DE3233931C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für einen Traktor
gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Es ist das gattungsbildende Getriebe bekannt (GB-PS 10 43 414), welches
eine erste und eine zweite Hauptantriebswelle und ein
dazwischen befindliches Schaltgetriebe sowie eine
Doppelkupplung und einen Zapfwellenantrieb aufweist.
Dieser besteht aus einer koaxial zur ersten Hauptwelle
angeordneten Hohlwelle, mehreren Teilzapfwellen und
Zahnradpaaren.
Es ist ferner ein Getriebe bekannt (GB-PS 15 55 436),
welches neben einer Doppelkupplung ein Schaltgetriebe
zwischen den beiden Hauptantriebswellen und ein Schaltgetriebe
für den Zapfwellenantrieb aufweist. Die Zapfwelle
ist über die Zapfteilwelle auch antreibbar, wenn
die Kupplung beim Schalten des Fahrgetriebes geöffnet
ist oder in Abhängigkeit vom Fahrantrieb.
Schließlich ist ein Getriebe bekannt (GB-PS 20 21 712),
bei dem koaxial zur ein Kegelrad aufweisenden zweiten
Antriebswelle ein Zwischengetriebe vorliegt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Getriebe
mit Haupt- und Zapfwellenantrieb zu schaffen, der zum
einen beim Schalten des Hauptgetriebes,
unabhängig von der jeweiligen Schaltstellung des Hauptgetriebes
mit einer von der Motordrehzahl abhängigen Drehzahl
weiterlaufen kann, und zum anderen
mit einer von der jeweiligen Schaltstellung des Hauptgetriebes
und somit vom Antriebsrad abhängigen Drehzahl weiterlaufen
kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Getriebe gemäß dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs erfindungsgemäß durch dessen
kennzeichnende Merkmale gelöst.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es
möglich, das Getriebe kompakter auszugestalten und beim
Schalten des Hauptgetriebes das Zapfwellengetriebe mit
einem bestimmten Übersetzungsverhältnis zur Motordrehzahl
oder mit einer von der jeweiligen Schaltstellung
des Hauptgetriebes - also festgelegten Übersetzungsverhältnis
- und somit vom Antriebsrad abhängigen Drehzahl
anzutreiben. Somit ergibt sich erfindungsgemäß
ein zum Stand der Technik vorteilhafter paralleler
Lösungsweg, und zwar durch die Teilwelle für das
Getriebe des Zapfwellenantriebs, der koaxial zu und
zwischen den Hauptantriebswellen angeordnet ist und den unmittelbaren,
auf der ersten Teilantriebswelle drehbaren und mit
dieser kuppelbaren Zahnrädern nachgeordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser
zeigt
Fig. 1 einen senkrechten Längsteilschnitt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Getriebe-
Umschaltungshebels und
Fig. 3 eine schmematische Darstellung einer modifizierten
Ausführungsform des wesentlichen
Teils des Getriebes.
Gemäß Fig. 1 ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung
vorgesehen, die eine Einbau-Doppelkupplung innerhalb
eines Kupplungsgehäuses aufweist, und zwar mit einer Antriebskupplung
2 und einer Zapfwellenkupplung 3. Die
Hauptantriebswelle 4, die trieblich mit der Antriebskupplung
2 verbunden ist, und eine Hohlwelle 5,
die trieblich mit der Zapfwellenkupplung 3 verbunden ist,
sind in einer inneren und äußeren Doppelwelle angeordnet,
und zwar dergestalt, daß die erstgenannte innerhalb eines
Hohlrohres des letzteren eingepaßt ist, und sie sind durch
eine Unterteilungswand 6 zwischen dem Kupplungsgehäuse und
einem dahinter liegenden Getriebehäuse gelagert hindurchgeführt,
so daß sie frei rotieren können. Über und unter
der Hauptantriebswelle 4 sind jeweils über Lager 7,
8; 9, 10 eine erste Bewegungs-Lauf-Getriebewelle 11 und eine
erste Welle 12 gelagert. Rückwärtig zu der
ersten Bewegungs-Lauf-Übertragungswelle 11 - in Verlängerung
deren Achse - sind eine zweite und eine dritte Bewegungs-
Lauf-Welle 13, 14 über Lager 15, 16, 17 gelagert. Unterhalb
der dritten Bewegung-Lauf-Getriebewelle 14 und rückwärtig
der ersten Hauptantriebswelle 4 - in Verlängerung deren
Achse - ist eine zweite Hauptantriebswelle 20
über Lager 18, 19 gelagert. Diese
ist trieblich über ein Kegelritzel 21 mit einem
Differential (nicht dargestellt) verbunden. Rückwärts zu der
ersten Welle 12 - in der Verlängerung deren
Achse - sind je eine Teilwelle
22, 23 über Lager 24, 25, 26 gelagert. Zwischen der ersten
Hauptantriebswelle 4 und der zweiten
Hauptantriebswelle 20 ist über Lager 27 eine weitere Teilwelle der
Zapfwelle 28 gelagert.
Ein allgemein mit 29 bezeichnetes Hauptgetriebe weist auf:
Getrieberäder 30-33 auf der Bewegungslauf-Hauptwelle 4; damit
kämmende Getrieberäder 34-37, die auf der ersten Bewegungs-
Lauf-Übertragungswelle 11 zur sich frei drehenden Rotation
angepaßt; ein auf der ersten Bewegungs-Lauf-Übertragungswelle
11 eingepaßter Schieber 38 zur freien axialen,
ausschließlichen Vor- und Rückwärtsbewegung, um so wahlweise
an den Getrieberädern 34, oder aber den Getrieberädern
35 anzugreifen; und einen anderen, in gleicher
Weise eingepaßten Schieber 39, der wahlweise entweder mit
den Getrieberädern 36, oder den Getrieberädern 37 in Eingriff
kommt.
Ein allgemein mit 40 bezeichneter Teil des Getriebes für die
Kriechgänge weist auf: Ein Getrieberad 41, welches an der
ersten Bewegungs-Lauf-Übertragungswelle 11 fest gesichert
ist; einen Satz Kriechgetrieberäder 42, die sich auf der Teilwelle
der Zapfwelle 28 frei drehen,
wobei das Getrieberad 42 a mit dem größeren
Durchmesser mit dem Getrieberad 41 kämmt; und ein Schiebegetrieberad
43, das auf der zweiten Bewegungs-Lauf-Übertragungswelle
13 mit Keil-Längsnuten festgelegt ist, das wahlweise
mit der ersten Bewegungs-Lauf-Übertragungswelle 11 und
dem zweiten Getrieberad 42 b mit dem kleineren Durchmesser des
Satzes Kriech-Getrieberäder 42 in Eingriff und außer Eingriff
gebracht werden kann.
Ein Umschaltmechanismus für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt
ist insgesamt mit 44 bezeichnet und weist auf: Vorspringende
Keilnuten 45 und ein Getrieberad 46, welches auf der dritten
Bewegungs-Lauf-Übertragungswelle 14 fest ist;
ein Getrieberad 47, das auf die dritte Bewegungs-Lauf-Übertragungwelle
14 zur Freilauf-Rotation aufgesetzt ist; ein
Satz Getrieberäder 48 auf der zweiten
Hauptantriebswelle 20 zur Freilauf-Rotation aufgesetzt ist,
dessen Getrieberäder 48 a mit größerem Durchmesser mit dem
Getrieberad 46 kämmen; ein Zwischengetrieberad 49, welches
mit dem Getrieberad 47 und mit dem Getrieberad 48 b mit kleinerem
Durchmesser des Satzes von Getrieberädern 48 kämmt;
einen Schieber 50, der auf der zweiten Bewegungs-Lauf-Getriebewelle
13 über Keil-Längsnuten angepaßt ist, dessen Bereich
50 a zum kämmenden Eingriff wahlweise mit den Längsnuten-Vorsprüngen
45 und dem Getrieberad 47 in und außer Eingriff gebracht
werden kann. An dem Schieber 50 ist ein Schiebehebel
51 angebracht, der an einer Kippachse 52 drehbar
ist und teilweise durchgreifend mittels einer Seitenwand des
Getriebegehäuses gehalten und trieblich über die Kippwelle
52 mit einem Umschalthebel 53 verbunden ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Umschalthebel 53 nach vorwärts
und rückwärts um die Kippachse 52 bewegbar, und zwar längs eines
Führungsschlitzes in einer Führungsplatte 54, wobei die
Betätigungsrichtung und die ausgewählte Richtung des Mechanismus
übereinstimmen. Insbesondere sind auf einer Markierung
56 der Führungsplatte 54 angebrachte Pfeile 57, 58 an den vorderen
und rückwärtigen Enden angebracht.
Eine insgesamt mit 59 bezeichnete Hilfsgetriebevorrichtung
weist auf: Getrieberäder 61, 62, die auf der zweiten
Hauptantriebswelle 20 mittels eines Keiles 60 festgelegt sind;
Getrieberad 63, das auf der dritten Bewegungs-Lauf-Getriebewelle
14 angebracht ist und mit dem
Getrieberad 62 kämmt; ein Schiebegetrieberad 64, das auf der
dritten Bewegungs-Lauf-Getriebewelle 14 mit einer Längskeilnutenverbindung
angebracht ist, auch mit den Getrieberädern 61, 63
in und außer Eingriff gebracht werden kann.
Ein erster Getriebemechanismus, der insgesamt mit 65 bezeichnet
ist, weist auf: Ein drehfestes Zahnrad 66, das an dem rückwärtigen
Ende der Hohlwelle 5 sicher festgelegt ist; und ein
kuppelbares drittes Zahnrad 67, das mit dem drehfesten Zahnrad 66 kämmt und das mit
der Welle 12 zur Freilauf-Rotation
ausgelegt ist.
Ein zweiter Getriebe-Mechanismus, der allgemein mit 68 bezeichnet
ist, weist auf: Das schon erwähnte erste kuppelbare Zahnrad 31,
das auf der Hauptantriebswelle 4 festgelegt ist; und ein
kuppelbares zweites Zahnrad 69, das auf der Welle 12
zur Freilauf-Rotation festgelegt ist und mit dem ersten kuppelbaren
Zahnrad 31 kämmt. Wegen der Untersetzungsverhältnisse der ersten und
zweiten Getriebemechanismus 65 und 68 ist anzumerken, daß
jenes des ersten (65) etwas größer als jenes des zweiten (68)
ist, wobei entweder eines der Getrieberäder 67, 69 der jeweiligen
Mechanismen 65, 68 wahlweise trieblich mit der
Welle 12 mittels einer Schiebehülse 70 verbindbar
ist, der als Koppel-Einrichtung dient.
Eine insgesamt mit 71 bezeichnete Zapfwellen-Betätigungsvorrichtung
weist auf: je ein festes viertes und fünftes Zahnrad 72, 73, die mit der
dritten Teilwelle 28 der Zapfwelle fest verbunden sind; ein festes sechstes
Zahnrad 74, das fest auf der Teilwelle
22 festgelegt ist und mit dem fünften festen Zahnrad 73 kämmt;
ein Schieberad 75, das auf der
Welle 12 mit einer Längskeilnutenverbindung festgelegt
ist und mit dem festen vierten Zahnrad 72 und der
Teilwelle 22 in und außer Eingriff gebracht werden kann.
Ein Satz Getrieberäder 77 mit einem Getrieberad 77 a größeren
Durchmessers und einem Getrieberad 77 b mit kleinerem Durchmesser,
welches mit der Teilwelle 28 kämmt, die ihrerseits
an der zweiten Hauptantriebswelle 20 angreift,
und das auf der Teilwelle 23
zur Freilauf-Rotation festgelegt ist, dient zum Antrieb der
nicht dargestellten Vorderräder.
Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion kann die Antriebsenergie
von der Maschine durch die Antriebskupplung
über die erste Hauptantriebswelle 4, das Hauptgetriebe
29, die erste Bewegungs-Lauf-Getriebewelle 11, die
Kriechgangbetätigungs-Einrichtung 40, die zweite Bewegungslauf-
Getriebewelle 13, den Mechanismus 44, die dritte Bewegungs-
Lauf-Getriebewelle 14, das Hilfsgetriebe 59 und die
zweite Hauptantriebswelle 20 und danach von dem
Differential zu den rückwärtigen Rädern und zur gleichen Zeit
durch die kämmenden Getriebezüge 77, 78 ebenso zu den Vorderrädern
übertragen werden. In einem solchen Getriebe ist
die Vielfach-Schaltung möglich, insbesondere in vier Schritten
in dem Hauptgetriebe 29 mittels Betätigung der Schieber
38, 39 und jeweils in zwei Schritten in der Kriechgang-Betätigungsvorrichtung
40 und dem Hilfsbetriebe 59 mittels
Betätigung der jeweiligen Schiebegetrieberäder 43, 64.
Um die Bewegungsrichtung (vorwärts und rückwärts) zu ändern,
wird der Umschalthebel 53 in Richtung des Pfeils 57 auf der
Markierung 56 betätigt, wobei der Schieber 50 gemäß Richtungspfeil
a bewegt wird, so daß der kämmende Angriffsteil 50 a in
Eingriff mit den vorspringenden Längsnuten 45 kommt und demgemäß
die Antriebsenergie von der zweiten Getriebewelle 13
über den Längsnutenvorsprung 45 zu der dritten Bewegungs-Lauf-
Getriebewelle 14 übertragen wird, und deswegen das Fahrzeug
in derselben Richtung wie der Pfeil 57 auf der Markierung 56
sich in Bewegung setzt. Wenn andererseits der Umschalthebel
53 in Richtung des Pfeils 58 bewegt wird, wird der Schieber
50 in der Richtung gemäß Pfeil b geschoben, so daß er in Eingriff
mit dem Getrieberad 47 kommt und demgemäß die Antriebsenergie
der zweiten Bewegungs-Lauf-Getriebewelle 13 über das
Getrieberad 47, Zwischengetriebe-Räder 49 und die Getrieberäder
48, 46 zu der dritten Bewegungs-Lauf-Getriebewelle 14
übertragen wird, und deswegen diese dritte Bewegungs-Lauf-
Getriebewelle 14 in - bezüglich der vorstehend genannten
Richtung - entgegengesetzter Richtung rotiert und infolgedessen
das Fahrzeug in dieselbe Richtung bewegt wird, wie
durch Richtungspfeil 58 angezeigt ist. Wenn die Betätigungsrichtung
des Umschalthebels 53 und die Bewegungs-Laufrichtung
des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Betätigung des
Umschalthebels und des Mechanismus 44 in Übereinstimmung
sind, ist es möglich - selbst in solchen Fahrzeugen, bei denen
die willkürliche Vorwärtsstellung des Fahrbereichs, nämlich
der Fahrersitz, das Lenkrad und so fort, geändert werden
kann, wenn der Fahrer gerade seine Fahrstellung geändert
hat, die Fehlbetätigung zu verhindern, indem ein Fehler
in der Auswahl der richtigen Vorwärts- und Rückwärtsrichtung
gemacht wird, und es ist hiermit möglich, sechzehn Gänge
sowohl in der vorwärtigen als auch in der rückwärtigen Bewegungsrichtung
zu ändern, wobei jegliche geeignete Fahrzeugsgeschwindigkeit
erhalten werden kann, die für die tatsächlich
vorgegebene oder durchzuführen beabsichtigte Arbeit geeignet ist.
Zum Fahren wird zunächst
unterstellt, das die Betätigung der
Doppelkupplung erforderlich ist. Hierbei wird der Schieber 70 mit dem
kuppelbaren dritten Zahnrad 67 in Eingriff gebracht, dabei der erste Getriebemechanismus
65 mit der Welle 12 verbunden.
Hierbei wird die Antriebsenergie von der Maschine von
der Zapfwellenkupplung 3 durch die erste Hauptantriebswelle 4, zu dem
ersten Getriebemechanismus 65, der
Welle 12, der Zapfwellen-Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung
71, den Teilwellen 22 und
23 übertragen und dann von der Zapfwelle
zu dem Gerät. Hierbei ist ein zweistufiger Drehzahlwechsel
mittels der Vorrichtung 71 möglich. Für das Untersetzungsverhältnis
des ersten Getriebemechanismus 65 ist er
so ausgelegt, daß eine Drehgeschwindigkeit von 540 Upm und
1000 Upm mittels Umschalten der Vorrichtung 71 erhalten werden
kann, wenn die Maschine ihre Nenndrehzahl erreicht hat.
Für Arbeiten, die eine
Doppelkupplung benötigen, ist es üblich, die Drehzahl
der Zapfwelle auf 540 Upm und 1000 Upm einzustellen.
Für den Fall des Antriebs eines Geräts, ohne
Doppelkupplung, wird die Schiebehülse
70 mit dem kuppelbaren zweiten Zahnrad 69 in Eingriff gebracht, wobei die
Antriebsenergie von der ersten Hauptantriebswelle 4 über das
kuppelbare zweite Zahnrad 68 zu der
Welle 12 übertragen wird. Da das Zapfwellen-System ein-
und ausgekuppelt werden kann mittels der Antriebs-
Kupplung 2 ist demgemäß die Betätigung sehr leicht, so daß
der Pedaldruck klein gehalten werden kann. Hierbei wird das
Untersetzungsverhältnis des zweiten Getriebemechanismus 68
so ausgelegt, daß die Drehzahl der Zapfwelle etwa auf 800 Upm
und 1300 Upm eingestellt ist.
Im übrigen können der erste und zweite Getriebemechanismus
65 und 68 nicht nur - wie in Fig. 1 gezeigt - in konstant kämmender
Art, sondern - wie in Fig. 3 gezeigt - auch in auswählbarer
bzw. schaltbarer Kämmart ausgelegt sein, wobei der erste
und zweite Getriebemechanismus so modifiziert sind und jeweils
mit 65′ und 68′ bezeichnet sind. Weiterhin ist das Schiebe-
Getrieberad 76 mit bereichsweisen Getrieberäderteilen 76 a und
76 b versehen, die jeweils zum kämmenden Eingriff mit dem drehfesten
Zahnrad 60 und ersten kuppelbaren Zahnrad
31 gebracht werden können und wobei das
Schiebegetrieberad 76 auf der Welle
12 in Längskeilnuten-Verbindung festgelegt ist. Es sei angemerkt,
daß eine sachte Umschaltbetätigung mit geringerer Kraft
bei dem Getriebe, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, möglich
ist, da das gleitende Teil relativ zu der
Welle 12 bewegt werden kann und in einem solchen Getriebe
als relativ kleiner und leichter bewegbarer Schieber
ausgebildet ist. Des weiteren ist es denkbar, diese ersten
und zweiten Getriebemechanismen 65, 65′ und 68, 68′ in dem
selben Untersetzungsverhältnis vorzusehen, obgleich es wünschenswert
ist, daß - wie vorstehend schon erwähnt - das
Untersetzungsverhältnis des ersten Getriebemechanismus 65, 65′
etwas größer als jenes des zweiten Mechanismus 68, 68′
ist, so daß die Drehzahl der Zapfwelle von 540 bzw. 1000 Upm
erreicht werden kann, wenn es in der Betätigungsart der Doppelkupplung
benutzt wird bzw. 800 und 1300 Upm, wenn es wirksam
in der Einkupplungs-Betätigungsart benutzt wird, wobei
die Drehzahlen am besten für die jeweiligen Arten von Arbeiten
geeignet ist.
Claims (2)
- Getriebe für einen Traktor, bestehend aus einem zum Fahrantrieb dienenden jeweils schaltbaren Haupt- (29) und einem Zapfwellengetriebe,
- - mit einer aus zumindest drei Teilwellen bestehenden Zapfwelle (12, 28; 22)
- - mit einer Doppelkupplung, die nebeneinander eine Antriebskupplung (2) und eine Zapfwellenkupplung (3) aufweist
- - mit einer von der Antriebskupplung antreibbaren ersten Hauptantriebswelle (4), die aus einer ersten (4) sowie zu dieser fluchtend angeordneten zweiten Hauptantriebswelle (20) besteht, zwischen denen sich das Hauptgetriebe (29) befindet,
- - mit einem drehfesten ersten (31) und kuppelbaren zweiten Zahnrad (69) zum Antrieb der Zapfwelle von der zu dieser parallelen ersten Hauptantriebswelle (4), auf der das erste Zahnrad (31) angeordnet ist,
- - mit einem auf einer Welle (12) drehbar gelagerten und mit der Zapfwelle über eine Schiebehülse (70) kuppelbaren dritten Zahnrad (67), das mit einem drehfesten Zahnrad (66) einer koaxial zur Hauptantriebswelle (4) angeordneten Hohlwelle (5) kämmt, an der ein Teil (3) der Zapfwellenkupplung befestigt ist,
- - mit einem Schieberrad (75) auf einer Teilwelle (12) und mit zumindest einem drehfesten Zahnrad auf einer Teilwelle
- dadurch gekennzeichnet,
- - daß das erste kuppelbare Zahnrad (31) fest auf der Hauptantriebswelle (4) angeordnet ist
- - daß die erste Teilwelle (12) über eine Keilwelle drehfest mit dem Schieberrad (75) verbunden ist, das mit einem auf einer koaxial zur Hauptantriebswelle (4) angeordneten zweiten Teilwelle (28) festen vierten Zahnrad (72) oder mit der dritten Teilwelle (22) über deren Keilverzahnung in Eingriff gebracht werden kann,
- - daß das mittels der mit der ersten Teilwelle (12) kuppelbare zweite und dritte Zahnrad (67, 69) auf der ersten Teilwelle (12) drehbar gelagert ist,
- - daß die zweite Teilwelle (28) ein festes fünftes Zahnrad (73) aufweist, das mit einem fest auf der dritten Teilwelle (22) angeordneten sechsten Zahnrad (74) kämmt,
- - daß zwischen der ersten und zweiten Hauptantriebswelle (4, 20) die zweite Teilwelle (28) koaxial zu dieser angeordnet ist,
- - und daß die Zapfwellenkupplung (3) beim Einlegen der verschiedenen Gänge des Hauptgetriebes (29) die Zapfwelle trieblich mit der Antriebswelle des Motors verbinden kann.
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