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Antriebsblock für Kraftfahrzeuge, insbesondere Baumaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf einen Antriebsblock für Kraftfahrzeuge, insbesondere Baumaschinen,
bestehend aus einem Zahnräderwechselgetriebe, einem durch drei ständig miteinander
kämmende Kegelräder gebildeten Zahnräderwendegetriebe, von denen zwei koaxial zueinander
und lose drehbar, aber durch eine Kupplung mit ihrer Welle verbindbar angeordnet
sind und einem durch ein Antriebsstimrad angetriebenen Ausgleichsgetriebe, wobei
das Antriebsstirnrad mit einem Ritzel im Eingriff steht, das auf einer in einer
senkrecht zu den Achswellen, neben dem Antriebsstirnrad des Ausgleichsgetriebes
vorgesehenen Tragwand gelagerten Welle des Zahnräderwendegetriebes angeordnet ist.
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Es ist ein schaltbares Triebachsgetriebe für zapfwellengetriebene
Anhänger bekannt, das mittels eines Kupplungsstückes, das je nach der gewünschten
Antriebsrichtung mit einem entsprechenden Kegelrad in Eingriff gebracht werden kann,
als Wendegetriebe ausgebildet und bei gleicher Drehrichtung der Zapfwelle zum Vor-
und Rückwärtsantrieb verwendbar ist. In Sonderheit sind auf der gleichen Schaltwelle
sowohl ein fest aufgebrachtes Kupplungsstück als auch an beiden Wellenenden Kupplungen
vorgesehen, von denen je nach Schaltrichtung die einen oder die anderen in Ritzel
eingreifen, die über Stirnräder und Steckachsen die Anhängerräder antreiben. Außerdem
sind Druckfedern vorhanden, die die Kupplungen in Eingriff halten, um Kurvenfahrten
und Voreilen zu berücksichtigen. (deutsche Auslegeschrift 1108 084). Bekannt ist
ferner ein Vorgelege für Anhänger-Triebachsen, das in seiner Gesamtheit in einem
geschlossenen Gehäuse eingebaut ist und auswechselbar befestigt ist. Hierbei sind
Eingangs- und Ausgleichsgetriebeantriebswelle koaxial angeordnet. Auf der Vorgelegewelle
ist ein Zahnrad aufgekeilt, welches ständig mit dem Ritzel der Eingangswelle im
Eingriff steht. Dieses Zahnrad ist kuppelbar mit einem gleichzeitig als Klauenmuffe
ausgebildeten, auf der Vorgelegewelle axial verschiebbaren Zahnrad, das seinerseits
mit dem Zahnrad der Ausgleichsgetriebeantriebswelle ständig kämmt (deutsche Auslegeschrift
1090 101). Bekannt ist auch, die Antriebswelle vom Kupplungsauge bis zur
Anhängerachse in dem Längsmittelträger des Untergestells eines Einachstriebachsanhängers
zu lagern, um einen einfachen Aufbau mit Betriebssicherheit zu erreichen (deutsche
Auslegeschrift 1005 381).
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Weiterhin ist ein Antriebsblock bekannt (französische Patentschrift
902 652), bei dem das Kegelräderwendegetriebe auf der Vorgelegewelle des Achsantriebs
sitzt. Zwei Abtriebskegelräder, die mit einem Antriebskegelrad ständig im Eingriff
stehen, sind auf der Vorgelegewelle des Achsantriebs drehbar gelagert und über eine
dazwischenliegende Klauenkupplung abwechselnd mit der Vorgelegewelle kuppelbar.
Bei der gewünschten übersetzung ins Langsame im Kegelräderwendegetriebe hat diese
Anordnung folgende Nachteile: Es wird das dimensionsmäßig viel größere und teuere
Abtriebskegelrad zweifach benötigt. Damit die Schiebekupplung zwischen den Abtriebskegelrädern
unterzubringen ist und nach beiden Seiten geschaltet werden kann, müssen den Klauen
der Schiebekupplung entsprechende Aussparungen im Körper der Abtriebskegelräder
versenkt angebracht werden, was herstellungsmäßig teuer ist.
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Diese vorbekannten, mit Getrieben ausgestatteten Antriebsblöcke sind
jedoch zu aufwendig und kompliziert gehalten, soweit sie Wendegetriebe besitzen,
oder aber es handelt sich zwar um Vorgelege, die in einem Gehäuse untergebracht
sind, die aber dann keine Wendegetriebe haben. Damit können sie dann nicht ohne
wesentliche Umgestaltung für langsam fahrende Fahrzeuge, insbesondere für Baumaschinen,
verwendet werden, bei denen mehrere Vorwärts- und Rückwärtsgänge erforderlich sind.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsblock
für Kraftfahrzeuge, insbesondere Baumaschinen, der ein Zahnräderwechselgetriebe,
ein Zahnräderwendegetriebe, ein Ausgleichsgetriebe mit Antriebsstimrad und eine
Tragwand zum Wendegetriebe umfaßt, derart zu gestalten, daß er unter Verwendung
handelsüblicher Räder und Teile gut an die verschiedenen Fahrzeugtypen anpaßbar
ist und ein leichtes Nachrüsten bereits vorhandener Fahrzeuge ermöglicht.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß
auf der das mit dem Antriebsstirnrad des Ausgleichsgetriebes im Eingriff stehendem
Ritzel tragenden Welle das Wendegetriebeabtriebskegelrad
angeordnet
ist und das Zahnräderwendegetriebe in einem topfförmigen Gehäuse liegt, von dem
die Tragwand den Boden bildet und in dem die im Winkel zur das Wendegetriebeabtriebskegelrad
tragenden Welle vorgesehene Wendegetriebeantriebswelle einerseits gelagert ist und
andererseits dieses durchdringt, wobei auf der Wendegetriebeantriebswelle die Antriebskegelräder
des Zahnräderwendegetriebes angeordnet sind und das Zahnräderwechselgetriebe schwenkbar
um die Wendegetriebeantriebswelle an das topfförmige Gehäuse anschließbar ist.
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Nach weiteren Merkmalen der Erfindung sind die Schaltgabeln des Zahnräderwechselgetriebes
bzw. des Zahnräderwendegetriebes in an sich bekannter Weise in gleicher Richtung
verschiebbar, und die Antriebskegelräder des Zahnräderwendegetriebes sind, wie für
sich bekannt, stirnseitig zur Kegelspitze hin mit Kupplungsklauen versehen.
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Dadurch wird beim Antriebsblock nach der Erfindung mit Kegelräderwendegetriebe
nur ein einziges großes Wendegetriebeabtriebskegelrad verwendet, das mit der Vorgelegewelle
des Ausgleichsgetriebes fest verbunden ist. Die beiden kleinen Antriebskegelräder
sind auf einer Welle drehbar gelagert und durch eine dazwischenliegende formschlüssige
Kupplung, z.-B. Klauenkupplung, mit dieser Antriebswelle kuppelbar. Die Schaltung
der Schiebemuffe erfolgt in der üblichen Weise über eine Schaltgabel. Die Antriebswelle
des Kegelräderwendegetriebes ist nach außen hin verlängert, auf ihr sitzen die Stirnräder
des mehrgängigen Zahnräderwechselgetriebes. Außerdem ist das mehrgängige Zahnräderwechselgetriebe
um die Achse der Wendegetriebeantriebswelle nach allen Seiten beliebig schwenkbar,
was für den Einbau des Antriebsblockes in verschiedenen Fahrzeugtypen von großer
Wichtigkeit ist.
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Es ist erreicht worden, den Achsantrieb als Stirnradantrieb auszubilden
und mit einem einfachen Kegelräderwendegetriebe im gleichen Gehäuse unterzubringen.
Das .Stirnrad ist gleichzeitig das große Antriebsstimrad des Ausgleichsgetriebes
in der Mitte der Achse, von dem aus die Räder über Achswellen angetrieben werden.
Das hat den Vorteil, daß an der bekannten und bewährten Anordnung im Gegensatz zu
dem eingangs beschriebenen Antriebsblock mit Wendegetriebe nichts geändert worden
ist. Außerdem kann in der achsparallelen Vorgelegeantriebswelle ein weiterer Abtrieb
für die Baumaschine od. dgl. angeordnet werden.
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Von besonderer Bedeutung ist, daß im Kegelräderwendegetriebe eine
möglichst große übersetzung ins Langsame untergebracht werden kann. Dies wird dadurch
erreicht, daß nur ein einziges Abtriebskegelrad verwendet wird, das fest mit der
Vorgelegewelle verbunden ist und somit keinerlei kostspielige und schwierig herstellbare
Aussparungen zur Aufnahme von Schaltklauen hat, während zwei kleinere Antriebskegelräder
auf der Wendegetriebeantriebswelle drehbar gelagert sind und mit dem Abtriebskegelrad
ständig im Eingriff stehen.
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Die Antriebskegelräder tragen auf der zur Kegelspitze hin liegenden
Stirnseite Klauen und können durch Verschieben der zwischen beiden Antriebskegelrädern
liegenden Schiebekupplung, die kraftschlüssig mit der Wendegetriebeantriebswelle
verbunden ist, mit letzterer abwechselnd gekuppelt werden, wodurch zwei Abtriebsdrehrichtungen
am Abtriebskegelrad erreicht werden. Durch diese Anordnung wird also genügend Platz
gewonnen zur Unterbringung der Schiebekupplung und des erforderlichen Verschiebeweges.
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Das Gehäuse, in dem sowohl die Wendegetriebeantriebswelle als auch
die rechtwinklig hierzu liegende Vorgelegewelle gelagert sind, hat als wesentlichen
Bestandteil eine mittlere Tragwand, die rechtwinklig zur Achse verläuft und in der
sich auch das innere Traglager der als Abtriebswelle des Kegelräderwendegetriebes
dienenden Vorgelegewelle befindet. An diese Tragwand schließen sich nach beiden
Seiten topfartige Teile an, die durch Deckel verschlossen sind. So ergibt sich ein
kurzes Gehäuse, dessen Breite und Höhe dem Achsquerschnitt in der Mitte entspricht,
das leicht zugänglich und auswechselbar ist. An dieses Gehäuse wird, wie bereits
gesagt, das Zahnräderwechselgetriebe angeschlossen und dieses kann nunmehr durch
die beschriebene Konstruktion dieses Gehäuses so gestaltet werden, daß seine beiden
Wellen rechtwinklig zur Achse verlaufen. Das bedeutet aber den Vorteil, daß der
Antrieb des Antriebsblockes von der Antriebsmaschine oder der Zapfwelle in üblicher
Weise erfolgt, so daß kein Umbau erforderlich ist, wenn der Antriebsblock an vorhandenen
Baumaschinen angebracht werden soll. Hier ist die gedrungene Bauart von besondere
Vorteil.
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Die Schaltung des Kegelräderwendegetriebes wie auch des Zahnräderwechselgetriebes
erfolgt mittels .Schiebekupplungen, die in Klauenkupplungen der Antriebskegelräder
des Zahnräderwendegetriebes bzw. der Naben der Abtriebszahnräder des Zahnräderwechselgetriebes
eingreifen. Zum Verschieben der Schiebekupplungen sind Schaltgabeln vorgesehen,
die mit ihren Schwenkbolzen durch die Gehäusewandungen durchgreifen und in gleicher
Richtung betätigt werden. Die Führungen ihrer Gestänge können demnach nebeneinander
liegen und ohne Schwierigkeiten an den Schalthebeln am Fahrerstand enden.
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Das Zahnräderwechselgetriebe kann mit beliebiger Anzahl von Gangstufen
ausgestattet werden und braucht nur Vorwärtsgänge zu haben, weil die Rückwärtsgänge
durch das Kegelräderwendegetriebe vermittelt werden. Dadurch wird das Zahnräderwechselgetriebe
vereinfacht und kann in .einem kurzen Gehäuse untergebracht werden, .das zudem unabhängig
vom Kegelräderwendegetriebe abgebaut und ausgewechselt werden kann. Außerdem wird
die Schmierung trotz der drei voneinander unabhängigen Kammern für Zahnräderwechsel-Wendegetriebe
und Ausgleichsgetriebe einfach, weil die Kammern miteinander durch die Kugellager
und leicht anzuordnende Luft- und Ausgleichsbohrungen in Verbindung stehen.
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In der Zeichnung ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertes
Ausführungsbeispiel des Antriebsblockes nach der Erfindung dargestellt, wobei ein
horizontaler Schnitt durch ein Ausgleichsgetriebe, ein Zahnräderwendegetriebe und
ein zweigängiges Zahnräderwechselgetriebe gelegt ist.
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Der Antrieb erfolgt durch die Antriebswelle 71 über die Antriebszahnräder
2 bzw. 24, wenn das Antriebszahnrad und die Antriebswelle aus einem Stück gearbeitet
sind, auf die Abtriebszahnräder 3 bzw. 26, die mit den Zahnradnaben 4 verschraubt
sind. Die. Zahnradnaben 4 sind auf einer Stirnseite mit formschlüssigen Kupplungselementen
versehen und über
eine Laufbüchse 5 drehbar auf der Wendegetriebeantriebswelle
6 gelagert. Der Kraftschluß mit der Wendegetriebeantriebswelle 6 erfolgt durch Verschieben
einer Schiebekupplung 7, die durch Paßfedern od. ä. mit der Wendegetriebeantriebswelle
6 drehfest verbunden ist und durch eine Schaltgabel 8 verschiebbar ist.
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In einem topfförmigen Gehäuse 27a für ein Zahnräderwendegetriebe sind
auf der Wendegetriebeantriebswelle 6 Antriebskegelräder 9 drehbar gelagert, die
stirnseitig zur Kegelspitze hin mit Kupplungsklauen 10 versehen sind. Zwischen beiden
Antriebskegelrädern 9 ist eine Schiebekupplung 11 axial verschiebbar angeordnet,
die durch Paßfedern od. dgl. mit der Wendegetriebeantriebswelle 6 drehfest verbunden
ist. Das Verschieben der Schiebekupplung erfolgt durch eine Schaltgabel 12. Die
Wendegetriebeantriebswelle 6 ist mittels Wälzlager 13 und 14 im geteilten Achsgehäuse
15, 23 sowie mittels eines Wälzlagers 16 in einem aus den beiden Teilen 17 und 25
bestehenden Wechselgetriebegehäuse, welches so geteilt ist, daß Teil 25 als
Deckel angesetzt ist, gelagert. Durch Verschieben der Schiebekupplung 11 wird wechselweise
das vordere bzw. hintere Antriebskegelrad 9 mit der Wendegetriebeantriebswelle 6
verbunden, so daß hiermit eine Umkehr der Drehrichtung am Wendegetriebeabtriebskegelrad
18 erzielt wird. Letzteres ist mit einer Vorgelegewelle 19 des Achsantriebs fest
verbunden verbunden. Diese Vorgelegewelle ist in der Tragwand 27 gelagert, die den
Boden des topfförmigen Gehäuses 27a bildet.
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Der Antrieb erfolgt weiter über das Antriebsstirnrad 20 auf
das Ausgleichsgetriebe 21 und über die Achswellen 22 auf die Antriebsräder
des Fahrzeuges.