DD141190A1 - Pneumatische schalteinrichtung fuer zahnradgetriebe - Google Patents

Description

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Titel der Erfindung

Pneumatische Schalteinrichtung für Zahnradgetriebe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Pneumatische Schalt einrichtungen werden für Zahnradgetriebe verwendet j bei denen Kupplungsmuffen zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung für eine gewünschte Kraftübertragung mittels einer bestimmten Betätigungskraft axial verschoben werden sollen«

Charakterisierung der bekannten technischen Lösungen

Es sind pneumatische Schaltgeräte bekannt, die aus einem Zylinder bestehen, in dem ein auf einer Kolbenstange befestigter Kolben angeordnet ist. Dabei dient die in Gleitbohrungen der Zylinderdeckel gelagerte Kolbenstange über entsprechende Schaltelemente (z„ B. Hebel, Schaltgabel, Schaltwelle usw·) zum axialen Verschieben von Kupplungsmuffen zum Zwecke des Schaltens« Diese pneumatischen Schaltgeräte sind in sich geschlossene, separate Baugruppen, die außerhalb des Getriebes an geeigneter Stelle am Getriebegehäuse befestigt sind. Diese Bauart von pneumatischen Schaltgeräten hat eine Reihe von Nachteilen, z. B.:

- hoher Pertigungs- und Materialaufwand durch die Verwendung mehrerer erforderlicher Übertragungselemente (z. B. Kolbenstange, Hebel, Schaltwelle, Schaltgabel, Gleitsteine usw·)

- Beeinträchtigung der Funktion durch den Einfluß aggressiver Mittel auf die außerhalb des Getriebegehäuses angeordneten Schaltgeräte

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weiterer Fertigungs- und Materialaufwand für den Korrosionsschutz und die Kapselung der betroffenen Bauteile.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine pneumatische Schalteinrichtung für Getriebe zu schaffen, die mit wesentlich-geringerem Aufwand an Fertigungszeit und Material die gleiche Punktion erfüllt, bei der die Nachteile der Korrosionsgefährdung vermieden werden, die Hauptbauteile der jeweiligen Nenngröße standardisiert sind und der erforderliche Bauraum auf ein Minimum reduziert.wird·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, pneumatische Schaltgeräte nicht außerhalb des Getriebegehäuses anzuordnen, sondern dieselben durch geeignete Formgebung der Getriebegehäusekonturen und sinnvoller Ausnutzung vorhandener Bauräume in das Getriebe mit zu integrieren und dabei einigen Bauelementen Mehrfachfunktionen zu- -\ zuordnen, so daß bestimmte Bauteile, die bei herkömmlichen pneumatischen Schaltgeräten vorhanden sind, entfallen« Brfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst: Um eine Getriebewelle ist konzentrisch ein Ringkolben angeordnet, dessen Außenkontur aus zwei unterschiedlichen Außendurchmessern besteht, die mittels Dichtelement en in die zugehörigen Zylinderbohrungen eines entsprechend ausgeführten Getriebegehäuseteils eingepaßt sind, und der axial um einen bestimmten Schaltweg S bis za einer im Getriebegehäuseteil über ein Standardelement fixierte Anschlagscheibe bzw· einer Anschlagfläche verschoben werden kann, wobei zwischen Ringkolben und Getriebegehäuseteil ein kreisringförmiger Zylinderraum gebildet wird,

der zur einseitigen Druckluftbeaufschlagung des Ringkolbens dient« Die Innenkpntur des Ringkolbens ist als umlaufender konzentrischer Bund ausgebildet, dessen vordere Stirnfläche an der Außenwand einer axial verschiebbaren, drehfest mit der Getriebewelle verbundenen Kupplungsmuffe anliegt .und an dessen hinterer Stirnfläche über standardisierten Halteelementen die Kupplungsmuffe mit dem Ringkolben axial arretiert wird, wobei während jeder Axialbewegung, bei der der Rihgkolben die Kupplungsmuffe zum Zweck des Schaltens axial verschiebt, an diesen Anlageflächen eine Relativbewegung zwischen dem sich nicht drehenden Ringkolben und der sich mit der Getriebewelle drehenden Kupplungsmuffe stattfindet,,

Die Riickbewegung des Ringkolbens einschließlich Kupplungsmuffe in die Ausgangsstellung erfolgt durch eijae zwischen Anschlagscheibe bzw* Anschlagfläche und Ringkolben vorgespannte, konzentrisch angeordnete Zentralfeder, die sich beim Schaltvorgang zusammendrückt und bei Abschaltung der Druckluft die Rückbewegung bewirkt. Dabei wird die Ausgangsstellung des Ringkolbens und. der mit ihm axial arretierten Kupplungsmuffe durch eine Anschlagfläche für den kleinen Außendurchmesser des Ringkolbens im Getriebegehäuseteil bzw« an der Planschbuchse fixierte Muß auf Grund konstruktiver Gegebenheiten die Montage des Ringkolbens mit seinem großen Außendurchmesser zuerst erfolgen, so wird eine sich in der großen Zylinderbohrung des Getriebegehättseteils zentrierenden Planschbuchse vorgesehen, die auf der Ringkolbenseite eine zylindrische Bohrung enthält, in die der kleine Außendurchmesser des Ringkoibens mittels Dichtelement eingepaßt ist und auf der anderen Seite eine zweite zylindrische Bohrung enthält, die das Wälzlager zur lagerung der Getriebewelle aufnimmt.

Zwischen diesen beiden Bohrungen befindet sich ein Anschlagbund, der zur Lagearretierung des Ringkolbens und damit der Kupplungsmuffe in der Ausschaltstellung dient und den für die einseitige Druckluftbeaufschlagung des Ringkolbens erforderlichen minimalen kreisringförmigen Zylinderraum gewährleistet. Die Plansehbuehse selbst ist unter Verwendung eines standardi-

sierten Abdichtelementes mittels ihrem Plansch durch übliche standardisierte Verbindungselemente mit dem Getriebegehäuseteil fest verschraubt. . Ist die Anzeige der eingeschalteten Schaltstellung durch eine elektrische Kontrollampe über einen elektrischen Kontaktgeber erforderlich, so erhält der Ringkolben an seinem großen Außendurchmesser eine umlaufende Betätigungsschräge, die während des Einschaltvorganges ein Zwischenglied zur Betätigung des elektrischen Kontaktgebers bewegt.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden«

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Pig. 1 eine pneumatische Schalteinrichtung zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung zwischen zwei Wellen in aus- und eingeschaltetem Zustand

Fig« 2 eine pneumatische Schalteinrichtung mit eingebauter Planschbuchse für die Aufnahme des kleinen Außendurchmessers des Ringkolbens und eines Wälzlagers zur Lagerung der Getriebewelle in aus- und eingeschaltetem Zustand

Die erfindungsgemäße Ausführung der pneumatischen Schalteinrichtung besteht nach Pig. 1 aus dem Ringkolben 1, der konzentrisch um eine Getriebewelle 2 angeordnet ist· Der Ringkolben 1 ist mit seinem großen Außendurchmesser 3 über ein Dichtelement 4 in der großen Zylinderbohrung 5 des zylindrischen Getriebegehäuseteils 6 und mit seinem kleinen Außendurchmesser 7 über ein Dichtelement 8 in der kleinen Zylinderbohrang 9 des Getriebegehäuseteila 6 eingepaßt. Br kann um einen bestimmten Schaltweg s bis zu einer im Getriebegehäuseteil 6 über ein Standardelement 10 fixierten Anschlagscheibe 11 axial verscho-

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ben werden· Dabei entsteht zwischen Ringkolben 1 und Getriebegehäuseteil 6 ein kreisringförmiger Zylinderi'aum 12, in den die Druckluftzuführung 13 für die einseitige Druckluftbeaufschlagung des Ringkolbens 1 mündet« Die Innenkontur des Ringkolbens 1 ist als umlaufender konzentrischer Bund 14 ausgebildet, dessen vordere Stirnfläche 15 an den Außenrand 16 einer axial verschiebbaren, drehfest mit der Getriebewelle 2 verbundenen Kupplungsmuffe 17» anliegt·.

Bei Beaufschlagung des kreisringförmigen Zylinderraumes 12 mit Druckluft wird der Ringkolben 1 in axiale Richtung bewegt und verschiebt dabei gleichzeitig die Kupplungsmuffe 17 in Schaltrichtung. Hierbei entsteht zwischen der vorderen Stirnfläche 15 des umlaufenden konzentrischen Bundes 14 des sich nicht drehenden Ringkolbens 1 und den Außenrand 16 der sich mit der Getriehewelle 2 drehenden Kupplungsmuffe 17 eine Relativbewegunge Die Schaltwegbegrenzung des Ringkoibens 1 v/ird durch eine Anschlagscheibe 11 erzielt, die sich über ein standardisiertes Sicherungselement 10 im Getriebegehäuseteil 6 abstützt, Ζϊ/ischen dieser Anschlagscheibe 11 und der vorderen Stirnfläche 15 am umlaufenden konzentrischen Bund 14 des Ringkolbens 1 ist die vorgespannte Zentralfeder 18 angeordnet, die beim Einschaltvorgang zusammengedrückt wird und bei Abschaltung der Druckluft die Rückbewegung des Ringkolbens 1 in Ausschaltstellung bewirkt, bis er in der Endlage an eine Anschlagfläche des Getriebegehäuseteils 6 anschlägt. Die Anschlagfläche 19 ist so bemessen, daß eine für die Druckluftbeaufschlagung des Ringkolbens 1 erforderliche Mindestgröße des kreisringförraigen Zylinderraumes 12 entsteht» Bei seiner Rü6kbewegung nimmt der Ringkolben 1 mit der hinteren Stirnfläche 20 seines umlaufenden konzentrischen Bundes 14 über eine standardisierte Scheibe 21, die sich an einem mit der Kupplungsmuffe 17 verbundenen standardisierten Sicherungselement 22 abstützt, die Kupplungsmuffe 17 wieder mit in die Ausschaltstellung zurück. Dabei entsteht ebenfalls Relativbewegung zwischen der hinteren Stirnfläche 20 des umlaufenden konzentrischen Bundes 14 des sich nicht drehenden Ringkolbens 1 und der sich mit der

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Kupplungsmuffe 17 und der Getriebewelle 2 drehenden standardisierten Scheibe 21·

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung der pneumatischen Schalteinrichtung nach Pig. 2 ist im zylindrischen Gehäuseteil 6 nur eine große Zylinderbohrung 5 vorhanden, in der auf der einen Seite der große Außendurchmesser 3 des Ringkolbens 1 über ein Dichtelement 4 eingepaßt ist und in der auf der anderen Seite die Planschbuchse 23 mit ihrem Paßsita 24 zentriert ist. Die Planschbüchse 23 besitzt auf der Innenseite ringkolbenseitig eine zylindrische Bohrung'25» iii der der kleine Außendurchmesser 7 des Ringkolbens 1 mittels Dichtelement 8 eingepaßt ist, und daneben eine zweite zylindrische Bohrung 26, die das Wälzlager 27 zur Lagerung der Getriebewelle 28 aufnimmt. Zwischen beiden zylindrischen Bohrungen 25;26 der Planschbuchse 23 befindet sich ein Anschlagbund 29» der zur Lagerarretierung des Ringkolbens 1 in der Ausschaltstellung dient und den für die einseitige Druckluftbeaufschlagung des Ringkolbens 1 erforderlichen kreisringförmigen Zylinderraum 12 gewährleistet. Die Planschbuchse 23 selbst wird mittels ihrem Plansch 30 über den Lagerdeckel 31, der in bekannter Weise das Wälzlager 27 fixiert, unter Verwendung üblicher standardisierter Verbindungselemente fest mit dem Getriebegehäuseteil 6 verschraubt, wobei das standardisierte Dichtelement 32 die erforderliche Abdichtung zwischen Planschbuchse 23 und Getriebegehäuseteil 6 bewirkt.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung nach Pig. 2 ist zwischen der vorderen Stirnfläche 15 des umlaufenden konzentri~ sehen Bundes 14 des Ringkolbens 1 und der Anschlagfläche 33 des Getriebegehäuseteils 6, die als Schaltwegbegrenzung dient, ebenfalls die vorgespannte Zentralfeder 18 angeordnet, während bei Zuschaltung bzw. Abschaltung der Druckluft die gleiche Punktionsweise abläuft wie gemäß Pig. 1.

Pur die Anzeige der eingeschalteten Schaltet ellung des Ringkolbens 1 durch eine elektrische Kontrollampe über einen elektrischen Kontaktgeber besitzt der Ringkolben 1 am vorderen Teil seines großen Außendurchmessers 3 eine umlaufende Betätigungsschräge 34, die während der Axialbewegung des Ringkolbens 1 zum Zweck des .Einschaltvorganges ein Zwischenglied 35 zur Betätigung des elektrischen Kontaktgebers bewegte

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Claims (1)

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   Erfindungsanspruch

   1. Pneumatische Schalteinrichtung für Zahnradgetriebe, bei denen eine "Kupplungsmuffe" zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung für eine gewünschte Kraftübertragung mittels einer bestimmten Betätigungskraft axial verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein axial verschiebbarer, sich nicht drehender Ringkolben (1), der konzentrisch um eine Getriebewelle (2;28) angeordnet ist, als Außenkontur auf der. einen Seite einen großen Außendurchmesser (3) besitzt, welcher über ein Dichtelement (4) in der großen Zylinderbohrung (5) eines zylindrischen Getriebegehäuseteils (6) eingepaßt ist, und auf der anderen Seite einen kleinen Außendurchmesser (7) besitzt, welcher über ein Dicht element (8) in der kleinen Zylinderbohrung (9) des zylindrischen Getriebegehäuseteils (6) bzw. in der zylindrischen Bohrung (25) der Planschbuchse (23) eingepaßt ist, und diese Zylinderbohrungen als Führungen für die Axialbewegung des Ringkolbens (T) dienen, wobei zwischen . Ringkolben (1) und Getriebegehäuseteil (6) bzwo Flanschbuchse (23) ein für die einseitige Druckluftbeaufschlagung des Ringkolbens (1) erforderlicher kreisringförmiger Zylinderraum (12) vorhanden ist, während die Innenkontur des Ringkplbens (1) als umlaufender konzentrischer Bund (14) ausgebildet ist, dessen vordere Stirnfläche (15) eine Gleitfläche für den Außenrand (16) der axial verschiebbaren, drehfest mit der sich drehenden Getriebewelle (2) verbundenen Kupplungsmuffe (17) bildet und zur Axialbewegung der Kupplungsmuffe (17) um einen bestimmten Schaltweg s des Ringkolbens (1) bis zu einer im Getriebegehäuseteil (6) über ein Standardelement (10) fixierten Anschlagscheibe (11) bzw« einer Anschlagfläche (33) dient, wobei die zwischen Ringkolben (1) und Anschlagscheibe (11) bzw. Anschlagfläche (33) vorgespannte und zusammengedrückte Zentralfeder (18) bei Abschaltung der Druckluft die Rückbewegung des Ringkolbens (1) übernimmt, während nun die hintere Stirnfläche (20) seines umlaufenden konzentrischen Bundles (14) in

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   bindung mit Standardelementen (21;22), die mit der Kupplungsmuffe (17) verbunden sind, als Gleitfläche für die zur Rückbewegung der sich drehenden Kupplungsmuffe (17) dient»

   Pneumatische Schalteinrichtung nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Getriebegehäuseteil (6) zur Aufnahme des Ringkolbens (1) entweder mit einer großen ZyI Inder bohrung (-5) und einer kleinen Zylinderbohrung (9) ausgeführt ist, oder bei Vorhandensein der Notwendigkeit den Ringkolben (T) zuerst mit seinem großen Außendurchmesser (3) zu montieren* nur eine große Zylinderbohrung (5) enthält, in der auf der einen Seite der große Außendurchmesser (3) des Ringkolbens (1) mittels Dichtelement (4) eingepaßt ist und auf der anderen Seite eine Planschbuchse (23) mit ihrem Paßsitz (24) zentriert ist, die ringkolbenseitig eine zylindrische Bohrung (25) aufweist, in der der kleine Außendurchmesser (7) des Ringkolbens (1) mittels Dichtelement (8) eingepaßt ist und daneben eine zweite zylindrische Bohrung (26) besitzt, die das Wälzlager (27) zur Lagerung der Getriebewelle (28) aufnimmt, wobei sich zwischen beiden zylindrischen Bohrungen (25;2£) ein Anschlagbund (29) befindet, der zur Lagearretierung des Ringkolbens (1) in der Ausschaltstellung dient und den für die einseitige Druckluftbeaufschlagung des Ringkolbens (1) erforderlichen minimalen kreisringförmigen Zylinderraum (12) gewährleistet, während die Flanschbuchse (23) selbst unter Verwendung eines standardisierten Dichtelementes (32) mittels ihrem Flansch (30) durch übliche standardisierte Verbindungselemente fest mit dem Getriebegehäuseteil (6) verschraubt wird»

   Pneumatische Schalteinrichtung nach Punkt·. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Ringkolben (1) für die Anzeige der eingeschalteten Schaltstellung durch eine elektrische Kontrollampe über einen elektrischen Kontaktgeber am vorderen Teil seines großen Außendurchmessers (3) eine umlaufende Betätigungsschräge

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   (34) besitzt, die während der Axialbewegung des Ringkolbens (1) zum Zweck des Einschaltvorganges ein Zwischenglied

   (35) zur Betätigung des elektrischen Kontaktgebers bewegt·