DE3233931C2 - - Google Patents

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)

1. 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
2. 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.