DE1082133B - Schalt- und Lenkgetriebe, insbesondere fuer Traktoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schalt- und Lenkgetriebe, insbesondere für Traktoren, bei dem eine gemeinsame Antriebswelle über zwei parallel zueinander angeordnete, mit Kupplungen wahlweise schaltbare Getriebezüge zwei Abtriebswellen unabhängig voneinander antreiben kann und die beiden Getriebezüge je eine achsparallel zueinander ausgerichtete Hauptwelle aufweisen.

Die Erfindung bezweckt, ein Getriebe der vorgenannten Art zu verbessern, um das Lenken von Traktoren zu vereinfachen und mit einem minimalen Aufwand an Mitteln die bisher nicht gegebene Möglichkeit zu schaffen, die beiden parallelen Getriebezüge auch gegensinnig anzutreiben.

Gemäß der Erfindung trägt jede Hauptwelle mit ihr wahlweise kuppelbare erste und zweite Zahnräder, welche ständig paarweise miteinander im Zahneingriff stehen, und ein auf einer zu den beiden Hauptwellen achsparallel ausgerichteten Antriebswelle drehbar gelagertes Doppelzahnrad kämmt ständig einerseits mit dem ersten Zahnrad der einen Hauptwelle und andererseits mit dem zweiten Zahnrad der anderen Hauptwelle. Vorzugsweise ist hierbei auf der Antriebsseite ein Geschwindigkeitswechselgetriebe mit einer Schaltkupplung vorgeschaltet, um die Drehzahl der auf der Antriebswelle gelagerten Zahnräder gegenüber der Drehzahl der Antriebswelle zu verändern.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung trägt jede der Hauptwellen ein Zahnrad für den Schnellauf und ein Zahnrad für den Langsamlauf, von denen jedes mit einer auf der entsprechenden Hauptwelle gelagerten Schaltkupplung versehen ist, um wahlweise das eine oder das andere Zahnrad antriebsmäßig mit der zugehörigen Hauptwelle zu verbinden und eines von zwei entsprechend dimensionierten Zahnrädern auf der nachgeschalteten Zwischenwelle anzutreiben. Die paarweise zusammenarbeitenden Schaltkupplungen sind gegeneinander verriegelt, um gleichzeitige Betätigungen zu verhindern.

Ferner kann gemäß einem Merkmal der Erfindung für jeden der beiden Getriebezüge an einer zwischen den Abtriebswellen und den Hauptwellen gelegenen Zwischenwelle eine Bremse, wie dies an sich bekannt ist, vorgesehen werden, welche vorzugsweise als druckflüssigkeitsbetätigte Mehrfachscheibenbremse ausgebildet ist.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete, in einen mit Gleisketten versehenen Traktor eingebaute Kraft-Übertragung,

Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht zur Darstellung der Fig. 1 unter Fortlassung der einen Gleiskette und des zugehörigen Kettenrades,

Schalt- und Lenkgetriebe,
insbesondere für Traktoren

Anmelder:
J. I. Case Company, Racine, Wis. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. Juni 1955

Chris Gerst, Detroit,

und Harold C. Keller, Livonia, Mich. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

Fig. 3 eine von der Seite gesehene Schnittansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 1 und 6 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht der Getriebeanordnung,

Fig. 5 einen horizontal geführten Schnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4 und 6 in vergrößertem Maßstab, wobei die Schnittlinie 5-5 gemäß Fig. 6 in eine Ebene gelegt ist,

Fig. 6 einen vertikalen Schnitt entlang der Linie 6-6 der Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 5 und 6 und

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 5.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, gehört zum Antrieb eines Gleiskettentraktors eine vom Kettenrad 12 L angetriebene Gleiskette 10 und eine vom Kettenrad 12 R angetriebene Gleiskette 14. Die Kettenräder 12 L und 12R sind an je einer Abtriebswelle des generell mit dem Bezugszeichen 20 versehenen Schalt- und Lenkgetriebes befestigt. Die krafteinleitende Welle des Getriebes ist mit Hilfe der Triebwelle 22 an den Ausgang eines Drehmomentenwandlers 24 angeschlossen, welcher mit der Kurbelwelle eines nicht dargestellten Motors verbunden ist.

Da das Getriebe im wesentlichen symmetrisch zur krafteinleitenden Welle aufgebaut ist, wird im allgemeinen nur die eine Hälfte des Getriebes im einzelnen erläutert. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird der Buchstabe R in Verbindung mit Bezugszahlen verwendet, um Teile der rechten Hälfte des Getriebes zu bezeichnen, während der Buchstabe L in Verbindung

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mit den zugehörigen Bezugszahlen die entsprechenden Teile der linken Getriebehälfte kennzeichnet. Wenn ein Teil zusätzlich mit dem Buchstaben R bezeichnet ist, befindet sich auch ein ,entsprechendes Bauelement in der anderen Hälfte des Getriebes.

Wie aus Fig. 3, 5 und 6 "ersichtlich, besteht das Getriebe aus einer krafteinleitenden Welle 26, zwei Zwischen- oder Kupplungswellen 28 R und 28 L, einer Zwischenwelle 30, einer zweiten Gruppe von Zwischenoder Kupplungswellen 32 R und 32 L und kraftableitenden Wellen 347? und 34L, wobei das Kettenrad 127? auf der kraftableitenden Welle 342? und das Kettenrad 12 L auf der kraftableitenden Welle 34L so aufgekeilt ist, daß die Kettenräder gemeinsam mit ihren zugehörigen Wellen rotieren.

Die krafteinleitende Welle 26 ruht in entsprechenden Lagern des Getriebegehäuses 36. Das vordere Ende der Welle 26 ist über ein Universalgelenk 38 an die Triebwelle 22 angeschlossen. Ein mit zwei Zahnkränzen 42 und 44 versehenes Doppelzahnrad 40 ist frei laufend auf der Welle 26 gelagert und bildet zwei Zahnräder 42 und 44 (Fig. 5 und 7). Auf der Kupplungswelle 28 R sind eine Kupplung 46 R für den Vorwärtslauf, ein Zahnrad 48 R für den Vorwärtslauf, ein Zahnrad 502? für den Rückwärtslauf, eine Kupplung 527? für den Rückwärtslauf, eine Kupplung 54 7? für den Schnellauf, ein Zahnrad 56 7? für den Schnellauf, ein Zahnrad 58 7? für den Langsamlauf und eine Kupplung 60 7? für den Langsamlauf gelagert. Das Zahnrad 44 auf der krafteinleitenden Welle kämmt unmittelbar mit dem Vorwärtszahnrad 487? auf der Kupplungswelle 28 7?, während das Zahnrad 42 auf der krafteinleitenden Welle unmittelbar mit dem Rückwärtszahnrad 50L auf der Kupplungswelle 28 L kämmt.

Die Kupplungswelle 28 L trägt eine Kupplung 46 L für den Vorwärtslauf, ein Zahnrad 48 L für den Vorwärtslauf, ein Zahnrad 50i für den Rückwärtslauf, eine Kupplung 52 L für den Rückwärtslauf, eine Kupplung 54L für den Schnellauf, ein Zahnrad 56 L für den Schnellauf, ein Zahnrad 58 L für den Langsamlauf und eine Kupplung 60L für den Langsamlauf. Bei den vorerwähnten Teilen handelt es sich um die Gegenstücke der Kupplungen und Zahnräder der Welle 28 7?.

Das Rückwärtszahnrad 50 7? kämmt unmittelbar mit dem Rückwärtszahnrad 5OL, so daß es somit vom Zahnrad 42 angetrieben wird, während das Vorwärtszahnrad 48 L unmittelbar mit dem Vorwärtszahnrad 487? kämmt, um von diesem angetrieben zu werden (Fig. 6 und 8).

Die Kupplungen 467? und 46 L, 527? und 52 L, 547? 50 und 54 L und 607? und 60L sind normalerweise entkuppelt. Der Aufbau und die Wirkungsweise jeder dieser Kupplungen sind einander gleich. Vorzugsweise handelt es sich bei den Kupplungen um mit Druckflüssigkeit betätigte Scheibenkupplungen. Wenn z. B. die Kupplung 467? eingekuppelt ist, kuppelt sie das Zahnrad 487? unmittelbar mit der Kupplungswelle 287?, so daß eine Antriebsverbindung zwischen ihnen entsteht. Die Kupplungen 467? und 527? werden durch Zufuhr von Druckflüssigkeit eingerückt und durch Fortnahme des Flüssigkeitsdruckes wieder entkuppelt.

Die Druckflüssigkeitsleitungen der im einzelnen nicht dargestellten Steuerung, über welche das Einrücken und Ausrücken der Kupplungen 467? und 527? ausgelöst wird, sind an die Anschlußbohrungen 627? 65 und 647? angeschlossen, welche mit Strömungsmittelkanälen in der Welle 28 in Verbindung stehen, die zu den Kupplungen 467? und 527? führen. Hierbei ist dafür gesorgt, daß sich entweder beide Kupplungen gleichzeitig ausrücken lassen oder für einen Vorwärtslauf oder einen Rückwärtslauf die eine der beiden Kupplungen eingerückt werden kann.

Die in der Zeichnung nicht dargestellten Druckflüssigkeitsleitungen zum Steuern des Ein- und Ausrükkens der Kupplungen 54 7? und 60 7? sind an die Anschlüsse 66 7? und 68 7? angeschlossen, welche mit den Strömungsmittelkanälen in der Welle 28 7? in Verbindung stehen, die zu den entsprechenden Kupplungen 547? und 607? führen. Hierbei ist die Anordnung ebenfalls so- getroffen, daß beide Kupplungen zu gleicher Zeit ausgerückt sein können oder daß eine der beiden Kupplungen wahlweise eingelegt sein kann, um je nach den Erfordernissen einen Schnellauf oder einen Langsamlauf zu bewirken.

Die Druckflüssigkeitssteuerung ist so ausgebildet und angeordnet, daß Steuerungen für die rechte Hälfte des Getriebes unabhängig von den Steuerungen der linken Seite des Getriebes vorgenommen werden können, wodurch es dann möglich wird, das Kettenrad 127? sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung unabhängig vom Kettenrad 12 L anzutreiben. Hierbei können sich die beiden Kettenräder sowohl in gleicher als auch in entgegengesetzter Richtung drehen, oder es wird nur eines der Kettenräder angetrieben, während das andere im Stillstand verbleibt.

Das Zahnrad 567? kämmt mit dem Zahnrad 707? und das Zahnrad 58 7? mit dem Zahnrad 727?. Die Zahnräder 707? und 727? sind auf der Welle 32 7?, die in entsprechenden Lagern gelagert ist, aufgekeilt. Auf dem einen Ende der Welle 32 7? ist ein Kegelrad'747? aufgekeilt, dessen Zähne mit den Zähnen eines Kegelrades 767? kämmen, welches auf der Welle 787? aufgekeilt ist. Das Ende der Welle 787? ist mit einer Verzahnung 807? versehen, welches in die Zähne eines auf der kraftableitenden Welle 347? aufgekeilten Zahnrades 82 7? eingreift.

Die Welle 32 7?, welche aus dem Getriebegehäuse herausragt, ist an eine druckflüssigkeitsbetätigte Mehrfachscheibenbremse 847? angeschlossen, welche im wesentlichen genauso aufgebaut ist wie die Kupplungen 467? usw. Der stationäre Teil der Bremse 847? ist fest mit dem Getriebegehäuse 36 verbunden, während der umlaufende Teil der Bremse 847? mit Hilfe der Nabe 85 7? drehfest mit der Welle 32 7? verbunden ist (Fig. 3). Die Bremse 847? ist normalerweise gelöst. Da die Welle 32 7? mit dem Antriebskettenrad 127? kämmt, ergibt sich, daß bei einer Betätigung der Bremse 847? auch das Antriebskettenzahnrad 127? in beiden Drehrichtungen festgehalten wird. Die Bremse 847? wird mit Hilfe der Druckflüssigkeitssteuerung unabhängig von den Kupplungen 467? usw. oder der entsprechenden Bremse 84 L der anderen Getriebehälfte betätigt. Die_Bremse kann angezogen werden, wenn das Kettenrad 12 7? einen Antrieb erhält oder wenn es sich im Leerlauf befindet.

Zwischen der krafteinleitenden Welle 26 und dem Doppelzahnrad 40 ist ein Geschwindigkeitswechselgetriebe mit einer Schaltkupplung vorgesehen. Hierzu gehören die Zwischenwelle 30 und die auf dieser Welle 30 drehbar gelagerten Zahnräder 88 und 90, während auf der krafteinleitenden Welle ein Zahnrad 92 gelagert ist. Jedes der beiden Zahnräder 44 und 92 ist mit Kupplungszähnen 94 und 96 versehen (Fig. 7). Ein verschiebliches Kupplungselement 98 ist längsverschieblich und drehfest auf der Welle 26 befestigt und mit Kupplungszähnen versehen, welche wechselweise mit den Kupplungszähnen 96 oder mit den Kupplungszähnen 94 zusammenarbeiten können, um somit entweder das Zahnrad 92 oder das Zahnrad 44 drehfest mit der Welle 26 zu kuppeln. Eine mit dem verschieb-

lichen Kupplungselement 98 zusammenarbeitende Gabel 100 wird von einer Schubstange 102 getragen, die aus dem Getriebegehäuse herausragt und so bedient werden kann, daß sie die Kupplungen in der vorbeschriebenen Weise einrückt oder ausrückt. Die Zähne 96 bilden mit den Zähnen des Kupplungselementes 98 eine erste Kupplung, während die Kupplungszähne 94 zusammen mit den Zähnen des Kupplungselementes 98 eine zweite Kupplung bilden. Wenn die Zähne des Kupplungselementes 98 in die Kupplungszähne 94 eingreifen, wird das Zahnrad 40 unmittelbar drehfest mit der Welle 26 gekuppelt, während die Zähne des Kupplungselementes 98 beim Eingriff in die Kupplungszähne 96 das Zahnrad 92 unmittelbar mit der Welle 26 kuppeln und das Zahnrad 40 über die Zähne des Doppelzahnrades 88 und 90 und das Zahnrad 92 mit geringerer Drehzahl angetrieben wird als die Welle 26. Die Kupplungen 94/98 und 96/98 mit den dazugehörigen Zahnrädern dienen zur Änderung der Übersetzung, da hierdurch die Anzahl der vom Getriebe gelieferten Übersetzungsverhältnisse zwischen der krafteinleitenden Welle 26 und dem Kettenrad 12 R über den übrigen Teil des Getriebes verdoppelt wird.

Das Gehäuse 36 des Getriebes kann aus einer Anzahl von Gußteilen hergestellt werden, welche zusammengeschraubt werden.

Die Wirkungsweise des Schalt- und Lenkgetriebes ist folgende, wobei nur eine Seite des Getriebezuges, beispielsweise die rechte Seite, erläutert wird.

1. Vorwärtslangsamlauf ohne Zwischenschaltung des Untersetzungszuges der Räder 92, 98 und 90

Die Kupplung 98 wird eingerückt, und zwar so, daß die Kupplungszähne 94 in das Doppelzahnrad 40 eingreifen. Da die Kupplung 98 drehfest mit der Welle 26 verbunden ist, wird durch die Einschaltung der Kupplung 98 auch das Doppelzahnrad 40 (Zahnkränze 42 und 44) drehfest mit der Welle 26 verbunden. Der Zahnkranz 44 ist mit dem Rad 48 R im Eingriff, und da weder die Vorwärtskupplung 46 R noch die Rückwärtskupplung 52 R eingerückt ist, läuft das Rad 48 R lose um. Nach Einrücken der Vorwärtskupplung 46 R ist das Zahnrad 48 R mit der Welle 28 R fest verbunden, so daß sich diese dreht. Eine Kraftübertragung findet jedoch noch nicht statt, da die Welle28 R vorerst noch keine Verbindung zur Abtriebswelle 78 R bzw. 34 R hat. Jetzt wird die Kupplung 60R für den Langsamlauf eingeschaltet, wodurch sich die Zahnräder 58 R und 72 R drehen und damit auch die Welle 32 R antreiben. Das auf dieser Welle 32R festsitzende Kegelrad 74 R treibt das Rad76i?_; das auf der Welle 78R sitzt und die Verbindung über .die Zahnräder 80i? und 82 R zur Abtriebswelle 34 R herstellt.

Soll der Vorwärtsschnellauf eingeschaltet' werden, so ist die Kupplung 60 R für den Langsamlauf auszuschalten und die Kupplung 54R für den Schnellauf einzulegen, so daß der Antrieb nunmehr über die Zahnräder 56 R₁ 7OR, 74 R und 76 R und dann über die Zahnräder 80'R und 82 R durchgeführt wird.

Der Rückwärtslauf wird in der gleichen Weise durchgeführt, nur daß anstatt der Vorwärtskupplung 46 R die Rückwärtskupplung 52 R eingerückt wird. In diesem Fall verläuft der Kraftfluß vom Zahnkranz 42 des Doppelzahnrades zunächst über das Zahnrad 50L, welches mit dem Zahnrad 50i? kämmt.

2. Schaltung über das Vorgelege

Eine Verminderung der Geschwindigkeit des Traktors kann noch dadurch erfolgen, daß der Antrieb von der Welle 26 nicht unmittelbar über die Zahnkränze und 44 erfolgt, sondern unter Zwischenschaltung des Vorgeleges 92, 88, 90 (Fig. 3 und 7). Die Kupplung 98 wird für diese Geschwindigkeitsschaltung mit der Verzahnung 96 verbunden, so daß das Zahnrad 92 mit der Welle 26 drehfest gekuppelt ist. Das Zahnrad ist mit dem Zahnrad 88 des Vorgeleges im Eingriff, das zusammen mit dem Zahnrad 90 auf der Welle 30 verkeilt ist. Das Zahnrad 90 kommt mit dem Zahnkranz 44 des Doppelrades 40 in Eingriff, und nunmehr kann jede der vorher beschriebenen Schaltungen vorgenommen werden.

Da die beiden Getriebezüge R und L voneinander unabhängig sind, kann jeder Getriebezug für sich geschaltet werden, wobei stets die entsprechenden Kupplungen zu betätigen sind. Soll beispielsweise eine gleichmäßig schnelle Vorwärtsfahrt vorgenommen werden, so sind die Kupplungen 46 i? und 46 L sowie die Kupplungen 54i? und 54L einzuschalten.

Durch diese Getriebeausbildung ist es auch möglich, die eine Antriebskette, beispielsweise 10, schnell vorwärts laufen zu lassen, während die andere Antriebskette 14 ebenso schnell rückwärts läuft, wodurch eine Drehung des Traktors auf der Stelle durchgeführt werden kann.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schalt- und Lenkgetriebe, insbesondere für Traktoren, bei dem eine gemeinsame Antriebswelle über zwei parallel zueinander angeordnete, mit Kupplungen wahlweise schaltbare Getriebezüge zwei Abtriebswellen unabhängig voneinander antreiben kann und die beiden Getriebezüge je eine achsparallel zueinander ausgerichtete Hauptwelle aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hauptwelle (28 L bzw. 28 i?) mit ihr wahlweise kuppelbare erste (48 L bzw. 48 i?) und zweite Zahnräder (5OL bzw. 5Oi?) trägt, welche ständig paarweise miteinander im Zahneingriff stehen, und daß ein auf einer zu den beiden Hauptwellen (28 L bzw. 28 i?) achsparallel ausgerichteten Antriebswelle (26) drehbar gelagertes Doppelzahnrad (44, 42) ständig einerseits mit dem ersten Zahnrad (48 i?) der einen Hauptwelle (28 i?) und andererseits mit dem zweiten Zahnrad (50L) der anderen Hauptwelle (28L) kämmt.

2. Schalt- und Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebsseite ein Geschwind'igkeitswechselgetriebe (92, 88, 90) mit einer Schaltkupplung (94/98 bzw. 96/98) vorgeschaltet ist, um die Drehzahl der auf der Antriebswelle (26) gelagerten Zahnräder (42, 44) gegenüber der Drehzahl der Antriebswelle (26) zu verändern (Fig. 7).

3. Schalt- und Lenkgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß j ede der Hauptwellen (28 R bzw. 28L) ein Zahnrad (56 R bzw. 56L) für den Schnellauf und ein Zahnrad (58 i? bzw. 58L) für den Langsamlauf trägt, von denen jedes mit einer auf der entsprechenden Hauptwelle (28 i? bzw. 28L) gelagerten Schaltkupplung (54i? und 54 L bzw. 6Oi? und 60L) versehen ist, um wahlweise das eine oder das andere Zahnrad antriebsmäßig mit der zugehörigen Hauptwelle zu verbinden und eines von zwei entsprechend dimensionierten Zahnrädern (7Oi? und 7OL bzw. 72 i? und 72L) auf der nachgeschalteten Zwischenwelle (32 i? bzw. 32L) anzutreiben.

4. Schalt- und Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem je eine Bremse zum Abbremsen der beiden Abtriebswellen vorgesehen ist,

dadurch gekennzeichnet, daß für jeden der beiden Getriebezüge (R bzw. L) an einer zwischen den Abtriebswellen (34 R bzw. 34L) und den Hauptwellen (28 R bzw. 28L) gelegenen Zwischenwelle (32 R bzw. 32L) eine Bremse (84 R bzw. 84L) vorgesehen ist, welche vorzugsweise als druckflüssigkeitsbetätigte Mehrfachscheibenbremse ausgebildet ist.

5. Schalt- und Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die to paarweise zusammenarbeitenden Schaltkupplungen (46R/52R; 54:R/60R; 46 L/52 L; 54L/60L) gegeneinander verriegelt sind, um gleichzeitige Betätigung zu verhindern.

6. Schalt- und Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplungen (46i?/46L; 52R/52L; 54 i?/ 54 L; 6Q R/60 L) in an sich bekannter Weise mit Druckflüssigkeit betätigt werden und vorzugsweise als Mehrfachscheibenkupplungen ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 906 898, 903 308,
624, 317 910, 309 239;

französische Patentschrift Nr. 786 813;
französische Zusatzpatentschrift Nr. 48 078 (Zusatz zu Patentschrift Nr. 786 813).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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