DE4020959A1 - Vielstufiges zahnraederwechselgetriebe - Google Patents
Vielstufiges zahnraederwechselgetriebeInfo
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- DE4020959A1 DE4020959A1 DE19904020959 DE4020959A DE4020959A1 DE 4020959 A1 DE4020959 A1 DE 4020959A1 DE 19904020959 DE19904020959 DE 19904020959 DE 4020959 A DE4020959 A DE 4020959A DE 4020959 A1 DE4020959 A1 DE 4020959A1
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- F16H37/043—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement without gears having orbital motion
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Description
Die Erfindung betrifft ein vielstufiges
Zahnräderwechselgetriebe gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1. - Getriebe dieser Gattung werden in der Regel
für Traktoren und bestimmte Baufahrzeuge eingesetzt, welche
sowohl ruckarme Bewegungen mit geringen Geschwindigkeiten
unter leichter oder schwerer Belastung sowie häufige
Richtungswechsel als auch relativ schnelle Straßenfahrten
für Transportzwecke etc. gestatten sollen. - Eine Übersicht
über die meist verlangten Arbeitsgeschwindigkeiten von
Traktoren in der Landwirtschaft findet sich z. B. bei
K. T. Renius, Traktoren, Verlagsunion Agrar, 1985, Seite 93.
Um derart unterschiedlichen Einsatzbedingungen auf
betriebssichere, energiewirtschaftliche und
bedienungsfreundliche Weise gerecht werden zu können,
benötigt man Wechselgetriebe mit einem großen
Übersetzungsbereich und vielen Übersetzungsstufen, die eine
optimale Nutzung der angebotenen Motorzugkräfte bei allen
vorkommenden Fahrgeschwindigkeiten (z. B. 0,3 bis 60 km/h)
ermöglichen. Das Getriebe muß bei Traktoren oder
Erdbewegungsmaschinen etc. den Einsatz bei allen denkbaren
Formen der Geländebeschaffenheit und die entsprechenden
Zugkraftbedürfnisse (z. B. zum Pflügen oder Ziehen von
Zapfwellengeräten) bzw. zum Mitbetreiben von Nebenabtrieben
(z. B. für Hydraulikpumpen) unter Vermeidung des
Motorstillstandes oder des Rad-Durchrutschens ermöglichen.
Als hinreichend werden dafür heute Getriebeauslegungen mit
Stufensprüngen von ca. 1,2 bis 1,3 angesehen, so daß, je
nach vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzen, beispielsweise
40 bis 50 einzelne Gangstufen notwendig werden können.
Wenn dabei sowohl das Vorwärtsfahren als auch das
Rückwärtsfahren mit jeweils gleichen Übersetzungen gefordert
ist, müssen alle vorhandenen Vorwärtsgänge beliebig
reversierbar sein, d. h., der Zahnradsatz für den
Rückwärtsgang muß auch bei Vorwärtsgang angetrieben sein,
wenn der Aufwand für ein eigens vor- oder nachgeschaltetes
Wendegetriebe vermieden werden soll.
Zur einfacheren Bedienung und Herstellung von Getrieben mit
so vielen Gangstufen werden in der Regel Unterteilungen des
Gesamtgetriebes in einzelne funktionell und anordnungsmäßig
unterschiedene Gruppen vorgenommen, z. B. Eingangs- oder
Splitgruppe zur Feinabstinmung und Hauptgruppe als
Bereichsgruppe sowie nach Bedarf Kriechgang-, Schnellgang
oder/und Zapfwellen-Gruppen etc. Es ist dann z. B. möglich,
für schnelle Transportfahrten bei schwachen Belastungen die
Schaltbedienung wie bei einem Pkw auf die Betätigung einer
meistens vier oder sechs Gänge aufweisenden, als
Bereichsgruppe ausgebildeten, grob gestuften Hauptgruppe zu
beschränken, wobei die Schaltstufen für Langsamfahrten und
Schwerlast-Einsätze in der beigeordneten Splitgruppe fest
eingestellt bleiben können. Andererseits kann zum
Arbeitseinsatz einer der Hauptgruppengänge fest vorgewählt
sein, und die Schaltbedienung kann unter Feinabstimmung auf
die betrieblich geforderten höheren Zugkräfte bei
entsprechend kleineren Geschwindigkeitsstufen die Splitgänge
LANGSAM, MITTEL, HOCH, SCHNELL beschränkt bleiben. Auf diese
Weise wird es möglich, in den wichtigsten Arbeitsbereichen
die Gangwahl mit jeweils nur einem Schalthebel pro Gruppe
bei relativ einfachem Schaltbild vornehmen zu können. Mit
steigender Anzahl der Gangstufen ergeben sich indessen, wie
auch Renius (siehe oben) auf Seite 90, Z. 9/10 von unten,
bemerkt, erhebliche Baulängenprobleme. Weitere Schalthebel
und auch die Anfahrkupplungen müssen beim Stand der Technik
jedoch dann mitbetätigt werden, wenn zusätzliche, separate
Schaltstufen wie Kriechgang, Schnellgang (Overdrive) oder
Rückwärtsgänge zu schalten sind, weil deren Zahnradsätze
und Schaltelemente außerhalb der Split- bzw. der Hauptgruppe
in einer Zwischen- oder Zusatzgruppe angeordnet sind.
Ein Getriebe dieser genannten Gattung ist aus der
DE-C 26 45 907 für etwa gleichartige Einsatzzwecke wie die
Erfindung bekannt. Es besteht im wesentlichen aus einer
Splitgruppe in Form einer feinstufigen Eingangsgruppe,
deren Festräder auf einer direkt vom Hauptantrieb
getriebenen Eingangswelle und deren Schaltkupplungen und
Losräder alle auf einer ersten Vorgelegewelle nebeneinander
aufgereiht sind, sowie einer der Eingangsgruppe trieblich
nachgeordneten Hauptgruppe mit einer axial und in
Verlängerung zur ersten Vorgelegewelle gelegenen
Antriebswelle und einer damit über Schaltkupplungen und
Losräder und damit kämmenden Festrädern antreibbaren
Abtriebswelle. Räumlich zwischen Eingangsgruppe und
Hauptgruppe angeordnet ist ein Zwischengetriebe vorgesehen,
das sowohl einen Kriechgang-Zahnradsatz als auch einen
Rückwärtsgang-Zahnradsatz beinhaltet, deren Schaltelemente
hintereinander auf der die Eingangsgruppen-Schaltkupplungen
tragenden ersten Getriebewelle angeordnet sind. Dabei kommt
sowohl die Sekundärwelle der Rückwärtsgang-Schaltkupplung
als auch die Antriebswelle der Hauptgruppe koaxial und in
Verlängerung der ersten Getriebewelle zu liegen.
Die Schaltelemente in der Eingangsgruppe können
(laut Sp. 2, Z. 47/48 der erwähnten Patentschrift) wahlweise
formschlüssige oder kraftschlüssige Kupplungen sein. Dazu
müssen die gewählten Schaltelemente zur Schalterleichterung
und Schaltzeitverkürzung so bemessen sein, daß das häufige
Abbremsen aller mitrotierenden Massen beim Arbeitseinsatz
mit laufend sich ändernden Beschleunigungen, Momenten sowie
Drehrichtungen bei schweren Fahrzeugen und entsprechend
rauhen Betriebsbedingungen und mit ausreichend langen
Lebensdauern betriebssicher und verschleißarm möglich wird.
Diesbezüglich ist bei diesem Stand der Technik noch
nachteilig, daß die gesamten Massenkräfte aus den der
Anfahrkupplung vor der Eingangsgruppe trieblich
nachgeordneten Getriebestufen auch bei allen
Schaltvorgängen direkt mit der Eingangsgruppe zu
synchronisieren sind. Dabei ist auch ungünstig, daß die
Anfahrkupplung mit anderen Drehzahlen arbeitet als die
Schaltkupplungen in der Eingangsgruppe.
Diese Verhältnisse beeinträchtigen die Möglichkeiten
zur Schaffung eines großen Geschwindigkeitsbereiches bei
gleichzeitig guten Fahreigenschaften (gleiche Gangsprünge,
höhere Flächenleistung oder niedrigerer Verbrauch). Mit der
vorbekannten Anordnung ist über den gesamten
Geschwindigkeitsbereich nicht ein ständig optimaler
Wirkungsgrad gewährleistet. Auch ist nicht vorgesehen, die
Vorwärtsgänge gleich schnell wie die Rückwärtsgänge fahren
zu können. Die Notwendigkeit, in jedem Falle die
Anfahrkupplung beim Schalten zu betätigen, erschwert die
Bedienung bei schwierigen Arbeiten.
Um dem mit den erheblichen Massenkräfte-Wirkungen
verbundenen Verschleiß an den Reibflächen der Anfahrkupplung
gerecht zu werden, war man bisher (z. B. gemäß
DE-C 22 19 242) bei derartigen Getrieben bemüht, trockene
Anfahrkupplungen so anzuordnen, daß sich deren Reibflächen
relativ bequem erneuern ließen, ohne dazu das eigentliche
Getriebegehäuse öffnen zu müssen. Weiter bemühte man sich,
durch möglichst große Reibflächen und gute Kühlung - in der
Regel mit Luft - sowie mit lebensdauerverlängernden
geringeren spezifischen Belastungen auskommen zu können.
Zudem wurde damit bewirkt, daß die bevorzugten luftgekühlten
und auf Trockenreibungsbasis wirkenden Anfahrkupplungen
außerhalb der Getriebegehäuse einem ständigen
Gebläseluftstrom ausgesetzt werden konnten. Diese Maßnahmen
ergaben indessen erheblichen Einbauraumbedarf für die
großen Trockenkupplungen und führten auch zu weiterem
Hilfsenergieverbrauch für die ständige Zwangsluftkühlung,
was den Gesamtwirkungsgrad der Maschinen beeinträchtigte.
Hinzu kam, daß zum Abbremsen bzw. Beschleunigen der größeren
Massen so lange Schaltzeiten und so hohe Schaltkräfte nötig
wurden, daß sich sowohl der Bedienungskomfort als auch die
Fahrsicherheit mit zunehmenden Fahrzeugleistungen in
unbefriedigender Weise immer mehr verringerte. Man bemühte
sich, diesen Umständen zwar durch Verwendung von
Lastschaltkupplungen anstelle Synchrokupplungen zu begegnen.
Wenn man die Lastschaltkupplungen aber genau wie die
Synchrokupplungen nebeneinander aufreiht, erwies sich die
damit verbundene Baulängen-Zunahme jedoch als teuer und
hinderlich für viele Fahrzeugkonstruktionen.
Bei der zur Gattungsbildung herangezogenen
DE-C 26 45 907 ist noch nachteilig, daß die Zapfwelle am
Ausgang des sogenannten Feinstufengetriebes und damit
seitlich neben den nachgeordneten Gruppen bzw.
Schaltgetrieben unter schwierigen Platzverhältnissen
einzubauen ist. Eine Mitverwendbarkeit der zur Zapfwelle
führenden Hauptantrieb- bzw. Eingangswelle für weitere
Nebenabtriebe kann deshalb schon aus Platzgründen hier nicht
in Betracht gezogen worden sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird hiervon ausgehend darin
gesehen, ein vielstufiges Zahnräderwechselgetriebe zu
schaffen, das neben einer vielseitige Verwendbarkeiten
zulassenden Zapfwellenanordnung auch mit
Lastschaltkupplungen möglichst kurz baut und leicht
bedienbar ist sowie sich insbesondere für Traktoren mit
großen Geschwindigkeitsbereichen unter gutem Wirkungsgrad
einsetzen läßt, bei denen die Schaltvorgänge in der
Eingangsgruppe unbelastet bleiben von nachgeordneten Massen
in der Hauptgruppe sowie ggf. in einem separat schaltbaren
Zwischengetriebe und wo die Anfahr- und Trennkupplung den
Belastungen aus rauhem Arbeitseinsatz bei kleinem
Raumbedarf besser gewachsen ist, ohne daß dazu erhöhte
Schaltzeiten oder vermehrte Hilfsenergien gebraucht würden.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 zunächst darin,
durch Weiterführung der Hauptantriebswelle entlang der
Hauptgruppe bis zur Gehäuserückseite eine für mehrere
Nebenabtriebe ohne Baulängenvergrößerung geeignete
Zapfwellenanordnung zu schaffen, sowie eine Wellen- und
Kupplungsanordnung in der Eingangsgruppe zu treffen, bei der
die Anfahrkupplung sich koaxial zur ersten Vorgelegewelle
befindet, also mit gleichen Drehzahlen drehen kann und die
Anfahrkupplung zur Massenreduzierung räumlich sowie
trieblich zwischen Eingangsgruppe und Hauptgruppe zu liegen
kommt, wobei sie als nasse und im wesentlichen beim
Einkuppeln zwangsölgekühlte Lamellenkupplung als
Verbindungselement zwischen Eingangsgruppe bzw. zwischen
Getriebe und Hauptgruppe und als Anfahrkupplung gut kühlbar
und reibungsarm sowie leicht bedienbar gestaltet ist.
- - Dadurch, daß die aus der Eingangswelle heraustretende Zapfwelle achsparallel entlang der Hauptgruppe bis in den Bereich der Getrieberückseite weitergeführt wird, bestehen dort günstige Unterbringungsmöglichkeiten für weitere, auch problemlos nachrüstbare Nebenabtriebe, ohne die eigentliche Eingangswelle verändern oder sonstwie in das Getriebe eingreifen oder dafür axiale Erweiterungen des Getriebegehäuses vornehmen zu müssen.
- - Mit der erfindungsgemäß trieblich und baulich der Eingangsgruppe und einer dem eventuell eingeplanten Zwischengetriebe nachgeordneten speziell reibungsarmen, und vor die hochgelegene Hauptgruppen- Antriebswelle gelegten Anfahrkupplung können die Schaltkupplungen der Eingangsgruppe von den Massenkräften aus der mit schnell drehenden Zahnradstufen bestückten Hauptgruppe wirksam entlastet werden, ohne daß die Kupplung Pantschverluste verursacht. Die Massenkräfte aus der Eingangsgruppe bzw. dem Zwischengetriebe brauchen dabei nur noch zum Antriebsmotor hin synchronisiert werden, was wegen ihren gegenüber der Hauptgruppe niedrigeren Drehzahlen weniger schwierig ist, als wenn zusätzliche Massenkräfte aus den schnelldrehenden Wellen zu den Rädern hin zu synchronisieren wären, wie bei Anfahrkupplungen, die vor die Eingangsgruppe gelegt sind. Der Verzicht auf eine große Trockenreibungskupplung und der Übergang auf eine nasse, mit Umlauföl, zumindestens während des Schließens zwangsgekühlte Mehrscheiben- Lamellenkupplung bringt eine Verringerung des Schleppmomentes beim Auskuppeln und leichtere Synchronschaltungen sowie eine ganz erhebliche Lebensdauerverlängerung bei minimalem axialem Bauraumbedarf im eigentlichen Getriebegehäuse mit sich. Da die Kupplung weder durch Überhitzungen noch Verschmutzungen oder gar (wie bei außenliegenden Trockenkupplungen) eventuell durch mechanische Beschädigungen von außen infolge von Steinschlag etc. gefährdet ist, erhöht sich die Betriebssicherheit des Getriebes weiter. Die Anfahrkupplung verursacht dabei nicht ständig Pantschverluste, da sie außerhalb des Ölspiegels umlaufen kann. Da vorgesehen ist, die Ölkühlung der Reibfläche der Anfahrkupplung durch ein kupplungsabhängig beim Auskuppeln schließendes Ölventil abzusperren, werden kleinstmögliche Lamellenschleppmomente und leichtes und schnelles Schalten erreicht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die
Unteransprüche angegeben:
- - Sofern die Eingangsgruppe mit auf der ersten Vorgelegewelle und koaxial zur Primärwelle der Anfahrkupplung nebeneinanderliegend angeordnete Synchronschaltkupplungen ausgerüstet ist, sind beim Schalten derselben überhaupt keine Drehzahlunterschiede zwischen Schalt- und Anfahrkupplung zu erwarten.
- - Bei Einsatz von Lastschaltkupplungen in der Eingangsgruppe ist es zur Kurzbauweise günstig, diese auf die drei Wellen und zueinander radial fluchtend anzuordnen und nicht in Reihen einzubauen.
- - Dadurch, daß der Rückwärtsgang durch eine in der Eingangsgruppe ständig mitlaufende und zur ersten Vorgelegewelle parallele Umkehrwelle (sowie integrierte Rückwärts-Kupplungen) erreicht wird, braucht der Rückwärtsgang keinen eigenen axialen Bauraum und ist dieser über die gleiche Gangwähleinrichtung wie die übrigen Splitgänge einlegbar. Weiterhin werden sowohl Umschalt-Ruckstöße abgeschwächt als auch Zwischengetriebe bei Verzicht auf die geringsten Arbeitsgeschwindigkeiten bzw. höchsten Straßengeschwindigkeiten oftmals ganz vermeidbar, da sich der Rückwärtsgang nun in der ohnehin vorhandenen Eingangsgruppe befindet. Damit wird die Einhebel- Bedienung bei Feldarbeit und auch bei Transporten möglich. Die Rückwärtsgangkupplung kann zudem durch die Integration in die Eingangsgruppe ohne Getriebebaulängenvergrößerung und ohne großen Mehraufwand als Doppelkupplung ausgeführt und somit die Zahl der möglichen Rückwärtsgänge erhöht werden.
- - Bei Verwendung von Lamellen-Schaltkupplungen mit je einer Kupplungsglocke auf jeder der Wellen der Eingangsgruppe ist ein Wechsel der Splitgänge ohne Betätigung der Anfahrkupplung möglich und die Baulänge der Eingangsgruppe nicht größer als bei Bestückung mit zwei nebeneinander angeordneten Doppel-Synchron- Schaltkupplungen.
- - Bei Anordnung von Synchronschaltkupplungen lediglich auf der ersten Vorgelegewelle entfällt jeglicher Drehzahlunterschied zu der dazu koaxialen Primärwelle der Anfahrkupplung, so daß von daher keine Synchronisierarbeit zusätzlich aufzubringen ist.
- - Sofern in der Eingangsgruppe Synchronschaltkupplungen und ein durch diese einlegbarer Rückwärtsgang vorgesehen ist, braucht zum Einlegen bzw. Umlegen desselben keine andere Gangwähleinrichtung (Hebel oder Schalter) als die der Eingangsgruppe verwendet werden, wie das bei der bekannten Getriebebauart noch nötig wird. Ein besonders rascher und bequemer Richtungswechsel ist daher sichergestellt.
- - Mit der Möglichkeit, eine rein mechanisch betriebene Not-Fahrantriebsverbindung für erfindungsgemäße Getriebe mit von Elektrik unabhängigen hilfskraftbetätigbaren Kupplungen vorzusehen, kann z. B. schon allein mittels einer einfachen Klauen- Zuschaltkupplung auf der Eingangswelle noch ein manuell einlegbarer Formschluß von der Primärwelle der Anfahrkupplung zur Hauptgruppen-Antriebswelle geschaffen werden. Damit wird ein Anschleppen des Fahrzeuges bzw. ein Notbetrieb mit Eigenkraft über die Hauptgruppen-Gänge selbst dann noch vorwärts und rückwärts möglich, wenn z. B. wegen eines Defektes in der Strom- oder Hydraulik-Versorgung hilfskraftbetätigte Schaltkupplungen in der Eingangsgruppe sich nicht mehr öffnen lassen. Diese Einrichtung erlaubt es auch, das Fahrzeug bei Bedarf gegen den stehenden Motor abzustützen bzw. den Motor durch Anschleppen zu starten. Dabei können die sechs Hauptgruppengänge weiterhin leicht geschaltet werden und bei Ausfall einer Eingangsgruppen-Schaltkupplung können sowohl Feldarbeiten als auch Transporte problemlos beendet werden, ehe die Reparatur nötig ist.
- - Bei Verwendung eines Schwingungsdämpfers antriebsseitig vor der Eingangsgruppe, von welchem eine ungedämpfte Vollwelle durch eine als Hohlwelle gestaltete Eingangswelle weiterführt, bleiben aus dem Getriebe stammende Drehschwingungen von einer eventuell anzuschließenden Zapfwelle ferngehalten und ergibt sich eine günstige Anordnung der Lager und Antriebsräder etc. auf den größeren Durchmesser der Hohlwelle.
- - Dadurch, daß ein zum Einbau einer Schaltkupplung ausreichender Freiraum zwischen der ersten Gehäusezwischenwand und der Anfahrkupplung auf jeden Fall vorgesehen und die Verbindung der ersten Vorgelegewelle und der Primärwelle der Anfahrkupplung durch eine auswechselbare Wellenmuffe hergestellt wird, besteht die Möglichkeit, bei Bedarf ein Zwischengetriebe ohne grundsätzliche Aufbauänderung oder Verlängerung des Getriebes bzw. der Kupplung vorzusehen und alle dazu benötigten Teile stets identisch auszuführen.
- - Selbst die Zwischenachse im Freiraum mit einem Axiallager im Verbindungsbereich und der Möglichkeit zur Aufnahme des bei Einbau des Zwischengetriebes erforderlichen Doppelzahnrades kann schon von Anfang an sowohl zur axialen Abstützung der ersten und zweiten Gehäusezwischenwand als auch zur Überleitung von Ölkanälen aus der Hauptgruppe zur Eingangsgruppe und umgekehrt vorgesehen werden.
- - Wird in besagtem Freiraum ein Zwischengetriebe eingebaut und die Wellenmuffe durch eine mit Fest und Losrad kombinierte Klauen- oder Synchronkupplung mit Muffenträger auf der Primärwelle der Anfahrkupplung ersetzt, ist es erfindungsgemäß je nach Bedarf leicht möglich, der Anfahrkupplung entweder eine Zwischen-Über- bzw. -Untersetzung oder einen Direktdurchtrieb zur Hauptgruppe wahlweise vorzuordnen. Die der Anfahrkupplung nachgeordneten Massen der Hauptgruppe mit dem Fahrzeug bleiben gleichwohl während des Gangwechsels ohne Einfluß auf die Anfahrkupplung. Lediglich die gewählte Größe der miteinander in Eingriff zu bringenden Räder bei der Schaltkupplung und auf der Zwischenachse entscheidet darüber, ob ein Kriechgang oder ein Schnellgang erreicht werden soll.
- - Bei der Ausrüstung der Hauptgruppe kommt der Umstand, daß die Anfahrkupplung direkt mit deren Antriebswelle umläuft, zumindestens bei Anordnung der schnelleren Gänge auf der gleichen Welle ebenfalls der Schaltqualität im Schnellgangbereich zugute.
- - Durch Abstützung der einander zugewandten zwischengetriebeseitigen Enden der Wellen der Eingangsgruppe und der Hauptgruppe mittels in separate Gehäusezwischenwände eingesetzter Lager wird nicht nur die Steifigkeit und Geräuscharmut des gesamten Getriebes gefördert, sondern auch eine unkompliziertere Montage bzw. Demontage oder Inspektion gerade der durch größere Schalthäufigkeit und höhere Drehmomente stärker beanspruchten Eingangsgruppe sowie auch eine eventuelle Anfahrkupplungs-Revision erleichtert, da hierzu nicht die Gehäusehälfte der Hauptgruppe ebenfalls geöffnet werden muß.
- - Bei der Großserienfertigung solcher Getriebe kann es noch vorteilhaft sein, die endgültige Bestückung solcher Getriebegehäuse mit den Eingangsgruppen und die Einbringung der ersten Zwischenwand nach der Montage der Hauptgruppen noch hinauszuzögern, z. B. bis definitive Kundenentscheidungen, ob Lastschalt oder Synchro-Kupplungen usw. gewünscht sind, vorliegen.
- - Indem man die Mittenachsen von Eingangswelle, Vorgelegewelle und Umkehrwelle in einem gleichseitigen Dreieck anordnet, kann gesichert werden, daß bei Vor und Rückwärtsfahrt exakt gleiche Drehzahlen bzw. Geschwindigkeiten der verschiedenen Gänge erreicht werden und noch mehr baugleiche Bauelemente verwendbar werden.
- - Eine besonders material- und platzsparende Gestaltung der Eingangsgruppe wird dadurch erreicht, daß anstelle gesonderter Zahnräder die Außenlamellenträger der Lastschaltkupplungen durch auf deren Außendurchmesser aufgebrachte Zahnkränze gleichfalls als Zahnräder vorgesehen werden. Mittels mehr oder minder langer Zähne kann dort dafür Sorge getragen werden, daß die Umkehrwellen-Schaltkupplungsglocke zwar mit der Eingangswelle in Eingriff steht, nicht aber mit der ersten Vorgelegewelle, die ihrerseits direkt von der Eingangswelle angetrieben wird.
- - Durch auf Massenausgleiche bedachte Anordnung der Fest und Losräder sowie der zugeordneten Kupplungslamellenträger wird selbst bei Verwendung der lastschaltbaren Mehrscheibenlamellen-Kupplung eine gut umlaufende und kompakte bzw. kurze Gestaltung der Eingangsgruppe erreicht, wobei mehrere Räder Doppelfunktionen erhalten. Damit kann während der Arbeit mit der Eingangsgruppe die Anfahrkupplung unbenutzt bleiben, sofern nicht ein Richtungswechsel erfolgen soll.
- - Durch Verlegung der Haupt-Triebverbindung von der Eingangswelle zur ersten Vorgelegewelle auf die Antriebsseite von deren Schaltkupplung und Anordnung des Rückwärtsgang-Rades auf die Ausgangsseite derselben wird der Axialbauraum der Zuschaltkupplung für die Notfahreinrichtung etwa axial vom Rückwärtsgang-Rad überdeckt, so daß der an sich nur geringe Axiallängenbedarf für beide Einrichtungen nochmals doppelt genutzt ist.
- - Bei Realisierung bestimmter vertikaler und horizontaler Mittenabstands-Verhältnisse der Getriebewellen zueinander ergeben sich besonders vorteilhafte Unterbringungsmöglichkeiten, wie z. B. besserer Service-Zugriff etc. im Fahrzeug unter Sicherung der angestrebten Übersetzungs-Schritte.
- - Auch der fakultativ mögliche Anschluß eines Vorderachs- Antriebes an die Abgangswelle der Hauptgruppe bietet mit einem bestimmten Mittenabstands-Verhältnis gegenüber dem Abstand der Hauptgruppen-Antriebswelle zur Abgangswelle eine besonders günstige Anpassung an die Fahrzeug-Abmessungen.
- - Bei Ausgestaltung des Zwischengetriebes als Kriechgang ist mit einer bestimmten Übersetzungswahl sowohl eine Geschwindigkeit von nur ca. 0,3 bis 0,4 km/h möglich als auch radial unterhalb des Zwischengetriebes noch Platz für eine Wellenbremse im Vorderachsantrieb.
- - Bei Ausgestaltung des Zwischengetriebes als einfacher Schnellgang (Overdrive) mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis können entsprechend hohe Geschwindigkeiten erreicht werden, ohne optimal niedrige Geschwindigkeiten für Arbeitszwecke aufgeben zu müssen.
- - Verwendet man eine Synchro-Schaltkupplung für die Ein bzw. Ausschaltung des Zwischengetriebes, so lassen sich auch extreme Geschwindigkeitswechsel, z. B. bei Übergang von Gelände auf die Straße und umgekehrt mit nur einer Schaltstufe rasch und bequem durchführen.
- - Mit einer schalenförmigen unteren Ausbuchtung der ersten Gehäusezwischenwand, welche einen abtriebsseitig über die Zwischenachse hochgezogenen Wandbereich aufweist, wird die Zwischenwand unter Schaffung einer günstigen Lagermöglichkeit für die Zwischenachse vorteilhaft weiter versteift und vermieden, daß das in der Regel leer mitlaufende Festrad des Zwischengetriebes ungünstige Schleppmomente im Ölinhalt des Getriebegehäuses auslöst.
- - Die Anordnung der Anfahrkupplung auf einem bis zur ersten Gehäusezwischenwand hervorkragenden vorderen Ende der Hauptgruppen-Antriebswelle begünstigt die exakte Zentrierung von Vorgelegewelle und Antriebswelle und erlaubt die Ausgestaltung der Primärwelle gleichzeitig zur Aufnahme einer als Axiallagerung geeigneten Steckverbindung, so daß sich Schubkräfte aus den beiden Getriebegruppen etwa in der Mitte des Gehäuses zumindest teilweise aufheben können.
- - Wenn in der Hauptgruppe die Schaltkupplungen der schnelleren Gänge auf der die Anfahrkupplung tragenden Antriebswelle liegend, vorgesehen werden, erleichtert dies die Schaltbarkeit in der Hauptgruppe wesentlich, unabhängig, ob die Kupplungen mit oder ohne Synchronisation ausgeführt werden.
- - Wenn dort z. B. aus Platzgründen die Schaltkupplung für die langsameren Gänge auf der Abtriebswelle angeordnet ist, ist das kaum von Nachteil, weil diese Schaltkupplung bei Straßenfahrt praktisch nie geschaltet werden muß.
- - Durch Ausgestaltung der Anfahrkupplung mit einem eine hauptgruppenseitig axial offene Ringtasche bildenden und Radialbohrungen aufweisenden Innenlamellenträger kann z. B. durch ein mit der Kupplung kombiniertes Ventil an sich bekannter Art eine auf die Kupplungs- Schließzeiten beschränkte Öleinspritzkühlung günstig realisiert werden. Dabei kann entweder eine Ölzufuhrsteuerung mittels eines an die Pumpendruckleitung angeschlossenen Ölventiles oder durch in die Kupplung integrierte Schließelemente erfolgen. Beide Ausführungen erlauben es, die Kühlölzufuhr nur beim Einrücken des Kupplungspedales zu aktivieren. So werden Energieersparnisse durch Reduzierung der Pantschmomente und der Pumpenleistung ohne Beeinträchtigung der Anfahrkupplungs-Standzeiten bei niedrigsten Schleppmomenten während Kupplungsöffnungen erreicht.
- - Mittels hydraulisch betätigter, den Radialsteg des Innenlamellenträgers axial durchdringender Bolzen und einer Tellerschließfeder auf der Kupplungsplatten- Rückseite ist eine Krafteinleitung in das Lamellenpaket aus der Wellennabe möglich, ohne daß ein Zylinder mit Kolben in drehender Kupplungsglocke erforderlich wäre. Die Belastungen der Wellenlager bleiben gering, weil der unter dem Wellenlager in der Gehäusezwischenwand aus dem Zylinder herausfahrende Hals des Druckkolbens auf seiner Frontseite mit einem Axiallager anliegt. Dank der Möglichkeit zu hydrostatischer Betätigung der Anfahrkupplung, unabhängig von einem Pumpenkreislauf, wird sowohl eine Kraftverstärkung als auch eine Teilautomatisierbarkeit geschaffen. Z. B. kann ein Vorwärts-Rückwärts-Umschalter vorgesehen werden, bei dessen Aktivierung die Anfahrkupplung automatisch mitbetätigt wird.
- - Der hydraulische Schaltdruck bleibt verfügbar, auch wenn Elektrik/Elektronik ausfallen sollten.
- - Eine besonders einfache Gestaltung des Kupplungsstellgliedes ergibt sich mit einem Stufenringkolben, welcher von beiden Kolbendichtungen umfaßt und mittels einer ihn gegen das Axiallager in Anlage haltenden Spiralfeder belastet ist, so daß die Kupplungsplatte entgegen der Tellerfederkraft rasch mittels Öldruck geöffnet und Axialspiel ausgeglichen werden kann.
- - Die Anordnung des als Antriebsrad für einen Vorderachs- Antrieb dienenden Festrades auf einem aus der zweiten Gehäusezwischenwand antriebsseitig hervorstehenden Ende der Abtriebswelle der Hauptgruppe mit einer Sicherungsmutter ermöglicht die Abzweigung des Vorderachs-Antriebes an einer Stelle des Getriebes, wo dessen Lagerung und Kupplung vor der zweiten Gehäusezwischenwand dank axialer Überdeckung mit der Anfahrkupplung ohne eine Gehäuseverlängerung platzgünstig unterbringbar sind. Dort ist zudem sowohl eine Zuschalt-Kupplung als auch eine Wellenbremse mitanschließbar und ist dafür eine evtl. Kupplungs bzw. Bremsenauswechselung möglich, ohne eine Hauptgruppen-Demontage vorzunehmen.
- - Eine Wellenbremse nach der Zuschaltkupplung für den Vorderachsantrieb läßt sich insbesondere unter Abstützung von deren Außenmantel in einer herausnehmbaren ersten Gehäuse-Zwischenwand oder im Frontdeckel des Getriebes in montage- und betriebsgünstiger Anordnung fakultativ vorsehen.
- - Eine Zuschaltkupplung für die mechanische Bypass- Triebverbindung zur Umgehung der Lastschaltkupplungen der Eingangsgruppe ist besonders wenig platzraubend, einfach montierbar und preisgünstig, wenn ihr auf der Eingangswelle drehfester Muffenträger axial zwischen dem ausgangsseitigen Losrad der Eingangsschaltkupplung und dem Lager der Eingangswelle in der ersten Gehäusezwischenwand angeordnet wird.
- - Mit einer frei über der Hauptgruppe und oberhalb des Ölspiegels verlaufenden Zapfwelle wird ein eventuell auch nachträglicher Einbau oder Umbau von Nebenabtrieben ohne Eingriffe in das übrige Gesamtgetriebe erleichtert. Beispielsweise kann mit einem Festrad an beliebiger Stelle des freien Zapfwellenteiles eine Pumpenwelle fortlaufend mit Motordrehzahl gleichmäßig angetrieben werden, unabhängig davon, welche Getriebestufen in den Gruppen jeweils aktiviert sind.
- - Auch der Einbau einer eventuell mehrgängigen Zapfwellen-Anschlußeinrichtung axial über der Hauptgruppe ist ohne nennenswerte Baulängenvergrößerung möglich, da hierfür über der Hauptgruppe Bauraum frei ist.
- - Schließlich ist auf der Zapfwelle noch Platz für ebenfalls eventuell nachträgliche Anbringung eines wegabhängigen Zapfwellen-Antriebes mit Antrieb von einem der Räder auf der Antriebswelle der Hauptgruppe.
- - Durch Begrenzung des Ölspiegels auf ein Niveau niedriger als die Achsmitte der Hauptgruppen- Abtriebswelle und durch von der zentralen Pumpe versorgte Schmierungskanäle innerhalb der Wände und der Wellen werden alle Schmierstellen zuverlässig erreicht, ohne daß die Pantschmomente infolge ständig überfluteter Getriebeteile unnötig ansteigen.
- - Durch einen Ölzufuhr-Ringbund mit entsprechend abgegrenzten Ringkanälen im Gehäuse eines Wellenlagers werden die Steuerdrücke für die Lastschaltkupplungen günstig in die Wellenbohrungen eingeleitet, ohne daß kleinere Leckagen schädlich wären. Auch die Kühl- und Druckölzufuhren zur Anfahrkupplung sind in gleichem Sinne durch die benachbarte Gehäusezwischenwand vorteilhaft realisiert.
- - Für die Montage und Wartung ist es günstig, daß die Abmessungen der ersten Gehäusezwischenwand durch eine antriebsseitige Gehäuseöffnung passen und diese Zwischenwand an einem inneren Gehäuseflansch axial vor der zweiten Wand zuverlässig lösbar/befestigbar ist.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der
Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere
sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und
einzelnen Anspruchsmerkmalen auf der Aufgabenstellung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispieles näher beschrieben unter Bezug auf die
folgenden Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt schematisch das vielstufige
Zahnräderwechselgetriebe in der für höhere
Leistungen bevorzugten Ausführung mit
vertikal zueinander fluchtenden
Lastschaltkupplungen und Rückwärtsgang in
der Eingangsgruppe;
Fig. 2 zeigt schematisch als Auszug des gleichen
Getriebekonzeptes eine für niedrigere
Leistungen bevorzugte Ausführungsart der
Eingangsgruppe mit nebeneinander angeordneten
Synchronkupplungen lediglich auf der
Vorgelegewelle;
Fig. 3,
4 und 5 zeigen als konstruktive Ausführungsbeispiele
die Gestaltung des Anfahrkupplungsbereiches
einmal ohne ein Zwischengetriebe, aber mit
Einbauplatz dafür und je einmal als
Kriechgang sowie als Schnellgang;
Fig. 6 zeigt eine bauraumsparende und servicegünstig
gestaltete Vorderansicht des Gehäusedeckels;
Fig. 7 zeigt eine dementsprechende schematische
Darstellung der Abstandsverhältnisse und
Zuordnungen der Getriebewellen zueinander
in Frontansicht entgegen der Fahrtrichtung;
Fig. 8 zeigt eine schematische Seitenansicht eines
Einhand-Hebelwendeschalters der
Eingangsgruppe bei Ausrüstung mit
Lastschaltkupplungen;
Fig. 9 zeigt das Schaltbild des Hebels ohne die
von dessen Endstellungen unabhängig
betätigbaren diversen Schaltpunkte des
integrierten Wippschalters;
Fig. 10 zeigt die mit dem Beispiel gemäß Fig. 1
erreichbare Gangwahl-Folge in Tabellenform.
In Fig. 1 ist das gemeinsame Getriebegehäuse 1 mit dem
motorseitigen Deckel 2 und einer ersten und zweiten
Gehäusezwischenwand, 3 und 4, sowie die Rückwand 5 des
Gehäuses 1 schematisch dargestellt. Die aus dem Gehäuse nach
dem Lösen von einem Randflansch 6 durch den Deckel 2
herausnehmbare Zwischenwand 3 erlaubt den Zugriff zu den
höchstbeanspruchten Bauteilen der Eingangsgruppe 7, ohne die
hinter der zweiten Gehäusezwischenwand 4 gelegene
Hauptgruppe 8 dazu öffnen zu müssen. Baulich und trieblich
zwischen Eingangsgruppe 7 und Hauptgruppe 8 ist ein Freiraum
für ein Zwischengetriebe 9 vorgesehen, welches im Beispiel
aus einer Kriechgangstufe besteht. Die Hauptgruppe 8 kann
damit insbesondere zwischen Rückwand 5 und Zwischenwand 4
völlig fertig montiert werden, ehe ein Zwischengetriebe 9
oder eine Eingangsgruppe 7 installiert werden.
Da die Einbaugruppen-Geometrien so gewählt werden, daß
wahlweise Lastschalt-Kupplungen A, B, C, D, F, G oder
Synchronkupplungen 18, 20 zum Einsatz gelangen können, ist
die endgültige Ausrüstungs-Entscheidung erst in der
Montage-Endphase nötig.
Die Eingangsgruppe 7 weist außer der Eingangswelle 11 noch
zwei weitere parallele Wellen 12, 13 auf, und zwar die die
Hauptgruppe 8 antreibende erste Vorgelegewelle 12 und eine
Umkehrwelle 13 für Rückwärtsfahrt. Auf jeder dieser Wellen
befindet sich je eine lastschaltbare Doppel-
Lamellenkupplung CA, DB und GF, an sich gleicher Bauart und
Größe, deren Kupplungsglocken 14, 15, 16 auf den jeweiligen
Wellen 11, 12, 13 drehbar gelagert sind und welche über
äußere Verzahnungen miteinander direkt bzw. indirekt in
Eingriff stehen. Und zwar steht die Glocke 14 sowohl mit den
Glocken 15 und 16 ständig in Eingriff, nicht aber die
Glocke 15 mit Glocke 16. Zu diesem Zwecke sind die
Wellen 11, 12, 13 der Eingangsgruppe 11 in einem
gleichseitigen Dreieck angeordnet und die Außenverzahnung
der Glocke 15 läuft an der Außenverzahnung der Glocke 16
leer vorbei, kämmt aber, wie auch die Außenverzahnung der
Glocke 16 mit der Außenverzahnung der Glocke 14. Jede
Kupplungsglocke ist durch einen sie auf ihrer Nabe tragenden
radialen Steg axial in zwei gleiche Reiblamellenpakete
unterteilt, die durch hier nicht besonders gekennzeichnete
separate Hydraulikkolben einzeln oder gemeinsam mittels
Druckmittelbeaufschlagung aus in den Wellen 11, 12, 13
befindlichen Lamellen gegen Öffnungsfederkräfte aktivierbar
sind, indem die von der jeweiligen Glocke 14, 15, 16
drehfest gehaltenen Außenlamellen mit Innenlamellen in
Kraftschluß gebracht werden, die von jeweils einem eigenen
Innenlamellenträger drehfest gehalten sind. Dieser ist
entweder mit der jeweiligen Welle 11, 12, 13 direkt, wie bei
Kupplung B und G oder indirekt von einer auf der jeweiligen
Welle 11, 12, 13 drehbaren Nabe bzw. Hohlwelle mitnehmbar,
wie bei den Kupplungen C, A, D und F.
Dabei ist die den Innenlamellenträger der Kupplung C
tragende Hohlwelle die Eingangswelle 11, welche über einen
beliebigen Schwingungsdämpfer 12 von der
Hauptantriebswelle 10 angetrieben wird, sobald der nicht
gezeigte Motor läuft. Die Eingangswelle 11 nimmt dabei ein
den Durchmesser der Eingangskupplungsglocke 14 überragendes
und dieser antriebsseitig vorgeordnetes Losrad 17 in
Drehrichtung mit, welche ein der Vorgelegekupplungsglocke 15
antriebsseitig vorgelagertes Losrad 18 und den damit durch
eine gemeinsame Nabe verbundenen Innenlamellenträger der
Kupplung D auf der Vorgelegewelle 12.
Abtriebsseitig ist der Eingangskupplungsglocke 14 ein mit
deren Innenlamellenträger durch eine gemeinsame Nabe
verbundenes weiteres Losrad 19 vorgeordnet, das in Eingriff
steht mit einem den Durchmesser der
Vorgelegekupplungsglocke 15 überragenden Festrad 20 auf der
in die Hauptgruppe 8 weiterführenden Vorgelegewelle 12 bzw.
mit dieser koaxialen Kupplungswelle 32. Das Festrad 20 kämmt
dabei mit einem auf der Umkehrwelle 13 abtriebsseitig von
der Umkehrkupplungsglocke 16 vorgesehenen und mit deren
Innenlamellenträger über eine gemeinsame Nabe verbundenen
kleineren Losrad 21. Auf der Vorgelegewelle 12 ist dem
Festrad 20 abtriebsseitig noch ein weiteres, etwas kleineres
Festrad 22 nachgeordnet, das in Eingriff steht mit einem auf
der Umkehrwelle 13 befestigten und dem Losrad 21
abtriebsseitig nachgeordneten Festrad 23 mit einem den
Durchmesser der Umkehrkupplungsglocke 16 überragenden
Durchmesser. Mit diesem Festrad 23 kämmen im Beispiel
weiterhin noch ein dem abtriebsseitigen Losrad 19 der
Eingangskupplung 14 auf gleicher Welle 10 nachgeordnetes
kleineres Losrad 24, welches mittels einer auf der
Hauptantriebswelle 10 drehfesten Schiebemuffe 25 und
entsprechenden Kupplungsverzahnungen in Formschluß bringbar
ist mit der Hauptantriebswelle 10. Die gleiche
Schiebemuffe 25 kann auch einen Formschluß herstellen von
der Hauptantriebswelle 10 zum Losrad 19 nach der
abtriebsseitigen Eingangskupplungsglocke 14. Damit wird
eine entweder vor- oder rückwärts, je nach Stellung OV/OR
betreibbare Bypass-Triebverbindung zur Umgehung der von
funktionierenden Strom- und Hydraulikversorgungen
abhängigen Lastschaltkupplungen erreicht, wodurch
Anschleppen oder ein mechanischer Not-Fahrbetrieb über die
Gänge der Hauptgruppe 8 möglich wird. Diese Einrichtung mit
den Rädern 22, 23, 24, 25 ist bei Verwendung von Formschluß
bzw. Synchrokupplungen in der Eingangsgruppe 7 nicht
erforderlich, weil dann ein Strom- oder Hydraulik-Ausfall
nicht zur Totalblockierung der Kupplungen führen kann.
Das im Beispiel erfindungsgemäß axial zwischen
Eingangsgruppe 7 und einer der Hauptgruppe 8 unmittelbar
vorgeordneten Anfahr- und Trennkupplung 26 angeordnete
Zwischengetriebe 9 kann auf Wunsch ohne Gehäuseänderungen
usw. weggelassen werden, wenn kein besonderer Wert auf einen
Kriech- oder Schnellgang (Overdrive) gelegt wird. Das
Zwischengetriebe besteht im ersteren Falle im wesentlichen
aus einem kleinen Festrad 27 abtriebsseitig von der ersten
Gehäusezwischenwand 3 auf der ersten Vorgelegewelle 12,
welches ein Doppelzahnrad 28/29 auf einer zur Kupplung 26
parallelen Zwischenwelle 30 treibt, deren Enden in der
ersten und der zweiten Gehäusezwischenwand 3, 4 gelagert
sind. Das Doppelzahnrad 28/29 hat im Falle des Kriechganges
ein großes antriebsseitiges und ein kleines abtriebseitiges
Rad 28 bzw. 29. Das letztere treibt hier ein großes
Losrad 31 auf der Primärwelle 32 der Anfahr- und
Trennkupplung 26. Diese Primärwelle 32 fluchtet sowohl
koaxial zur Vorgelegewelle 12, mit der es ein Achslager 33
gemeinsam hat, als auch mit der die Sekundärwelle der
Anfahrkupplung 26 bildenden Antriebswelle 34 der
Hauptgruppe 8. Dabei ist die Primärwelle 32 mittels eines
weiteren Achslagers 35 vor dem Innenlamellenträger der
Anfahr- und Trennkupplung 26 innerhalb deren Gehäuse ein
weiteres Mal gelagert bzw. axial abgestützt. Axial zwischen
Festrad 27 und Losrad 31 befindet sich dann eine mit der
Primärwelle 32 drehfeste Schiebemuffe 36 und auf den ihr
zugewandten Innenflächen der Räder 27 und 32 entsprechende
Kupplungsverzahnungen. Damit kann die Schiebemuffe 36 bei
Eingriff in das Rad 27 einen Direktdurchtrieb von dort in
die Primärwelle 32 ohne Über- bzw. Untersetzung bewirken,
oder - bei Eingriff in das Rad 31 einen durch die
Zwischenwelle 30 gehende über- bzw. untersetzten Durchtrieb
bewirken, mit dem alle Gangsprünge des
Zahnradwellengetriebes im gewählten Verhältnis vergrößert
bzw. verkleinert werden.
Anstelle der vorgeschilderten
Kriechgang-Untersetzung kann an der gleichen Stelle auch
eine Schnellgang-Übersetzung (Overdrive) vorgesehen werden.
Dazu muß das Festrad 27 allerdings groß und das
antriebsseitige Rad 28 des Doppelzahnrades 28, 29 klein
sowie das nachfolgende Rad 29 groß und das Losrad 31 klein
sein. Die Umschaltkupplung 36 ist dann vorteilhafterweise
eine Synchronkupplung, um den hierbei beim Umschalten
meistens herrschenden hohen Drehzahlen gerecht zu werden.
Die Primärwelle 32 treibt im Beispiel direkt die
Anfahrkupplungsglocke 37 der Anfahrkupplung 26, welche eher
als Außenlamellenträger einer bei Betätigung
zwangsgekühlten, nassen Bremse mit Innenlamellen 38 auf der
Sekundärwelle 34 gestaltet ist. Diese Sekundärwelle 34 ist
im Beispiel das antriebsseitige, aus der zweiten
Gehäusetrennwand 4 herausragende Ende der Antriebswelle 39
der Hauptgruppe 8. Auf dieser Welle 39 sind zwei Doppel-
Synchronkupplungen mit von ihren angetriebenen
Muffenträgern 40, 41 mitnehmbaren beidseitigen
Losrädern 42, 43 und 44, 45 sowie zwei jeweils benachbarte
Festräder 46, 47. Die Losräder 42 ... 45 kämmen dabei mit
entsprechend bemessenen und placierten
Festrädern 48, 49, 50, 51 auf einer als Antriebswelle 52 der
Hauptgruppe 8 dienenden zweiten Vorgelegewelle, auf deren
einem Ende sich noch eine dritte Synchronkupplung mit
drehfestem Muffenträger 53 und zugeordneten Losrädern 54, 55
befindet, welche mit den beiden Festrädern 46, 47 auf der
Antriebswelle 39 kämmen. Die Antriebswelle 52 hat im
Beispiel an ihren beiden Enden je ein Abtriebsrad 56, 57.
Das abtriebsseitige, aus der Gehäuserückwand 5 herausragende
Wellenende treibt ein Kegelrad, und dieses treibt ein
Tellerrad eines sperrbaren Achsdifferentiales 58, das
einerseits mit Bremsen 59 versehene Hinterachswellen 60 mit
Radkopfplanetengetrieben 61 antreibt. Das antriebsseitig
aus der zweiten Gehäusezwischenwand 4 hervorragende
Abtriebsrad 57 ist ein Stirnrad, das ein Losrad 62 auf einer
Vorderachs-Antriebswelle 63 antreibt. Das Losrad 62 nimmt
auch die Glocke einer als Außenlamellenträger gestalteten
Vorderachs-Zuschaltkupplung 64 mit. Deren
Innenlamellenträger 65 ist mit der Vorderachs-
Antriebswelle 63 drehfest, welche unterhalb der
Eingangsgruppe 11 verlaufend, an deren Stirnseite wieder
aus dem Gehäusedeckel 2 austritt. Dabei verbleibt zumindest
bei nicht allzu großen Rädern 28 bzw. 29 im
Zwischenachsgetriebe 9 unter demselben noch Platz, um auf
der Vorderachs-Antriebswelle 63 abtriebsseitig von der
Zuschaltkupplung 64 noch eine Wellenbremse 66 anzuordnen,
welche in diesem Schema nur strichpunktiert angedeutet
wurde.
Die im oberen Teil des Getriebegehäuses 1 gelegene
Hauptantriebswelle 10 ist im Bereich der Eingangsgruppe 7
überwiegend hohlwellenartig von als Eingangswelle 11
anzusehenden Naben der darauf angeordneten Räder- und
Kupplungselemente 17, 14, 19 umgeben. Sie setzt sich im
Beispiel außerhalb der Eingangsgruppe 7 als nicht umhüllte
Vollwelle unter axialer Überdeckung der Hauptgruppe 8 bis
über die Getrieberückwand 5 hinaus und bis in eine an sich
beliebig ausführbare Zapfwellenanschlußkupplung 67 fort.
Im Beispiel ist der Zapfwellenanschlußkupplung 67 eine
Doppelkupplung mit drehfestem Muffenträger 68 und
nebengeordneten unterschiedlich großen Losrädern 69, 70,
welche mit unterschiedlich großen Festrädern 71, 72 auf
einer Nebenwelle 73 in Eingriff stehen. Damit wird es
möglich, je nach Schaltrichtung der Schiebemuffe über die
Räder 69, 71 bzw. über 70, 72 die Nebenwelle 73 indirekt
untersetzt mit wahlweise zwei weiteren Geschwindigkeiten
anzutreiben.
Auf dem an sich frei und getriebeunabhängig verlaufenden
Teilstück der Hauptantriebswelle 10 abtriebsseitig von der
Eingangsgruppe 7 sind weitere diverse Nebenabtriebe direkt
anschließbar. So kann z. B. der vorgeschilderte, mit
Motordrehzahl antreibbare Zapfwellenabtrieb 67 wahlweise
auch durch einen Abtrieb von einem schnell drehenden
Festrad 51 auf der Abtriebswelle 52 der Hauptgruppe 8 über
ein auf einer Nebenwelle 74 geführtes Zwischenrad 75 ein
von der Hauptantriebswelle 10 abkoppelbares Losrad 76 und
einen zugeordneten Muffenträger 77 einer
Abschaltkupplung 78 mit der am Ausgang der Hauptgruppe
herrschenden Geschwindigkeit getrieben und das dabei von
der Hautpwelle 10 abgetrennte abgangsseitige Teilstück der
Hauptantriebswelle als sogenannte Weg-Zapfwelle 10A genutzt
werden.
Auch der zentrale Pumpenantrieb für das
Zahnradwechselgetriebe ist vorzugsweise auf der
Hauptantriebswelle 10 oberhalb der Hauptgruppe 8 angeordnet,
indem ein der Abschaltkupplung 78 vorgeordnetes Festrad 79
ein Gegenrad 80, das einerseits die Pumpe 81 antreibt,
mitnimmt. Alle Wellen 10, 10A, 12, 13, 30, 34 bzw. 39, 52
und 63 sind in den diversen Gehäusezwischenwänden 3, 4 bzw.
der Gehäuserückwand 5 oder dem Deckel 2 in Wälzlagern 82
reibungsarm gelagert und aus den Wellen heraus mittels
Bohrungen in dortige Ölkanäle zwangsgeschmiert.
Die Betätigungsweise der Kupplungen in der
Eingangsgruppe 7 ist an sich beliebig, hier jedoch
vorgesehen mittels eines Drehhebels 112, 113 mit
Gangwähler 83 und integriertem Wippschalter 112 für
Arbeitseinsätze, wodurch die Stellungen für
Vorwärtsfahrt V, Neutral N, Rückwärtsfahrt R in den Stufen
für LANGSAM L, MITTEL M, HOCH H und für SCHNELL S sowie
ggf. und nach Lösen einer hier nicht dargestellten Sperre
auch die bei Lastschaltkupplungen vorgeschlagene Not-
Fahrschaltung für Vorwärts V oder Rückwärts R mit dem
gleichen Gangwähler 83 eingelegt werden können.
Die Straßenfahrt-Gangwahl über Schalthebel 84 kann
während des Arbeitseinsatzes an sich unverändert bleiben.
Falls das Zwischengetriebe 9 installiert wird, kann dessen
Zuschaltkupplung 36 über einen weiteren Schalthebel 85 mit
zwei Endstellungen in den Kriech- bzw. Schnellgang gelegt
werden. Alle diese Schaltungen sind je nach Komfortwünschen
auch elektro- bzw. servo-betätigt auf an sich bekannte
Weise ausführbar. Auch die Automatisierung der
Lastschaltkupplungen ist mit geringen Mehrkosten möglich.
In Fig. 2 ist die Eingangsgruppe 7 zwar mit prinzipiell
gleicher Anordnung der Wellen 10, 11, 12, 13 wie bei der
Bestückung mit lastschaltbaren Doppelkupplungen ausgeführt,
jedoch ohne die als mechanische Not-Fahrschaltung und
Bypass vorgesehene Klauenkupplung auf Welle 10 mit
Schiebemuffe 25 mit Losrädern 19 sowie Eingriff in
Festrädern 22, 23 auf Welle 12 bzw. 13. Die
Antriebsverbindungen für die Doppelkupplungen C/A und D/B
bestehen hier lediglich aus auch mechanisch betätigbaren
Doppel-Synchronkupplungen 18 + 20, welche dank der
erfindungsgemäßen Gestaltung des Zahnradwechselgetriebes
auch noch bei mittleren Momenten bzw. Leistungen ausreichen
und selbst bei eingelegtem Kriechgang noch leicht schaltbar
sind sowie einen geringeren Steuerungsaufwand als mit
Lastschaltkupplungen erlauben. Bei weitgehender
Baugleichheit ergibt sich eine gute Austauschbarkeit dank
vieler Teile, die mit denjenigen in der Lastschaltgetriebe-
Ausführung übereinstimmen.
Ein in die Eingangsgruppe 7 voll integrierter Rückwärtsgang
wird durch eine Einrastung der Synchronkupplung 20C wie die
übrigen Gänge eingelegt und ist somit auch bei dieser
Ausführung ebenso leicht schaltbar. Die
Hauptantriebswelle 10 ist in diesem Beispiel nicht von
einer hohlwellenartigen Eingangswelle 11 umgeben, sondern
nach einem einfachen Schwingungsdämpfer 11A als eine die
Naben der Festräder 17A, 17B und 17C direkt mitnehmende
Vollwelle, welche für eine Fortsetzungswelle 10A zu einem
Zapfwellenanschluß im Bereich des Lagers 82 in der ersten
Gehäusezwischenwand 3 eine Steckmuffenverbindung 86
(s. Fig. 3) aufweist. Die Festräder 17A und 17B kämmen mit
Losrädern 18A und 18B beidseits eines auf dem
antriebsseitigen Ende der ersten Vorgelegwelle 12 festen
Schiebemuffenträgers 18C. Das Festrad 17C kämmt mit dem
antriebsseitigen Losrad 20A der abtriebsseitigen
Doppelsynchronkupplung mit dem ebenfalls auf der ersten
Vorgelegewelle 12 drehfesten Schiebemuffenträger 20C, auf
dessen Abtriebsseite sich ein Losrad 20B befindet, das mit
einem Festrad 21A auf der parallel zur ersten
Vorgelegewelle 12 liegenden Umkehrwelle 13 kämmt. An deren
antriebsseitigem Ende befindet sich ein weiteres
Festrad 23A, das noch vom Antriebsfestrad 17A auf der
Eingriffswelle 10 bzw. 11 mit angetrieben wird. Die
Umkehrwelle 13 ist hier mit einem durch ihr Lager 82 in der
ersten Gehäusezwischenwand 3 hindurchtretenden Wellenstummel
versehen, auf welchem bei Einbau eines Zwischengetriebes 9
dessen Welle 30 mit den Kriechgangrädern 28/29 konzentrisch
gelagert ist.
Eine Vorderachs-Wellenbremse 66 ist nicht an einer
Gehäusewand 3 oder 4, sondern am Gehäusedeckel 2 gehaltert,
so daß radial unter der Zwischenwelle 30 Bauraum für
eventuell größere Zwischengetrieberäder 28, 29 bleibt, für
den Fall, daß eine Overdrive-Übersetzung gefordert ist.
In Fig. 3 ist der Gehäuse-Innenbereich von der ersten
bis zweiten Gehäusezwischenwand 3, 4, in welchem die
Anfahrkupplung 26 liegt, ohne das dort zum fakultativen
Einbau vorgesehene Zwischengetriebe 9 konstruktiv
dargestellt. Für das Zwischengetriebe 9 ist hier jedoch ein
für dessen zusätzlichen Axialplatzbedarf entsprechender
Freiraum 9A freigelassen.
Die Hauptantriebswelle 10 ist in der ersten
Gehäusezwischenwand 3 in einem Lager 82 geführt, in dessen
Hals 82A sich nicht dargestellte Ölzufuhrkanäle zu
Schmierstellen und Kupplungszylindern etc. befinden.
Abtriebsseitig vom Lagerhals 82A endet die
Hauptantriebswelle 10 in einem außenverzahnten
Wellenstummel, der etwa radial über der Anfahrkupplung 26
liegend in ein hohles Ende der Zapfwelle 10A drehfest
eingesteckt ist und so eine leicht lösbare
Steckmuffenverbindung 86 darstellt und die Veränderungen an
der Zapfwelle 10A erleichtert.
Eine andere drehfeste, aber axial begrenzt
verschiebliche Steckverbindung 87 mit integriertem Achs- und
Radiallager 33 ist bei der Verbindung von der ersten
Vorgelegewelle 12 zur Sekundärwelle 34 der Anfahrkupplung 26
vorgesehen. Dort ist die Sekundärwelle 34 in ein hohles Ende
der Vorgelegewelle 12 drehbeweglich eingesteckt. Auf den
außenverzahnten Wellenstummel der Welle 12 ist bei
weggelassenem Zwischengetriebe 9 eine weitere
Steckverbindungsmuffe 87 geschoben, die ein antriebsseitiges
Axiallager 33 der von ihr mitgenommenen Nabe der
Anfahrkupplungsglocke 37, die auf der Sekundärwelle 34
Rollenlager 88 hat, von außen umfaßt. Abtriebsseitig der als
Primärwelle 32 dienenden Nabe der Anfahrkupplungsglocke 37
liegt diese axial gegen einen Stützbund 89 auf der
Sekundärwelle 34 an. Auf dessen Abtriebsseite ist eine
Tellerfeder 90 mit ihrem Innenrand anliegend, deren
Außenrand gegen eine Kupplungsdruckplatte 91 in
Abtriebsrichtung abgespreizt ist, die gegen ein
Lamellenpaket 92 der Anfahrkupplung 26 drückt. Deren
Außenlamellen werden dabei von der Kupplungsglocke 37
drehfest gehalten. Die Kupplungsdruckplatte 91 ist dabei an
ihrem Innenrand, entgegen der in ihrem äußeren Drittel
eingreifenden Tellerfeder 90 durch mehrere Bolzen 93, die
den auf der Sekundärwelle 34 drehfest und unverschieblich
gehaltenen Innenlamellenträger 94 achsparallel durchdringen,
axial belastbar. Abtriebsseitig vom Innenlamellenträger 94
werden sie dazu von einer Stellkolbendruckplatte 95
beaufschlagt, welcher abtriebsseitig ein weiteres
Axiallager 35 zugeordnet ist, gegen das sich beim
Lüftvorgang der Stellkolben 96 der Anfahrkupplung 26
anpreßt.
Dieser ist in einem die Primärwelle 34 und einem diese
umschließenden ringförmigen Stellkolben 96 umfassenden
Stellzylinderringkörper 97 geführt, welcher in die zweite
Gehäusezwischenwand 4 antriebsseitig vor dem Lager 82 der
Antriebswelle 39 der Hauptgruppe 8 unverschieblich
eingelassen ist. In den Stellzylinderkörper 97 treten
aus der zweiten Gehäusezwischenwand 4 sowohl die
Kupplungsdruckleitung 98 zur Betätigung des Stellkolbens 96
als auch eine Kühlölleitung 99 ein. Letztere mündet in einen
taschenförmigen Ringraum 100 radial unter dem
Lamellenpaket 92. Von hier aus kann das Kühlöl auf an sich
bekannte Weise mit durch Fliehkräfte erhöhtem Druck bei
gleichmäßiger Verteilung durch nicht näher angegebene
Radialbohrungen im Mantel des Innenlamellenträgers 94 in
das Lamellenpaket 92 übertreten. Die Strömungsdauer und
Intensität des Kühlöles kann dabei durch eine nicht
besonders gezeigte Dosiereinrichtung mit dem Axialweg des
Stellkolbens 96 bzw. der zugeordneten Druckplatte 95 so
gekoppelt werden, daß die Kühlung nur beim Schließen der
Kupplung 26 erfolgt. Um auch ohne Stellkraft ein Axialspiel
dieser Betätigungsmechanik auszuschließen, ist der
Stellkolben 96 noch durch eine in ihn eingelassene
Spiralfeder 101 in Öffnungsrichtung etwa so weit belastet,
daß die Schließkraft der Tellerfeder 90 noch nicht
überwunden wird. Bei der Anfahrkupplung 26 wurde mit der
vorgeschilderten Bauart eine Sonderausführung mit besonders
geringer Masse gewählt, die ohne einen mitrotierenden
Zylinder auskommt und eine entsprechend leichte
Kupplungsglocke 37 zu verwenden erlaubt.
- - Bei Erhöhung des Öldruckes im Stellzylinder 97 über die Schließkraft der Tellerfeder 90 hinaus wird die Kupplung 26 maximal so weit geöffnet, daß ein ausreichendes Lüftspiel zur Erreichung minimaler Schleppmomente entsteht.
Die vom Stellzylinderkörper 97 samt Einbauten und
Zubehör umgebene Sekundärwelle 34 ist abtriebsseitig davon
und radial unter dem zugehörigen Lager 82 in ein
antriebsseitiges hohles Ende der Antriebswelle 39 der
Hauptgruppe 8 eingesteckt und gegen Verdrehung gesichert.
Das daran anschließende Losrad 42 kämmt mit dem unter der
Antriebswelle 39 vorgesehenen Festrad 48 auf der parallel
dazu verlaufenden Abtriebswelle 52 der Hauptgruppe 8. Deren
antriebsseitiges Ende ist in der zweiten
Gehäusezwischenwand 4 mit einem Lager 82 gestützt, aus dem
es mit einem freien Ende etwa so weit antriebsseitig
hervorragt, wie der Stellzylinderkörper 97. Auf diesem
freien Ende der Abtriebswelle 52 ist im Beispiel ein
Antriebsfestrad 57 mittels Innenverzahnung und
vorgeordneter Wellenmutter oder dergleichen befestigt.
Dieses Festrad 57 treibt ein darunterliegendes Festrad 62,
das auf einer Vorderachs-Antriebswelle 63 befestigt,
abtriebsseitig einen Öffnungszylinder 102 für die
Vorderachs-Zuschaltkupplung 64 besitzt und deren
Innenlamellenträger er ist. Bei Druckerhöhung in diesem
Zylinder können mehrere am Umfang verteilte axial geführte
Kolben 103, die den Steg des Festrades 62 in Richtung
Lamellenpaket 65 durchdringen, dieses in Kraftschluß
bringen. Dadurch ist über die Glocke der Kupplung 64 die
Vorderachsantriebswelle 63 antreibbar, auf welcher im
Beispiel noch eine Vorderachswellenbremse 66 angeordnet ist,
deren Außenlamellen in einem mit der ersten
Gehäusezwischenwand 3 verbundenen Bremsgehäuse 104 gehalten
sind. Die Bremse 66 ist hierbei voll im Sumpf des
Getriebegehäuses 1 geflutet und somit gut gekühlt. Im
Beispiel ist die Verbindung des Bremsengehäuses 104 mit der
ersten Gehäusezwischenwand 3 als nach oben offene
schalenförmige Ausbuchtung 105 mit einem abtriebsseitig über
die Zwischenachse 30 hochreichenden zweiten Wandbereich 106
radial über der Bremse 66 ausgeführt. Damit entsteht eine
zweite Abstützungsmöglichkeit für die speziell bei Einbau
des Zwischengetriebes 9 erforderliche Zwischenachse 30.
Eine separate Öltasche radial unter dem Zwischengetriebe 9
sorgt dann für besonders gute Tauchschmierung desselben.
Die Zwischenachse 30 kann wie alle Wellen 11, 12 usw.
des Getriebes ebenfalls mit mindestens einem koaxialen
Ölkanal 107 versehen sein, der mit Radialbohrungen unter
Lagerstellen die Schmierung von Lagern 82 oder Losrädern
etc. sicherstellt. Zur Verbindung dieses Ölkanals 107 in der
Zwischenachse 30 mit dem in der Abtriebswelle 52 der
Hauptgruppe 8 ist in das antriebsseitige Ende der letzteren
ein aus der Zwischenachse 30 herausführendes
Verbindungsrohr 108 eingesteckt.
In Fig. 4 ist der gleiche Ausschnitt des
Zahnradwechselgetriebes wie in Fig. 3 nochmals dargestellt,
jedoch nun mit dem anstelle der Steckmuffenverbindung 87
eingebauten Zwischengetriebe 9. Dieses ist im vorliegenden
Beispiel als Kriechganggetriebe gestaltet. Dazu ist das auf
dem durch die erste Gehäusezwischenwand 3 hervorragenden
Ende der erste Vorgelegewelle 12 gelagerte Eingangsrad 27
mit kleinstmöglichem Durchmesser mit einer abtriebsseitigen
Kupplungsverzahnung versehen, in welche eine Schiebemuffe 36
einschiebbar ist, die auf einem mit der als Nabe des
Kupplungsgehäuses 37 gestalteten Primärwelle 32 durch einen
Muffenträger drehfest ist. Axial zwischen Muffenträger und
Kupplungsgehäuse 37 ist ein großes Losrad 31 mit nur etwas
kleinerem Durchmesser als dem des Kupplungsgehäuses 37
drehbar gelagert. Dieses Losrad 31 weist muffenträgerseitig
die weitere entsprechende Kupplungsverzahnung für die
Schiebemuffe 36 auf. Das vom Eingangsrad 27 angetriebene
Rad 28 auf der Zwischenachse 30 ist mit etwa gleich großem
Durchmesser wie das Losrad 31 ausgeführt und durch seine
Nabe als Doppelzahnrad mit einem kleinstmöglichen
Abtriebsritzelrad 29 einstückig, das wiederum mit dem
Losrad 31 kämmt. Die gemeinsame Nabe ist dazu auf der
Zwischenachse 30 mit Nadellagern drehbar und seitlich
fixiert durch die ersten Gehäusezwischenwand 3 einerseits
und den hochgezogenen Rand des zweiten Wandbereiches 106
andererseits. Sobald die Schiebemuffe 36 in eine auf der
Antriebsseite des Losrades 31 vorgesehene
Kupplungsverzahnung einrastet, wird die Primärwelle 32
nicht mehr direkt mit der Drehzahl der Vorgelegewelle 12,
sondern mit einer übersetzten oder untersetzten Drehzahl
gemäß den Übersetzungen durch das Zwischengetriebe 9
angetrieben. Die Schiebemuffe 36 ist gleichzeitig aus der
Kupplungsverzahnung des Festrades 27 ausgeklinkt. Damit
wird das Abtriebsrad 31 des Kriechgang-Zwischengetriebes 9
angekoppelt und die Antriebswelle 39 der Hauptgruppe 8
entsprechend langsamer angetrieben. Bleibt die
Schiebemuffe 36 sowohl außer Eingriff mit der
Kupplungsverzahnung des Eingangsfestrades 27 als auch mit
der Kupplungsverzahnung des Abgangslosrades 31, so ist die
Hauptgruppe 8 völlig abgeschaltet und auch die
Anfahrkupplung 26 antriebslos. Bleibt die Schiebemuffe 36
in der Kupplungsverzahnung des Eingangsfestrades 27, so
drehen zwar die Räder 28/29/31 frei mit, aber der
Kraftschluß von Eingangsgruppe 7 zur Hauptgruppe 8 erfolgt
direkt und nur über die Schiebemuffe 36 und deren
Muffenträger ohne jede Über- oder Untersetzung. In
Kriechgangsstellung ist die Schiebemuffe 36 in
Abtriebsrichtung in die Kupplungsverzahnung des Losrades 31
geschoben und vom Eingangsfestrad 27 frei, so daß die
Triebverbindung über das Doppelzahnrad 28/29 zur
Anfahrkupplungsglocke 26 aktiviert ist.
Der zum Einbau eines Zwischengetriebes 9 benötigte
axiale Abstand von der Primärwelle 32 entspricht dabei etwa
der Baulänge eines einzigen Zahnrades 27, weil
Schiebemuffe 36 und Losrad 31 von der ohnehin erforderlichen
Nabe der Kupplungsglocke 37 getragen werden.
In Fig. 5 ist statt des Kriechganggetriebes ein ins
Schnelle übersetzendes Zwischengetriebe 9 (sogenannter
Overdrive) in dem dafür vorgesehenen Freiraum 9A eingebaut.
Dabei ist eine an sich gleiche Räder- und Kupplungsanordnung
wie nach Fig. 4 vorgesehen, jedoch mit dem Unterschied, daß
das Eingangsfestrad 27 einen großen Durchmesser hat, das
erste Rad 28 des Doppelzahnrades klein und das zweite
Rad 29 groß sowie schließlich das Abgangsrad 31 wieder
klein und dabei vorzugsweise statt einer einfachen
Klauenkupplung die Schiebemuffe 36 mit einer
Synchroschaltkupplung kombiniert ist, bei der sich höhere
Drehzahlunterschiede bequemer und geräuscharmer überbrücken
lassen.
Im gezeigten Beispiel nach Fig. 5 ist außerdem die
Vorderachs-Wellenbremse 66 weggelassen bzw. an die
Innenseite des Getriebedeckels 2 verlegt, um radial Platz
zu schaffen für das größere zweite Rad 29 des
Doppelzahnrades. Die schalenförmige Ausbuchtung für das
Doppelzahnrad 28/29 in 3/104 muß dann ebenfalls entsprechend
angepaßt sein, so daß für die in das Gehäuse 1
eingeflanschte erste Gehäusezwischenwand 3 eine Sonderform
beim Einsatz von Zwischengetrieben 9 mit
Übersetzungsverhältnis ins Schnelle vorzusehen ist, wenn man
nicht bereits die Gehäusezwischenwand 3 so gestaltet, daß
sowohl die Kriechgang- als auch die Overdrive-Version des
Zwischengetriebes 9 genügend radialen Platz haben.
In Fig. 6 ist eine bevorzugte Kontur des Gehäuses 1
mit einem Querschnitt hinter dem Frontdeckel 2 dargestellt.
Dabei ist die Eingangswelle 11 und die von ihr umschlossene
Hauptantriebswelle 10, 10A in der oberen Gehäusehälfte
etwas links von der geometrischen Mitte innerhalb der
Gehäusezwischenwand 3 vorgesehen, die auch Lager 82 der
Wellen 12, 13 aufweist. Die Mittenabstände der Wellen
11, 12, 13 bilden ein gleichseitiges Dreieck, bei dem die
Vorgelegewelle 12 in Blickrichtung rechts von der Vertikalen
durch die Welle 11 für das an sich etwa rechteckige Format
des Gehäuses 1 eine Ausladung nötig macht.
Die Umkehrwelle 13 liegt dabei nur unbedeutend links von
der Vertikalen durch die Eingangswelle 11 und etwas tiefer
als die Vorgelegewelle 12. Die Mitte der Vorderachs-
Antriebswelle 63 befindet sich dabei genau senkrecht unter
der Eingangswelle 11, jedoch unterhalb des unteren Randes
der ersten Gehäusezwischenwand 3. So braucht z. B. bei
Erneuerung von Synchrokupplungen in der Eingangsgruppe 7
weder die Vorderachsantriebswelle 63 noch die
Hauptgruppe 8 oder die Anfahrkupplung 26 ausgebaut werden.
Die in Fahrtrichtung links liegende Seite des
Getriebegehäuses 1 bleibt mit dieser Anordnung frei für
Anbauten wie Tanks etc., während die Gegenseite günstige
seitliche Zugriffsmöglichkeiten z. B. zur Pumpe 81 oder den
anderen Nebenabtrieben z. B. 74 ... 78 innerhalb des
Gehäuses 1 bietet und keine größeren Getriebeteile solche
Inspektionsarbeiten etc. behindern.
In Fig. 7 ist anhand der Abstandsverhältnisse in der
Vertikalen V und der Horizontalen H der diversen
Wellen 10/11, 12, 13, 52, 63 zueinander gezeigt, welche
baulichen Maßnahmen getroffen wurden, um sowohl gleiche
Geschwindigkeiten bei Vor- und Rückwärtsfahrten als auch
günstige Übersetzungsverhältnisse und kompakten Bauraum
zu erreichen. Am oberen Bildrand ist die Achse der
Hauptantriebswelle 10 und der hohlwellenartigen
Eingangswelle 11 strichpunktiert gezeichnet. Von dort wird
der Vertikalabstand zur Vorgelegewelle mit V angenommen.
Dann ist der Vertikalabstand von der Eingangswelle zur
Umkehrwelle 13 ca. V × 1,73 und zur Hauptgruppen-
Abtriebswelle 52 ca. V × 1,50 sowie zur Vorderachs-
Antriebswelle 63 ca. V × 3,11. Das Verhältnis der
Horizontalabstände H von der Umkehrwelle 13 bis zur
Eingangswelle 11 sowie bis zur Vorgelegewelle 12 beträgt
ca. 1:9,9. Die Lage der Eingangs-, Vorgelege- und
Umkehrwellen ist hierdurch und durch die Angabe von
60°-Winkeln für die Triebkraftverläufe für Vorwärts und
Rückwärts R angegeben. Demnach bilden die Mittelpunkte
10/11, 12 und 13 dieser Wellen ein gleichseitiges auf einer
Spitze stehendes Dreieck. Die Positionen der
Abtriebswelle 52 der Hauptgruppe 8 und der
Vorderachsantriebswelle 63 sind hiervon an sich unbeeinflußt
bzw. beliebig wählbar. Als vorteilhaft wurde jedoch für die
letztere ein Abstand für die Vorderachse 63 von der
Eingangswelle von ca. V × 3,11 ermittelt.
Die Fig. 8 und 9 zeigen einen zur Durchführung der
Schaltoperationen beim Zahnräderwechselgetriebe nach Fig. 1
günstigen Einhand-Fahrschalter. Dieser verfügt über ein
Gehäuse 110 für den Einbau in eine Konsole 111, welches
einen Wendehebel 112 führt, in dessen Griff 113 ein
Mehrstufen-Wippschalter 114 eingelassen ist. Eine
Rastierfeder 115 über oder unter dem Gehäuse 110 fixiert
die gewählten Einstellungen. Am unteren Ende des Hebels 112
befinden sich die üblichen Anschlüsse für mechanische
(Gestänge, Bowdenzüge etc.) und elektrische (Kabel)
Betätigungen 116, 117.
Der Hebel 112 hat in der Senkrechten die Neutralstellung N
und in ca. 20° nach vorne gekippt die
Vorwärtsfahrstellung V sowie um ca. 20° nach hinten gekippt
die Rückwärtsfahrstellung R. Der Wippschalter 114 hat eine
Rückfederung in Mittelposition aus beiden
Betätigungsrichtungen (+/-) und ist maximal ebenfalls ca.
20° in beiden Richtungen auslenkbar. Dabei erfolgt nach je
ca. 7° eine Kontaktgabe mit ca. 2° Überhub.
In Fig. 10 ist das zugehörige Schaltbild dargestellt.
Die bedarfsweise durch seitliches Einrücken erhältliche
Position "Null" gilt für den Fall der Verwendung der
mechanischen Not-Fahrschaltung über Kupplung 25 beim
Ausfall von Hydraulik oder/und Elektrizität bei mit
hilfskraftbetätigten Kupplungen ausgerüsteten
Eingangsgruppen.
In Fig. 11 ist in Tabellenform die Schaltfolge für die
Eingangsgruppe 8 gezeigt. Die mit Punkten markierten Felder
zeigen, welche Kupplungen (A bis G) der Eingangsgruppe 7
jeweils durch den vorgeschilderten Wendehebel 112 bzw. den
Wippschalter 114 zu aktivieren sind, wenn die Ausführung
mit Lastschaltkupplungen zugrunde gelegt ist. Alle diese
Gänge sind in jeder der beiden Fahrtrichtungen V und R in
jedem der Gänge 1 bis 6 der Hauptgruppe 8 durch einen
üblichen hier nicht gezeigten separaten mechanischen
Ganghebel einlegbar. Ein weiterer, nicht konstruktiv
gezeigter Hebel bzw. Schalter ist für den Kriechgang CR
vorgesehen, welcher bei Betätigung gleichzeitig den Hebel
der Hauptgruppe 8 für die Gänge 5 und 6 sperrt. Die
Stellungen des Wippschalters 114 L, M, H, S entsprechen den
Begriffen für "LANGSAM", "MITTEL", "HOCH" und "SCHNELL". Da
er in den mechanischen Hebel 112 eingelassen ist, kann der
Fahrer trotz der großen Ganganzahl bei einzelnen
Gangschaltungen ständig eine Hand am Lenkrad belassen. Bei
der in Fig. 1 dargestellten Aufteilung können
beispielsweise je 24 Vorwärts- und 24 Rückwärtsgänge mit
Normalgeschwindigkeiten sowie bei Benutzung der Kriechgang
bzw. Schnellgang-Zwischenstufe nochmals jeweils
16 V+R-Gänge oder bei Benutzung der Schnellgang-
Zwischenstufe 9 nochmals jeweils 24 V+R-Gänge gewählt
werden. Bei dieser großen Zahl von
Übersetzungsmöglichkeiten ist es möglich, mit sehr kleinen
Gangsprüngen in der Eingangsgruppe 7 von in der Regel 1, 2
eine sehr ruckarme und zugkräftige Fahrweise z. B. für
Pflugbetrieb auf dem Acker als auch Schnellfahrbetrieb für
die Straße zu erreichen, was einem Geschwindigkeitsbereich
von ca. 0,3 km/h bis ca. 60 km/h entspricht.
Bezugszeichen
1 Gehäuse
2 Gehäusedeckel
3 Erste Gehäuse-Zwischenwand
4 Zweite Gehäuse-Zwischenwand
5 Gehäuse-Rückseite
6 Gehäuse-Innenrandflansch
7 Eingangsgruppe mit Lamellenkupplungen CA, DB und GF
8 Hauptgruppe
9 Zwischengetriebe (wahlweise Kriech- oder Schnellgang)
10 Hauptantriebswelle
10A Zapfwelle
11 Eingangswelle von 7
11A Schwingungsdämpfung bzw. Strömungskupplung
12 Erste Vorgelegewelle
13 Umkehrwelle
14 Eingangskupplungsglocke
15 Vorgelegekupplungsglocke
16 Umkehrkupplungsglocke
17 Losrad auf 10 antriebsseitig
17A mittleres Festrad auf 11 antriebsseitig in Fig. 2 07270 00070 552 001000280000000200012000285910715900040 0002004020959 00004 07151
17B großes Festrad auf 11 ca. Mitte in Fig. 2
17C kleines Festrad auf 11 abtriebsseitig in Fig. 2
18 mittleres Losrad auf 12 antriebsseitig
18A großes Losrad auf 12 antriebsseitig in Fig. 2
18B kleines Losrad auf 12 abtriebsseitig in Fig. 2
18C Schaltmuffe auf Festrad an 12 in Fig. 2
19 Losrad auf 11 abtriebsseitig
20 Festrad auf 12 abtriebsseitig
20A großes Losrad auf 12 antriebsseitig in Fig. 2
20B kleines Losrad auf 12 abtriebsseitig
20C Schaltmuffe auf Festrad an 12 in Fig. 2
21 Losrad auf 13 abtriebsseitig
21A großes Festrad auf 13 abtriebsseitig in Fig. 2
22 Festrad neben 20
23 Festrad neben 21
23A kleines Festrad auf 13 antriebsseitig in Fig. 2
24 Losrad auf 10 nach 19
25 Schiebemuffe auf 10 zwischen 19 und 24
26 Anfahr- und Trennkupplung zwischen 12 und 34/39
27 Festrad auf 12
28 Eingangsrad des Doppelzahnrades
29 Ausgangsrad des Doppelzahnrades
30 Zwischenwelle für 28/29
31 Losrad auf 32
32 Primärwelle von 26
33 Achslager an 12
34 Sekundärwelle von 26 bzw. Antriebswelle von 8 bzw. 39
35 Achslager in 26
36 Schiebemuffe der Umschaltkupplung auf 32
37 Anfahrkupplungsglocke auf 32
38 Innenlamellenträger von 26
39 Antriebswelle von 8
40 Muffenträger auf 39 vorgeordnet
41 Muffenträger auf 39 nachgeordnet
42 Losrad zu 40 vorgeordnet
43 Losrad zu 40 nachgeordnet
44 Losrad zu 41 vorgeordnet
45 Losrad zu 41 nachgeordnet
46 Festrad auf 39 vorgeordnet
47 Festrad auf 39 nachgeordnet
48 Festrad auf 52 zu 42
49 Festrad auf 52 zu 43
50 Festrad auf 52 zu 44
51 Festrad auf 52 zu 45
52 Abtriebswelle von 8
53 Muffenträger auf 52
54 Losrad auf 52 zu 53 vorgeordnet
55 Losrad auf 52 zu 53 nachgeordnet
56 Abtriebsrad zur Hinterachse
57 Abtriebsrad zur Vorderachse
58 Achsdifferential
59 Hinterachs-Bremse
60 Hinterachs-Wellen
61 Radkopf-Planetengetriebe
62 Festrad auf 63
63 Vorderachs-Antriebswelle
64 Vorderachs-Zuschaltkupplungsglocke bzw. Außenlamellenträger
65 Lamellenpaket zu 64
66 Vorderachs-Wellenbremse
67 Zapfwellen-Zuschaltkupplung
68 Muffenträger hinter 67
69 Losrad vor 68
70 Losrad hinter 68
71 Festrad zu 69
72 Festrad zu 70
73 Nebenwelle für 71, 72
74 Nebenwelle mit 75, 76
75 Zwischenrad auf 74
76 Losrad
77 Muffenträger
78 Abschaltkupplung für Wegzapfwelle
79 Festrad auf 10
80 Gegenrad zu 79
81 Pumpe und Antrieb
82 Wälzlager für Wellen in Gehäusewand
82A Lagerhals mit Ölzufuhrkanälen
83 Gangwähler für Eingangsgruppe 7
83A Gangwähler für Eingangsgruppe nach Fig. 2
84 Gangwähler für Hauptgruppe 8
85 Schalthebel für Zwischengetriebe 9
86 Steckmuffenverbindung für 10/10A
87 Steckmuffenverbindung für 12/32 88 Nadellager von 32
89 Stützbund von 34
90 Tellerfeder in 26
91 Kupplungsdruckplatte
92 Lamellenpaket
93 Bolzen
94 Innenlamellenträger
95 Stellkolben-Druckplatte
96 Stellkolben
97 Stellzylinder-Körper
98 Kupplungsdruckleitung
99 Kühlölleitung
100 Taschenförmiger Ringraum in 26
101 Spiralfeder
102 Öffnungszylinder von 64
103 Betätigungskolben von 64
104 Bremsgehäuse von 66
105 Schalenförmige Ausbuchtung von 9A zwischen 3/104
106 Zweiter Wandbereich von 3
107 Ölkanal in Zwischenachse und Wellen
108 Verbindungsrohr von 30 zu 52 mit 107
109 Ölniveau-Obergrenze
110 Schaltergehäuse
111 Konsole
112 Wendehebel
113 Griff von 112
114 Wippschalter
115 Rastierfeder
116 Gestängeanschluß
117 Kabelanschluß
A Kupplung auf 11 mit 19
B Kupplung auf 12 mit 20
C Kupplung auf 11 mit 17
D Kupplung auf 12 mit 18
F Kupplung auf 13 mit 21
G Kupplung auf 13 mit 23
V Vorwärtsfahrtrichtung (bzw. Vertikalabstand in Fig. 4)
R Rückwärtsfahrtrichtung
L LANGSAM-Einstellung von 114
M MITTEL-Einstellung von 114
H HOCH-Einstellung von 114
S SCHNELLGANG-Einstellung von 114
NO Neutralstellung bei Zwischengetriebe 9
CR Kriechgangeinstellung bei Zwischengetriebe 9
NV Abschlepp-Vorwärtsstellung bei 25
NR Abschlepp-Rückwärtsstellung bei 25
2 Gehäusedeckel
3 Erste Gehäuse-Zwischenwand
4 Zweite Gehäuse-Zwischenwand
5 Gehäuse-Rückseite
6 Gehäuse-Innenrandflansch
7 Eingangsgruppe mit Lamellenkupplungen CA, DB und GF
8 Hauptgruppe
9 Zwischengetriebe (wahlweise Kriech- oder Schnellgang)
10 Hauptantriebswelle
10A Zapfwelle
11 Eingangswelle von 7
11A Schwingungsdämpfung bzw. Strömungskupplung
12 Erste Vorgelegewelle
13 Umkehrwelle
14 Eingangskupplungsglocke
15 Vorgelegekupplungsglocke
16 Umkehrkupplungsglocke
17 Losrad auf 10 antriebsseitig
17A mittleres Festrad auf 11 antriebsseitig in Fig. 2 07270 00070 552 001000280000000200012000285910715900040 0002004020959 00004 07151
17B großes Festrad auf 11 ca. Mitte in Fig. 2
17C kleines Festrad auf 11 abtriebsseitig in Fig. 2
18 mittleres Losrad auf 12 antriebsseitig
18A großes Losrad auf 12 antriebsseitig in Fig. 2
18B kleines Losrad auf 12 abtriebsseitig in Fig. 2
18C Schaltmuffe auf Festrad an 12 in Fig. 2
19 Losrad auf 11 abtriebsseitig
20 Festrad auf 12 abtriebsseitig
20A großes Losrad auf 12 antriebsseitig in Fig. 2
20B kleines Losrad auf 12 abtriebsseitig
20C Schaltmuffe auf Festrad an 12 in Fig. 2
21 Losrad auf 13 abtriebsseitig
21A großes Festrad auf 13 abtriebsseitig in Fig. 2
22 Festrad neben 20
23 Festrad neben 21
23A kleines Festrad auf 13 antriebsseitig in Fig. 2
24 Losrad auf 10 nach 19
25 Schiebemuffe auf 10 zwischen 19 und 24
26 Anfahr- und Trennkupplung zwischen 12 und 34/39
27 Festrad auf 12
28 Eingangsrad des Doppelzahnrades
29 Ausgangsrad des Doppelzahnrades
30 Zwischenwelle für 28/29
31 Losrad auf 32
32 Primärwelle von 26
33 Achslager an 12
34 Sekundärwelle von 26 bzw. Antriebswelle von 8 bzw. 39
35 Achslager in 26
36 Schiebemuffe der Umschaltkupplung auf 32
37 Anfahrkupplungsglocke auf 32
38 Innenlamellenträger von 26
39 Antriebswelle von 8
40 Muffenträger auf 39 vorgeordnet
41 Muffenträger auf 39 nachgeordnet
42 Losrad zu 40 vorgeordnet
43 Losrad zu 40 nachgeordnet
44 Losrad zu 41 vorgeordnet
45 Losrad zu 41 nachgeordnet
46 Festrad auf 39 vorgeordnet
47 Festrad auf 39 nachgeordnet
48 Festrad auf 52 zu 42
49 Festrad auf 52 zu 43
50 Festrad auf 52 zu 44
51 Festrad auf 52 zu 45
52 Abtriebswelle von 8
53 Muffenträger auf 52
54 Losrad auf 52 zu 53 vorgeordnet
55 Losrad auf 52 zu 53 nachgeordnet
56 Abtriebsrad zur Hinterachse
57 Abtriebsrad zur Vorderachse
58 Achsdifferential
59 Hinterachs-Bremse
60 Hinterachs-Wellen
61 Radkopf-Planetengetriebe
62 Festrad auf 63
63 Vorderachs-Antriebswelle
64 Vorderachs-Zuschaltkupplungsglocke bzw. Außenlamellenträger
65 Lamellenpaket zu 64
66 Vorderachs-Wellenbremse
67 Zapfwellen-Zuschaltkupplung
68 Muffenträger hinter 67
69 Losrad vor 68
70 Losrad hinter 68
71 Festrad zu 69
72 Festrad zu 70
73 Nebenwelle für 71, 72
74 Nebenwelle mit 75, 76
75 Zwischenrad auf 74
76 Losrad
77 Muffenträger
78 Abschaltkupplung für Wegzapfwelle
79 Festrad auf 10
80 Gegenrad zu 79
81 Pumpe und Antrieb
82 Wälzlager für Wellen in Gehäusewand
82A Lagerhals mit Ölzufuhrkanälen
83 Gangwähler für Eingangsgruppe 7
83A Gangwähler für Eingangsgruppe nach Fig. 2
84 Gangwähler für Hauptgruppe 8
85 Schalthebel für Zwischengetriebe 9
86 Steckmuffenverbindung für 10/10A
87 Steckmuffenverbindung für 12/32 88 Nadellager von 32
89 Stützbund von 34
90 Tellerfeder in 26
91 Kupplungsdruckplatte
92 Lamellenpaket
93 Bolzen
94 Innenlamellenträger
95 Stellkolben-Druckplatte
96 Stellkolben
97 Stellzylinder-Körper
98 Kupplungsdruckleitung
99 Kühlölleitung
100 Taschenförmiger Ringraum in 26
101 Spiralfeder
102 Öffnungszylinder von 64
103 Betätigungskolben von 64
104 Bremsgehäuse von 66
105 Schalenförmige Ausbuchtung von 9A zwischen 3/104
106 Zweiter Wandbereich von 3
107 Ölkanal in Zwischenachse und Wellen
108 Verbindungsrohr von 30 zu 52 mit 107
109 Ölniveau-Obergrenze
110 Schaltergehäuse
111 Konsole
112 Wendehebel
113 Griff von 112
114 Wippschalter
115 Rastierfeder
116 Gestängeanschluß
117 Kabelanschluß
A Kupplung auf 11 mit 19
B Kupplung auf 12 mit 20
C Kupplung auf 11 mit 17
D Kupplung auf 12 mit 18
F Kupplung auf 13 mit 21
G Kupplung auf 13 mit 23
V Vorwärtsfahrtrichtung (bzw. Vertikalabstand in Fig. 4)
R Rückwärtsfahrtrichtung
L LANGSAM-Einstellung von 114
M MITTEL-Einstellung von 114
H HOCH-Einstellung von 114
S SCHNELLGANG-Einstellung von 114
NO Neutralstellung bei Zwischengetriebe 9
CR Kriechgangeinstellung bei Zwischengetriebe 9
NV Abschlepp-Vorwärtsstellung bei 25
NR Abschlepp-Rückwärtsstellung bei 25
Claims (34)
1. Vielstufiges Zahnräderwechselgetriebe,
- - mit einer Anfahrkupplung (26) und mehreren Getriebegruppen (7, 8) in Vorgelegebauweise,
- - von denen eine grobstufige Hauptgruppe (8) mit Synchronschaltkupplungen (40, 41, 53) als Bereichsgruppe zur Wahl des gewünschten Drehzahlbereiches,
- - und eine dieser vorgeschaltete, feinstufige Eingangsgruppe (7) als Splitgruppe zur Feinabstimmung der Drehzahlen bzw. Geschwindigkeiten innerhalb eines Drehzahlbereiches dienen,
- - wobei eine erste Vorgelegewelle (12) der Eingangsgruppe (7) axial fluchtend zu einer Antriebswelle (39) der Hauptgruppe (8) liegt,
- - und eine Hauptantriebs- bzw. Eingangswelle (10, 11) gegenüber der ersten Vorgelegewelle (12) parallel versetzt angeordnet ist,
- - sowie mit einer Zapfwelle (73) trieblich koppelbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Eingangswelle (10) an der Hauptgruppe (8) vorbeigeführt und die Zapfwelle (73) im Bereich der Gehäuserückseite (5) vorgesehen ist,
- - daß die Anfahrkupplung (26) räumlich und trieblich zwischen der ersten Vorgelegewelle (12) und der Antriebswelle (39) angeordnet ist und mit dieser auf gleicher Drehachse zum Liegen kommt,
- - und daß die Anfahrkupplung (26) ein zwangsölgekühltes Reiblamellenpaket (92) aufweist, bei dem der Öldurchfluß bei geöffneter Kupplung abschaltbar ist.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß in der Eingangsgruppe (7) eine als Umkehrwelle (13) dienende zweite Vorgelegewelle parallel zur ersten Vorgelegewelle (12) vorgesehen ist,
- - welche mit mindestens einem Festrad (23 bzw. 23A) sowie einem weiteren Zahnrad (21 bzw. 21A) ausgerüstet ist,
- - von denen das Festrad (23 bzw. 23A) sich in ständiger trieblicher Verbindung zur Hauptantriebs- bzw. Eingangswelle (10/11) befindet,
- - und das weitere Zahnrad (21 bzw. 21A) durch eine innerhalb der Eingangsgruppe (7) angeordnete Rückwärtsgang-Schaltkupplung (20 bzw. 16) mit der Primärwelle (32) der Anfahrkupplung (26) in Triebverbindung bringbar ist.
3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß auf jeder Welle (10/11;
12; 13) der Eingangsgruppe (7) je eine Kupplungsglocke (14,
15, 16) für lastschaltbare Lamellenkupplungen gelagert ist,
die axial miteinander fluchten.
4. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß alle durch einen gemeinsamen Gangwähler (83A) betätigbaren Schaltkupplungen (18A, B, C; 20A, B, C) in der Eingangsgruppe (7) Synchronschaltkupplungen sind,
- - welche samt ihren zugehörigen Losrädern (18A, 20B) auf der ersten Vorgelegewelle (12) nebeneinander liegen und mit jeweils zwei Eingriffsstellungen versehen sind,
- - von denen mindestens bei einer Eingriffsstellung im einen Losrad (20B) eine Umkehrwelle (13) in die Triebverbindung zur Primärwelle (32) der Anfahrkupplung (26) als Rückwärtsgang einbeziehbar ist.
5. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß allen in der
Eingangsgruppe (7) liegenden Schaltkupplungen (A ... G
bzw. 18, 20), welche über einen gemeinsamen
Gangwähler (83 bzw. 83A) hilfskraftbetätigbar sind, eine
rein mechanisch betreibbare Not-
Fahrantriebseinrichtung (24, 25) für Vor- und Rückwärtsfahrt
zugeordnet ist.
6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß der Not-Fahrantrieb (24, 25) aus einer auf der Hauptantriebs- bzw. Eingangswelle (10/11) angeordneten und unabhängig vom Gangwähler (83 bzw. 83A) manuell betätigbaren Formschlußkupplung (25) besteht,
- - durch welche je nach Fahrtrichtung entweder ein antriebsseitiges Losrad (19) auf der Hauptantriebs bzw. Eingangswelle (10/11) mit einem Festrad (20) auf der ersten Vorgelegewelle (12) bzw. Primärwelle (32) der Anfahrkupplung (26) oder ein abtriebsseitiges Losrad (24), das mit der Primärwelle (32) trieblich verbunden ist, mit einer von einem auf der Welle (10/11) drehfesten Muffenträger mitgenommenen Schiebemuffe der Formschlußkupplung (25) in Eingriff bringbar ist.
7. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Eingangswelle (11) als eine über eine
Schwingungsdämpfeinrichtung (11A) von der
Hauptantriebswelle (10) mitgenommene und zu dieser
konzentrische Hohlwelle parallel über der ersten
Vorgelegewelle (12) gestaltet ist.
8. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß axial zwischen einer ersten Gehäusezwischenwand (3) abtriebsseitig von der Eingangsgruppe (7) und vor der Anfahrkupplung (26) ein Freiraum (9A) zum bedarfsweisen Einbau eines Zwischengetriebes (9) vorgesehen ist,
- - und daß in diesem Bereich entweder lediglich eine die erste Vorgelegewelle (12) und die Primärwelle (32) der Anfahrkupplung (26) drehfest direkt miteinander verbindende Wellenmuffe (87) oder eine Formschlußkupplung (27; 31; 36) mit einem Zwischengetriebe (28/29/22) montiert ist,
- - wobei die Wellenmuffe (87) bzw. die Kupplung (27/36/31) ein Axiallager (33) zwischen erster Vorgelegewelle (12) und Primärwelle (32) radial überdeckt,
- - und wobei sich parallel zur Wellenmuffe (87) etwa auf Höhe der Umkehrwelle (13) eine Zwischenachse (30) mit antriebsseitiger Arretierung in der ersten Gehäusewand (3) der Eingangsgruppe (7) befindet, auf welcher Zwischenachse (30) ein Doppelzahnrad (28, 29) des hier einbaubaren Zwischengetriebes (9) fakultativ lagerbar ist, das mit einem Losrad (31) abtriebsseitig von der Schiebemuffe (36) in Eingriff steht.
9. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Synchroschaltkupplungen (40, 41, 53) in der Hauptgruppe (8) als Doppelschaltkupplungen mit je einem auf ihrer Welle (39 bzw. 52) drehfesten Muffenträger zwischen je zwei mit Kupplungsverzahnungen versehenen unterschiedlich großen Losrädern (54, 55) gestaltet sind,
- - die ihrerseits ständig in Eingriff stehen zu den auf der jeweils parallelen Welle (39 bzw. 52) drehfesten, unterschiedlich großen Gegenrädern (46, 47, 48, 49, 50 und 51).
10. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Antriebswelle (39) und die Abtriebswelle (52) der Hauptgruppe (8) je ein antriebsseitiges Lager (82) in einer der Anfahrkupplung (26) nachgeordneten zweiten Gehäusezwischenwand (4) aufweisen,
- - in welcher die Anfahrkupplung (26) ihren Stellzylinder (97) hat, dem ein Kolben (96) zugehört, welcher beim Öffnen die Kraft einer Feder (90) überwindet, die die Kupplungslamellen in Schließstellung hält, indem er über ein Axiallager (35) gegen eine Anlagefläche (91) des Außenlamellenträgers (37) drückend einen Kupplungsanpreßring (91) gegen die Kupplungslamellen schiebt.
11. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in der
Eingangsgruppe (7) die Hauptantriebs- bzw.
Eingangswelle (10/11), die erste Vorgelegewelle (12) und
die Umkehrwelle (13) in einer Dreiecksanordnung mit gleichen
Seitenlängen (R) eingebaut sind.
12. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß in der Eingangsgruppe (7) je eine identische Doppellamellenkupplung (C/A; D/B; G/F) pro Welle (11, 12, 13) vorgesehen ist und daß diese vertikal miteinander fluchten,
- - wobei entsprechend verbreiterte oder verkürzte Außenverzahnungen der Eingangskupplungs-Glocke (14) sowohl mit der Außenverzahnung der Vorgelege Glocke (15) als auch mit der Außenverzahnung der Umkehr-Glocke (16) ständig in Eingriff stehen,
- - während die Außenverzahnung der Umkehr-Glocke (16) axial so verkürzt ist, daß sie gegenüber der Vorgelege-Glocke (15) außer Eingriff bleibt.
13. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß der auf der Eingangswelle (10/11) angeordneten Lamellen-Schaltkupplung (C/A) jeweils ein Zahnrad (17/19) auf jeder Frontseite in verschiedener Größe außen vorgeordnet ist, welche mit je einem der Innenlamellenträger der betreffenden Schaltkupplung (C/A) drehfest sind,
- - daß der auf der ersten Vorgelegewelle (12) angeordneten Lamellen-Schaltkupplung (D/B) auf ihrer eingangsseitigen Frontseite ein Losrad (18) und auf ihrer ausgangsseitigen Frontseite zwei koaxial angeordnete Festräder (20/22) verschiedener Größe abtriebsseitig nachgeordnet sind,
- - von denen das eingangsseitige Rad (18) und das kupplungsnähere, ausgangsseitige (20) jeweils mit einem Innenlamellenträger der betreffenden Lamellen- Schaltkupplung (D/B) drehfest ist,
- - daß der auf der Umlenkwelle (13) angeordneten Lamellen- Schaltkupplung (G/F) nur auf ihrer ausgangsseitigen Frontseite zwei Festräder (21/23) verschiedener Größe außen vorgeordnet sind, von denen das kupplungsnähere (21) mit einem ersten Innenlamellenträger der betreffenden Lamellen- Schaltkupplung (F) über eine kurze Hohlwelle und das kupplungsfernere (23) über eine die Hohlwelle durchdringende Vollwelle mit einem weiteren Innenlamellenträger der betreffenden Lamellen- Schaltkupplung (G) drehfest verbunden sind,
- - und daß die beiden Festräder (17/19) auf der Eingangswelle (11) in Eingriff stehen einerseits mit dem eingangsseitigen Losrad (18) und andererseits mit dem ausgangsseitigen, kupplungsnäheren (20) Festrad auf der ersten Vorgelegewelle (12),
- - sowie daß beide Festräder (21/23) auf der Umlenkwelle (13) auch in Eingriff stehen mit beiden Festrädern (20, 22) auf der ersten Vorgelegewelle (12).
14. Getriebe nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die vertikalen
Mittenabstände (V) von der Eingangswelle (11) zur
Vorgelegewelle (12) und bis zur Umkehrwelle (13) sich etwa
wie 1:1,73 und die horizontalen Mittenabstände (H) von der
Umkehrwelle (13) zur Eingangswelle (11) und bis zur
Vorgelegewelle (12) sich etwa wie 1:9,9 verhalten.
15. Getriebe nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der vertikale
Mittenabstand (V) von der Eingangswelle (11) zur
Vorgelegewelle (12) bzw. der mit dieser koaxialen
Antriebswelle (39) der Hauptgruppe (8) zu deren
Hauptabtriebswelle (52) sich etwa wie 1:1,50 und bis zur
parallel nachgeordneten Vorderachs-Antriebswelle (63)
etwa wie 1:3,11 verhält.
16. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß das Zwischengetriebe (9) ein Kriechganggetriebe mit einem eingangsseitigen Festrad (27) etwa mit dem Durchmesser der Nabe der Anfahrkupplung (26) ist,
- - und daß die mit diesem Festrad (27) kämmende eingangsseitige Hälfte des auf der Zwischenwelle umlaufenden Doppelzahnrades (28/29) mindestens 1,6 mal so groß wie das Festrad (27) ist.
17. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Klauenschaltkupplung (27, 31, 36) des Zwischengetriebes (9) eine Synchronschaltkupplung mit beidseitigen Reibflächen und Kupplungsverzahnungen ist,
- - und daß deren Schiebemuffe (36) bei eingangsseitiger Endstellung einen übersetzungsfreien direkten Kraftfluß und bei ausgangsseitiger Endstellung einen über- bzw. untersetzten indirekten Kraftfluß von der Vorgelegewelle (12) zur Primärwelle (32) der Anfahrkupplung (26) bzw. zur Antriebswelle (39) der Hauptgruppe (8) überträgt.
18. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die erste Gehäusezwischenwand (3) in ihrem unteren Bereich eine oben offene, schalenförmige Ausbuchtung (105) mit einem abtriebsseitig hochgezogenen zweiten Wandbereich (106) aufweist,
- - und daß von der schalenförmigen Ausbuchtung (105) das Doppelzahnrad (28/29) des Zwischengetriebes (9) auf der Zwischenachse (30) unten umhüllt ist,
- - wobei die Zwischenachse (30) sowohl in der ersten Gehäusezwischenwand (3) als auch im angeformten zweiten Wandbereich (106) der schalenförmigen Ausbuchung (105) abgestützt ist.
19. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Antriebswelle (39) der Hauptgruppe (8) den Freiraum (9A) zum Einbau eines Zwischengetriebes (9) von der zweiten (4) bis zur ersten (3) Gehäusezwischenwand einstückig überbrückt,
- - und daß die darauf lose gelagerte und sowohl als Außenlamellenträger der Anfahrkupplungsglocke (37) als auch als Primärwelle (32) dienenden durch je ein Axialrollenlager (33, 35) zwischen ihren Stirnseiten und einem abtriebsseitigen Radialstützbund (89) der Sekundärwelle (34) sowie einer antriebsseitigen Frontseite der sie umhüllenden Nabe des ausgangsseitigen Festrades (22) der ersten Vorgelegewelle (12) axial geführt ist.
20. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Hauptgruppe (8) mit durch zwei Schiebemuffen (40, 41) betätigbaren Schaltkupplungs- Sätzen samt zugehörigen Losrädern (42, 43 und 44, 45) auf der Antriebswelle (39) und einem baugleichen dritten Schaltkupplungssatz (53, 54, 55) auf der Ausgangswelle (52) versehen ist,
- - wobei die Losräder (42, 43 und 44, 45) der ersten beiden Schaltkupplungssätze (40, 41) mit entsprechenden Festrädern (48, 49 und 50, 51) auf der Ausgangswelle (52) und die Losräder (54, 55) des auf der Ausgangswelle (52) befindlichen Schaltkupplungssatzes (53) mit Festrädern (46, 47) auf der Antriebswelle (39) der Hauptgruppe (8) antreibbar sind.
21. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß auf der Sekundärwelle (34) der Anfahrkupplung (26), die drehfest mit der Antriebswelle (39) der Hauptgruppe (8) verbunden ist, ein Radialsteg mit darauf gehaltertem und abtriebsseitig abstehendem Innenlamellenträger (94) mit Radialbohrungen (94A) zum Lamellenpaket (92) vorgesehen ist,
- - und daß in eine axial vom Radialsteg begrenzte und hauptgruppenseitig offene Ringtasche (100) innerhalb des Innenlamellenträgers (94) ein in der zweiten Gehäusezwischenwand (4) befindlicher Ölkanal (99) horizontal einmündet,
- - welcher im Zusammenhang mit Schließvorgängen der Anfahrkupplung (26) zur Zwangskühlung gespeist wird durch eine mit der Betätigung der Anfahrkupplung (26) gekoppelte Schmierölzufuhr.
22. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß eine vom Kolben (96) beaufschlagte Stellkolben- Druckplatte (96) des Außenlamellenträgers (91) hauptgruppenseitig von einem Radialsteg des Innenlamellenträgers (94) liegt und mit einer eingangsseitig vom Lamellenpaket (92) befindlichen Kupplungsandruckplatte (91) durch mehrere, den Radialsteg des Innenlamellenträgers axial beweglich durchdringende Bolzen (93) in Verbindung steht,
- - und daß der Kupplungsandruckplatte (91) auf ihrer eingangsseitigen, reibflächenabgewandten Rückseite eine auf der Antriebswelle (39) axial arretierte und das Lamellenpaket (92) bzw. die Kupplungsandruckplatte (91) im Schließsinne belastende Tellerfeder (90) entgegengestellt ist.
23. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stellkolben (96)
der Anfahrkupplung (26) ein ringförmiger Stufenkolben mit
zwei außenliegenden Zylinderdichtungen ist, der durch eine
von ihm außen umfaßte vorgespannte Spiralfeder (101) stets
im Sinne einer Öffnungskraft, welche kleiner als die
Schließkraft der Tellerfeder (90) ist, gegen das
Axialrollenlager (35) vor der Stellkolbendruckplatte (95)
gedrückt ist.
24. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Abtriebswelle (52) der Hauptgruppe (8) auf einem aus ihrem Lager (82) in der zweiten Gehäusezwischenwand (4) eingangsseitig herausragenden Ende ein durch eine Achsmutter gesichertes Festrad (57) aufweist,
- - welches in Eingriff steht mit einem als Innenlamellenträger (65) einer Vorderachs- Zuschaltkupplung (64) ausgestalteten Losrad (62) auf einer Vorderachs-Antriebswelle (63), die sowohl in der zweiten (4) als der ersten (3) Gehäusezwischenwand Lager (82) hat,
- - wobei im Steg des Losrades (62) ein Hvdraulikzylinder (102) mit Kolben zur Öffnung des Lamellenpaketes gegen eine entgegenstehende Tellerfeder eingelassen ist und die Außenlamellen einer als Lamellenträger dienenden Glocke (64) über deren Nabe auf der Vorderachs-Antriebswelle (63) gehaltert sind.
25. Getriebe nach Anspruch 24, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß der Vorderachsantriebs-Zuschaltkupplung (64) eine Lamellenbremse (66) mit Doppel-Spreizkolben zwischen zwei Lamellenpaketen trieblich nachgeordnet ist,
- - deren Innenlamellen auf der Vorderachsantriebs- Welle (63) drehfest und deren Außenlamellen über einer in der zweiten Gehäusezwischenwand (4) gehaltertes Bremsgehäuse (104) drehfest sind.
26. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß von der Hauptantriebs
bzw. Eingangswelle (10/11) abtriebsseitig von der
Eingangsgruppe (7) ein Festrad (79) angetrieben wird,
welches mit einem zu einem parallelen Pumpenantrieb (81)
gehörenden Zahnrad (80) in Eingriff steht.
27. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die formschlüssige Triebverbindung (23, 24, 25) zwischen Hauptantriebs- bzw. Eingangswelle (10/11) und Primärwelle (32) der Anfahrkupplung (26) aus einem zwischen dem ausgangsseitigen Losrad (19) der Eingangsschaltkupplung (C/A) auf der Eingangswelle (11) und deren Lager (82) in der ersten Gehäusezwischenwand (3) befestigten Zahnradmuffenträger besteht,
- - auf dem eine innenverzahnte Schiebemuffe (25) begrenzt beweglich angeordnet ist, die mit einer ausgangsseitigen Kupplungsverzahnung von beidseits zugeordneten Losrädern (19, 24) in Eingriff bringbar sind.
28. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem der
Eingangswelle 10/11) abtriebsseitig nachgeordneten Bereich
eine Zapfwellen-Trennkupplung (67) mit nachgeordneter
Doppelschaltkupplung (68) für alternative Triebverbindungen
über zumindestens zwei verschieden große Zapfwellen-
Abtriebsräder (71/72) vorgesehen ist.
29. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Zapfwelle (73) mit einem der Trennkupplung (67) antriebsseitig vorgeordneten Schaltkupplungs- Losrad (76) ausgestattet ist,
- - das bei mittels eines zum Zapfwellenende drehfesten Kupplungsrades (77) abgekuppelter Hauptantriebs bzw. Eingangswelle (10) von einem Zwischenrad (75) angetrieben wird,
- - das mit einem Festrad (51) nach einer der Synchronschaltkupplungen (41) der Hauptgruppe (8) kämmt,
- - und welchem eine parallele Nebenabtriebswelle (74) als Wegzapfwelle angeschlossen ist.
30. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ölspiegel im
Getriebegehäuse (1) niedriger als die Achsmitte der
Ausgangswelle (52) der Hauptgruppe (8) vorgesehen ist.
31. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Wellen (10/11, 12, 13 ... 52) aller Getriebegruppen mit zu Schmierstellen bzw. zu den Stellzylindern der Lamellen-Schaltkupplungen (A, B, C, D, F, G) führenden Ölkanalbohrungen (107) versehen sind,
- - denen Zutrittsanschlüsse über Ringnuten in den Gehäusewänden (2, 3, 4) und Radialbohrungen aus den Wellen (10/11, 12, 13 ...) zugeordnet sind.
32. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Lamellen-Schaltkupplungen (C/A) auf der Hauptantriebs- bzw. Eingangswelle (10/11) durch von einem Ölzufuhr-Ringbund beim zapfwellenseitigen Lager (82) in der ersten Gehäusezwischenwand (3) ausgehende Ölkanalbohrungen (107) ansteuerbar sind,
- - und daß die Lamellen-Schaltkupplungen (D/B+G/F) auf der ersten Vorgelegewelle (12) sowie auf der Umkehrwelle (13) der Eingangsgruppe (7) durch von Ölzufuhr-Ringbunden in den Lagern (82) im frontseitigen Gehäusedeckel (2) ausgehende Ölkanalbohrungen (107) ansteuerbar sind,
- - sowie daß die Anfahrkupplung (26) vor der Antriebswelle (39) der Hauptgruppe (8) durch einen in der zweiten Gehäusezwischenwand (4) angeordneten Druckölkanal (98) hydraulisch betätigbar ist.
33. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste
Gehäusezwischenwand (3) durch eine entsprechend große
frontseitige Gehäuseöffnung (2) paßt und unabhängig von den
Lagern (82) der Wellen (39 und 52) der Hauptgruppe (8)
gegen einen Flanschrand (6) im Inneren des Gehäuses (1)
antriebsseitig angeschraubt ist.
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DE19904020959 DE4020959A1 (de) | 1989-07-05 | 1990-06-30 | Vielstufiges zahnraederwechselgetriebe |
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ID=25882676
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- 1990-06-30 DE DE19904020959 patent/DE4020959A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 7990 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |