Die Erfindung betrifft ein Schaltsystem für ein Getriebe, insbesondere für ein automatisiertes Schaltgetriebe, umfassend einen ersten, doppelt wirkenden Fluidzylinder mit einem verschiebbaren Kolben, der unterschiedliche Kolbenflächen aufweist und für eine Betätigung einer Schalteinrichtung des Getriebes vorgesehen ist, wobei der erste Fluidzylinder einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist, wobei zudem noch ein zweiter, doppelt wirkender Fluidzylinder mit einem zweiten, verschiebbaren Kolben vorgesehen ist, der mit unterschiedlichen Kolbenflächen ausgeführt ist und einer Betätigung einer weiteren Schalteinrichtung des Getriebes dient, wobei der zweite Fluidzylinder mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss ausgestattet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Getriebe mit einem vorgenannten Schaltsystem und einen Kraftfahrzeugantriebsstrang.

Bei Getrieben sind Schaltsysteme bekannt, über welche eine automatisierte Betätigung von Schalteinrichtungen und damit auch ein automatisiertes Schalten von Gängen des jeweiligen Getriebes vorgenommen werden kann. Häufig ist ein Schaltsystem dabei als elektrohydraulisches oder elektropneumatisches System verwirklicht, indem je nach Anzahl der zu betätigenden Schalteinrichtungen ein oder mehrere Fluidzylinder vorgesehen sind, die über ein oder mehrere zugehörige Schaltventile betätigt werden können. Ein jeweiliger Kolben des einzelnen Fluidzylinders ist dabei dann üblicherweise mechanisch mit der zugeordneten Schalteinrichtung gekoppelt, so dass eine über das zugehörige Schaltventil hervorgerufene Druckbeaufschlagung und damit eingeleitete Bewegung des Kolbens in eine entsprechende Schaltbewegung der zugehörigen Schalteinrichtung umgesetzt wird. Sind an der jeweiligen Schalteinrichtung dabei für unterschiedliche Schaltungen entgegengesetzte Schaltbewegungen darzustellen, so kommen häufig doppelt wirkende Fluidzylinder zum Einsatz.

Aus der DE 10 2005 015 481 A1 geht ein Schaltsystem für ein automatisiertes Getriebe eines Kraftfahrzeuges hervor, wobei bei diesem Schaltsystem mehrere doppelt wirkende Fluidzylinder mit verschiebbaren Kolben vorgesehen sind. Die Kolben weisen dabei jeweils unterschiedliche Kolbenflächen auf und sind über Kolbenstangen mit Schaltgabeln von Schalteinrichtungen verbunden. Der einzelne Fluidzylinder ist mit je zwei Anschlüssen ausgestattet, welche jeweils über Leitungen mit je zugehörigen Schaltventilen verbunden sind. Über die dem einzelnen Fluidzylinder zugeordneten Schaltventile kann dabei eine Druckversorgung einer der Anschlüsse des Zylinders gesteuert und dementsprechend eine entsprechende Bewegung des zugehörigen Kolbens hervorgerufen werden, um letztendlich eine gewünschte Schaltbewegung über die Kolbenstange und die Schaltgabel einzuleiten.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schaltsystem zu schaffen, welches sich durch einen niedrigen Herstellungsaufwand auszeichnet und bei dem gleichzeitig eine zuverlässige Steuerung mehrerer Fluidzylinder und damit auch mehrerer Schalteinrichtungen möglich ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Getriebe, bei welchem ein erfindungsgemäßes Schaltsystem zur Anwendung kommt, ist ferner Gegenstand der Ansprüche 9 bis 1 1 . Zudem betrifft Anspruch 12 einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem vorgenannten Getriebe.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Schaltsystem für ein Getriebe einen ersten, doppelt wirkenden Fluidzylinder mit einem verschiebbaren Kolben, der unterschiedliche Kolbenflächen aufweist und für eine Betätigung einer Schalteinrichtung des Getriebes vorgesehen ist. Der erste Fluidzylinder weist dabei einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf. Zudem ist noch ein zweiter, doppelt wirkender Fluidzylinder mit einem zweiten, verschiebbaren Kolben vorgesehen, der mit unterschiedlichen Kolbenflächen ausgeführt ist und einer Betätigung einer weiteren Schalteinrichtung des Getriebes dient, wobei der zweite Fluidzylinder mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss ausgestattet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Schaltsystem sind also zwei Fluidzylinder vorgesehen, die jeweils als doppelt wirkende Zylinder vorliegen und bei denen jeweils je ein Kolben verschiebbar in einem Zylindergehäuse geführt ist. Die Kolben der beiden Fluidzylinder weisen dabei jeweils unterschiedliche Kolbenflächen auf, d.h. dass die eine stirnseitige Fläche des jeweiligen Kolbens größer ist als die jeweils andere stirnseitige Fläche dieses Kolbens. Die beiden Fluidzylinder sind dabei jeweils für die Betätigung je einer Schalteinrichtung eines Getriebes vorgesehen, bei welchem es sich bevorzugt um ein automatisiertes Schaltgetriebe handelt. Besonders bevorzugt liegt das Getriebe dabei als Zapfwellengetriebe vor, welches für die Anwendung in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang eines landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges vorgesehen ist.

Die Fluidzylinder sind jeweils mit je zwei Anschlüssen ausgestattet, um beidseitig des jeweils verschiebbar geführten Kolbens eine jeweilige Druckbeaufschlagung vornehmen zu können und den einzelnen Fluidzylinder dementsprechend doppelt wirkend zu gestalten. Dabei ist von den beiden Anschlüssen des ersten Fluidzylinders der erste Anschluss mit einem ersten, auf der ersten Kolbenfläche des ersten Kolbens liegenden Druckraum sowie der zweite Anschluss mit einem zweiten, auf der zweiten Kolbenfläche des ersten Kolbens liegenden Druckraum jeweils verbunden. In gleicher Weise ist auch bei dem zweiten Fluidzylinder der erste Anschluss des zweiten Fluidzylinders mit einem ersten, auf der ersten Kolbenfläche des zweiten Kolbens liegenden Druckraum sowie der zweite Anschluss des zweiten Fluidzylinders mit einem zweiten, auf der zweiten Kolbenfläche des zweiten Kolbens liegenden Druckraum jeweils verbunden.

Bei den beiden Fluidzylindern handelt es sich bevorzugt um Hydraulikzylinder, welchen über die jeweiligen Anschlüsse Hydraulikflüssigkeit, insbesondere in Form von Öl, zu- bzw. abgeführt werden kann, um eine entsprechend gerichtete Bewegung des jeweiligen Kolbens herbeizuführen. Alternativ dazu kann es sich bei den Fluidzylindern aber auch um Pneumatikzylinder handeln, bei welchen eine Versorgung mit Druckluft vollzogen wird.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass zumindest ein Anschluss des ersten Fluidzylinders und je ein Anschluss des zweiten Fluidzylinders paarweise permanent miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten ist bei den beiden Fluidzylindern also zumindest ein Paar gebildet, bei welchem je ein Anschluss des ersten Fluidzylinders und je ein Anschluss des zweiten Fluidzylinders ständig miteinander in Verbindung stehen.

Eine derartige Ausgestaltung eines Schaltsystems hat dabei den Vorteil, dass durch die permanente Verbindung der hierdurch paarweise zusammengefassten Anschlüsse der beiden Fluidzylinder auch für die Steuerung einer Versorgung dieser verbundenen Anschlüsse eine gemeinsame Steuerung vorgesehen werden kann, wodurch sich insgesamt die Anzahl an Ventilen reduzieren bzw. der Aufbau eines jeweiligen Ventils vereinfachen lässt. Hierdurch kann auch der Herstellungsaufwand zur Ausgestaltung des Schaltsystems reduziert werden. Außerdem ist hierdurch ein kompakter Aufbau möglich.

Unter einer „permanenten Verbindung“ der entsprechenden Anschlüsse der beiden Fluidzylinder ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, dass diese Anschlüsse ständig räumlich miteinander verbunden sind, so dass stets eine gemeinsame Fluidversorgung dieser beiden Anschlüsse stattfindet. In der Folge entsprechen sich auch die Drücke in den Druckräumen der Fluidzylinder, welche über die paarweise permanent miteinander verbundenen Anschlüsse ebenfalls miteinander in Verbindung stehen.

Bevorzugt sind genau ein Anschluss des ersten Fluidzylinders und genau ein Anschluss des zweiten Fluidzylinders ständig miteinander verbunden. Es ist also ein Anschluss des ersten Fluidzylinders permanent mit einem Anschluss des zweiten Fluidzylinders verbunden, während die noch verbleibenden Anschlüsse der beiden Fluidzylinder nicht ständig miteinander in Verbindung stehen, sondern unabhängig voneinander versorgbar sind. Insofern können Druckräume der Fluidzylinder, die mit diesen nicht ständig miteinander verbundenen Anschlüssen in Verbindung stehen, auch unterschiedliche Drücke aufweisen.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung sind an den Anschlüssen der Fluidzylinder jeweils Leitungen angeschlossen, wobei die an paarweise miteinander verbundenen Anschlüssen angeschlossenen Leitungen in je eine gemeinsame Sammelleitung zusammengeführt sind. In vorteilhafter weise kann hierdurch eine Versorgung der Anschlüsse der Fluidzylinder und damit auch der zugehörigen Druckräume auf zuverlässige Art und Weise gestaltet werden. Die Leitungen können dabei im Einzelnen jeweils als entsprechende Kanäle in Bauteilen, beispielsweise in Gehäuse oder Gehäuseteilen, realisiert und/oder als Rohr oder Rohrteile ausgeführt sein.

Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist mindestens ein Schaltventil vorgesehen, über welches die Anschlüsse der Fluidzylinder jeweils zum einen mit einer Druckquelle sowie zum anderen mit einem Tank verbunden werden können. Den Anschlüssen der Fluidzylinder ist also zumindest ein Schaltventil zugeordnet, über welches eine Druckbeaufschlagung der Anschlüsse der Fluidzylinder gesteuert werden kann, indem das mindestens eine Ventil den einzelnen Anschluss einerseits mit einer Druckquelle für Fluid verbinden oder andererseits mit einem drucklosen Tank in Verbindung bringen kann. Das mindestens eine Schaltventil kann dabei als Wegeventil mit diskreten Schaltstellungen oder auch als Proportionalventil ausgeführt sein. Bevorzugt sind bei dem Schaltsystem dabei mehrere Schaltventile vorgesehen.

In Weiterbildung einer Kombination der vorgenannten Varianten sind ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltventil und ein drittes Schaltventil vorgesehen, die als 3/2-Wegeventile ausgeführt sind und jeweils an je einem Druckanschluss mit der Druckquelle und je einem Tankanschluss mit dem Tank verbunden sind. Dabei ist das erst Schaltventil an einem Arbeitsanschluss mit der zu dem ersten Anschluss des ersten Fluidzylinders führenden Leitung, das zweite Schaltventil an einem Arbeitsanschluss mit der zu dem zweiten Anschluss des ersten Fluidzylinders und dem zweiten Anschluss des zweiten Fluidzylinders führenden Sammelleitung sowie das dritte Schaltventil an einem Arbeitsanschluss mit der zu dem ersten Anschluss des zweiten Fluidzylinders führenden Leitung verbunden. Hierdurch kann eine Steuerung der Versorgung der vier Anschlüsse der beiden Fluidzylinder über drei Schaltventile gestaltet werden, die dabei jeweils als Wegeventile ausgeführt sind. Hierdurch kann ein Schaltsystem mit einfachem Aufbau verwirklicht werden.

Bei einem erfindungsgemäßen Schaltsystem, bei welchem genau ein Anschluss des einen Fluidzylinders und ein Anschluss des anderen Fluidzylinders permanent miteinander verbunden sind, ergibt sich ein erster Schaltzustand durch Druckversorgung keiner der Anschlüsse der Fluidzylinder, wobei ein zweiter Schaltzustand durch Druckversorgung der zweiten Anschlüsse beider Fluidzylinder und des ersten Anschlusses des ersten Fluidzylinders dargestellt werden kann. Ferner wird ein dritter Schaltzustand durch Druckversorgung der zweiten Anschlüsse beider Fluidzylinder realisiert, wobei sich ein vierter Schaltzustand durch Druckversorgung des ersten Anschlusses des ersten Fluidzylinders und des ersten Anschlusses des zweiten Fluidzylinders ergibt. Schließlich kann noch ein fünfter Schaltzustand durch Druckversorgung der zweiten Anschlüsse beider Fluidzylinder und des ersten Anschlusses des zweiten Fluidzylinders dargestellt werden.

Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass bei zumindest einem der Fluidzylinder der Kolben bei fehlender Druckversorgung beider Anschlüsse dieses Fluidzylinders über Mittel in einer Neutralstellung zwischen zwei Schaltstellungen positioniert ist, wobei der Kolben aus der Neutralstellung heraus in Abhängigkeit einer Druckbeaufschlagung von Kolbenflächen des Kolbens in eine erste Schaltstellung oder in eine zweite Schaltstellung bewegt werden kann. In der Folge können über diesen Fluidzylinder auch drei unterschiedliche Schaltstellungen der hierüber zu betätigenden Schalteinrichtung des Getriebes verwirklicht werden, nämlich bevorzugt neben einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung der Schalteinrichtung auch eine Neutralstellung. Bei den Mitteln handelt es sich bevorzugt um Federelemente, die den jeweiligen Kolben des mindestens einen Fluidzylinders bei fehlender Druckbeaufschlagung der Kolbenflächen des Kolbens in die Neutralstellung überführen und halten. Vorliegend ist dabei bevorzugt nur einer der beiden Fluidzylinder mit diesen Mitteln ausgestattet, wobei alternativ dazu aber auch eine Ausführung beider Fluidzylinder mit diesen Mitteln denkbar wäre.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Kolben der Fluidzylinder jeweils mit je einer Kolbenstange ausgestattet, welche jeweils an je einer der Kolbenflächen des jeweiligen Kolbens vorgesehen ist und diese Kolbenfläche im Vergleich zu der jeweils anderen Kolbenfläche verkleinert. Dabei ist der jeweilige Kolben über die Kolbenstange mit einem Betätigungselement der je zugehörigen Schalteinrichtung gekoppelt, wobei dies bevorzugt mechanisch vollzogen ist. Die Kolbenstange kann dabei als separates Element zum Kolben des Fluidzylinders vorliegen, wobei die Kolbenstange und der Kolben aber bevorzugt einstückig ausgebildet sind. Aufgrund der Verbindung zwischen dem Kolben und der Kolbenstange wird auch die Kolbenfläche des Kolbens auf dieser Seite entsprechend verkleinert. Eine mechanische Koppelung der Kolbenstange mit dem Betätigungselement der je zugehörigen Schalteinrichtung kann dabei über ein zwischenliegendes Koppelelement oder auch unmittelbar vollzogen sein, wobei im Falle der Koppelung über ein Koppelelement dieses Koppelelement als Schaltgabel ausgeführt sein kann. Bei dem Betätigungselement der je zugehörigen Schalteinrichtung handelt es sich besonders bevorzugt um eine Schiebemuffe einer formschlüssigen Schalteinrichtung, die sich insbesondere aus zwei formschlüssigen Schaltelementen zusammensetzt, wobei diese Schaltelemente über das gemeinsame Betätigungselement abwechselnd in einen jeweils betätigten Zustand überführt werden können.

Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Getriebe, bei welchem es sich insbesondere um ein automatisiertes Schaltgetriebe handelt, wobei dieses besonders bevorzugt als Zapfwellengetriebe für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug ausgebildet ist. Dieses Getriebe ist dabei mit mindestens einem Schaltsystem nach einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Varianten ausgestattet.

In Weiterbildung eines vorgenannten Getriebes umfasst dieses eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle und eine Vorgelegewelle, wobei eine erste Stirnradstufe und eine zweite Stirnradstufe vorgesehen sind, welche jeweils je ein drehbar auf der Abtriebswelle gelagertes, erste Stirnrad aufweisen. Dabei kämmt das jeweilige erste Stirnrad zum einen mit je einem zweiten, drehbar auf der Antriebswelle gelagerten Stirnrad der jeweiligen Stirnradstufe und steht zum anderen mit je einem dritten, drehfest auf der Vorgelegewelle platziert Stirnrad der jeweiligen Stirnradstufe im Zahneingriff. Jede der Stirnradstufen weist also insgesamt drei Stirnräder auf, von denen ein Stirnrad drehbar auf der Abtriebswelle, ein Stirnrad drehbar auf der Antriebswelle und ein Stirnrad drehfest auf der Vorgelegewelle platziert ist, wobei das drehbar auf der Abtriebswelle gelagerte Stirnrad mit den beiden anderen Stirnrädern gleichzeitig im Zahneingriff steht. Zudem sind eine erste Schalteinrichtung und eine zweite Schalteinrichtung vorgesehen, von welchen die erste Schalteinrichtung einerseits in einer ersten Schaltstellung das zweite Stirnrad der ersten Stirnradstufe sowie andererseits in einer zweiten Schaltstellung das zweite Stirnrad der zweiten Stirnradstufe jeweils an der Antriebswelle festsetzt. Hingegen nimmt die zweite Schalteinrichtung einerseits in einer ersten Schaltstellung ein Festsetzen des ersten Stirnrades der ersten Stirnradstufe sowie andererseits in einer zweiten Schaltstellung ein Festsetzen des ersten Stirnrades der zweiten Stirnradstufe jeweils an der Abtriebswelle vor. Dabei kann eine Überführung der ersten Schalteinrichtung in die Schaltstellungen über den Kolben des ersten Fluidzylinders des Schaltsystems und eine Überführung der zweiten Schalteinrichtung in die Schaltstellungen über den Kolben des zweiten Fluidzylinders des Schaltsystems vorgenommen werden.

Die beiden Schalteinrichtungen sind dabei bevorzugt als formschlüssige Schalteinrichtungen ausgebildet, wobei sie sich jeweils aus einem formschlüssigen Schaltelement insbesondere aber aus zwei formschlüssigen Schaltelementen in Form von Klauenschaltelementen oder Sperrsynchronisationen zusammensetzen. Dazu sind die Kolben bevorzugt mit je einem Betätigungselement der jeweiligen Schalteinrichtung mechanisch gekoppelt, wobei das jeweilige Betätigungselement der Schalteinrichtung dann dafür vorgesehen ist, entweder das eine Schaltelement oder das andere Schaltelement in einen jeweils geschlossenen Zustand zu überführen. Prinzipiell könnte es sich bei einer oder auch beiden Schalteinrichtungen aber auch um eine kraftschlüssige Schalteinrichtung handeln, der ein oder mehrere kraftschlüssige Schaltelemente, beispielsweise Lamellenschaltelemente, zugeordnet sind.

Bei einem vorgenannten Getriebe kann ein erstes Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle in der ersten Schaltstellung der ersten Schalteinrichtung und in der zweiten Schaltstellung der zweiten Schalteinrichtung geschaltet werden, wobei sich ein zweites Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle in der zweiten Schaltstellung der ersten Schalteinrichtung und in der zweiten Schaltstellung der zweiten Schalteinrichtung ergibt. Zudem ist ein drittes Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle in der ersten Schaltstellung der ersten Schalteinrichtung und in der ersten Schaltstellung der zweiten Schalteinrichtung schaltbar, wobei ein viertes Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und Abtriebswelle in der zweiten Schaltstellung der ersten Schalteinrichtung und in der ersten Schaltstellung der zweiten Schalteinrichtung dargestellt werden kann.

Die Erfindung betrifft zudem einen Kraftfahrzeugantriebsstrang für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, in welchem ein vorgenanntes Getriebe vorgesehen ist. Dabei handelt es sich bei dem Nutzfahrzeug bevorzugt um einen Ackerschlepper, wobei das Getriebe dabei dann insbesondere als Zapfwellengetriebe realisiert ist.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren.

Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Getriebes aus Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Schnittansicht des Getriebes aus Fig. 1 ;

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Teils eines Schaltsystems des Getriebes aus den Fig. 1 bis 3, ausgebildet entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; und

Fig. 5 ein beispielhaftes Schaltschema des Getriebes aus den Fig. 1 bis 3. Aus den Fig. 1 bis 3 gehen verschiedene Ansichten eines Getriebes 1 hervor, welches entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist und bei dem es sich um ein Zapfwellengetriebe eines kommunalen oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges handelt. Dabei umfasst dieses Getriebe 1 , wie in der schematischen Darstellung in Fig. 2 zu erkennen ist, eine Antriebswelle 2, die über eine Kupplung 3 drehfest mit einer koaxialen Anschlusswelle 4 verbunden werden kann, die in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang des Nutzfahrzeuges einer antriebsseitigen Einbindung des Getriebes 1 dient.

Achsparallel zu der Antriebswelle 2 sind zudem eine Abtriebswelle 5 und eine Vorgelegewelle 6 des Getriebes 1 vorgesehen, wobei die Abtriebswelle 5 und die Vorgelegewelle 6 dabei ebenfalls achsversetzt parallel zueinander angeordnet sind. Die Abtriebswelle 5 dient dabei der drehfesten Befestigung eines Zapfwellenstummels 7, der für die Befestigung koaxial zu der Abtriebswelle 5 platziert und bevorzugt über Schraubverbindungen 8 an der Abtriebswelle 5 angeflanscht wird. Der Zapfwellenstummel 7 ist dabei dann für den Antrieb eines Arbeitsgeräts vorgesehen.

Das Getriebe 1 verfügt über zwei Stirnradstufen 9 und 10, über welche die Antriebswelle 2 unter Darstellung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse mit der Abtriebswelle 5 gekoppelt werden kann. Dabei setzt sich die Stirnradstufe 9 aus drei Stirnrädern 11 , 12 und 13 zusammen, von denen das Stirnrad 11 drehbar auf der Antriebswelle 2 gelagert, das Stirnrad 12 drehbar auf der Abtriebswelle 5 gelagert und das Stirnrad 13 drehfest auf der Vorgelegewelle 6 platziert ist. Das Stirnrad 12 steht hierbei gleichzeitig mit dem Stirnrad 11 und auch dem Stirnrad 13 im Zahneingriff. Auch die Stirnradstufe 10 ist durch drei Stirnräder 14, 15 und 16 gebildet, von denen das Stirnrad 15 jeweils sowohl mit dem Stirnrad 14, als auch dem Stirnrad 16 kämmt. Während das Stirnrad 14 drehbar auf der Antriebswelle 2 und das Stirnrad 15 drehbar auf der Abtriebswelle 5 gelagert ist, ist das Stirnrad 16 drehfest auf der Vorgelegewelle 6 platziert. Die beiden Stirnradstufen 9 und 10 sind in zwei Radebenen axial unmittelbar nebeneinanderliegend vorgesehen, wobei die Stirnradstufe 9 dabei axial zwischen der Kupplung 3 und der Stirnradstufe 10 angeordnet ist. Wie insbesondere in Fig. 2 zu erkennen ist, weist das Getriebe 1 zudem vier Schaltelemente 17, 18, 19 und 20 auf, die jeweils als formschlüssige Schaltelemente vorliegen und konkret jeweils als Sperrsynchronisationen ausgeführt sind. Von diesen Schaltelementen 17, 18, 19 und 20 verbindet das Schaltelement 17 bei Betätigung das Stirnrad 11 der Stirnradstufe 9 drehfest mit der Antriebswelle 2, während ein Betätigen des Schaltelements 18 eine drehfeste Verbindung des Stirnrades 14 der Stirnradstufe 10 mit der Antriebswelle 2 zur Folge hat. Durch Betätigen des Schaltelements 19 werden das Stirnrad 12 der Stirnradstufe 9 und die Abtriebswelle 5 drehfest miteinander verbunden, wohingegen das Schaltelement 20 bei Betätigung eine drehfeste Verbindung zwischen der Abtriebswelle 5 und dem Stirnrad 15 der Stirnradstufe 10 herbeiführt.

Vorliegend sind das Schaltelement 17 und das Schaltelement 18 zu einer Schalteinrichtung 21 zusammengefasst, indem den beiden Schaltelementen 17 und 18 ein gemeinsames Betätigungselement 22 zugeordnet ist, welches als Schiebemuffe vorliegt und über das zum einen das Schaltelement 17 sowie zum anderen das Schaltelement 18 in den jeweils betätigten Zustand überführt werden kann. Das Betätigungselement 22 nimmt somit in Abhängigkeit seiner Stellung entweder eine Betätigung des Schaltelements 17 oder des Schaltelements 18 vor.

Ebenso bilden auch die Schaltelemente 19 und 20 eine Schalteinrichtung 23, welche über ein Betätigungselement 24 verfügt. Das Betätigungselement 24 ist hierbei als Schiebemuffe ausgestaltet, die in Abhängigkeit ihrer Stellung entweder das Schaltelement 19 oder das Schaltelement 20 in den jeweils betätigten Zustand überführt.

Axiale Verschiebungen der Betätigungselemente 22 und 24 zwischen ihren einzelnen Stellungen können vorliegend über ein Schaltsystem 25 des Getriebes 1 automatisiert vorgenommen werden, wobei dieses Schaltsystem 25 entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ausgebildet ist und in den Fig.

1 und 3 teilweise sowie in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Dabei handelt es sich bei dem Schaltsystem 25 um ein elektrohydraulisches System, welches zwei Fluidzylinder 26 und 27 in Form von Hydraulikzylindern umfasst. Beide Fluidzylinder 26 und 27 weisen dabei jeweils je einen Kolben 28 bzw. 29 auf, welcher in je einem zugehörigen Zylindergehäuse 30 bzw. 31 des jeweiligen Fluidzylinders 26 und 27 axial verschiebbar geführt ist. Jeder der Kolben 28 und 29 weist zudem je eine Kolbenstange 32 bzw. 33 auf, an welcher - wie in Fig. 3 zu sehen ist - jeweils je eine Schaltgabel 34 bzw. 35 vorgesehen ist. Dabei ist der Kolben 28 über die Kolbenstange 32 und die Schaltgabel 34 mechanisch mit dem Betätigungselement 22 gekoppelt, so dass eine axiale Verschiebung des Kolbens 28 im Zylindergehäuse 30 in eine entsprechende axiale Bewegung des Betätigungselements 22 umgesetzt wird. Ebenso koppeln die Kolbenstange 33 und die Schaltgabel 35 den Kolben 29 mit dem Betätigungselement 24 und setzen eine axiale Verschiebung des Kolbens 29 im Zylindergehäuse 31 in eine entsprechende axiale Bewegung des Betätigungselements 24 um.

Die an dem jeweiligen Kolben 28 bzw. 29 ansetzende Kolbenstange 32 bzw. 33 hat unterschiedliche Kolbenflächen 36 und 37 bzw. 38 und 39 des jeweiligen Kolbens 28 bzw. 29 zur Folge. Dabei ist die jeweilige auf Seiten der Kolbenstange 32 bzw. 33 liegende Kolbenfläche 37 bzw. 39 kleiner, als die hierzu jeweils entgegengesetzt liegende Kolbenfläche 36 bzw. 38 des jeweiligen Kolbens 28 bzw. 29. Auf Seiten der Kolbenfläche 36 begrenzt der Kolben 28 mit dem Zylindergehäuse 30 einen Druckraum 40, wobei der Kolben 28 mit dem Zylindergehäuse 30 hierzu entgegengesetzt und auf Seiten der Kolbenfläche 37 zudem einen Druckraum 41 definiert. Ebenso sind auch bei dem Fluidzylinder 27 zwei Druckräume 42 und 43 definiert, von welchen der Druckraum 42 bezüglich des Kolbens 29 auf Seiten der Kolbenfläche 38 und der Druckraum 43 auf Seiten der Kolbenfläche 39 begrenzt ist.

Die beiden Fluidzylinder 26 und 27 sind zudem jeweils mit je zwei Anschlüssen 44 und 45 bzw. 46 und 47 ausgestattet, wobei der Anschluss 44 des Fluidzylinders 26 mit dem Druckraum 40 und der Anschluss 45 des Fluidzylinders 26 mit dem Druckraum 41 verbunden ist. Bei dem Fluidzylinder 27 steht der Druckraum 42 mit dem Anschluss 46 und der Druckraum 43 mit dem Anschluss 47 in Verbindung. Innerhalb des Schaltsystems 25 sind an den Anschlüssen 44 bis 47 jeweils Leitungen 48 bis 51 angeschlossen, über welche dem jeweiligen Anschluss 44 bzw. 45 bzw. 46 bzw. 47 jeweils Hydraulikflüssigkeit zu- oder abgeführt werden kann. Als Besonderheit sind dabei die beiden Anschlüsse 45 und 47 der Fluidzylinder 26 und 27 ständig miteinander verbunden, indem die Leitungen 49 und 51 in einer Sammelleitung 52 zusammengeführt sind. Insofern erfolgt stets eine gemeinsame Zuführung von Hydraulikflüssigkeit zu den Anschlüssen 45 und 47 bzw. ein gemeinsames Abführen von Hydraulikflüssigkeit von den Anschlüssen 45 und 47.

Zur Betätigung der Fluidzylinder 26 und 27 ist das erfindungsgemäße Schaltsystem 25 mit Schaltventilen 53, 54 und 55 ausgestattet, wobei aufgrund der Zusammenführung der Leitungen 49 und 51 in der Sammelleitung 52 hierbei lediglich die drei Schaltventile 53 bis 55 für diese Betätigung der Fluidzylinder 26 und 27 notwendig sind. Die Schaltventile 53 bis 55 sind dabei als 3/2-Wegeventile ausgestaltet, die in einem - in Fig. 1 zu sehenden - Ventilblock 56 zusammengefasst sind. Jedes der Schaltventile 53 bis 54 verfügt dabei jeweils über je einen Druckanschluss 57 bzw. 58 bzw. 59, je einen Tankanschluss 60 bzw. 61 bzw. 62 und je einen Arbeitsanschluss 63 bzw. 64 bzw. 65. Dabei sind die Schaltventile 53 bis 54 an den Druckanschlüssen 57 bis 59 mit einer gemeinsamen Druckquelle 66 verbunden, während an den Tankanschlüssen 60 bis 62 jeweils eine Verbindung zu einem Tank 67 hergestellt ist.

Das Schaltventil 53 ist dann an seinem Arbeitsanschluss 63 mit der Leitung 48 verbunden, welche somit den Arbeitsanschluss 63 mit dem Anschluss 44 des Fluidzylinders 26 verbindet. Ferner ist über die Leitung 50 eine Verbindung des Anschlusses 46 des Fluidzylinders 27 mit dem Arbeitsanschluss 65 des Schaltventils 55 hergestellt, wohingegen an dem Arbeitsanschluss 64 des Schaltventils 54 die Sammelleitung 52 angebunden ist. Insofern ist der Arbeitsanschluss 64 sowohl mit dem Anschluss 45 des Fluidzylinders 26, als auch dem Anschluss 47 des Fluidzylinders 27 verbunden.

Die Schaltventile 53 bis 55 sind jeweils über je ein Federelement 68 bzw. 69 bzw. 70 in je eine erste Schaltstellung vorgespannt, in welcher der jeweilige Arbeitsanschluss 63 bzw. 64 bzw. 65 mit dem jeweiligen Tankanschluss 60 bzw. 61 bzw. 62 verbunden ist. Über einen jeweils zugehörigen Elektromagneten 71 bzw. 72 bzw. 73 kann das jeweilige Schaltventil 53 bzw. 54 bzw. 55 durch Bestromung in je eine zweite Schaltstellung überführt werden, in welcher der jeweilige Arbeitsanschluss 63 bzw.

64 bzw. 65 mit dem jeweiligen Druckanschluss 57 bzw. 58 bzw. 59 in Verbindung gebracht ist. Durch entsprechende Betätigung der Schaltventile 53 bis 55 und damit entsprechende Druckbeaufschlagung bzw. Druckentlastungen der Anschlüsse 44 bis 47 der Fluidzylinder 26 und 27 können die Kolben 28 und 29 jeweils zwischen ihren unterschiedlichen Stellungen bewegt werden.

Der Fluidzylinder 27 ist mit zwei Federelementen 74 und 75 versehen, die den Kolben 29 des Fluidzylinders 27 in entgegengesetzte axiale Richtungen kraftbeaufschla- gen und bei fehlender Druckversorgung der Anschlüsse 46 und 47 in einer Stellung positionieren, in welcher das mit dem Kolben 29 gekoppelt Betätigungselement 24 weder das Schaltelement 19, noch das Schaltelement 20 in einen betätigten Zustand überführt. Insofern halten die beiden Federelemente 74 und 75 den Kolben 29 in einer Neutralstellung.

Auch bei dem Fluidzylinder 26 ist ein - lediglich in Fig. 3 zu sehendes - Federelement 76 vorgesehen, welches den Kolben 28 des Fluidzylinders 26 in eine Stellung vorspannt, in welcher das Betätigungselement 22 das Schaltelement 17 betätigt. Dementsprechend wird bei fehlender Druckversorgung der Druckräume 40 und 41 stets ein geschalteter Zustand des Schaltelements 17 herbeigeführt.

Schließlich ist in Fig. 5 ein beispielhaftes Schaltschema des Getriebes 1 aus den Fig. 1 bis 3 tabellarisch dargestellt, wobei hierbei neben einem Neutralgang N vier unterschiedliche Gänge G1 bis G4 über das Schaltsystem 25 automatisiert geschaltet werden können. In der Tabelle ist dabei hinsichtlich der Schaltventile 53 bis 55 des Schaltsystems 25 jeweils deren Schaltzustand angegeben, wobei dabei einen unbetätigten Zustand des jeweiligen Schaltventils 53 bzw. 54 bzw. 55 bedeutet, indem eine fehlende Bestromung des jeweiligen Elektromagneten 71 bzw. 72 bzw. 73 vorliegt und damit eine Verbindung des jeweiligen Arbeitsanschlusses 63 bzw. 64 bzw.

65 mit dem jeweiligen Tankanschluss 60 bzw. 61 bzw. 62 hergestellt ist. Dagegen ist mit „x“ in der Tabelle in Fig. 5 ein jeweils betätigter Zustand des jeweiligen Schaltventils 53 bzw. 54 bzw. 55 gekennzeichnet, in welchem der jeweilige Elektromagnet 71 bzw. 72 bzw. 73 bestromt ist und dementsprechend das jeweilige Schaltventil 53 bzw. 54 bzw. 55 entgegen dem jeweiligen Federelement 68 bzw. 69 bzw. 70 in die Schaltstellung überführt ist, in der der jeweilige Arbeitsanschluss 63 bzw. 64 bzw. 65 mit dem jeweiligen Druckanschluss 57 bzw. 58 bzw. 59 verbunden ist.

In der Tabelle sind zudem die Schaltzustände für die beiden Betätigungselemente 22 und 24 der Schalteinrichtungen 21 und 23 angegeben, wobei dabei für den Neutralgang N und die unterschiedlichen Gänge G1 bis G4 gekennzeichnet ist, welches der Schaltelemente 17 bis 20 betätigt ist.

Wie Fig. 5 zu entnehmen ist, sind in dem Neutralgang N alle Schaltventile 53 bis 55 unbetätigt, wodurch das Betätigungselement 22 der Schalteinrichtung 21 aufgrund der Vorspannung über das Federelement 76 das Schaltelement 17 betätigt, während das Betätigungselement 24 der Schalteinrichtung 23 aufgrund der Wirkung der Federelemente 74 und 75 in der Neutralstellung positioniert ist. Dabei findet kein Kraftfluss von der Antriebswelle 2 zu der Abtriebswelle 5 statt.

Hingegen werden für die Schaltung des Ganges G1 die Schaltventile 53 und 54 in ihre betätigten Zustände überführt, so dass bei dem Fluidzylinder 26 beide Anschlüsse 44 und 45 und bei dem Fluidzylinder 27 der Anschluss 47 jeweils mit Druck beaufschlagt werden. Bei dem Fluidzylinder 26 bewirkt dies jedoch keine Änderung der Position des Kolbens 28, da die Kolbenfläche 36 größer ist, als die Kolbenfläche 37. Insofern verbleibt auch das mit dem Kolben 28 gekoppelte Betätigungselement 22 in der das Schaltelement 17 betätigenden Schaltstellung. Dagegen wird bei dem Fluidzylinder 27 eine Bewegung des Kolbens 29 aus der Neutralstellung heraus und damit auch des Betätigungselements 24 hervorgerufen, welches das Schaltelement 20 in einen betätigten Zustand überführt. Hierdurch wird eine Kraftflussführung von der Antriebswelle 2 über die Stirnräder 11 , 12 und 13 der Stirnradstufe 9 auf die Vorgelegewelle 6 und hiervon ausgehend über die Stirnräder 16 und 15 der Stirnradstufe 10 auf die Abtriebswelle 5 dargestellt.

Zur Darstellung des Ganges G2 wird lediglich das Schaltventil 54 bestromt, wodurch bei den Fluidzylindern 26 und 27 die permanent miteinander verbundenen Anschlüsse 45 und 47 mit Druck beaufschlagt werden. Bei dem Fluidzylinder 26 hat dies eine Bewegung des Kolbens 28 entgegen dem Federelement 76 zur Folge, wobei dies auch einen entsprechenden Wechsel der Schaltstellung des Betätigungselements 22 der Schalteinrichtung 21 nach sich zieht. Dadurch wird über das Betätigungselement 22 nun das Schaltelement 18 betätigt. Hinsichtlich der Schalteinrichtung 23 bleibt es aufgrund der Druckbeaufschlagung des Anschlusses 47 des Fluidzylinders 27 bei einer Schaltstellung des Betätigungselements 24, in der das Schaltelement 20 betätigt ist. Eine Kraftflussführung findet dabei von der Antriebswelle 2 über die Stirnräder 14 und 15 der Stirnradstufe 10 auf die Abtriebswelle 5 statt.

Der Gang G3 wird dann dadurch geschaltet, dass die beiden Schaltventile 53 und 55 betätigt werden. Dementsprechend werden bei den Fluidzylinder 26 und 27 die Anschlüsse 44 und 46 mit Druck beaufschlagt. Hierdurch wird das Betätigungselement

22 der Schalteinrichtung 21 über den Kolben 28 des Fluidzylinders 26 in die Schaltstellung bewegt, in der das Schaltelement 17 betätigt ist. Bei der Schalteinrichtung

23 wird über das Betätigungselement 24 eine Betätigung des Schaltelements 19 vorgenommen, wozu der Kolben 29 des Fluidzylinders 27 das Betätigungselement 24 in die zugehörige Schaltstellung bewegt. Hierdurch wird der Kraftfluss von der Antriebswelle 2 über die Stirnräder 11 und 12 der Stirnradstufen 9 auf die Abtriebswelle 5 geführt.

Schließlich ergibt sich noch der Gang G4, indem die beiden Schaltventile 54 und 55 gemeinsam betätigt werden. Dies hat eine Druckbeaufschlagung des Anschlusses 45 des Fluidzylinders 26 sowie der Anschlüsse 46 und 47 des Fluidzylinders 27 zur Folge. Während dadurch der Kolben 28 des Fluidzylinders 26 entgegen dem Federelement 76 in die Position überführt wird, in der das hiermit gekoppelte Betätigungselements 22 das Schaltelement 18 betätigt, wird bei der Schalteinrichtung 23 das Schaltelement 19 betätigt. Denn aufgrund der im Vergleich zu der Kolbenfläche 39 größeren Kolbenfläche 38 kommt es bei dem Fluidzylinder 27 zu der Verschiebung des Kolbens 29 in die Position, welche die Betätigung des Schaltelements 19 über das Betätigungselement 24 zur Folge hat. Eine Kraftflussfüh ung findet dabei von der Antriebswelle 2 über die Stirnräder 14, 15 und 16 der Stirnradstufe 10 auf die Vorgelegewelle 6 und hiervon ausgehend über die Stirnräder 13 und 12 der Stirnradstufe 9 auf die Abtriebswelle 5 statt.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung lässt sich ein Schaltsystem für ein Getriebe verwirklichen, welches sich durch einen niedrigen Herstellungsaufwand auszeichnet und bei dem gleichzeitig eine zuverlässige Steuerung mehrerer Fluidzylinder und damit auch mehrerer Schalteinrichtungen möglich ist.

Bezuqszeichen

Getriebe

Antriebswelle

Kupplung

Anschlusswelle

Abtriebswelle

Vorgelegewelle

Zapfwellenstummel

Schraubverbindungen

Stirnradstufe

Stirnradstufe

Stirnrad

Stirnrad

Stirnrad

Stirnrad

Stirnrad

Stirnrad

Schaltelement

Schaltelement

Schaltelement

Schaltelement

Schalteinrichtung

Betätigungselement

Schalteinrichtung

Betätigungselement

Schaltsystem

Fluidzylinder

Fluidzylinder

Kolben

Kolben

Zylindergehäuse

Zylindergehäuse Kolbenstange

Kolbenstange

Schaltgabel

Schaltgabel

Kolbenfläche

Kolbenfläche

Kolbenfläche

Kolbenflächen

Druckraum

Druckraum

Druckraum

Druckraum

Anschluss

Anschluss

Anschluss

Anschluss

Leitung

Leitung

Leitung

Leitung

Sammelleitung

Schaltventil

Schaltventil

Schaltventil

Ventilblock

Druckanschluss

Druckanschluss

Druckanschluss

Tankanschluss

Tankanschluss

Tankanschluss

Arbeitsanschluss

Arbeitsanschluss 5 Arbeitsanschluss 6 Druckquelle 7 Tank 8 Federelement 9 Federelement 0 Federelement 1 Elektromagnet 2 Elektromagnet

73 Elektromagnet

74 Federelement

75 Federelement

76 Federelement

N Neutralgang

G1 bis G4 Gänge