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DE10013734A1 - Automatisches Gruppen - Lastschaltgetriebe mit Synchronisations- und Lastschaltfunktion über eine Drehmaschine - Google Patents

Automatisches Gruppen - Lastschaltgetriebe mit Synchronisations- und Lastschaltfunktion über eine Drehmaschine

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Publication number
DE10013734A1
DE10013734A1 DE10013734A DE10013734A DE10013734A1 DE 10013734 A1 DE10013734 A1 DE 10013734A1 DE 10013734 A DE10013734 A DE 10013734A DE 10013734 A DE10013734 A DE 10013734A DE 10013734 A1 DE10013734 A1 DE 10013734A1
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DE
Germany
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gear
shaft
clutch
gears
speed
Prior art date
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DE10013734A
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English (en)
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of DE10013734A1 publication Critical patent/DE10013734A1/de
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Description

Zusatz zur Patentanmeldung 199 01 414.0-14 (G1) und zu den Zusatzanmeldungen 199 21 064.0-14 (G2), 199 33 373.4-14 (G3), 199 62 854.8 (G4) und 100 01 602.2 (G5)
Die Erfindung der Hauptanmeldung betrifft ein automatisches Schaltgetriebe mit Schaltung vorzugs­ weise über eine Vorgelegewelle, bei dem ein Planetensatz im Zusammenwirken mit einer Dreh­ maschine und einer Bremse die Funktion einer Reibkupplung (Anfahrkupplung) oder eines Dreh­ momentwandlers übernimmt, ein synchronisiertes Schalten der Gänge ohne weitere Synchronisations­ einrichtungen ermöglicht und in Verbindung mit einer (Klauen-)Kupplung als Gruppengetriebe wirkt. Werden zwei solcher Planetensätze benutzt, so ist in der unteren Gruppe der Gänge eine Schaltung der Gänge ohne Drehmomentunterbrechung möglich. Die Drehmaschine kann eine Elektromaschine oder z. B. ein Hydraulikmotor sein. Einsatzmöglichkeiten bestehen vorwiegend in Kraftfahrzeugen.
Stand der Technik
In der Patentschrift DE 41 02 202 C2 (D1) wird eine Getriebeanordnung beschrieben, bei der eine Brennkraftmaschine direkt mit dem Seitenzahnrad 11 eines Differentialgetriebes 10 verbunden ist. Das parallel dazu angeordnete Seitenzahnrad 12 ist über ein Stirnradgetriebe 24, 25 mit einem Elektromotor 5 verbunden. Die Ritzelzahnräder 13 und 14 führen über die Ritzelwelle 15 und über ein Stirnradgetriebe 16, 20 zu einem weiteren Getriebe 3. Das Differentialgetriebe 10 kann weder verblockt noch auf einer Seite (Seitenzahnrad 12) festgesetzt werden, so daß das Seitenzahnrad 12 bei angetriebenem Kraftfahrzeug immer das gleiche Drehmoment aufweisen muß wie das Seiten­ zahnrad 11, damit eine Drehmomentübertragung zur Ritzelwelle 15 hin erfolgen kann. Dieses Drehmoment muß damit permanent vom Elektromotor 5 geliefert werden. Die in der Beschreibung angegebene Funktion, daß während des Antriebsvorganges der Elektromotor als Generator dienen kann, führt zu dem Zustand, daß die Ritzelwelle 15 (nahezu) steht und das Seitenzahnrad 12 gegen­ über dem Seitenzahnrad 11 rückwärts dreht und so den Generator antreibt. Für die Fortbewegung des Fahrzeuges muß also vom Elektromotor 5 permanent ein Antriebsdrehmoment geliefert werden, was letztendlich schnell zum Entladen der Bordnetzbatterie führen wird.
In der Offenlegungsschrift DE 196 50 723 A1 (D2) wird ein Steuersystem für Fahrzeugantriebs­ einheiten vorgestellt, bei dem ein Motor-Generator 21 direkt mit dem Sonnenrad eines Planeten­ satzes 30 verbunden ist. Der Planetensatz kann über eine Kupplung 36 verblockt werden. Im Gegen­ satz zur vorliegenden Anmeldung benötigt die in D2 beschriebene Fahrzeugantriebseinheit eine Anfahrkupplung 31, das Sonnenrad des Planetensatzes 30 kann nicht festgesetzt werden (der Plane­ tensatz 30 hat damit nicht die Funktion eines Gruppengetriebes zur Verdopplung der Zahl der Gänge) und der Motor-Generator 21 dient nicht zur Synchronisation der Gänge des Getriebes 4. In der Patentschrift DE 196 06 771 C2 (D3) wird ein Hybridantrieb beschrieben, bei dem zwischen der Eingangswelle 1 (mit der Brennkraftmaschine verbunden) und der Ausgangswelle 12 (zu den Antriebsrädern führend) zwei Elektromaschinen 3 und 4 und umschaltbare Planetensätze 5, 6, 16 angeordnet sind. Die umschaltbaren Planetensätze dienen als Stufengetriebe und in Zusammenarbeit mit den Elektromaschinen ergibt sich ein umschaltbares stufenloses Getriebe, wodurch günstige Arbeitspunkte gewählt werden können. Es handelt sich aber um einen Hybridantrieb, bei dem außer bei geschlossener Kupplung 11 immer ein von der Elektromaschine 3 erzeugtes Drehmoment zur Drehmomentübertragung notwendig ist, bei dem kein mit der Elektromaschine gekoppelter Planeten­ satz als Gruppengetriebe zur Verdopplung der Zahl der Gänge dient und bei dem keine Synchroni­ sationsvorgänge mit Hilfe eines Planetensatzes und einer Elektromaschine durchgeführt werden.
In der Offenlegungsschrift DE 198 18 108 A1 (D4) wird ebenfalls ein Hybridantrieb vorgestellt, wobei hier - ähnlich wie in D2 - eine Elektromaschine 2 auf das Sonnenrad eines Planetensatzes 35 wirkt (siehe z. B. Fig. 2) und daß dieser Planetensatz über eine Kupplung 36 verblockt werden kann. Ähnlich wie in D2 kann aber das Sonnenrad des Planetensatzes 35 nicht festgesetzt werden und dieser Planetensatz hat damit nicht die Funktion eines Gruppengetriebes zur Verdopplung der Zahl der Gänge und die Elektromaschine 2 dient nicht zur Synchronisation der Gänge des Getriebes 4.
Die Anmeldung WO 98/406 47 betrifft ein Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge mit einem Getriebe 18, wobei das Getriebe über eine Reibkupplung mit der Brennkraftmaschine koppelbar ist und eine elektrische Maschine mit Hilfe einer Kupplung und eines Zwischengetriebes mit dem Getriebe 18 gekoppelt werden kann. Die elektrische Maschine dient als Startermotor, als Generator und zur Getrie­ besynchronisation. Dazu sind mindestens zwei Reibkupplungen erforderlich und es werden nicht die Vorteile genutzt, die ein Planetensatz mit drei Wellen besitzt.
Die Patentanmeldung US 560 32 42 beschreibt eine Getriebeanordnung, bei der mindestens eine elektrische oder hydraulische Drehmaschine eine Synchronisation von Getrieben mit zwei Wellen ermöglicht. Hier sind mindestens zwei Rebkupplungen (bzw. eine doppelt wirkende Reibkupplung) erforderlich und es werden nicht die Möglichkeiten genutzt, die ein Planetengetriebe mit drei Wellen besitzt.
Die dieser Zusatzanmeldung vorausgegangene Anmeldung 199 01 414.0-14 (G1) beschreibt den integralen Aufbau von Getrieben bestehend aus mindestens einem Planetensatz gekoppelt mit mindestens einem (vorwiegend) unsynchmnisierten Vorgelegegetriebe. Eine Welle eines Planeten­ satzes (hier vorwiegend die Sonnenradwelle) ist direkt mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden, die zweite Welle (hier vorwiegend die Stegwelle) ist direkt mit dem integrierten Vorge­ legegetriebe verbunden, während die dritte Welle (hier vorwiegend die Hohlradwelle) mit einer Bremse und einer Drehmaschine verbunden ist. Außerdem kann der Planetensatz mit einer (Klauen-)­ Kupplung verblockt werden. Damit sind mehrere Funktionen auszuführen. Bei gelöster Bremse und gelöster (Klauen-)Kupplung kann mit Hilfe der Drehmaschine das Hohlrad so gedreht werden, daß ein Gang synchronisiert eingeschaltet werden kann (z. B. der 1. Gang bei stehendem Fahrzeug). Wird danach die Bremse angezogen, so wird dieser Gang in der unteren Gruppe aktiviert, d. h. die Antriebsräder setzen sich in Bewegung. So können alle Gänge des Vorgelegegetriebes geschaltet werden, dies ist dann die untere Gruppe der Gänge. Werden danach noch einmal die Gänge des Vorgelegegetriebes - wieder synchronisiert über die Drehmaschine - der Reihe nach geschaltet und danach jeweils der Planetensatz verblockt, so erhält man die obere Gruppe der Gänge. Werden zwei Planetensätze jeweils mit einem Vorgelegegetriebe gekoppelt, wobei die Gänge alternierend den beiden Planetensätzen zugeordnet sind, so ist in der unteren Gruppe der Gänge eine Lastschaltung ohne Drehmomentunterbrechung möglich. Neben den Synchronisationsaufgaben kann eine elektrische Drehmaschine auch die Funktionen Startermotor und Generator mit übernehmen.
Die dieser Zusatzanmeldung vorausgegangene Zusatzanmeldung 199 21 064.0-14 (G2) beschreibt eine Anordnung der Drehmaschine in Flucht mit der Welle (den Wellen) des Planetengetriebes (der Planetengetriebe), mit der die Drehmaschine direkt mit dem (den) Planetengetriebe(n) gekoppelt werden kann. Eine notwendige Untersetzung für den Starterbetrieb erfolgt über eine innere Leistungs­ verzweigung des (der) Planetengetriebe(s). Bei mehrteilig ausgeführten elektrischen Drehmaschinen kann u. U. ohne zusätzliche mechanische Umschaltung rein elektrisch zwischen den Funktionen Synchronisationsbetrieb, Starterbetrieb und Generatorbetrieb umgeschaltet werden. Weitere Detail­ verbesserungen werden angegeben.
Die dieser Zusatzanmeldung vorausgegangene weitere Zusatzanmeldung 199 33 373.4-14 (G3) beschreibt den gegenüber den vorangegangenen Anmeldungen vereinfachten Aufbau eines 6-Gang- Getriebes (+ Rückwärtsgang), bei dem die unteren 3 Gänge durch Betätigung von Bremsen ohne Drehmomentunterbrechung umgeschaltet werden können. Außerdem ist eine Möglichkeit der Montage des Getriebes im Heckbereich angegeben. Weitere Detailverbesserungen werden aufgezeigt.
Vorbemerkung zu den weiteren Zusatzanmeldungen
In dem Buch
Alfred Krappel und 26 Mitautoren
Kurbelwellenstartgenerator (KSG)
Basis für zukünftige Fahrzeugkonzepte
expert-verlag Renningen
ISBN 3-8169-1808-5
werden verschiedene Möglichkeiten und Anwendungen von Kurbelwellenstartgeneratoren (KSG) beschrieben. Dies sind Elektromaschinen, die direkt mit der Kurbelwelle von Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen verbunden sind. Sie können sowohl als Starter mit großem Drehmoment (bei niedrigen Drehzahlen) als auch als Generator mit hoher Leistung (bei höheren Drehzahlen) benutzt werden. Bei den weiteren Zusatzanmeldungen (auch der aktuellen) werden die mit dem KSG gege­ bene Möglichkeiten dahingehend erweitert, daß der KSG in das Getriebe integriert wird und dort die zusätzlichen Aufgaben Getriebesynchronisation und Lastschaltung mit übernimmt. Er wird deshalb hier Getriebesynchronisationsstartgenerator GSSG genannt. Natürlich können die vom GSSG aus­ geführten Aufgaben Getriebesynchronisation und Lastschaltung auch von einer andersartigen Drehmaschine, z. B. einem Hydraulikaggregat, übernommen werden.
Die dieser Zusatzanmeldung vorausgegangene weitere Zusatzanmeldung 199 62 854.8 (G4) beschreibt Anwendungen, die das hohe Drehmoment des GSSG ausnutzen, um auch ohne Planetengetriebe Synchronisations- und Lastschaltvorgänge ausführen zu können. Dazu wird die Eingangswelle des Getriebes in zwei Teilabschnitte aufgeteilt, denen jeweils alternierend Gänge zugeordnet sind. Zur Erhöhung des Anfahrdrehmomentes kann eine Reibkupplung eingesetzt werden, ansonsten genügen Klauenkupplungen. Anordnungen mit Gruppengetrieben werden beschrieben, wobei aber jede Gruppe ihre eigene Synchronisations- und Lastschalteinrichtung benötigt.
Die dieser Zusatzanmeldung vorausgegangene weitere Zusatzanmeldung 100 01 602.2 (G5) beschreibt weitere Anwendungen, die das hohe Drehmoment des GSSG für Synchronisations- und Lastschalt­ vorgänge ausnutzen, jetzt aber wieder unter Benutzung von wenigstens einem Planetensatz. Im Gegen­ satz zu den Anwendungen in G1, G2 und G3 genügt jetzt aber ein einfacher bzw. ein doppelt wirkender Planetensatz für alle Lastschaltvorgänge, während in G1, G2, G3 für Lastschaltvorgänge zwei Panetensätze erforderlich sind und Lastschaltungen nur in der unteren Gruppe möglich sind. Die beschriebenen Getriebe mit weiteren Gruppen benötigen für jede weitere Gruppe jeweils ihre eigenen Synchronisations- und Lastschalteinrichtungen.
Vorteile der Erfindung
In dieser Anmeldung werden Getriebeanordnungen beschrieben, die aus (grundsätzlich beliebig vielen) hintereinander geschalteten (Vorgelege-)Gruppengetrieben bestehen, wobei alle Synchronisations- und Lastschaltvorgänge von einem GSSG verrichtet werden können. (Lediglich zur Steigerung der Schaltgeschwindigkeit beim Herunterschalten der letzten Gruppe kann ein kleiner zusätzlicher Drehmotor sinnvoll sein.) Dabei kann ein einfach oder auch doppelt wirkender Planetensatz nach G5 verwendet werden. Die in G4 beschriebene Aufteilung der Eingangswelle in zwei Wellen wurde hier wesentlich vereinfacht mit dem Erfolg, daß für Synchronisations- und Last­ schaltvorgänge wesentlich weniger (Klauen-)Kupplungen als in G4 verwendet werden müssen. Wie bei allen dieser Zusatzanmeldung vorausgegangenen Anmeldungen muß man unterscheiden zwischen den Eingriffsmöglichkeiten der Drehmaschine - dies passiert entweder über mindestens einen Planetensatz oder eine zweigeteilte Eingangswelle - und dem eigentlichen Getriebe. Abgesehen vom Planetensatz für die Eingriffsmöglichkeit der Drehmaschine können ansonsten einfache unsynchronisierte Vorgelegegetriebe zum Einsatz kommen. Ob die Vorgelegegetriebe mit axial verschiebbaren Zahnrädern oder z. B. mit Schaltmuffen geschaltet werden, wird vom jeweiligen Einsatzzweck abhängig sein.
Beschreibung der Erfindung
Bei den nachfolgend beschriebenen Varianten werden Kurbelwellenstartgeneratoren (KSG) oder vergleichbar konzipierte Bauteile in das Getriebe integriert, die die Funktionen
  • - Starten der Brennkraftmaschine
  • - Generator zum Laden der Bordnetzbatterie
  • - Synchronisation des Getriebes
  • - Ersatz der Anfahrkupplung
  • - Drehmomentübertragung während der Lastschaltvorgänge
übernehmen können. Wie bereits weiter oben beschrieben, werden diese KSG hier Getriebesynchro­ nisationsstartgenerator GSSG genannt. Grundsätzlich können auch z. B. hydraulische Aggregate zum Einsatz kommen. Dann entfallen die Funktionen Starten der Brennkraftmaschine und Generator zum Laden der Bordnetzbatterie.
Die Beschreibung erfolgt in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Prinzipzeichnungen.
Es zeigen
Fig. 1a eine Prinzipdarstellung eines 18-Gang-Getriebes (+ 8 Rückwärtsgänge) im abgewickelten Schnitt in einer Variante 1.3
Fig. 1b eine vereinfachte Prinzipdarstellung der Variante 1.3 in Achsrichtung
Fig. 1c eine platzsparende Ausführung von (Klauen-)Kupplungen der Variante 1.3
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines 6-Gang-Getriebes (+ 2 Rückwärtsgänge) in einer Variante 2.3
Fig. 3 eine Detail-Prinzipdarstellung einer veränderten Zugriffsmöglichkeit zur letzten Gruppe von Gruppen-Vorgelegegetrieben in einer Variante 3.3
Fig. 4 eine Prinzipdarstellung eines 9-Gang-Getriebes (+ 3 Rückwärtsgänge) in einer Variante 4.3
Fig. 5 eine Detail-Prinzipdarstellung einer anderen Eingriffsmöglichkeit des GSSG 9, Variante 5.3
Bei allen Varianten werden mehrere Getriebestufen als Gruppengetriebe hintereinander geschaltet. Bekanntermaßen wird damit die Zahl der Gänge der einzelnen Gruppen bei richtiger Auslegung multipliziert zur Gesamtzahl der Gänge. Bei allen Varianten erfolgt eine Synchronisation und Last­ schaltung aller Gänge mit einem GSSG von der 1. Gruppe her.
Variante 1.3
Das Getriebe besitzt eine Eingangswelle 1, die direkt mit der Kurbelwelle der (nicht gezeichneten) Brennkraftmaschine verbunden sein kann, und eine Ausgangswelle 13, die direkt mit dem (nicht gezeichneten) Differentialgetriebe der Antriebsräder verbunden sein kann.
Das Zahnrad 3 kann grundsätzlich fest mit der Welle 1 verbunden sein. Bei der Variante 1.3 ist das Zahnrad 3 über die (Klauen-)Kupplung 5 abkoppelbar mit Welle 1 verbunden und kann bei gelöster Kupplung 5 mit Hilfe des Motors 21 gezielt gegenüber Welle 1 verdreht werden. Der Zweck dieser Vorrichtung wird weiter unten beschrieben. Zunächst ist die Kupplung 5 immer geschlossen, damit rotiert das Zahnrad 3 mit der Drehzahl von Welle 1.
Das Zahnrad 4 und die zugehörige Welle 2 ist über eine (Klauen-)Kupplung 8 mit der Welle 1 drehfest verbunden und kann bei gelöster Kupplung 8 mit Hilfe eines GSSG 9 gezielt eine gegen Welle 1 geänderte Drehzahl annehmen. Bei dieser Variante ist der GSSG 9 nicht direkt mit dem Zahnrad 4 verbunden, sondern über das "invertierende" Planetengetriebe 18, 19, 20. Die Stegwelle 17 dieses Planetengetriebes 18, 19, 20 rotiert etwa mit der halben Drehzahl von Welle 1. Diese Drehzahl wird hier vom Planetengetriebe 14, 15, 16 erzeugt, kann grundsätzlich aber auch z. B. von einem Vorgelegegetriebe bereitgestellt werden. Mit den gezeichneten Abmessungen sind die Über­ setzungen so gewählt, daß das Hohlrad 20 steht, wenn das Zahnrad 4 mit der Drehzahl von Welle 1 rotiert. Elektromaschinen liefern sowohl im Generatorbetrieb als auch im Motorbetrieb bei niedrigen Drehzahlen die höchsten Drehmomente. Der GSSG 9 kann so also das Zahnrad 4 bei Drehzahlen in der Nähe der Drehzahl von Welle 1 mit hohen Drehmomenten beaufschlagen. Vorteilhaft dabei ist, daß der GSSG 9 dieser Variante wie ein herkömmlicher KSG mit energieversorgtem Stator und kontaktlosem Rotor aufgebaut werden kann. Nachteilig sind Kosten, Gewicht und Bauraum des Planetengetriebes 18, 19, 20 (und die Bereitstellung der Stegwellendrehzahl). (Andere Lösungen werden bei den Varianten 2.3, 4.3 und 5.3 bzw. in G4 und G5 vorgestellt.)
Im Leerlaufzustand sollten alle Kupplungen mit Ausnahme der Kupplungen 5, 7a, 7c, 7e geöffnet sein. Die genannten Kupplungen 5, 7a, 7c. 7e sollten geschlossen sein, damit sich ein definierter Zustand einstellt. (Bedingt durch die Lagerreibungen stellt sich allerdings auch bei geöffneten Kupplungen ein halbwegs definierter Zustand ein.)
Der 1. Gang wird eingeschaltet indem bei stehendem Fahrzeug der GSSG 9 elektrisch so gedreht wird, daß das Zahnrad 4 steht (bzw. bei antriebslos rollendem Fahrzeug sich entsprechend dreht). In diesem Zustand kann das Zahnrad 4f nach rechts verschoben werden, so daß es mit dem Zahnrad 4g kämmt. Der 1. Gang wird aktiviert, indem mit Hilfe des GSSG 9 die Drehzahl des Zahnrades 4 auf die Drehzahl von Welle 1 beschleunigt und dann die Kupplung 8 geschlossen wird. Bei dieser Variante muß dabei der GSSG 9 auf die Drehzahl Null abgebremst werden. Dieser Vorgang kann gegebenenfalls durch eine (nicht gezeichnete) zusätzliche Bremse zur Erhöhung des Anfahrdreh­ momentes unterstützt werden. Der 1. Gang arbeitet über die Kupplung 8 mit den Zahnrädern 4 und 4a (1. Gruppe), die Kupplung 7a mit den Zahnrädern 4b und 4c (2. Gruppe), die Kupplung 7c mit den Zahnrädern 4d und 4e (3. Gruppe) und die Kupplung 7e mit den in kämmende Position gebrachten Zahnrädern 4f und 4g (4. Gruppe). Wie üblich sind beim 1. Gang alle Gruppen in die niedrigste (niedrigere) Übersetzung geschaltet. Wenn alle zugehörigen Kupplungen geschlossen sind, arbeitet der 1. Gang (wie alle anderen Gänge auch) ohne elektrische Unterstützung mit dem bei dieser Getriebebausführung größtmöglichen Wirkungsgrad.
Grundsätzlich kann bei arbeitendem 1. Gang und gelöster Kupplung 5 mit Hilfe des Motors 21 das Zahnrad 3 so gedreht werden, daß die Kupplung 8a synchronisiert geschlossen werden kann. Der 2. Gang würde dann leer mitlaufen. Da der GSSG 9 ein hohes Drehmoment aufbringen kann, ist aber eine andere Vorgehensweise sinnvoll, bei der die Kupplung 5 geschlossen bleibt. In den 2. Gang wird unter Last geschaltet, indem zunächst mit Hilfe des GSSG 9 die Kupplung 8 drehmomententlastet und geöffnet wird und danach, wieder mit Hilfe des GSSG 9, die Drehzahl des Zahnrades 4 (der Welle 2) soweit erhöht wird, daß die Kupplung 8a synchronisiert geschlossen werden kann Jetzt arbeitet die 1. Gruppe mit der höheren Übersetzung und damit ist der 2. Gang aktiviert. Wenn dann noch die Kupplung 7a gelöst wird, arbeitet der 2. Gang ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad. Nur während des Lastschaltvorganges wird ein Drehmoment über den GSSG 9 ausgeübt.
In den 3. Gang wird geschaltet, indem bei gelöster Kupplung 8 mit Hilfe des GSSG 9 die Drehzahl des Zahnrades 4 gegenüber der Drehzahl von Welle 1 soweit abgesenkt wird, daß die Kupplungen 6a und 8c synchronisiert geschlossen werden können. Der 3. Gang wird aktiviert, indem zunächst mit Hilfe des GSSG 9 die Kupplungen 8a und 7c entlastet und geöffnet werden, danach die Drehzahl des Zahnrades 4 auf die Drehzahl von Welle 1 beschleunigt und dann die Kupplung 8 geschlossen wird. Jetzt arbeitet der 3. Gang ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungs­ grad, wobei die 1. Gruppe in der niedrigeren und die 2. Gruppe in der höheren Übersetzung arbeitet. Vom 3. in den 4. Gang wird geschaltet wie vom 1. in den 2. Gang, auch dieser Vorgang wird mit Hilfe des GSSG 9 als Lastschaltvorgang bewerkstelligt. Im 4. Gang arbeiten 1. und 2. Gruppe in der höheren Übersetzung, die Kupplungen 5, 5a, 8c und 7e sind geschlossen.
In diesem Zustand kann bei geöffneter Kupplung 8 mit Hilfe des GSSG 9 das Zahnrad 4 so gedreht werden (langsamer als Welle 1), daß die Kupplungen 7a und 6c geschlossen werden können. Damit ist der 5. Gang eingeschaltet und läuft leer mit. Der 5. Gang wird aktiviert, indem zunächst mit Hilfe des GSSG 9 die Kupplungen 5a und 8c entlastet und geöffnet werden, danach die Drehzahl des Zahnrades 4 auf die Drehzahl von Welle 1 erhöht und danach die Kupplung 8 geschlossen wird. Dann arbeitet der 5. Gang ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad. Dabei ist die 3. Gruppe in den höheren Gang geschaltet während alle anderen Gruppen im niedrigeren Gang arbeiten.
Die Gänge 6, 7, und 8 erhält man wie zuvor die Gänge 2, 3, und 4, nur das jetzt die Zahnräder 3d und 3e für die Drehmomentübertragung zuständig sind und nicht die Zahnräder 4d und 4e.
Im 8. Gang sind die Kupplungen 5, 5a, 5c und 8e geschlossen. Jetzt kann mit Hilfe des GSSG 9 bei geöffneter Kupplung 8 das Zahnrad 4 so gedreht werden, daß die Kupplungen 7a, 7c und 6e synchro­ nisiert geschlossen werden können, damit ist der 9. Gang eingeschaltet. Der 9. Gang wird aktiviert, indem mit Hilfe des GSSG 9 zunächst die Kupplungen 5a, 5c und 8e entlastet und gelöst werden, danach die Drehzahl des Zahnrades 4 an die Drehzahl von Welle 1 angepaßt und dann die Kupplung 8 geschlossen wird. Jetzt arbeitet der 9. Gang ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad, wobei die 4. Gruppe mit der höheren und alle anderen Gruppen mit der niedrigeren Übersetzung arbeiten. Wenn nicht mehr erwartet wird, daß in den 8. Gang zurückgeschaltet werden soll, wird noch das Zahnrad 4f nach links verschoben, damit es bei den noch höheren Gängen nicht zu schnell mitdrehen muß.
Die Gänge 10 bis 16 erhält man wie zuvor beschrieben die Gänge 2 bis 8, nur daß jetzt statt des Zahn­ radpaares 4f und 4g das Zahnradpaar 3f und 3g für die Drehmomentübertragung zuständig ist. Beim 16. Gang sind die Kupplungen 5, 5a, 5c und 5e geschlossen. Mit den gezeichneten Abmessungen liegt der 16. Gang um einen Gangsprung unterhalb der Drehzahl von Welle 1.
Im 16. Gang kann bei gelöster Kupplung 8 mit Hilfe des GSSG 9 die Welle 2 so gedreht werden, daß die Kupplung 11 synchronisiert geschlossen werden kann, damit ist der 17. Gang eingeschaltet. Der 17. Gang wird aktiviert, indem zunächst mit Hilfe des GSSG 9 z. B. die Kupplung 5e entlastet und geöffnet wird, danach die Drehzahl von Welle 2 auf die Drehzahl von Welle 1 erhöht und dann die Kupplung 8 geschlossen wird. Jetzt arbeitet der 17. Gang ohne elektrische Unterstützung als direkte Durchschaltung von Welle 1 auf Welle 13 mit dem überhaupt größtmöglichen Wirkungsgrad.
Den 18. Gang erhält man, indem mit Hilfe des GSSG 9 bei gelöster Kupplung 8 die Drehzahl von Welle 2 soweit über die Drehzahl von Welle 1 angehoben wird, daß die Kupplungen 5a und 6a (bzw. 7a und 8a) gleichzeitig geschlossen werden können. Damit arbeiten die Zahnräder 3 und 3a gekoppelt mit den Zahnrädern 4a und 4 als Vorgelegegetriebe mit einer Übersetzung um einen Gangsprung ins Schnelle. Mit gekoppelten Wellen 1a und 2a arbeitet der 18. Gang ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad.
Beim Runterschalten der Gänge wird analog in entgegengesetzter Reihenfolge verfahren. Beim Schalten vom 9. in den 8. Gang muß das Zahnrad 4f bei Synchrondrehzahl nach rechts verschoben werden. Während dieser Zeit muß der GSSG 9 die Drehmomentübertragung gewährleisten. Die zugehörige Laufzeit des GSSG 9 kann mit Hilfe der (optionalen) Bauteile Kupplung 5 und Motor 21 stark verkürzt werden. Im 9. Gang kann nämlich bei gelöster Kupplung 5 und geschlossenen Kupplungen 5a, 5c und 8e mit Hilfe des Motors 21 das Zahnrad 4f so gedreht werden, daß es synchro­ nisiert nach rechts verschoben werden kann. Der 8. Gang läuft so leer mit und wird aktiviert, indem mit Hilfe des GSSG 9 zunächst die Kupplung 8 entlastet und gelöst und danach die Drehzahl von Welle 2 so verändert wird, daß die Kupplung 5 synchronisiert geschlossen werden kann.
Für die Rückwärtsgänge bleibt das Zahnrad 4f in der linken Position und eine Drehrichtungsumkehr wird über das zwischengeschaltete Zahnrad 22 mit der Welle 23 erreicht. (Ausführungsbeispiele sind in G4 und G5 beschrieben.) Ansonsten werden die 8 möglichen Rückwärtsgänge wie die Vorwärts­ gänge 1 bis 8 geschaltet und aktiviert.
Fig. 1a zeigt die "abgewickelte" Anordnung der Wellen, Zahnräder und Kupplungen. Fig. 1b zeigt (um 90° gedreht in Achsrichtung), wie die Wellen so angeordnet werden können, daß Welle 13 in der Flucht von Welle 1 liegt (dies ist in Fig. 1a gestrichelt angedeutet). Dadurch sind, bei entspre­ chender Auslegung, die zusätzlichen Gänge 17 und 18 möglich und das Getriebe kann platzsparend aufgebaut werden. Bei dieser "aufgewickelten" Anordnung muß das Zahnrad 3g vor der Kupplung 8a und das Zahnrad 4g zusätzlich vor der Kupplung 8c angeordnet sein. Wegen der Übersichtlichkeit sind die Kupplungen 8a, 8c und 8e rechts von den zugehörigen Zahnrädern 4b, 4d und 4f angeordnet. In der Detail-Prinzipdarstellung 1c wird gezeigt, wie z. B. die Kupplungen 7c und 8c beide konzen­ trisch links vom zugehörigen Zahnrad 4d angeordnet werden können. Dadurch kann erheblich Baulänge eingespart werden. (Gilt natürlich auch für die Kupplungen 8a und 8e). Im Prinzip können auch die Kupplungen 5a, 5c und 5e rechts von den Zahnrädern 3b, 3d und 3f konzentrisch zu und innerhalb der Kupplungen 6a, 6c und 6e angeordnet werden, dann wären dies Gleichteile zu den Kupplungen 8a, 8c und 8e.
Mit den gezeichneten Abmessungen wird der 18. Gang um den Faktor 1.18 ins Schnelle übersetzt, dieser Faktor ist gleichzeitig der Gangsprung zwischen den einzelnen Gängen. Die Gesamtspreizung beträgt etwa 16.
Der GSSG 9 mit dem "invertierenden" Getriebe Planetengetriebe 18, 19, 20 ist optimal für die Synchronisations- und Lastschaltvorgänge ausgelegt, nicht aber für den Generator- und Starterbetrieb. Günstige Arbeitspunkte für den Generator- und Starterbetrieb kann man z. B. erhalten, indem der Planetensatz 14, 15, 16 verblockt wird und der GSSG 9 damit (nahezu) mit der Drehzahl von Welle 1 dreht (wurde nicht extra gezeichnet).
Zwischenbemerkungen
Die Variante 1.3 besteht aus 4 hintereinander geschalteten Gruppengetrieben mit jeweils 2 Gängen. Da alle Kombinationen möglich sind, erhält man so 16 Gänge. Da außerdem die Welle 13 in Flucht der Welle 1 liegt, sind 2 weitere Gänge möglich (bzw. so viele Gänge, wie die 1. Gruppe hat). Mit Ausnahme des letzten Gruppengetriebes müssen alle Gänge der Gruppengetriebe beliebig schaltbar sein, beim letzten Gruppengetriebe werden die Gänge beim vollständigen Durchlaufen der Gänge nur einmal der Reihe nach durchgeschaltet.
Neu bei dieser Anmeldung ist, daß alle Gruppen von einem einzigen GSSG synchronisiert werden können. Dies wird dadurch erreicht, daß 2 unabhängige "Pfade" durch das Getriebe geschaltet werden können. Unter Einbeziehung von Kupplung 5 und Motor 21 sind dies:
  • - ein "Arbeitspfad", auf dem das Drehmoment von Welle 1 auf Welle 13 übertragen wird und
  • - ein "Synchronisationspfad", auf dem der zu erwartende Gang (in der Regel Arbeitsgang +/-1) schon vorab synchronisiert und dann als Lastschaltvorgang umgeschaltet wird.
Ohne Kupplung 5 und Motor 21 erzielt man (fast) das gleiche Ergebnis, nur sind jetzt 2 unter­ schiedliche Synchronisationsvorgänge durchzuführen:
  • - der "Arbeitspfad" läuft über das Zahnrad 3. Dann wird vorab mit Hilfe des GSSG 9 über das Zahnrad 4 synchronisiert und danach wird der Lastschaltvorgang ausgeführt oder
  • - der "Arbeitspfad" läuft über das Zahnrad 4. Dann wird der Lastschaltvorgang gleichzeitig Synchronisationsvorgang und der neue Gang wird eingeschaltet, wenn unter Last die Synchronisationsdrehzahl erreicht wird. (Wenn die Schaltvorgänge schnell ablaufen, ist mit dieser Vorgehensweise kein Nachteil verbunden.)
(Grundsätzlich kann der GSSG
9
auch auf das Zahnrad
3
einwirken, dann sind die Drehmomente höher und die Drehzahlen niedriger.)
Zwischen dem "Arbeitspfad" und dem "Synchronisationspfad" kann mit kurzfristiger Drehmoment­ übertragung über den GSSG 9 hin und her geschaltet werden. Wenn die zugehörigen (Klauen-)­ Kupplungen geschlossen sind, wird die Drehmomentübertragung mit Hilfe des GSSG 9 nicht mehr benötigt und das Getriebe arbeitet ohne elektrische (bzw. hydraulische etc.) Unterstützung mit dem Wirkungsgrad eines herkömmlichen Gruppengetriebes (wird im Text als größtmöglicher Wirkungs­ grad bezeichnet).
Neben dem Vorteil, daß nur ein GSSG benötigt wird, kommt als weiterer Vorteil hinzu, daß der eine GSSG nur den Drehmoment- und Drehzahlbereich der Welle 1 abdecken muß und nicht den wesent­ lich größeren Drehmoment- und Drehzahlbereich der Welle 13 oder einer dazwischenliegenden Welle.
Die 2 unabhängigen Pfade bis hin zum letzten Gruppengetriebe sind schaltbar, weil in jeder der inneren Gruppen 4 Kombinationsmöglichkeiten geschaltet werden können, die am Beispiel der 2. Gruppe der Variante 1.3 aufgeführt werden sollen:
  • - vom Zahnrad 3a über die Kupplung 5a auf das Zahnrad 3b
  • - vom Zahnrad 3a über die Kupplung 8a auf das Zahnrad 4b
  • - vom Zahnrad 4a über die Kupplung 6a auf das Zahnrad 3b
  • - vom Zahnrad 4a über die Kupplung 7a auf das Zahnrad 4b.
Dies wird erreicht, weil die Zahnräder ineinander "verschachtelt" sind (z. B. Zahnrad 3b liegt zwischen den Zahnrädern 3a und 4a) und weil die zum Zahnrad 3a gehörige Welle durch die anderen Zahnräder hindurch nach rechts geführt wird, womit auch für das Zahnrad 4b eine wahlweise Zugriffsmöglich­ keit zu den Zahnrädern 3a und 4a besteht. Diese durchgesteckte Welle und der Zugang über (mindestens) 2 Zahnräder und der Abgang über (mindestens) 2 Zahnräder bewirkt außerdem, daß zusätzlich zum "Arbeitspfad" auch der jeweils für den benachbarten Gang benötigte "Synchroni­ sationspfad" geschaltet werden kann. (Natürlich dürfen nicht alle Kupplungen gleichzeitig geschlossen sein, da es dann "Getriebesalat" geben würde. Eine zusätzliche unabhängige elektronische Schaltung, die "verbotene" Kupplungskombinationen ausschließt, sollte auf jeden Fall vorhanden sein. Denkbar ist auch eine mechanische Überwachung durch z. B. einen mit den Gängen mitbewegten Schieber, der mit entsprechenden Aussparungen nur die "erlaubten" Kupplungskombinationen zuläßt.) Wegen der beliebigen Zuordnung der Zahnräder der inneren Gruppen können die einzelnen Gruppen grundsätzlich beliebig entweder nach rechts oder nach links ausrückend aufgebaut sein. Bei der Variante 1.3 kommt die Welle 1 von links, die Gruppengetriebe sind alle nach rechts ausrückend gezeichnet und die Welle 13 geht nach rechts weg. Bei diesem Aufbau (oder natürlich auch genau andersrum) kann ohne zusätzliche Maßnahmen das Getriebe so gestaltet werden, daß die Welle 13 mit der Welle 1 fluchtet, indem die Anordnung nach Fig. 1b zusammengefaltet wird. Diese Möglich­ keit ist grundsätzlich nach 3 Gruppen (mit dann 4 Wellen) gegeben. Dann ist eine direkte Durchschal­ tung von Welle 1 auf Welle 13 möglich (wie bei der Variante 1.3 beschrieben). Wegen der Dreh­ richtung würde die direkte Durchschaltung bei 3 Gruppen (in der Regel sehr schnelle) Rückwärts­ gänge ergeben, was normalerweise nicht sinnvoll ist. (Wenn z. B. ein Planetengetriebe zur Drehzahl­ reduktion zwischengeschaltet wird, sind so aber durchaus Rückwärtsgänge zu realisieren.) Deshalb ist bei der Variante 1.3 eine 4. Gruppe vorgesehen. Mit den 4 Gruppen und der Durchschaltung erhält man 2 × 2 × 2 × 2 + 2 = 18 Vorwärtsgänge. Dies ist für Nutzfahrzeuge durchaus angebracht, für PKW ist die Zahl der Gänge aber zu hoch. Deshalb werden in den Varianten 2.3 und 3.3 Getriebe vorgestellt, bei denen auch mit weniger Gruppen eine Durchschaltung von Welle 1 auf Welle 13 möglich ist. (Wenn diese Durchschaltung nicht gewollt ist, können die Getriebe beliebig aufgebaut sein). Die Variante 4.3 hat keine Durchschaltmöglichkeit von Welle 1 auf Welle 13. Hier wird gezeigt, wie pro Gruppe mehr als 2 Gänge verwirklicht werden können.
Variante 2.3
Variante 2.3 ist ein 6-Gang-Getriebe (+2 Rückwärtsgänge), bei dem mit 2 Gruppen-Vorgelege­ getrieben mit 3 Wellen die Möglichkeit einer direkten Durchschaltung von Welle 1 auf Welle 13 geschaffen werden kann. Dazu wird ausgenutzt, daß in der letzten (hier also der 2.) Gruppe die Gänge nicht mehr wahlweise sondern nur hintereinander geschaltet werden. Außerdem ist der 1. Gang der 2. Gruppe wieder mit einem verschiebbaren Zahnrad 4b ausgestattet. Damit kann der 1. Gang der 2. Gruppe entkoppelt werden (ist hier wichtig, siehe unten) und es können Rückwärtsgänge integriert werden (wurde hier nicht gezeichnet).
Der GSSG 9 ist hier für "Pendelbetrieb" ausgelegt (siehe auch G4 und G5), d. h. er besitzt einen her­ kömmlichen Stator und einen mit Welle 1 "mitrotierenden Stator". Beide wirken auf einen gemein­ samen Rotor, der mit dem Zahnrad 4 (der Welle 2) verbunden ist. Verbunden damit sind die Vorteile, daß bei allen Betriebszuständen ein Teil des GSSG 9 als Generator dienen kann, daß ein einfacher Starterbetrieb möglich ist (siehe dort), daß immer ein Abschnitt eine kleine Relativdrehzahl besitzt und damit im Synchronisations- und Lastschaltbetrieb ein hohes Drehmoment übertragen kann. Nach­ teilig ist lediglich, daß der "mitrotierende Stator" über Kontakte elektrischer Energie erhalten muß. (Hier kann auch eine entsprechend ausgelegte z. B. hydraulische Drehmaschine zum Einsatz kommen, die zumindest den mitrotierenden Anteil ersetzen kann.) Wie bei der Variante 1.3 kann auch hier der GSSG 9 am Zahnrad 3 angreifen statt am Zahnrad 4, d. h. die beiden Zahnräder vertauschen ihre Plätze. (Das Getriebe muß dann etwas anders ausgelegt werden und der 6. Gang ist dann der direkte Gang, im Gegensatz zum 5. bei der gezeichneten Ausführung). Hier ist eine Reibkupplung 24 vorgesehen zur Erhöhung des Anfahrdrehmomentes. Sie kann ersetzt werden durch eine (Klauen-)­ Kupplung 8 (bzw. 5), wenn das durch den GSSG 9 gelieferte Anfahrdrehmoment groß genug ist.
Der 1. Gang wird eingeschaltet, indem bei gelöster (optionaler) Reibkupplung 24 das Zahnrad 4 auf die Drehzahl 0 abgebremst wird (bzw. bei antriebslos rollendem Fahrzeug in eine Synchronisations­ drehzahl gebracht wird) und bei geschlossener Kupplung 7a das Zahnrad 4b nach rechts in einen kämmenden Eingriff mit dem Zahnrad 4b gebracht wird. Der 1. Gang wird aktiviert, indem der innere Anteil des GSSG 9 in einen Generator- und der äußere Anteil in einen Motorbetrieb geschaltet wird und damit die Drehzahl von Welle 2 auf die Drehzahl von Welle 2 beschleunigt wird. Dieser Vorgang kann durch die (optionale) Reibkupplung 24 unterstützt werden. Wenn die Kupplung 24 (bzw. 8 oder 5) vollständig geschlossen ist, arbeitet der 1. Gang ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad.
In den 2. Gang wird geschaltet und er wird aktiviert, indem bei gelöster Kupplung 24 mit Hilfe des GSSG 9 die Drehzahl von Zahnrad 4 (Welle 2) soweit über die Drehzahl von Welle 1 erhöht wird, daß die Kupplung 8a geschlossen werden kann. Dann kann noch die Kupplung 7a gelöst werden und der 2. Gang arbeitet ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad. In den 3. Gang wird geschaltet, indem mit Hilfe des GSSG 9 bei gelöster Kupplung 24 die Drehzahl von Zahnrad 4 (Welle 2) soweit gegenüber der Drehzahl von Welle 1 verringert wird, daß die Kupp­ lung 6a synchronisiert geschlossen werden kann. Der 3. Gang wird aktiviert, indem zunächst mit Hilfe des GSSG 9 die Kupplung 8a drehmomententlastet und geöffnet und danach durch den GSSG 9 (eventuell unterstützt über die Kupplung 24) die Drehzahl des Zahnrades 4 (der Welle 2) auf die Drehzahl von Welle 1 beschleunigt wird. Wenn die Kupplung 24 endgültig geschlossen ist, arbeitet der 3. Gang ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad.
Wenn nicht mehr erwartet wird, daß in den 2. Gang zurückgeschaltet werden soll, kann das Zahnrad 4b nach links verschoben und danach die Kupplung 8a wieder geschlossen werden (wenn der Zwischenträger 10 auf der Achse 1a gelagert ist, wird sich die Synchronisationsdrehzahl durch die unvermeidlichen Reibvorgänge einstellen). In diesem Zustand wird in den 4. Gang geschaltet und er wird aktiviert, indem mit Hilfe des GSSG 9 und gelöster Kupplung 24 die Drehzahl von Zahnrad 4 (Welle 2) soweit erhöht wird, daß die Kupplung 25 geschlossen werden kann. Wenn dann noch die Kupplung 6a gelöst wird, arbeitet der 4. Gang ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmög­ lichen Wirkungsgrad. Durch diese Anordnung ist also ein Zugriff von Zahnrad 3a auf Zahnrad 3b möglich, ohne daß das Zahnrad 3b zwischen Zahnrad 3a und Zahnrad 4a angeordnet ist. Das nach links verschobene (bzw. ausgekuppelte) Zahnrad 4b gibt also über den Zwischenträger 10 und die Kupplungen 8a und 25 einen Weg vom Zahnrad 3a zum Zahnrad 3b frei.
In den 5. Gang wird geschaltet indem mit Hilfe des GSSG 9 bei gelöster Kupplung 24 die Drehzahl von Zahnrad 4 (Welle 2) soweit abgesenkt wird, daß die Kupplung 11 synchronisiert geschlossen werden kann. Der 5. Gang wird aktiviert, indem mit Hilfe des GSSG 9 zunächst die Kupplung 25 drehmomententlastet und gelöst und danach die Drehzahl des Zahnrades 4 (der Welle 2) auf die Drehzahl von Welle 1 angehoben und die Kupplung 24 geschlossen wird. Der letzte Vorgang kann wieder durch die Reibkupplung 24 unterstützt werden. Wenn die Kupplung 24 endgültig geschlossen ist arbeitet der 5. Gang als direkte Durchschaltung von Welle 1 auf Welle 13 mit dem überhaupt größtmöglichen Wirkungsgrad.
In den 6. Gang wird geschaltet und er wird aktiviert, indem bei geöffneter Kupplung 24 mit Hilfe des GSSG 9 die Drehzahl des Zahnrades 4 (der Welle 2) soweit erhöht wird, daß die Kupplungen 8a und 7a (bzw. eine optionale Kupplung 26) synchronisiert geschlossen werden können. Damit sind die Zahnräder 3a und 4a miteinander gekoppelt und erzeugen für die Welle 2 eine Übersetzung ins Schnelle. Das Getriebe arbeitet dann ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad.
Das Runterschalten funktioniert in umgekehrter Reihenfolge. Während des Lastschaltvorganges vom 3. in den 2. Gang muß der GSSG 9 etwas länger eine Drehmomentübertragung sicherstellen, da das Zahnrad 4b unter Synchronisationsbedingungen nach rechts verschoben werden muß. Zwei Rück­ wärtsgänge können mit einem zusätzlichen Zahnrad wie nach Variante 1.3 verwirklicht werden. Mit den gezeichneten Abmessungen übersetzt der 6. Gang um den Faktor 1,43 ins Schnelle, dieser Faktor ist zugleich der Gangsprung. Die Gesamtspreizung ist 6.
Für den Warmstartvorgang kann die Kupplung 24 geschlossen werden, der äußere Anteil des GSSG 9 arbeitet dann als Startermotor. Für den Kaltstart kann die Kupplung 24 geöffnet werden. Der äußere Anteil kann dann etwa die halbe Starterdrehzahl liefern und die Drehzahl des inneren Anteils wird zur Drehzahl des äußeren Anteiles hinzuaddiert. Die beiden Anteile können also jeweils bei etwa der halben Drehzahl ein hohes Drehmoment liefern.
Bei der Variante 2.3 wird also in der letzten (zweiten) Gruppe durch das verschiebbare (bzw. auch auskuppelbare) Zahnrad 4b, den Zwischenträger 10 und die zusätzliche Kupplung 25 eine (in der Zeichnung) nach rechts gerückte Anordnung der Zahnräder 3b und 4b mit gleichzeitig wählbarer Koppelmöglichkeit zu den Zahnrädern 3a und 4a geschaffen. Bei der Variante 3.3 wird für diesen Vorgang eine weitere Lösungsmöglichkeit aufgezeigt.
Variante 3.3
Dargestellt ist diese Variante als Detail-Prinzipdarstellung in Anlehnung an Fig. 2. Deshalb ist weiterhin ein verschiebbares Zahnrad 4b auf einem Zwischenträger 10 dargestellt. Für die Variante 3.3 sind diese Vorrichtungen (bzw. ein auskuppelbares Zahnrad 4b) nicht erforderlich. Grundsätzlich sind auch mehr als 2 Zahnräder (hier 3b und 4b) mit der Variante 3.3 ansteuerbar. Auch hier wird davon Gebrauch gemacht, daß die Zahnräder der letzten Gruppe nur in einer bestimmten Reihenfolge angesteuert werden müssen.
Bei der Variante 3.3 müssen die Zahnräder 3b und 4b (und eventuelle weitere Zahnräder) mit verhält­ nismäßig großem Durchmesser gelagert sein. Die mit Längsnuten versehenen und mit den Zahnrädern 3b und 4b (bzw. Zwischenträger 10) fest verbundenen Mitnehmer 27 und 28 sind so aus­ geführt, daß die ebenfalls mit passenden Längsnuten versehenen und axial verschiebbaren Mitnehmer 29 und 30 durch die Mitnehmer 27 und 28 hindurch verschoben werden können. Der Mitnehmer 29 ist mit außenliegenden Längsnuten über die zugehörigen innenliegenden Längsnuten 32 mit dem Zahnrad 4a drehfest und längsverschiebbar verbunden, während der Mitnehmer 30 mit innenliegenden Längsnuten über die zugehörigen außenliegenden Längsnuten 31 der Welle 1a drehfest und längs­ verschiebbar mit dem Zahnrad 3a verbunden ist. Zwischen den Mitnehmern 27, 28 und den Mitneh­ mern 29, 30 besteht eine drehfeste Verbindung wenn sie gekoppelt sind. Es können auch jeweils beide Mitnehmer 29, 30 mit dem Mitnehmer 27 oder mit dem Mitnehmer 28 eine drehfeste Verbindung herstellen.
Im Leerlauf sollte sich Mitnehmer 29 links und Mitnehmer 30 rechts vom Mitnehmer 28 befinden. Der 1. Gang wird eingeschaltet, indem bei gelöster Kupplung 24 (8) das Zahnrad 4 mit Hilfe des GSSG 9 so gedreht wird, daß der Mitnehmer 29 synchronisiert in den Mitnehmer 28 geschoben werden kann (es sollte rechts noch Platz bleiben). Der 1. Gang wird aktiviert, indem das Zahnrad 4 auf die Drehzahl von Welle 1 beschleunigt und dann die Kupplung 24 (8) geschlossen wird. (Viele Einzelheiten sind so wie bei der Variante 2.3, deshalb wird hier nicht alles wiederholt.) Der 2. Gang wird eingeschaltet und aktiviert, indem zunächst die Kupplung 24 gelöst und danach mit Hilfe des GSSG 9 die Drehzahl von Zahnrad 4 soweit erhöht wird, daß der Mitnehmer 30 von rechts her eben­ falls in den Mitnehmer 28 geschoben werden kann. Jetzt kann der Mitnehmer 29 nach links aus dem Mitnehmer 28 herausgezogen werden. Der 3. Gang wird eingeschaltet, indem über den GSSG 9 der Mitnehmer 29 so gedreht wird, daß er synchronisiert bis auf die linke Seite des Mitnehmers 27 geschoben werden kann. Der 3. Gang wird aktiviert, indem drehmomententlastet über den GSSG 9 der Mitnehmer 30 nach links aus dem Mitnehmer 28 herausgenommen und danach die Drehzahl von Zahnrad 4 auf die Drehzahl von Welle 1 beschleunigt und die Kupplung 24 geschlossen wird. Der 4. Gang wird eingeschaltet und aktiviert, indem bei gelöster Kupplung 24 über den GSSG 9 zunächst die Drehzahl von Zahnrad 4 soweit erhöht wird, daß der Mitnehmer 30 synchronisiert in den Mitnehmer 27 geschoben und danach der Mitnehmer 29 nach links aus dem Mitnehmer 27 herausgezogen werden kann. (Gezeichnete Stellung).
Dieser Ablauf ist bei entsprechend langen Längsnuten auch für mehr als 2 Zahnräder möglich. Hier wird davon Gebrauch gemacht, daß in der letzten Gruppe die Kombination zwischen den Zahnrädern 3a, 4a und den Zahnrädern 3b, 4b nur in einer bestimmten Reihenfolge beim Rauf- und Runter­ schalten benötigt wird und die Mitnehmer 29 und 30 in genau dieser Reihenfolge hintereinander weg bewegt werden können. Der. 5. und 6. Gang und die Rückwärtsgänge werden analog zur Variante 2.3 geschaltet und aktiviert.
Variante 4.3
Bei dieser Variante wird auf eine Durchschaltung von Welle 1 auf Welle 13 verzichtet. So wie die Variante gezeichnet ist, kann das Getriebe parallel zur Brennkraftmaschine mit einem Abschnitt neben der Brennkraftmaschine angebracht werden, weil die Zahnräder 3b1 und 3b2 nach links aus­ ladend angebracht sind. Das ergibt eine platzsparende Bauweise z. B. für Fahrzeuge mit Frontantrieb und quer eingebauter Brennkraftmaschine oder für Fahrzeuge mit Allradantrieb. Bei dieser Variante mit 2 Gruppen (3 Wellen) wird gezeigt, wie pro Gruppe mehr als 2 Gänge realisiert werden können.
Der GSSG 9 wirkt jetzt über das Sonnenrad 37 eines Planetensatzes 37, 38, 39 auf das Getriebe, das Hohlrad 39 ist direkt mit der Welle 1 verbunden und die Stegwelle 2 der Planetenräder 38 ist direkt mit dem Zahnrad 4 verbunden. Das Zahnrad 3 ist direkt mit der Welle 1 verbunden. Der Aufbau ist ähnlich wie bei den Varianten 1.2 und 2.2 aus G5. Mit der (Klauen-)Bremse 41 kann das Sonnenrad 37 festgesetzt werden, dann untersetzt der Planetensatz 37, 38, 39 von der Welle 1 zur Welle 2. Mit der (Klauen-)Kupplung 40 kann der Planetensatz 37, 38, 39 verblockt werden, dann besteht das Über­ setzungsverhältnis 1 zwischen Welle 1 und Welle 2. Der Planetensatz 37, 38, 39 kann also wie eine weitere Gruppe aufgefaßt werden. Es ist aber günstiger, die Zahnräder 3 und 4 als eine Gruppe mit 3 Gängen aufzufassen. (In G5 werden weitere Möglichkeiten, z. B. ein doppelt wirkender Planetensatz oder weitere zu Zahnrad 3 parallele Zahnräder beschrieben. Alle diese Möglichkeiten sind hier einsetzbar und fahren zu einer Gruppe mit entsprechend (fast beliebig) vielen Gängen.)
Die 2. Gruppe hat wie bisher die Eingangszahnräder 3a und 4a und die Kupplungen 5a, 6a, 7a und 8a (die geänderte Lage dieser Kupplungen ergibt sich, weil diese Gruppe nach links ausladend gezeichnet ist). Die Zahl der Gänge dieser Gruppe wird deshalb erhöht, weil Zwischenträger 33 und 34 und Schaltmuffen 35 und 36 eingebaut sind, die es gestatten, wahlweise die Zahnräder 3b1, 3b2, 4b1 oder 4b2 zur Drehmomentübertragung zu benutzen. Mit dem Zahnrad 3b1 sind bei dieser Variante die Rückwärtsgänge gekoppelt, über das Zahnrad 4b1 läuft der 1. Gang dieser Gruppe, über die Zahnräder 3b2 und 4b2 jeweils der 2. und 3. Gang. Alle Gänge werden auf der Welle 13 mit den Zahnrädern 3c1, 3c2, 4c1 und 4c2 gesammelt. Auf diese Art und Weise können (fast beliebig) viele Gänge in der 2. Gruppe installiert werden. Dabei ist es wichtig, daß die Vorwärtsgänge alternierend den Zwischen­ trägern 33 und 34 zugeordnet werden. Die 2. Gruppe hat also 3 Vorwärtsgänge und einen Rück­ wärtsgang, damit erhalten wir insgesamt 3 × 3 = 9 Vorwärtsgänge und 3 Rückwärtsgänge, die nach der folgenden Vorgehensweise geschaltet werden.
Der 1. Gang wird synchronisiert eingeschaltet, indem über den GSSG 9 das Sonnenrad 37 so schnell rückwärts gedreht wird, daß die Stegwelle 2 steht (bzw. sich bei rollendem Fahrzeug synchronisiert dreht). Jetzt kann die Kupplung 7a und die Schaltmuffe nach links geschlossen werden. Der 1. Gang wird aktiviert, indem mit Hilfe des GSSG 9 die Drehzahl des Sonnenrades 37 auf Null abgebremst wird. Wenn dann noch die Bremse 41 geschlossen wird, arbeitet der 1. Gang ohne elektrische Unter­ stützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad. In den 2. Gang wird geschaltet und er wird aktiviert, indem bei gelöster Bremse 41 die Drehzahl des Sonnenrades 37 mit Hilfe des GSSG 9 auf die Dreh­ zahl von Welle 1 beschleunigt wird. Wenn dann noch die Kupplung 40 geschlossen wird, arbeitet der 2. Gang ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad. In den 3. Gang wird geschaltet und er wird aktiviert, indem bei gelöster Kupplung 40 die Drehzahl des Sonnenrades 37 soweit erhöht wird, daß die Kupplung 8a geschlossen werden kann. Wenn nun noch die Kupplung 7a geöffnet wird, arbeitet der 3. Gang ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungs­ grad.
In den 4. Gang wird geschaltet, indem mit Hilfe des GSSG 9 das Sonnenrad 37 so gedreht wird, daß die Schaltmuffe 35 nach links und die Kupplung 6a geschlossen werden kann. Der 4. Gang wird aktiviert, indem zunächst drehmomententlastet über den GSSG 9 die Kupplung 8a geöffnet und danach wieder mit Hilfe des GSSG 9 die Drehzahl des Sonnenrades 37 auf Null abgebremst wird. Wenn dann noch die Kupplung 41 geschlossen wird, arbeitet der 4. Gang ohne elektrische Unter­ stützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad. Den 5. und 6. Gang erhält man wie zuvor den 2. und 3. Gang, nur daß jetzt statt der Kupplung 8a die Kupplung 5a betätigt werden muß.
In den 7. Gang wird geschaltet, indem mit Hilfe des GSSG 9 das Sonnenrad 37 so gedreht wird, daß die Schaltmuffe 36 nach rechts und die Kupplung 7a geschlossen werden kann. Der 7. Gang wird aktiviert, indem zunächst drehmomententlastet über den GSSG 9 die Kupplung 5a geöffnet und danach wieder mit Hilfe des GSSG 9 die Drehzahl des Sonnenrades 37 auf Null abgebremst wird. Wenn dann noch die Bremse 41 geschlossen wird, arbeitet der 7. Gang ohne elektrische Unterstützung mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad. Die Gänge 8 und 9 erhält man wie zuvor die Gänge 2 und 3.
Beim Runterschalten wird die genannte Reihenfolge rückwärts durchlaufen. Die 3 Rückwärtsgänge erhält man wie den 1., 2., und 3. Gang, nur daß nun die Schaltmuffe 35 nach rechts geschlossen werden muß und die ersten beiden Rückwärtsgänge über die Kupplung 6a arbeiten, während für den 3. Rückwärtsgang die Kupplung 5a geschlossen sein muß. Mit den gezeichneten Abmessungen erreicht man Gangsprünge von 1,25 und eine Spreizung um den Faktor 6, diese Parameter sind aber in weiten Grenzen einstellbar.
Der Warmstart kann bei geschlossener Kupplung 40 wie bei der Variante 2.3 ablaufen, der Kaltstart bei geöffneter Kupplung 40 ebenfalls wie bei Variante 2.3.
Bedingt durch die kleinen Gangsprünge ist das Sonnenrad 37 klein, d. h. am Sonnenrad 37 werden hohe Drehzahlen bei kleinen Drehmomenten des GSSG 9 benötigt. Diese Auslegung ist also für Brennkraftmaschinen mit großen Momenten und kleinen Drehzahlen sinnvoll. In G5 wird gezeigt, wie man andere Auslegungen erreichen kann.
Variante 5.3
Fig. 5 ist eine Detailänderung der Fig. 2. Die damit verbundenen Merkmale können aber bei allen anderen Varianten angewendet werden. Hier wird die Welle 1 durch das Zahnrad 3 hindurch in den Zwischenraum zwischen Zahnrad 3 und Zahnrad 4 gezogen. Eine lösbare Verbindung zwischen Welle 1 und Zahnrad 3 kann durch die (Klauen-)Kupplung 5 hergestellt werden, eine solche zwischen Welle 1 und Zahnrad 4 durch die Kupplung 8. Die Kupplungen 5 und 8 müssen so geschaltet werden, daß immer mindestens eine dieser Verbindungen besteht. Außerdem können die Zahnräder 3 und 4 über eine optionale Reibkupplung 24 verbunden werden. Der "mitrotierende Stator" des GSSG 9 ist z. B. mit Zahnrad 3 verbunden, der Rotor mit dem Zahnrad 4 (geht auch andersrum, dieser Anteil des GSSG 9 kann z. B. auch durch einen Hydraulikmotor ersetzt werden).
Zum Funktionsablauf. Angenommen, das Getriebe arbeitet bei geschlossener Kupplung 8 über das Zahnrad 4. Dann kann bei geöffneter Kupplung 5 mit Hilfe des GSSG 9 über das Zahnrad 3 ein "Synchronisationspfad" aufgebaut werden, d. h. der zugehörige Gang wird eingeschaltet. Er wird aktiviert, indem zunächst drehmomententlastet über den GSSG 9 die zugehörigen Kupplung 6a oder 7a des Zahnrades 4a geöffnet wird und danach mit Hilfe des GSSG 9 die Drehzahl von Zahnrad 3 an die Drehzahl von Welle 1 angepaßt wird. Dabei kann die optionale Reibkupplung 24 unterstützend wirken. Dann können die Kupplung 5 geschlossen und danach die Kupplungen 24 und 8 geschlossen werden.
Nun arbeitet das Getriebe über das Zahnrad 3 bei geschlossener Kupplung 5 und mit Hilfe des GSSG 9 kann über das Zahnrad 4 ein "Synchronisationspfad" aufgebaut werden. Der zugehörige Gang ist dann eingeschaltet. Er wird aktiviert, indem zunächst drehmomententlastet über den GSSG 9 die zugehörige Kupplung 8a oder 5a bzw. 25 des Zahnrades 3a gelöst wird und danach mit Hilfe des GSSG 9 die Drehzahl von Zahnrad 4 an die Drehzahl von Welle 1 angepaßt wird. Dabei kann die optionale Reibkupplung 24 unterstützend wirken. Dann kann die Kupplung 8 geschlossen und danach können die Kupplungen 24 und 5 geöffnet werden und über das Zahnrad 3 kann wieder ein "Synchro­ nisationspfad" aufgebaut werden usw..
Verbunden mit dieser Anordnung sind die Vorteile, daß immer vor den Gangwechseln ein "Synchro­ nisationspfad" aufgebaut werden kann und daß die eine optionale Reibkupplung fast immer den Last­ schaltvorgang unterstützen kann. Durch diese Bauart kann der zusätzliche Motor 21 der Variante 1.3 entfallen. In der Variante 1.3 können diese Vorteile dadurch erreicht werden, daß das Sonnenrad 14 direkt mit dem Zahnrad 3 verbunden wird.
Wenn der innere Anteil des GSSG 9 durch z. B. einen Hydraulikmotor ersetzt wird, arbeitet der äußere Anteil des GSSG 9 wie ein herkömmlicher KSG. Wenn dieser KSG zwischen Zahnrad 3 und Zahnrad 4 umgeschaltet werden kann, können durch den KSG die Synchronisations- und Schaltvorgänge zusätzlich unterstützt werden.
Schlußbemerkungen
Viele der angegebenen Merkmale der Varianten (auch der vorausgegangenen Anmeldungen) können miteinander kombiniert werden, z. B. die Anordnung des GSSG 9 und der zugehörigen Kupplungen nach Variante 5.3 mit den andern Merkmalen der Varianten 1.3, 3.3 und 4.3. Außerdem können z. B. an vielen Stellen Reibkupplungen oder Reibbremsen zur Erhöhung der Anfahr- bzw. Lastschalt­ drehmomente eingesetzt werden. Die daraus resultierende Variantenvielfalt wird hier nicht aufgeführt.

Claims (16)

1. Automatisches Gruppen-Lastschaltgetriebe mit Synchronisations- und Lastschaltfunktion über eine Drehmaschine mit einer Eingangswelle 1 und einer Ausgangswelle 13, wobei der Eingangswelle 1 mindestens zwei Zahnräder 3 und 4 zugeordnet sind, wobei ein Zahnrad (z. B. Zahnrad 3) fest mit Welle 1 verbunden sein kann und ein zweites Zahnrad (z. B. Zahnrad 4) eine von Welle 1 abweichende Drehzahl annehmen kann, indem es durch eine Kupplung 8 (24) entweder mit Welle 1 drehfest verbunden oder von dieser gelöst sein kann oder daß zwischen Welle 1 und dem (z. B.) Zahnrad 4 ein Planetensatz 37, 38, 39 geschaltet ist, der bei Verblockung (z. B. über Kupplung 40) die Drehzahl von Welle 1 annimmt und bei Festsetzung z. B. der Bremse 41 für das Zahnrad 4 eine gegenüber Welle 1 reduzierte Drehzahl liefert und einem Drehmotor 9, der bei gelöster Kupplung 8 (24) oder bei gleichzeitig gelöster Kupplung 40 und Bremse 41 eine Differenzdrehzahl zwischen Welle 1 und dem Zahnrad 4 erzeugen kann und mindestens zwei weiteren Zahnrädern 3a und 4a, die mit den Zahnrädern 3 und 4 in kämmenden Eingriff sind, und zwei Kupplungen 6a und 7a, die mit dem Zahnrad 4a verbunden sind, und einer Kupplung 5a, die mit dem Zahnrad 3a verbunden ist, und einer Kupplung 8a, die über eine Welle 1a durch das Zahnrad 4a hindurch mit dem Zahnrad 3a verbunden ist, und einem Zahnrad 3b, das zwischen den Zahnrädern 3a und 4a angeordnet ist und mit den Kupp­ lungen 5a oder 6a wahlweise drehfest mit dem Zahnrad 3a oder 4a verbunden werden kann und einem Zahnrad 4b, das vom Zahnrad 4a aus gesehen auf der anderen Seite angebracht ist als das Zahnrad 3b und das wahlweise über die Kupplung 7a mit dem Zahnrad 4a oder über die Kupplung 8a und die Achse 1a mit dem Zahnrad 3 verbunden werden kann.
2. Automatisches Gruppen-Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung nach Anspruch 1 spiegelbildlich aufgebaut werden kann, also zur anderen Seite ausladend gebaut wird.
3. Automatisches Gruppen-Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zahnrad-Wellen-Kupplungseinheiten 1a, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 3b, 4b; 1c, 2c, 3c, 4c, 5c, 6c, 7c, 8c, 3d, 4d; 1e, 2e, 3e, 4e, 5e, 6e, 7e, 8e, 3f, 4f usw. hintereinander angeordnet sein können und mehrere hintereinandergeschaltete Gruppengetriebe ergeben, wobei die Welle 13 der Ausgang der letzten Gruppe ist.
4. Automatisches Gruppen-Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad 3 über eine Kupplung 5 mit der Welle 1 lösbar verbunden ist und daß das Zahnrad 4 über eine Kupplung 8 mit der Welle 1 lösbar verbunden ist und daß die Zahnräder 3 und 4 über eine Reibkupplung 24 verbunden werden können und daß (ein Anteil) eine(r) Drehmaschine 9 ein Drehmoment zwischen den Zahnrädern 3 und 4 ausüben und eine Drehzahldifferenz zwischen diesen beiden Zahnrädern erzeugen kann.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerprogramm für die schaltbaren Bauteile vorliegt, das dafür sorgt, das mindestens eine der Kupplungen 5 oder 8 immer geschlossen ist und das bei einer geöffneten Kupplung 5 oder 8 mit Hilfe der Drehmaschine 9 parallel zu den drehmomentübertragenden Getriebeanteilen ein Pfad synchronisiert geschaltet wird, der dem nächsten zu erwartenden Gang entspricht und der als Lastschaltvorgang mit Hilfe der Drehmaschine 9 und gegebenenfalls mit Unterstützung der Kupplung 24 erfolgen kann.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerprogramm für die schaltbaren Bauteile vorliegt und daß dieses Steuerprogramm entweder nach Anspruch 5 verfährt oder daß der Lastschaltvorgang einschließlich Synchronisation des neu einzuschaltenden Ganges unter Last mit Hilfe der Drehmaschine 9 und gegebenenfalls mit Unterstützung eines Reibbremse oder einer Reibkupplung erfolgen kann.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere hintereinanderge­ schaltete Gruppengetriebe ausladend immer zur selben Seite aufgebaut werden und daß die Wellen 1, 2; 1a, 2a, 1b, 2b; 1c, 2c, 1d, 2d; 1e, 2e, 1f, 2f; . . .; 13 so zueinander angeordnet werden, daß die Welle 13 in der Flucht der Welle 1 liegt und daß über eine Kupplung 11 eine direkte Durch­ schaltung von der Welle 1 auf die Welle 13 erfolgen kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausgekuppeltem Zahnrad 4b über die Kupplung 8a und eine Kupplung 25 auch dann ein Zugriff von Zahnrad 3a auf Zahnrad 3b besteht, wenn das Zahnrad 3b nicht zwischen den Zahnrädern 3a und 4a angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß über längsgenutete Bauteile Mitnehmer 27 und 28, verschiebbare mitnehmer 29 und 30 und Achsteile 31 und 32 auch dann ein zugriff von Zahnrad 3a auf Zahnrad 3b besteht, wenn das Zahnrad 3b nicht zwischen den Zahnrädern 3a und 4a angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung auch spiegelbildlich aufgebaut sein kann.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß schon mit zwei Gruppen­ getrieben eine Anordnung geschaffen werden kann, bei der die Achse 13 in der Flucht von Welle 1 liegt und über eine Kupplung 11 eine direkte Durchschaltung von Welle 1 auf Welle 13 erfolgen kann.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmaschine 9 über einen invertierenden Planetensatz 18, 19, 20 mit dem Zahnrad 4 (oder dem Zahnrad 3) verbunden ist und daß dieser invertierende Planetensatz zusätzlich mit einer Reibbremse parallel zur Drehmaschine 9 ausgestattet sein kann.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Planetensatz 14, 15, 16, der über eine gemeinsame Stegwelle 17 mit dem Planetensatz 18, 19, 20 verbunden ist, über z. B. das Sonnenrad 14 direkt mit dem Zahnrad 3 verbunden ist und daß dieses Zahnrad 3 über eine Kupplung 5 von der Welle 1 abgekoppelt werden kann.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen 12 und 13 auch spiegelbildlich aufgebaut werden können.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Welle z. B. 1a, 2a mit Zwischenträgern 33 und 34 versehen werden kann und daß auf diesen Zwischenträgern jeweils mindestens zwei Zahnräder 3b1, 3b2 oder 4b1, 4b2 über mindestens zwei Schaltmuffen 35, 36 wahl­ weise mit den Zwischenträgern verbunden werden können und daß die Zahnräder für die Vorwärts­ gänge dieser Gruppe alternierend auf den Zwischenträgern angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmaschine 9 aus einem zwischen Zahnrad 3 und Zahnrad 4 mitrotierendem Anteil und einem mit dem Gehäuse 12 verbundenem Anteil besteht und daß der mitrotierende Anteil ein Hydraulikaggregat sein kann und daß der andere Anteil ein KSG - ähnliches Bauteil ist und zwischen Zahnrad 3 und 4 hin und her geschaltet werden kann.
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