Die Erfindung betrifft ein Planetenschaltgetriebe gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Lastschaltgetriebe gemäß Oberbegriff des Anspruchs 10.

In dem aus EP 0880890 A1 bekannten Planetenschaltgetriebe sind in einer Ausführungsform zwei wechselseitig betätigbare Kupplungen enthalten. Die erste Kupplung koppelt zwei der drei Komponenten, während die zweite Kupplung ausgerückt ist, um ein Übersetzungsverhältnis von 1 :1 einzustellen. Wird die zweite Kupplung eingerückt, und die erste Kupplung ausgerückt, dann ist eine der Komponenten, hier das Sonnenrad über die zweite Kupplung mit dem Gehäuse verblockt, so dass das von der ersten Welle angetriebene Außenrad über die auf dem Sonnenrad umlaufenden Planetenräder den Planetenradträger und damit die zweite Welle antreibt, beispielsweise mit einer Untersetzung von 1 :1 ,7. Es müssen die ersten und zweiten Kupplungen präzise abwechselnd und überschneidend ein- und ausgerückt werden, um ohne Zugkraftunterbrechung schalten zu können. Bei einem aus EP 1 561 971 A1 bekannten Lastschaltgetriebe (Fig. 5) sind im Gehäuse parallel ein Planetengetriebe und ein Stirnradgetriebe mit Umgehungswelle angeordnet, wobei Überhol-Freiläufe zwischen Stirnrädern und den diese tragenden Wellen vorgesehen sind. Bei einer Ausführungsform des Lastschaltgetriebes als reines Stirnradgetriebe (Fig. 2) ist eine aus einer Hydraulikschaltung hydraulisch betätigbare Kupplung vorgesehen, und ist zwischen einem Zahnrad auf einer Umgehungswelle und der Umgehungswelle ein Überholfreilauf vorgesehen.

Bei einem in DE 20 2015 104 960 mit älterem Zeitrang vorgeschlagenen Planetenschaltgetriebe ist zwischen zweien der Komponenten eine durch Federkraft einrückbare Kupplung vorgesehen, sowie zwischen dem Gehäuse und einer Komponente eine hydraulisch aus einer Hydraulikschaltung betätigbare Bremse. Durch die beim Betätigen der Bremse von dieser ausgeführte Stellbewegung wird die eingerückte Kupplung gelöst, während die Kupplung beim Lösen der Bremse selbsttätig eingerückt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetenschaltgetriebe bzw. Lastschaltgetriebe zu schaffen, das baulich einfach und funktionssicher sowie sehr einfach zu schalten ist, wobei beim Schalten nur eine Kupplung hydraulisch zu betätigen ist und keine exzessiven Lagerbelastungen beim Schaltvorgang auftreten. Als weitere Aufgabe soll das Schaltgetriebe unabhängig von der beispielsweise temperaturabhängig variierenden Viskosität des Hydraulikmediums ohne Zugkraftunterbrechung präzise Schaltvorgänge ermöglichen. Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.

Da in dem Planetenschaltgetriebe nur die erste Kupplung hydraulisch zu betätigen ist, hingegen der Überholfreilauf als zweite Kupplung sich selbsttätig nur in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehrichtung der einen ihm funktionell zugeordneten Komponente zwischen einem kuppelnden Zustand und einem freilaufenden Zustand umstellt, braucht beim Schaltvorgang der Überholfreilauf nicht extern betätigt zu werden und erfolgt dennoch der Schaltvorgang ohne Zugkraftunterbrechung. Dies bedeutet eine erhebliche bauliche Vereinfachung des Planetenschaltgetriebes des Mischorgans des Futtermischwagens und lässt u. a. axiale Lagerbelastungen bei Schaltvorgängen minimieren. Dabei kann vorausgesetzt werden, dass in der Regel in einem Futtermischwagen ein Mischzyklus so beginnt, dass zunächst beim Ladevorgang der Mischbehälter noch ziemlich relativ leer ist und das Mischorgan mit relativ hoher Drehzahl angetrieben wird, beispielsweise mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 :1 des Planetenschaltgetriebes. Dies erfolgt mit eingerückter erster Kupplung, während die eine Komponente in derselben Drehrichtung wie die ersten und zweiten Wellen im Überholfreilauf frei rotiert. Mit zunehmender Beladung des Mischbehälters und ansteigender Last auf dem Mischorgan ist die Drehzahl des Mischorgans zu reduzieren und dessen Antriebsmoment zu erhöhen. Die erste Kupplung wird ausgerückt. Aufgrund des Antriebsdrehmoments und des Haltedrehmoments seitens des Mischorgans würde dann die im Überholfreilauf gelagerte eine Komponente entgegengesetzt zur Drehrichtung der ersten und zweiten Wellen rotieren. Dann greift jedoch der Überholfreilauf selbsttätig ein und blockiert diese eine Komponente gegenüber dem Gehäuse, so dass z.B. die Planetenräder die Untersetzung über den Planetenträger herstellen und das Mischorgan mit geringerer Drehzahl angetrieben wird. Somit wird überraschend einfach der Effekt der Drehrichtungsumkehr der einen Komponente beim Ausrücken der ersten Kupplung genutzt, um den Überholfreilauf selbsttätig umzustellen, ohne darauf von außen einwirken zu müssen.

Um trotz variierender Viskosität des Hydraulikmediums für die Kupplungsbetätigung einen zuverlässigen Ablauf von Schaltvorgängen des Planetenschaltgetriebes oder eines Lastschaltgetriebes allgemein sicherzustellen, wird mit dem Kunstgriff der Verwendung einer in ihrer Förderrichtung umkehrbaren Pumpe mit zwei wechselseitig fördernden und saugenden Anschlüssen und dem Wechselventilsystem zum Tank vor allem das korrekte Ausrücken der ersten Kupplung sichergestellt, weil die weitgehend viskositätsunabhängige Pumpe zum Ausrücken der ersten Kupplung sozusagen Hydraulikmedium aus der ersten Kupplung absaugen bzw. widerstandsarm zum Tank leiten kann. Es reichen dann moderate Vorspannungskräfte in der ersten Kupplung aus, die in Löserichtung wirken und ggf. restliches Hydraulikmedium herauspressen. Damit wird die akute Gefahr bei einer relativ hohen Lasten ausgesetzten Kupplung beseitigt, dass diese beim Ausrücken durch verzögertes Entlasten des Hydraulikdrucks, beispielsweise aufgrund des bei niedriger Temperatur sehr zähen Hydraulikmediums, in einen Schleifzustand kommt, der einen rapiden Kupplungs-Verschleiß mit sich bringt. Die Hydraulikschaltung ist allgemein für Lastschaltgetriebe mit wenigstens einer hydraulisch betätigbaren Kupplung zweckmäßig, weil sie durch die aktuelle Viskosität des Hydraulikmediums nicht beeinflusst wird, und auch die Funktion der Pumpe weitestgehend unabhängig von der Viskosität des Hydraulikmediums ist. Zweckmäßig arbeitet der Überholfreilauf mit Klemmrollen oder Klemmstücken, die im freilaufenden Zustand extrem geringen Widerstand erzeugen, hingegen bei der Drehrichtungsumkehr der einen Komponente mit einem exakt vorbestimmbaren Übergang sperren. Solche Überholfreiläufe sind beispielsweise aus dem Katalog "Freiläufe" der Firma Ringspann GmbH, 61348 Bad Homburg, DE, Ausgabe 2015/2016 bekannt (auch www.ringspann.de).

Zweckmäßig ist die erste Kupplung eine hydraulisch betätigte Lamellenkupplung mit wechselseitig mit beiden Komponenten verzahnten Lamellen mit großen Reibflächen. Vorzugsweise ist die Lamellenkupplung in Löserichtung federvorgespannt, um den Lösevorgang bei der Entlastung des hydraulischen Drucks so zügig wie möglich ablaufen zu lassen.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die erste Komponente (das Außenrad) mit der ersten Welle drehfest verbunden, ist die zweite Komponente (der Planetenträger) drehfest mit der zweiten Welle verbunden, und ist die dritte Komponente (das Sonnenrad) relativ zu den ersten und zweiten Komponenten in einer Drehrichtung (z.B. der Drehrichtung der ersten und zweiten Wellen) im Überholfreilauf drehbar und mur in der entgegengesetzten Drehrichtung am Gehäuse festlegbar. Dabei kann die erste Kupplung entweder zwischen den ersten und zweiten, oder zwischen den ersten und dritten, oder zwischen den zweiten und dritten Komponenten angeordnet sein, abhängig vom Bauraum und den konstruktiven Voraussetzungen im Planetenschaltgetriebe. Dieses Planetenschaltgetriebe ermöglicht ein Schalten zwischen zwei Übersetzungsverhältnissen. Falls mehr als zwei Übersetzungsverhältnisse geschaltet werden sollen, kann ein weiteres gleichartiges Planetenschaltgetriebe bzw. Planetengetriebe, oder noch ein weiteres, in Serie geschaltet, z.B. zwischen den ersten und zweiten Wellen, vorgesehen werden. In einer Ausführungsform ist die erste Welle eine Eingangswelle und die zweite Welle eine Ausgangswelle, die mit dem Mischorgan verbunden ist. Dabei kann, vorzugweise, vor der ersten Welle oder nach der zweiten Welle ein Winkelgetriebe vorgesehen sein, um das übertragene Drehmoment von dem im Wesentlichen horizontalen Getriebezug am Futtermischwagen zu dem in der Regel um eine vertikale Achse rotierenden Mischorgan umzulenken.

Alternativ kann diese Anordnung umgekehrt sein, d. h., dass die zweite Welle eine Eingangswelle und die erste Welle eine Ausgangswelle sind, wobei, vorzugsweise, auch hier vor der zweiten Welle oder nach der ersten Welle ein Winkelgetriebe vorgesehen sein kann. Eine einfache Schaltbetätigung der ersten Kupplung von einem Schlepper aus oder aus einem Antriebskomplex mit einem Hydrauliksystem ist mit einer Hydraulikschaltung möglich, die eine an ein magnetbetätigtes Mehrwegeventil angeschlossene Zu- und Ableitung aufweist, in welcher zwischen einem Stromregelventil, sowie gegebenenfalls einem an die Hydraulikleitung angeschlossenen Druckspeicher, und dem Mehrwegeventil ein in Strömungsrichtung zum Mehrwegeventil sperrendes, über das Mehrwegeventil hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil oder Sitzventil angeordnet ist. Das Mehrwegeventil kann ein 4/3-Wegeventil mit blockierender Neutralstellung und Magnetbetätigung sein, und an eine Druckquelle und einen Tank angeschlossen werden. Dabei ist das Mehrwegeventil zweckmäßig das so genannte Schlepperventil im Hydrauliksystem eines an den Futtermischwagen gekoppelten Schleppers, der eine Welle des Planetenschaltgetriebes, beispielsweise über die Zapfwelle, antreibt. Als Antriebsquelle kann jedoch alternativ auch ein Hydromotor oder ein Elektromotor dienen.

Der Vorzug wird jedoch einer Hydraulikschaltung gegeben, die die Schaltvorgänge der ersten Kupplung unabhängig von der Viskosität des Hydraulikmediums zuverlässig gewährleistet, indem eine Hydraulikpumpe mit wahlweise umkehrbarer Förderrichtung und zwei wechselseitig fördernden und saugenden Anschlüssen vorgesehen wird, die, vorzugsweise, mit einem z.B. vom Gehäuse des Planetenschaltgetriebes gebildeten Tank über ein Wechselventilsystem verbunden sind. Die Pumpe kann speziell beim Ausrücken der ersten Kupplung diese sozusagen freisaugen, um einen vorübergehenden und/oder unkontrollierbaren Schleifzustand in der ersten Kupplung zu vermeiden. Das Ausrücken der ersten Kupplung kann hierbei zweckmäßig durch eine Vorspannkraft, beispielsweise durch Rückstellfedern, unterstützt werden.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des Hydrauliksystems ist an einen Anschluss der Pumpe eine Zu- und Ab-Leitung zur jeweils ersten Kupplung angeschlossen, in der ein über eine Entsperrleitung vom anderen Anschluss hydraulisch entsperrbares Sitzventil angeordnet ist. Zweckmäßig wird jeder Anschluss der Pumpe über ein Druckbegrenzungsventil zum Tank abgesichert, das bei Erreichen z. B. des maximalen Kupplungseinrückdrucks anspricht. Sobald die Kupplung eingerückt ist, hält das Sitzventil den Einrückdruck leckagefrei, so dass die Pumpe abgeschaltet werden kann. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn an die Zu- und Ab-Leitung zwischen dem Sitzventil und der ersten Kupplung ein Drucksensor und/oder ein Druckspeicher angeschlossen ist/sind. Sobald der Drucksensor den vorbestimmten Kupplungseinrückdruck, z. B. 25 bar, abgreift, wie beispielsweise auch durch das jeweilige Druckbegrenzungsventil eingestellt, kann die Pumpe abgeschaltet werden. Falls der optionale Druckspeicher angeschlossen ist, kann dieser eventuelle Leckage in der ersten Kupplung kompensieren. Wird bei Nutzen des Druckspeichers vom Drucksensor ein Druckabfall, beispielsweise auf 16 bar, ausgehend von 25 bar, gemessen, was z.B. dem Mindesteinrückdruck der ersten Kupplung entspricht, wird die Pumpe wieder eingeschaltet, bis der Druck wieder 25 bar ist. Dabei kann die Pumpe über das Wechselventilsystem das Hydraulikmedium beispielsweise aus dem Gehäuse des Planetenschaltgetriebes oder aus einem anderen Tank ansaugen. Um die erste Kupplung auszurücken, wird die Förderrichtung der Pumpe umgekehrt, so dass die Pumpe die erste Kupplung sozusagen freisaugt bzw. das Hydraulikmedium ohne nennenswerte Drosselwiderstände zum Tank gelangen lässt. Dabei können Rückstellfedern in der ersten Kupplung den Ausrückvorgang unterstützen. Um die Betriebssicherheit weiter zu erhöhen, kann in der Hydraulikschaltung in der Zu- und Ab-Leitung zwischen der Pumpe und dem Sitzventil ein 3/2-Wegeventil, vorzugsweise mit Magnetbetätigung, angeordnet sein, von dem eine separate Ablassleitung zum Tank führt. Zum Einrücken der ersten Kupplung ist das 3/2-Wegeventil in einer Schaltstellung, in der die Zu- und Ab-Leitung zum Sitzventil durchgängig ist, hingegen die weitere Ablassleitung zum Tank abgesperrt bleibt. Zum Ausrücken der Kupplung wird mit Umkehr der Förderrichtung der Pumpe gleichzeitig das 3/2-Wegeventil in seine zweite Schaltstellung umgeschaltet, in der die Zu- und Ab-Leitung über die weitere Ablassleitung direkt mit dem Tank verbunden ist, so dass das Hydraulikmedium ganz widerstandsarm abströmt, während die Pumpe dafür sorgt, dass das Sitzventil hydraulisch entsperrt bleibt. Für den Fall, dass das Planetenschaltgetriebe zwei oder mehr hintereinander geschaltete Planetengetriebe enthält, deren jedes schaltbar ist, führt zum wahlweisen Schalten der Planetengetriebe bzw. deren ersten Kupplungen vom einen Anschluss der Pumpe eine Zu- und Ab-Leitung zu jeder ersten Kupplung, in welcher Zu- und Ab-Leitung zumindest das Sitzventil und das mit der Tank verbundene 3/2-Wegeventil enthalten sind. Ferner führen vom anderen Anschluss der Pumpe Entsperrleitungen zu den Sitzventilen in den Zu- und Ab- Leitungen. In zumindest einer Entsperrleitung der mehreren Entsperrleitungen kann wenigstens ein drittes 3/2-Wegeventil mit Magnetbetätigung angeordnet sein, von dem eine Ablassleitung zum Tank führt. Dieses dritte 3/2-Wegeventil dient dazu, die Entsperrleitung zum Sitzventil zuverlässig und rasch zu entlasten, sobald dies erforderlich ist z.B. nach Einrücken der Kupplung. Zweckmäßig ist das oder im Falle mehrerer Planetengetriebe zumindest eines der 3/2- Wegeventile in einer ersten Schaltstellung in Abströmrichtung zur Pumpe durch ein Rückschlagventil blockiert.

Exakt bestimmte Rampenfunktionen der Einrück- oder Ausrückvorgänge der ersten Kupplung lassen sich realisieren, wenn die Pumpe drehzahlregelbar ist. Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines als nicht beschränkendes ^Λ

Beispiel fahrbaren Futtermischwagens, angekoppelt an einen Schlepper, mit als nicht beschränkendes Beispiel zwei Mischorganen in einem Mischbehälter, Fig. 2 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform eines

Planetenschaltgetriebes für die Mischorgane,

Fig. 3 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform eines

Planetenschaltgetriebes,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Hydraulikschaltung zur Betätigung einer hydraulisch schaltbaren ersten Kupplung in den Planetenschaltgetrieben der Fig. 2 und 3,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform einer Hydraulikschaltung, z.B. für Lastschaltgetriebe,

Fig. 6 eine Detailvariante der Hydraulikschaltung von Fig. 5, und

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform einer Hydraulikschaltung für ein Planeten- Lastschaltgetriebe mit zwei hintereinander geschaltete Planetengetrieben.

In Fig. 1 weist ein Futtermischwagen F einen Unterbau 1 auf, der auf Rädern 2 fahrbar ist und z.B. über eine Deichsel 3 an einen Anschluss 4 eines zugeordneten Schleppers S angekuppelt wird. Der Unterbau 1 trägt einen Mischbehälter 5, der eine Mischkammer 6 begrenzt, in der bei der gezeigten Ausführungsform zwei Mischorgane M, beispielsweise vertikale Mischschnecken, drehantreibbar angeordnet sind. Der Futtermischwagen F könnte auch mehrere Mischbehälter, mehrere Mischkammern und noch mehr Mischorgane aufweisen, oder nur einen Mischbehälter mit einer Mischkammer und einem Mischorgan, könnte aber auch nach Art eines Horizontalmischers, eines Paddelmischers, oder eines anderen Mischers gestaltet sein. In Fig. 1 wird jedes Mischorgan M über ein Winkelgetriebe oder Winkel-Planetengetriebe 7 von einem Gelenkwellenstrang 8 angetrieben, der zu einem am Unterbau 1 stationär verbauten Planetenschaltgetriebe P führt, das beispielsweise von einer Zapfwelle 9 des Schleppers S angetrieben wird, oder von einem Hydromotor oder einem anderen Antrieb und das als Lastschaltgetriebe fungiert, d.h. ohne Zugkraftunterbrechung schaltbar ist. Bei einer stationären Ausführung des Futtermischwagens F könnte dieser einen eigenen Antrieb für das Planetenschaltgetriebe P haben. Alternativ könnte jedes Mischorgan M von einem vor dem Winkelgetriebe 7 verbauten Planetenschaltgetriebe P angetrieben werden, oder könnten die Planetenschaltgetriebe P zwischen dem jeweiligen Winkelgetriebe 7 und dem Mischorgan M verbaut sein. Das Planetenschaltgetriebe P ist zwischen hier zwei Übersetzungsverhältnissen zukraftunterbrechnungsfrei schaltbar, um das Mischorgan M mit hohem Drehmoment und relativ geringer Drehzahl oder niedrigerem Drehmoment und höherer Drehzahl anzutreiben. Zum Umschalten des Planetenschaltgetriebes deutet Fig. 1 eine Betätigung 1 1 an, die mit einer Betätigungsvorrichtung 10 im Schlepper S verbunden sein kann. Die Betätigungsvorrichtung 10 kann im Fall einer Hydraulikschaltung, wie in Fig. 4, die Betätigung des sogenannten Schlepperventils sein, oder im Fall der Hydraulikschaltungen der Fig. 5-7 wenigstens ein elektrischer Schalter 12 oder dergleichen. Die Betätigungsvorrichtung 10 könnte auch direkt am Futtermischwagen F vorgesehen sein.

Das Planetenschaltgetriebe P ist beispielsweise vorne an Verankerungen im Unterbau 1 des Futtermischwagens F in Fig. 1 festgelegt.

Die Fig. 2 und 3 verdeutlichen zwei unterschiedliche Ausführungsformen des Planetenschaltgetriebes P. Für den Fall, dass mehr als zwei Übersetzungsverhältnisse schaltbar sein sollen, können zwei oder mehr Planetengetriebe, die jeweils schaltbar sind, in Serie hintereinander vorgesehen sein. In den Fig. 2 und 3 sind in einem Gehäuse 18 des Planetenschaltgetriebes P erste und zweite koaxiale Wellen 14, 15 drehbar gelagert. Die erste Welle 14 kann mit der Zapfwelle 9 verbunden werden, die zweite Welle 15 hingegen mit dem Gelenkwellenstrang 8, in Fig. 1. Alternativ könnte die zweite Welle 15 mit der Zapfwelle 9 verbunden sein, und die erste Welle 14 mit dem Gelenkwellenstrang 8 in Fig. 1. In Fig. 2 ist mit der ersten Welle 14 eine erste Komponente K1 eines Planetengetriebes drehfest verbunden, das ein Außenrad 16 mit einer Innenverzahnung 17 ist. Mit der zweiten Welle 15 ist eine zweite Komponente K2 des Planetengetriebes, nämlich ein Planetenträger 19, drehfest verbunden, der mehrere Planetenräder 20 trägt, die mit dem Außenrad 16 bzw. dessen Innenverzahnung 17 kämmen und drehbar gelagert sind. Ferner ist im Gehäuse 18 eine dritte Komponente K3 des Planetengetriebes drehbar gelagert, nämlich ein Sonnenrad 21 , mit dessen Außenverzahnung die Planetenräder 20 ebenfalls kämmen. Die dritte Komponente K3 bzw. das Sonnenrad 21 ist in Fig. 2 in Wälzlagern 22, 23 auf dem Planetenträger 19 bzw. der zweiten Welle 15 drehgelagert. In Fig. 2 ist zwischen der zweiten Komponente K2, d. h. dem Planetenträger 19, und dem Sonnenrad 21 als dritte Komponente K3 eine erste hydraulisch betätigbare Kupplung C1 angeordnet, die als Lamellenkupplung mit mehreren Kupplungslamellen 25 ausgebildet ist, die abwechselnd mit den zweiten und dritten Komponenten K2 und K3 verzahnt sind, und die durch einen Hydraulikkolben 26 gegen eine Rückstellfeder 28 einrückbar ist, um die zweiten und dritten Komponenten K2, K3 drehfest zu verbinden. Für die dritte Komponente K3, d.h. das Sonnenrad 21 , ist darüber hinaus eine zweite Kupplung C2 im Gehäuse 18 angeordnet, die als Überholfreilauf 24 ausgebildet ist und sich selbsttätig abhängig von einer Drehrichtungsumkehr der dritten Komponente K3 zwischen einem sperrenden Zustand und einem freilaufenden Zustand umstellt. Das Sonnenrad 21 sitzt in Fig. 2 im Überholfreilauf 24 außen.

Der Hydraulikkolben 26 der ersten Kupplung C1 ist über in der zweiten Welle 15 vorgesehene Kanäle 27 zum Einrücken der ersten Kupplung C1 in einem Zylinderraum mit Hydraulikdruck beaufschlagbar, der zum Ausrücken der ersten Kupplung C1 druckentlastbar ist, dann z.B. unterstützt durch die Rückholfeder 28. Die Kanäle 27 sind an eine Hydraulikschaltung H angeschlossen, die beispielsweise anhand der Fig. 4 bis 7 erläutert wird.

Funktion der Ausführungsform der Fig. 2:

Unter der Annahme, dass die erste Welle 14 angetrieben ist und die zweite Welle 15 das Mischorgan M treibt, wobei an der zweiten Welle 15 ein Halte-Moment seitens des Mischorgans M (Drehwiderstand) wirkt, das dem Antriebsmoment an der ersten Welle 14 entgegengesetzt ist, wird bei eingerückter erster Kupplung C1 das Sonnenrad 21 mit dem Planetenträger 19 verblockt, so dass sich das Sonnenrad 21 in der gleichen Drehrichtung dreht wie die erste Welle 14, und zwar mit der Drehzahl der ersten Welle 14 (Übersetzungsverhältnis 1 :1 ). In Drehrichtung der ersten und der zweiten Wellen 14, 15 ist dann der Überholfreilauf 24 selbsttätig in freilaufender Kondition, so dass das Sonnenrad 21 widerstandsarm im Gehäuse 18 rotiert.

Wird die erste Kupplung C1 ausgerückt, dann lösen sich die Kupplungslamellen 25 durch Druckentlastung über die Kanäle 27 und die Rückholfeder 28 voneinander, so dass sich das Sonnenrad 21 gegenüber dem Planetenträger 19 drehen könnte. Aufgrund der Drehreibung in den Wälzlagern 22, 23 und des am Planetenträger 19 wirkenden Haltedrehmoments an der zweiten Welle 15 dreht jedoch das Außenrad 16 die Planetenräder 20, die das Sonnenrad 21 nun in entgegengesetzter Drehrichtung und gegen die Drehrichtung der ersten Welle 14 zu drehen versuchen. Bei nun umgekehrter Drehrichtung stellt sich jedoch der Überholfreilauf 24 selbsttätig in die sperrende Kondition, so dass das Sonnenrad 21 gegenüber dem Gehäuse 18 blockiert wird. Dies zwingt die um das blockierte Sonnenrad 21 umlaufenden Planetenräder 20 dazu, den Planetenträger 19 in derselben Drehrichtung wie die erste Welle 14 und die zweite Welle 15 mit einem anderen Übersetzungsverhältnis anzutreiben, z. B. 1 :1 ,7. Die Ausführungsform des Planetenschaltgetriebes P in Fig. 3 unterscheidet sich von der der Fig. 2 dadurch, dass bei geringfügig abgewandeltem inneren Aufbau der ersten, zweiten und dritten Komponenten K1 , K2 und K3 die erste Kupplung C1 als Lamellenkupplung 25 mit hydraulischer Betätigung durch den Hydraulikkolben 26 und gegen Rückstellfedern 28 wirkungsmäßig zwischen den ersten und zweiten Komponenten K1 , K2, d.h. zwischen dem Außenrad 16 und dem Planetenträger 19, angeordnet ist, während das im Wälzlager 22 auf dem Planetenträger 19 drehgelagerte Sonnenrad 21 als dritte Komponente K3 innen in der zweiten Kupplung C2, d.h. dem Überholfreilauf 24 des Gehäuses 18 angeordnet ist.

Funktion der Ausführungsform der Fig. 3:

Bei eingerückter erster Kupplung C1 rotieren die ersten, zweiten und dritten Komponenten K1 , K2, K3 gemeinsam in derselben Drehrichtung, so dass das Übersetzungsverhältnis zwischen den ersten und zweiten Wellen 14, 15 1 :1 ist. Das Sonnenrad 21 rotiert im Überholfreilauf 24, der in dieser Drehrichtung des Sonnenrads 21 im freilaufenden Zustand ist.

Wird die erste Kupplung C1 ausgerückt, indem der Hydraulikkolben 26 über die Kanäle 27 druckentlastet und von der Rückstellfeder 28 verschoben wird, versucht bei angetriebener erster Welle 14 das Haltemoment an der zweiten Welle 15 den Planetenträger 19 festzuhalten, wodurch die Planetenräder 20 das Sonnenrad 21 in nun umgekehrter Drehrichtung zu drehen versuchen. Beim Versuch der Drehrichtungsumkehr stellt sich der Überholfreilauf 24 selbsttätig in den sperrenden Zustand, so dass das Sonnenrad 21 im Gehäuse 18 blockiert ist, und die sich am blockierten Sonnenrad 21 abwälzenden Planetenräder 20 den Planetenträger 19 in derselben Drehrichtung wie die erste Welle 14 antreiben, und somit die zweite Welle 15 mit dem Übersetzungsverhältnis von beispielsweise 1 :1 ,7 drehen. Wird die erste Kupplung C1 wieder eingerückt, beispielsweise durch Druckbeaufschlagung aus einer Hydraulikschaltung H der Fig. 4 bis 7, nimmt der Überholfreilauf 24 selbsttätig wieder die freilaufende Kondition ein, sobald sich das Sonnenrad 21 in der„richtigen" Drehrichtung der ersten Welle 14 dreht.

Fig. 4 verdeutlicht eine beispielhafte Ausführungsform einer Hydraulikschaltung H für die hydraulisch betätigbare erste Kupplung C1 der Planetenschaltgetriebe P der Fig. 2 und 3. Von einem in einem Hydrauliksystem 39, beispielsweise des Schleppers S, angeordneten Mehrwegeventil 40, hier einem 4/3-Wegeventil mit blockierender Neutralstellung, angeschlossen an eine Druckversorgung P' und einen Tank T, erstreckt sich eine Zu- und Ab-Leitung 41 über die Kanäle 27 zu dem Zylinderraum des Kolbens 26 der ersten Kupplung C1 . In der Zu- und Ab-Leitung 41 ist stromab des Mehrwegeventils 40 ein hydraulisch über eine Entsperrleitung 38 entsperrbares Rückschlagventil oder Sitzventil 43 vorgesehen, das in Strömungsrichtung zum Mehrwegeventil 40 sperrt. Zwischen dem Rückschlagventil 43 und der ersten Kupplung C1 kann an die Zu- und Ab-Leitung 41 optional ein Druckspeicher 44 angeschlossen sein. Stromauf der ersten Kupplung C1 ist in der Zu- und Ab-Leitung 41 als Option ein Stromregelventil 45 angeordnet, das beispielsweise aus einer Regelblende 46 zum Verändern des Durchflussquerschnitts bzw. der Menge und einem umgehenden Rückschlagventil 47 besteht, das in Strömungsrichtung zu der ersten Kupplung C1 sperrt. Das Mehrwegeventil 40 ist beispielsweise magnetbetätigt und kann über die in Fig. 1 gezeigte Betätigungsvorrichtung 10, beispielsweise einem Joystick oder Schalter 12 angesteuert werden. In Schleppern S älterer Bauarten kann das Schlepperventil beispielsweise mit einem Hebel in der Kabine betätigt werden.

In der dargestellten blockierenden Neutralstellung des Mehrwegeventils 40 steht die erste Kupplung C1 zum Beispiel unter Druck aus dem Druckspeicher 44. Das Sitzventil 43 sperrt. Die Zu- und Ab-Leitung 41 ist sowohl von der Druckversorgung P' als auch vom Tank T isoliert. Alternativ könnten in dieser Neutralstellung die erste Kupplung C1 und der Druckspeicher 44 drucklos sein, so dass die erste Kupplung C1 ausgerückt ist.

Wird das Mehrwegeventil 40 in die untere Schaltstellung gestellt, dann wird die Zu- und Ab- Leitung 41 mit der Druckversorgung P' verbunden, hingegen die Entsperrleitung 38 mit dem Tank T. Der anstehende Druck öffnet das Sitzventil 43, speist den Druckspeicher 44 und erzeugt Einrückdruck in der Kupplung C1 , dessen Aufbau durch das Stromregelventil 45 geregelt werden kann. Die Kupplung C1 ist eingerückt. Wird das Mehrwegeventil 40 in die obere Schaltstellung umgeschaltet, dann ist die Zu- und Ab-Leitung 41 mit dem Tank T verbunden, hingegen die Entsperrleitung 38 mit der Druckversorgung P'. Das Sitzventil 43 wird entsperrt, so dass sich der Hydraulikdruck auch über das dann öffnende Rückschlagventil 47 aus der ersten Kupplung C1 relativ rasch zum Tank C abbaut. Auch der Druckspeicher 44 kann sich dann entleeren. Die erste Kupplung C1 ist ausgerückt. Das Mehrwegeventil 40 ist im Übrigen zweckmäßig das so genannte Schlepperventil oder bei stationär eingesetzten Futtermischwagen F in einem Hydrauliksystem am Futtermischwagen selbst angeordnet und betätigbar.

Fig. 5 verdeutlicht eine weitere Ausführungsform der Hydraulikschaltung H, beispielsweise zum Betätigen der ersten Kupplung C1 im Planetenschaltgetriebe P. Die Hydraulikschaltung H in Fig. 5 ist jedoch, wie auch die Ausführungsformen der Fig. 6 und 7, allgemein verwendbar zum Schalten hydraulisch betätigbarer Einrichtungen in Lastschaltgetrieben von Futtermischwägen, insbesondere schaltbaren Planetengetrieben einstufiger oder mehrstufiger Bauart. Die Hydraulikschaltung H in Fig. 5 weist als Kern eine in ihrer Förderrichtung umkehrbare Pumpe 29 mit zwei wechselseitig fördernden und saugenden Anschlüssen 32, 33 auf, die von einem Elektromotor 30 angetrieben wird, der richtungsumkehrbar ist. Zweckmäßig ist die Drehzahl der Pumpe 29 über den Elektromotor 30 sogar regelbar, wie durch einen Pfeil 31 angedeutet. Den Anschlüssen 32, 33 jeweils zugeordnete Knoten 34, 35 sind über ein Wechselventilsystem 36 mit dem Tank T verbunden, wobei das Wechselventilsystem 36 selbsttätig druckabhängig umschaltet, um entweder den Knoten 34 oder den Knoten 35 mit dem Tank T zu verbinden, und dem anderen Knoten zu blockieren. Von den Knoten 34, 35 führen Ablassleitungen 48 zum Tank T, in welchen Druckbegrenzungsventile 37 angeordnet sind, die beispielsweise auf einen Druckwert von 25 bar eingestellt sind, der dem maximalen Kupplungseinrückdruck der ersten Kupplung C1 entspricht. Der Tank T kann das das Hydraulikmedium oder Öl enthaltende Gehäuse 18 sein.

Vom Knoten 34 erstreckt sich die Zu- und Ab-Leitung 41 zum Zylinderraum des Hydraulikkolbens 26 der ersten Kupplung C1 , wobei in der Zu- und Ab-Leitung 41 das hydraulisch aus der Entsperrleitung 38 entsperrbare Sitzventil 43 sitzt und optional ein Drucksensor 37 und/oder der Druckspeicher 44 angeschlossen sind, und zwar zwischen dem Sitzventil 43 und der Zylinderkammer des Kolbens 26. Die Entsperrleitung 38 erstreckt sich vom Anschluss 33 zugeordneten Knoten 35 zum Sitzventil 43. Wird die Pumpe 29 so angetrieben, dass der Anschluss 32 fördert und der Anschluss 33 saugt, dann wird die Zu- und Ab-Leitung 41 druckbeaufschlagt, öffnet das Sitzventil 43 und wird der Hydraulikkolben 26 beaufschlagt, um die erste Kupplung C1 einzurücken. Der Druckaufbau erfolgt beispielsweise bis zum Ansprechen des in Fig. 5 linken Druckbegrenzungsventils 37 oder durch Überwachung des Drucksensors 37, der bei Erreichen eines vorbestimmten Druckwertes die Pumpe abschaltet. Gleichzeitig wird vom Anschluss 33 zunächst die Entsperrleitung 38 entlastet, ehe der Anschluss 33 über das dann einseitig offene Wechselventilsystem 36 aus dem Tank T ansaugt.

Wird die Pumpe 29 in der entgegengesetzten Förderrichtung angetrieben, so dass der Anschluss 33 fördert und der Anschluss 32 saugt, dann wird über die Entsperrleitung 38 das Sitventil 43 entsperrt und gleichzeitig das Wechselventilsystem 36 umgeschaltet, um den Druck in der Entsperrleitung 38 zu halten, und die Zu- und Ab-Leitung 41 zum Tank freizuschalten. Das Hydraulikmedium oder Öl wird sozusagen über das dann entsperrte Sitzventil aus der Zylinderkammer des Hydraulikkolbens 26 abgesaugt, wobei das Ausschieben des Hydraulikmediums durch die Rückstellfeder 28 unterstützt wird.

Der Druckspeicher 44 kann etwaige Leckage kompensieren, wobei der Drucksensor 37 ein Absinken des Druckes registriert und bei einem vorbestimmten Druckwert, z. B. 16 bar, die Pumpe 29 wieder in der Förderrichtung einschaltet, mit der der Druckspeicher 44 nachgeladen und die erste Kupplung C1 eingerückt wird oder bleibt. Das dargestellte Wechselventilsystem 36 könnte alternativ aus zwei wechselseitig kooperierenden Ventilen zusammengesetzt sein, oder in einem 3/2-Wegeventil gebildet werden.

Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform der Hydraulikschaltung H hat einen höheren Sicherheitsaspekt, da ergänzend zu Fig. 5 in der Zu- und Ab-Leitung 41 zwischen der Pumpe 29 und dem Sitzventil 43 ein 3/2-Wegeventil 49 mit Magnetbetätigung 50 und einer Rückstellfeder 51 enthalten ist, von dessen einem Anschluss eine weitere Ablassleitung 52 direkt zum Tank T führt.

In der durch die Magnetbetätigung 50 gehaltenen Schaltstellung des 3/2-Wegeventils 49 in Fig. 6 wird die erste Kupplung C1 wie anhand Fig. 5 erläutert, eingerückt, mit einer Förderrichtung der Pumpe 29 derart, dass der Anschluss 32 fördert, und das Wechselventilsystem 36 den Knoten 35 zum Tank T entlastet.

Wird zum Lösen der ersten Kupplung C1 die Förderrichtung der Pumpe 29 umgekehrt, so dass der Anschluss 33 fördert und der Anschluss 32 saugt, wird gleichzeitig das 3/2- Wegeventil 49 durch die Rückstellfeder 51 umgeschaltet, so dass die vom Sitzventil 43 kommende Zu- und Ab-Leitung 41 mit der weiteren Ablassleitung 52 zum Tank T verbunden ist, während die Verbindung zum Anschluss 32 blockiert wird. Das durch das entsperrte Sitzventil 43 abströmende Hydraulikmedium nimmt den direkten widerstandslosen Weg über die Ablassleitung 52 zum Tank T und/oder wird vom Anschluss 32 abgesaugt, während das Wechselventilsystem 36 zum Knoten 35 sperrt. Die erste Kupplung C1 wird ausgerückt.

Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform der Hydraulikschaltung H ist für ein Planetenschaltgetriebe P1 mit hier beispielsweise zwei hintereinander geschalteten Planetengetrieben P1 zwischen den ersten und zweiten Wellen 14, 15 in den Fig. 2 und 3 auf der Basis der Hydraulikschaltung H der Fig. 6 konzipiert. Um die beiden Kupplungen C1 , C1 ' der beiden Planetengetriebe Ρ', P1 wahlweise einrücken oder lösen zu können, führt vom Anschluss 32 der Pumpe 29 die Zu- und Ab-Leitung 41 , ausgehend vom Knoten 34. über Zweige 41 ' zu jeder ersten Kupplung C1 , C1 ', In jedem Zweig 41 ' sind das 3/2-Wegeventil 49, 49' und das Sitzventil 43 enthalten, das über an den Anschluss 33 und den Knoten 35 angeschlossene Entsperrleitungen 38 entsperrbar ist. Dabei ist zweckmäßig in der Entsperrleitung 38 zum Sitzventil 43 der in Fig. 7 linken ersten Kupplung C1 ' ein 3/2-Wegeventil 53 mit Magnetbetätigung enthalten, von dem eine zusätzliche Ablassleitung 54 direkt zum Tank T führt. Von den beiden anderen 3/2- Wegeventilen 49, 49' führen ebenfalls Ablassleitungen 52 direkt zum Tank T.

Zumindest das 3/2-Wegeventil 53 kann in einer Schaltstellung in Strömungsrichtung zur Pumpe 29 sperren.

In Fig. 7 können beide ersten Kupplungen C1 , C1 ' eingerückt sein, wobei der Einrückdruck durch die Sitzventile 43 gehalten wird (leckagefrei), während die Entsperrleitungen 38 druckentlastet sind, und auch die 3/2-Wegeventile 49, 53, 49' die gezeigten Schaltstellungen einnehmen. Die Pumpe 29 kann abgeschaltet sein. Um die in Fig. 7 rechte Kupplung C1 auszurücken, wird die Pumpe 29 so eingeschaltet, dass der Anschluss 33 fördert und der Anschluss 32 saugt. Das Wechselventilsystem 36 blockiert den Knoten 35 zum Tank. Das 3/2-Wegeventil 49 verbindeBeschreibungt das Sitzventil 43 über die Ablassleitung 52 mit dem Tank T und/oder dem Anschluss 32. Die rechte Kupplung C1 wird ausgerückt. Die in Fig. 7 linke erste Kupplung C1 ' ist hingegen nach wie vor beispielsweise eingerückt. Zum Ausrücken auch der linken ersten Kupplung C1 ' ist das 3/2- Wegeventil 49' in der in Fig. 7 gezeigten Schaltstellung, während das 3/2-Wegeventil 53 magnetisch geschaltet wird, um die Entsperrleitung 38 zwischen dem Anschluss 33 und dem rechten Sitzventil 43 freizuschalten. Ist die linke Kupplung C1 ' in Fig. 7 wieder einzurücken, wird das 3/2-Wegeventil 49' aus der gezeigten Schaltstellung magnetisch geschaltet, um den Zweig 41 ' zum Sitzventil 43 freizuschalten, und die Ablassleitung 52 zum Tank T zu blockieren. Die Pumpe 29 wird umgeschaltet, der Anschluss 32 fördert; der Anschluss 33 saugt. Die Entsperrleitungen 38 werden drucklos. Die linke Kupplung C1 ' wird eingerückt.

Ist nun die in Fig. 7 rechte Kupplung C1 einzurücken, bleiben die 3/2-Wegeventile 53 und 49' in den gezeigten Schaltstellungen oder schaltet das 3/2-Wegeventil 49' bei entregtem Magneten unter der Rückstellfeder in die gezeigte Schaltstellung, wenn das 3/2-Wegeventil 49 magnetisch geschaltet wird und die rechte Kupplung C1 einrückt. Auf vorerwähnte Weise können die Kupplungen C1 , C1 ' wahlweise eingerückt und ausgerückt werden, und zwar entweder gemeinsam oder getrennt.

Sind mehr als zwei Planetengetriebe im Planetenschaltgetriebe P enthalten, wird die Hydraulikschaltung H entsprechend des Konzepts in Fig. 7 erweitert.

Die in der Förderrichtung umkehrbare Pumpe 29 bietet den Vorteil eines raschen und zuverlässigen Druckabbaus, speziell beim Ausrücken der jeweiligen ersten Kupplung C1 , C1 ' unabhängig von der beispielsweise temperaturabhängig erheblich variierenden Viskosität des Hydraulikmediums oder Öls, und um beispielsweise bei kaltem und zähem Hydraulikmedium oder Öl beim Ausrücken einen Schleifzustand der Kupplung zu verhindern. Dabei bietet die Pumpe 29 auch den Vorteil, in ihrer Förderung weitestgehend unabhängig von der Viskosität des Hydraulikmediums zu arbeiten. Beispielsweise bei der Hydraulikschaltung H in Fig. 4 kann nämlich im Hydrauliksystem 39 des Schleppers S bei kaltem Hydraulikmedium ein relativ hoher Rücklaufdruck herrschen, der das zügige Ausrücken der Kupplung erschweren kann. Auf das Abströmen des Hydraulikmediums zum Tank kann hier nämlich kein solcher Einfluss ausgeübt werden, den jedoch das Konzept der Hydraulikschaltung H in den Fig. 5 bis 7 ermöglicht.