DE1211497B

DE1211497B - Getriebe fuer Zugmaschinen, insbesondere Ackerschlepper mit einem stufenlos regelbaren Getriebe

Info

Publication number: DE1211497B
Application number: DEP27718A
Authority: DE
Inventors: Karl Ruoff
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1961-08-16
Filing date: 1961-08-16
Publication date: 1966-02-24
Also published as: CH394825A; US3204468A

Description

Getriebe für Zugmaschinen, insbesondere Ackerschlepper mit einem stufenlos regelbaren Getriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe für Zugmaschinen, insbesondere Ackerschlepper, mit einem stufenlos regelbaren Getriebe, das über ein nachgeschaltetes, ins Langsame übersetzendes Vorgelege unmittelbar mit der Getriebeabtriebswelle in treibender Verbindung steht und von einer mit der Brennkraftrnaschine kuppelbaren Nebenantriebswelle durchsetzt wird, von der aus der Antrieb einer Zapfwelle erfolgt, wobei sich die Nebenantriebswelle oberhalb und die Zapfwelle sich unterhalb der Achswellen erstreckt und die Zapfwelle von der Getriebeantriebswelle des Getriebes fahrabhängig antreibbar ist.
Bei Antriebsaggregaten für Ackerschlepper, welche ein stufenlos regelbares Getriebe enthalten, bereitet der Antrieb der Zapfwelle und der Hilfsaggregate infolge der ständig größeren Anforderungen, die an diese gestellt werden, erhebliche Schwierigkeiten. Bekannt ist ein stufenlos regelbares Schleppergetriebe mit nachgeschalteten ins Langsame übersetzenden Vorgelegen, dessen Getriebeantriebswelle koaxial zur Getriebeabtriebswelle verläuft und über eine Fahrkupplung mit der Brennkraftmaschine in treibender Verbindung steht. Getriebeauslegungen dieser Art, bei welchen der Zapfwellenantrieb von der Getriebeantriebswelle des Fahrantriebes abgeleitet werden, haben den Nachteil, daß ein unabhängiger Antrieb der Zapfwellen wie auch der Antrieb von Hilfsaggregaten von der Maschine aus nicht möglich ist. Durch eine dem Getriebe vorgeschaltete Kupplung kann wohl der Fahrantrieb ausgeschaltet werden, nicht jedoch das stufenlose Getriebe. Das Getriebe ist deshalb nutzlos in Betrieb, wenn z. B. bei stehendem Schlepper Arbeiten durchgeführt werden. Durch die gewählte Wellengruppierung ist es außerdem nicht möglich, einen räumlich günstigen Zapfwellenantrieb innerhalb des Stufengetriebes unterzubringen. Es sind vielmehr aufwendige Lagerungen für Zwischenwellen vorzusehen, und es besteht keine Möglichkeit im Wellenzug vor den Schaltkupplungen der Zapfwelle den Antrieb weiterer Hilfsaggregate abzuleiten. Dasselbe trifft auch auf ein hydrostatisches Schleppergetriebe mit einer motor- und einer fahrabhängigen Zapfwelle, deren Antriebswelle unterhalb des stufenlos regelbaren Getriebes zum Schlepperende geführt ist, zu. Beim Gegenstand eines älteren Patentes durchsetzt zwar die Antriebswelle der Zapfwelle das stufenlos regelbare Getriebe und liegt somit oberhalb der Zapfwelle. Der gewählte Getriebeaufbau gestattet es aber ohne Zuhilfenahme weiterer Vorgelegwellen u. dgl. nicht, einen zweistufigen Antrieb der Zapfwelle sowie den Antrieb weiterer Hilfsgeräte von der Nebenantriebswelle der Zapfwelle abzuleiten.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei Getrieben der eingangs genannten Art einen zweistufigen Zapfwellenantrieb zu ermöglichen, dessen Wellenzug völlig unabhängig von dem des Fahrgetriebes ist, einen einfachen, raumsparenden Getriebeaufbau wahrt und wobei die Antriebswelle der Zapfwelle für weitere Nebenantriebe nutzbar gemacht werden kann, ohne daß hierfür mehrere Vorgelege oder Zwischenwellen benötigt werden.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Nebenantriebswelle über ein auf der Getriebeabtriebswelle frei drehbar gelagertes Vorgelege mit der Zapfwelle zum an sich bekannten Antrieb mit zwei schaltbaren Stufen in treibender Verbindung steht und zum Antrieb weiterer Hilfsaggregate, wie einer Kraftheberpumpe, dient. Dadurch wird in raumsparender Weise ein kompakter Getriebeblock erhalten, welcher nur geringe Aufwendungen für den Wellenzug der Zapfwelle benötigt und trotzdem eine universelle Verwendung desselben gestattet. Die mit der Nebenantriebswelle verbindbaren Aggregate, wie die Kraftheberpumpe, können durch den gekennzeichneten Getriebeaufbau unmittelbar in Verlängerung der Nebenantriebswelle angeflanscht werden, nachdem durch die Lage der Getriebewellen zueinander genügend Raum zwischen der Getriebeoberseite und der Getriebeabtriebswelle verbleibt. Das Vorgelege wird vorteilhaft durch ein Doppelzahnrad gebildet, das frei drehbar auf dem Schaft der Getriebeabtriebswelle zwischen dem antreibenden Zahnrad und einem Vorgelege für den fahrabhängigen Zapfwellenantrieb angeordnet ist. Dadurch wird eine weitere Vereinfachung erhalten und zugleich eine günstige Schaltmöglichkeit für die verschiedenen Zapfwellenantriebe erreicht, zumal dadurch mit einem Schaltelement die zwei Stufen des motorabhängigen wie auch die Stufe des fahrabhängigen Antriebes der Zapfwelle bedient werden können. Das Schaltelement kann dabei durch das mit dem Vorgelege im Eingriff stehende Antriebszahnrad der Zapfwelle selbst gebildet werden.
In den Zeichnungen ist eine in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte Ausführungsform des Getriebes nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Getriebes nach der Erfindung mit einem stufenlos regelbaren hydrostatischen Getriebe und dem Antrieb der Zapfwelle und F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Getriebeabtrieb und den Antrieb der Zapfwelle sowie der Nebenaggregate gemäß F i g.1 in größerem Maßstab.
Das Getriebe 1 des Schleppers umfaßt ein zugleich den Schlepperrumpf bildendes mehrteiliges Getriebegehäuse 2, an dessen vorderem Ende die im einzelnen nicht näher gezeigte Brennkraftmaschine 3 angeflanscht ist. Mit dem Schwungrad 4 der Brennkraftmaschine ist über eine Antriebsglocke 5 und eine Hohlwelle 6 der Pumpenteil 7 eines hydrostatischen Getriebes 8 bekannter Bauart verbunden. Dem Motorteil 9 des hydrostatischen Getriebes 8 ist ein ins Langsame übersetzendes Vorgelege 10 nachgeschaltet, welches durch ein ständig im Eingriff stehendes Zahnräderpaar 11 und 12 gebildet wird. Das Zahnrad 11 des Vorgeleges 10 steht über eine Hohlwelle 13 mit dem Motorteil 9 des hydrostatischen Getriebes 8 in treibender Verbindung, während das Zahnrad 12 drehfest mit der Getriebeabtriebswelle 14 verkeilt ist. Durch die Getriebeabtriebswelle 14 werden über ein Tellerrad 15 und ein im einzelnen nicht dargestelltes Ausgleichgetriebe die Achswellen 16 des Schleppers in Umlauf versetzt.
Im Getriebegehäuse 2 erstreckt sich unterhalb der Achswellen 16 eine Zapfwelle 17 und koaxial zu dieser eine Mähwerkantriebswelle 18. Der Antrieb der Zapf- und Mähwerkantriebswellen 17 und 18 erfolgt durch eine die Hohlwelle 13, das hydrostatische Getriebe 8 sowie die Hohlwelle 6 durchsetzende Nebenantriebswelle 19, welche über eine Reibscheibenkupplung 20 unmittelbar mit dem Schwungrad 4 der Brennkraftmaschine 3 kuppelbar ist. Die Nebenantriebswelle 19 verläuft oberhalb der Achswellen 16 und besitzt an ihrem freien Ende ein Zahnrad 21, das mit einem Zahnrad 25 eines Doppelzahnrades 22 unterschiedlicher Zähnezahl für den zweistufigen Antrieb der Zapfwelle 17 ständig im Eingriff ist. Das Doppelzahnrad 22 (F i g. 2) ist frei drehbar auf einer mit dem Schaft 23 der Getriebeabtriebswelle 14 verbundenen Hülse 24 gelagert. Das mit dem Zahnrad 21 der Nebenantriebswelle 19 kämmende Zahnrad 25 des Doppelzahnrades 22 steht mit einem Zahnrad 26 ständig im Eingriff, während das Zahnrad 27 mit einem Schaltzahnrad 28 in Eingriff gebracht werden kann. Das Schaltzahnrad 28 ist über eine Keilwellenhülse 29 dreh- und verschiebbar mit dem antriebsseitigen Ende der Zapfwelle 17 verbunden. Am Schaltzahnrad 28 sind Kupplungszähne 30 angebracht, die mit entsprechenden Ausnehmungen 31 eines drehbar auf der Zapfwelle 17 gehaltenen Zahnrades 32 in Eingriff gebracht werden können, das mit einem auf der Getriebeabtriebswelle 14 verkeilten Zahnrad 33 kämmt. Die Zahnräder 32 und 33 bilden ein Vor-P a lege 34 für den fahrabhängigen Antrieb der Zapfwelle.
Das Schaltzahnrad 28 ist des weiteren mit dem verzahnten Ende 35 einer Hohlwelle 36 verbindbar, auf dem das Zahnrad 26 drehfest gehalten ist. In des Hohlwelle 36 sind die Zapfwelle 17 und die Mähwerkantriebswelle 18 abgestützt. Durch eine Kupplungsmuffe 37 ist die Mähwerkantriebswelle 18 mit der Hohlwelle 36 kuppelbar. Das das Doppelzahnrad 22 treibende Zahnrad 21 der Nebenantriebswelle 19 besitzt einen Anschlußzapfen 38 zur koaxialen Verbindung der Antriebswelle 39 einer Kraftheberpumpe 40. Die Kraftheberpumpe 40 ist an einem Flansch 41, eines Lagersteges 42 des Getriebegehäuses 2 befestigt. Der Lagersteg 42 bildet zugleich eine der Lagerstellen der Nebenantriebswelle 19: An Stelle der Kraftheberpumpe 40 können auch andere Aggregate des Schleppers, beispielsweise die Füllpumpe des hydrostatischen Getriebes 8, angetrieben werden. Die Aggregate sind dabei durch einen Deckel 2' im Getriebegehäuse 2 zugänglich.
Beim Umlauf der Brennkraftmaschine wird über deren Schwungrad 4 die Antriebsglocke 5 und damit durch die Hohlwelle 6 zunächst der Pumpenteil 7 des hydrostatischen Getriebes 8 angetrieben. Befindet sich dabei der Wählhebel 44 des hydrostatischen Getriebes in seiner in der Zeichnung der F i g. 1 gezeigten Null-Stellung, ist der weitere Antrieb unterbochen, und der Schlepper steht still. Wird der Wählhebel 44 aus der Null-Stellung heraus in eine Fahrstellung bewegt, so setzt der Pumpenteil ? den Motorteil 9 des hydrostatischen Getriebes 8 in Umlauf, wodurch über die Hohlwelle 13 und das Vorgelege 10 mit den Zahnrädern 11 und 12 die Getriebeabtriebswelle 14 angetrieben wird. In Verlängerung des Getriebezuges zu den Rädern des Schleppers treibt die Getriebeabtriebswelle 14 über das Tellerrad 15 die Achswellen 16 und damit die Räder des Schleppers an.
Unabhängig vom Fahrantrieb oder in Verbindung mit diesem kann wahlweise die der Nebenantriebswelle 19 zugeordnete Reibscheibenkupplung 20 mit dem Schwungrad 4 der Brennkraftmaschine in Reibungseingriff gebracht werden. Durch die mit Maschinendrehzahl umlaufende Nebenantriebswelle 19 wird über das Zahnrad 21 das Doppelzahnrad 22 in Umlauf versetzt und gleichzeitig die Kraftheberpumpe 40 angetrieben. Ist vor dem Einkuppeln der Reibscheibenkupplung 20 das Schaltzahnrad 28 mit dem Zahnrad 27 in Eingriff gebracht worden, so wird die Zapfwelle 17 über die Keilwellenhülse 29 mit Maschinendrehzahl, übersetzt um die gewählte Stufung der Zahnräder 21, 27 und 28, z. B. mit Normdrehzahl angetrieben. Ist dagegen das Schaltzahnrad mit dem verzahnten Ende 35 der Hohlwelle 36 im Eingriff, so erfolgt der motorabhängige Zapfwellenantrieb über die Zahnräder 25 und 26 mit der Drehzahl der gewählten Stufung 21, 25 und 26, die höher liegt als die Normdrehzahl. Bei schnellaufenden Brennkraftmaschinen mit größerer Umlaufzahl kann es aus Gründen der gewünschten Zapfwellendrehzahl erforderlich sein, einen größeren Übersetzungssprung ins Langsame zwischen der Nebenantriebswelle 19 und der Zapfwelle 17 vorsehen zu müssen. In diesem Fall erscheint es vorteilhaft, zwischen dem Zahnrad 21 und dem Doppelzahnrad 22 ein Zwischenrad einzufügen, das eine größere übersetzung ins Langsame des gesamten übersetzungsverhältnisses bewirkt. Der fahrabhängige Antrieb der Zapfwelle 17 wird von dem Vorgelege 34 abgeleitet, dessen Zahnrad 33 mit der Drehzahl der Getriebeabtriebswelle 14 umläuft. Zur Verbindung des Vorgeleges 34 mit der Zapfwelle 17 sind die Kupplungszähne 30 des Schaltrades 28 mit den Ausnehmungen 31 des lose auf der Zapfwelle 17 umlaufenden Zahnrades 32 in Eingriff zu bringen. Die Zapfwelle 17 wird dadurch über die Zahnräder 33 und 34, das Schaltrad 28 und die Keilwellenhülse 29 proportional der Fahrgeschwindigkeit des Schleppers, d. h., in Abhängigkeit des hydrostatischen Getriebes angetrieben. Zur Verschiebung des Schaltrades 28 in die einzelnen Betriebsstellungen dient in bekannter Weise eine der übersichtlichkeit halber nicht dargestellte, mit einem Handschalthebel verbundene Schaltgabel, welche in eine Ringnut 45 des Schaltrades 28 eingreift.
Der Antrieb der Mähwerkantriebswelle 18 wird über die Zahnräder 21, 25 und 26 und die Hohlwelle 36 abgeleitet, die bei eingerückter Reibscheibenkupplung 20 ständig umlaufen. Durch die Verbindung der Kupplungsmuffe 37 mit der Hohlwelle 36 wird die Mähwerkantriebswelle 18 in Umlauf versetzt. Die Mähwerkantriebswelle 18 und die Zapfwelle 17 können gleichzeitig betrieben werden, da das Schaltrad 28 unabhängig hiervon sowohl mit der Hohlwelle 36 als auch mit dem Zahnrad 27 des Doppelzahnrades 22 und des weiteren mit dem Zahnrad 34 des fahrabhängigen Antriebes verbindbar ist.
Dadurch wird eine Getriebeauslegung geschaffen, die mit wenigen Mitteln allen Anforderungen sowohl hinsichtlich des Fahrzeugantriebes als auch der Zapfwelle gerecht wird und es außerdem bei einer geringen Anzahl von Lagerstellen ermöglicht, weitere Nebenaggregate ohne größere Aufwendungen anzutreiben, was für teuere stufenlose Getriebe eine erhebliche Kostensenkung ergibt.

Claims

Patentansprüche: 1. Getriebe für Zugmaschinen, insbesondere Ackerschlepper, mit einem stufenlos regelbaren Getriebe, das über ein nachgeschaltetes, ins Langsame übersetzendes Vorgelege unmittelbar mit der Getriebeabtriebswelle in treibender Verbindung steht und von einer mit der Brennkraftmaschine kuppelbaren Nebenantriebswelle durchsetzt wird, von der aus der Antrieb einer Zapfwelle erfolgt, wobei sich die Nebenantriebswelle oberhalb und die Zapfwelle unterhalb der Achswellen erstreckt und die Zapfwelle von der Getriebeantriebswelle des Getriebes fahrabhängig antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenantriebswelle (19) über ein auf der Getriebeabtriebswelle (14) frei drehbar gelagertes Vorgelege (22) mit der Zapfwelle (17) zum an sich bekannten Antrieb mit zwei schaltbaren Stufen in treibender Verbindung steht und zum Antrieb weiterer Hilfsaggregate, wie einer Kraftheberpumpe (40), dient.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgelege durch ein Doppelzahnrad (22) gebildet wird, das frei drehbar auf dem Schaft (23) der Getriebeabtriebswelle (14) zwischen dem antreibenden Zahnrad (12) und einem Vorgelege (34) für den fahrabhängigen Zapfwellenantrieb angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1063 468, 1036 659; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1826 923. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1171276.