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Schalteinrichtung für Zahnrädergetriebe mit schrägverzahnten
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Rädern Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine
Schalteinrichtung für Zahnrädergetriebe mit schrägverzahnten Rädern.
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Charakteristik der bekannten technischen lösungen Nach der DE-OS 2819
293 ist es generell bekannt, Zahnräderwechselgetriebe für zwei Drehzahlen mit schrägverzahnten
Rädern auszufahren. Dabei stehen die beiden schrägverzahnten Zahnradpaare ständig
im Eingriff und die Schaltung erfolgt durch eine Schiebemuffe wahlweise zwischen
den Zahnradpaaren.
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Nachteilig ist bei dieser Schalteinrichtung für Zahnräderwechselgetriebe,
daß, unabhängig von der Schaltstellung und damit Ubertragung der Drehbewegung, beide
schrägverzahnte Zahnradpaare ständig im Eingriff sind. Dies ergibt Schwingungen
und dadurch bedingte Geräusche.
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Ziel der Erfindung Der Erfindung liegt die Zielstellung zugrunde,
eine Schalteinrichtung für Zahnrädergetriebe mit schrägverzahnten Rädern zu entwickeln,
bei der die Nachteile der bekannten Einrichtungen vermieden werden.
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Darlegung des tesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, eine Schalteinrichtung für schrägverzahnte Getriebe zu schaffen, die es
ermöglicht, daß nur das zur Bewegungsübertragung eingeschaltete Zahnradpaar im Eingriff
steht.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das zu schaltende
Zahnrädergetriebe wie ein bekanntes Schieberadgetriebe ausgebildet ist, bei dem
der Zahnradblock auf einer mit einem Kolben versehenen Welle hydraulisch schaltbar
und in den beiden ;3chaltstellungen durch Anschläge begrenzbar ist.
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Der Zahnradblock wird dabei nach Erreichen des jeweiligen Anschlages
ständig gegen diesen mit einer Kraft gedrückt, die größer als die mögliche axiale
Gegenkraft am Zahnradblock ist und von einer Pumpe in Verbindung mit einem Druckbegrenzungsventil
erzeugt wird.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann dem Druckbegrenzungsventil
ein Rückschlagventil parallel geschaltet werden, wobei deren Ausgänge mit einem
zweiten Druckbegrenzungsventil verbunden sind und an diese Verbindungsleitung ein
Druckspeicher angeschlossen ist.
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Des weiteren kann die Schrägungsrichtung der Zahnräder des Zahnradblockes
gleich sein.
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Darüber hinaus kann der Zahnradblock in seinen beiden Schaltstellungen
mit äe einer Einrichtung zur Stellungsmeldung in Wirkverbindung stehen.
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Zur Umschaltung des Getriebezuges durch den Zahnradblock wird das
Wegeventil bei niedriger Drehzahl des Getriebes in seine andere Stellung geschaltet.
Dadurch wird der andere Zylinderraum von der Pumpe in Abhängigkeit von dem Druckbegrenzungsventil
mit Drucköl beaufschlagt und der Zahnradblock in die andere Richtung verschoben
bis der Kolben gegen den Anschlag anliegt, wodurch das andere schrägverzahnte Zahnradpaar
zum Eingriff gekommen ist. Um die erforderliche Druck menge klein zu halten, ist
es vorteilhaft, die Druckölerzeugung in Verbindung mit einem Druckspeicher zu realisieren.
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Zur Verhinderung des weiteren Pro>'rammablaufes, bei Nichterreichen
der Endstellungen durch den Zahnradblock, können Einrichtungen zur Stellungsmeldung
vorgesehen werden.
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Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfahrungsbeispiel
näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Getriebezug zum 'l'eil
im Schnitt.
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im Gehäuse 1 eines Zahnrädergetriebes sind eine Antriebswelle 2, eine
Zwischenwelle 3 und eine Abtriebswelle 4 drehbar gelagert.
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Auf der Antriebswelle 2 ist ein breites Zahnrad 5 befestigt, das mit
einem Zahnradblock 6, der auf der Zwischenwelle 3 undrehbar, jedoch axial verschiebbar,
angeordnet ist, stets im eingriff steht. Innerhalb des als Zylinder ausgebildeten
Zahnradblockes 6 ist die Zwischenwelle 3 als Kolben 7 ausgebildet, der mit diesem
über eine Paßfeder in Drehverbindung steht. Der Zahnradblock 6 wird beidseitig zu
dem Kolben 7 durch Deckel 8;9 auf der Zwischenwelle 3 geführt. Die Deckel 8;9 sind
mit Anschlägen 10 versehen, die den Verschiebeweg des Zahnradblockes 6 auf der Zwischenwelle
3 mittels Kolben 7 begrenzen und die beiden Schaltstellungen bestimmen. Der Zahnradblock
6 trägt zwei Zahnräder 11;12, die durch Verschiebung des Zahnradblockes 6 wechselweise
mit auf der Abtriebswelle 4 befestigten Zahnrädern 13;14 in Eingriff gebracht werden
können. Der gesamte Getriebezug ist mit schrägverzahnten Rädern 5;11;12;13;14- versehen,
wobei die Schrägungsrichtung der Zahnräder-11;12 des Zahnradblockes 6 vorzugsweise
gleich ist. Damit wird erreicht, daß die Verdrehrichtung des Zahnradblockes 6 während
des Schaltvorganges beim Aus- und Eintritt der Verzahnungen gleich ist.
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Darüber hinaus heben sich die Axialkraftkomponenten beider Schrägverzahnungen
am Zahnradblock 6 teilweise auf. Die Zahnräder 11;12;13;14 sind in bekannter Weise
für den Einschaltvorgang mit Abrundungen bzw. Abschrägungen versehen.
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Die Zwischenwelle 3 mit dem Kolben 7 und der Zahnradblock 6 mit den
Deckeln 8;9 bilden zwei Zylinderräume 15;16, die über Bohrungen 17;18 in der Zwischenwelle
3 und Leitungen 19;20 für das Druckmedium mit den Ausgängen eines egeventiles 21
verbunden sind. An einen Eingang des Wegeventils 21 ist eine
Druckleitung
22 angeschlossen, die von einer Pumpe 23 aus einem Ölbehälter 25 gespeist wird.
Der andere Eingang des usJegeventils 21 steht über eine Abflußleitung 24 mit dem
ulbehälter 25 in Verbindung. An die Druckleitung 22 ist eine Leitung 26 angeschlossen,
die über ein Druckbegrenzungsventil 27 mit parallel geschaltetem Rückschlagventil
28 und ein zweites Druckbegrenzungsventil 29 mit dem Olbehälter 25 verbunden ist0
An die Leitung 26 ist zwischen den beiden Druckbegrenzungsventilen 27929 ein Druckspeicher
30 angeschlossen.
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Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung wird nachstehend beschrieben:
In der dargestellten Schaltstellung des Zahnradblockes 6 ist der Zylinderraum 16
über das Wegeventil 21 mit Drucköl beaufschlagt. Der Zahnradblock 6 befindet sich
in seiner rechten Schaltstellung, wobei der Kolben 7 gegen den Anschlag 10 des Deckels
8 anliegt. Damit befinden sich die Zahnräder 11;13 im Eingriff.
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Zur Umschaltung des Getriebezuges durch den Zahnradblock 6 auf die
Zahnräder 12;14 wird das Wegeventil 21 bei niedriger Drehzahl des Getriebes nach
rechts geschaltet. Dadurch wird der Zylinderraum 15 von der Pumpe 23 über die Leitung
19 und Bohrung 17 mit Drucköl beaufsehlagt. Der Zahnradblock 6 wird nach links verschoben
bis der Kolben 7 am Anschlag 10 des Deckels 9 anliegt, wodurch die Zahnräder 11;13
außer Eingriff und die Zahnräder 12;14 in Eingriff gekommen sind. Da für diese Verschiebung
des Zahnradblockes 6 nur ein geringer bldruck erforderlich ist, fließt über das
Druckbegrenzungsventil 27 kein 1 Ö1; der Druckspeicher 30 entlädt sich über das
Rückschlagventil 28 und beschleunigt damit die Verschiebebewegung.
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Sobald der Zahnradblock 6 die linke Endstellung erreicht hat, kann
kein Drucköl mehr durch die Leitung 19 fließen. Da das Rückschlagventil 28 das Drucköl
ebenfalls sperrt, wird das voll der iAunpe 23 geförderte Drucköl nun über das Druckbegrenzungsventil
27
geleitet. In der Leitung 19 ist damit sofurt nach Beendigung des Schaltvorganges
der zur Druckbegrenzungsventil 27 eingestellte Druck vorhanden. Mit dem am Druckbegrenzungsventil
29 eingestellten Druck wird der Druckspeicher 30 wieder aufgefüllt. Damit kann die
Fördermenge der Pumpe 23 klein gehalten werden. Bei der Auslegung der Hydraulikelemente
ist zu beachten, daß die durch die Schrägverzahnung am Zahnradblock 6 auftretenden
Axialkräfte sicher aufgenommen werden.
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Es ist vorteilhaft, für die beiden Endstellungen des Zahnradblockes
6 eine zusätzliche Einrichtung zur Stellungsmeldung vorzusehen. Hierzu könnten beispielsweise
in der Zeichnung nicht dargestellte 1iäherungsinitiatoren Verwendung finden, die
nur nach Erreichen der jeweiligen Endstellung des Zahnradblockes 6 den weiteren
Programmablauf freigeben.
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Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Gehäuse 2 Antriebswelle
3 Zwischenwelle 4 Abtriebswelle 5 Zahnrad 6 Zahnradblock 7 Kolben 8 Deckel 9 Deckel
10 Anschlage 11 Zahnrad 12 Zahnrad 13 Zahnrad 14 Zahnrad 15 Zylinderraum 16 Zylinderraum
17 Bohrung 18 Bohrung 19 leitung 20 leitung 21 Wegeventil 22 Druckleitung 23 Pwnpe
24 Abfluß leitung 25 ölbehälter 26 Leitung 27 Druckbegrenzungsventil 28 Rückschlagventil
29 Druckbegrenzungsventil 30 Druckspeicher
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