DE10125172A1 - Hydraulische Schaltsteuerungsvorrichtung - Google Patents

Hydraulische Schaltsteuerungsvorrichtung

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Abstract

Eine hydraulische Schaltsteuerungsvorrichtung für ein mehrgängiges Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe, ist mit mindestens zwei Arbeitsleitungen, einer Druckleitung und einer Rücklaufleitung, mit mehreren jeweils doppelseitig wirksamen Schaltstellgliedern zum Ein- und Auslegen der Gänge und mit zwischen den Arbeitsleitungen und den Schaltstellgliedern angeordneten Regelventilen zur Steuerung der Schaltungsabläufe versehen. Es sind zwei als Magnetventile ausgebildete Regelventile zur beidseitigen Steuerung jeweils eines der Schaltstellglieder vorgesehen, und zwischen den Regelventilen und den Schaltstellgliedern ist ein Mehrwegeschaltventil zur wechselweisen Verbindung der Regelventile mit jeweils einem der Schaltstellglieder angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Schaltsteuerungsvorrichtung für ein mehrgängiges Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe, mit mindestens zwei Arbeitsleitungen, einer Druckleitung und einer Rücklaufleitung, mit mehreren doppelseitig wirksamen Schaltstellgliedern zum Ein- und Auslegen der Gänge, und mit zwischen den Arbeitsleitungen und den Schaltstellgliedern angeordneten Regelventilen zur Steuerung der Schaltungsabläufe.
Hydraulische Schaltsteuerungsvorrichtungen sind für unterschiedliche Getriebebauarten bekannt und können sowohl zur Übertragung von Wähl- und Schaltbewegungen von einem Schalt- oder Wählhebel auf zugeordnete Wähl- und Schaltstellglieder, d. h. zum ungeregelten Ein- und Auslegen der Gänge eines Schaltgetriebes oder zum Aktivieren und Deaktivieren der Fahrstufen eines Getriebeautomaten, als auch zur Ablaufsteuerung der Schaltvorgänge, d. h. der Steuerung der zeitlichen Abläufe der Gang- bzw. Fahrstufenwechsel, verwendet werden.
Aus der DE 41 17 734 A1 ist beispielsweise eine Schaltsteuerungsvorrichtung eines mehrgängigen Zahnräderwechselgetriebes bekannt, bei dem jedem der Schaltstellglieder jeweils ein mittels Steuerdrücken steuerbares Regelventil zugeordnet ist. Die Aktivierung und Deaktivierung der Schaltstellglieder erfolgt über ein Mehrwegeschaltventil, über das die Steuerdruckleitungen der Regelventile geschaltet, d. h. mit Druck beaufschlagt oder drucklos geschaltet werden. Das Mehrwegeschaltventil ist als Drehschieberventil ausgebildet und über einen elektrischen Schrittmotor verstellbar.
Nachteilig an dieser Schaltsteuerungsvorrichtung sind die große Anzahl der benötigten Regelventile, die durch die Auslegung der Regelventile fest vorgegebene Schaltcharakteristik der Schaltstellglieder, der hohe Aufwand durch die Verwendung von Steuerleitungen, und der komplizierte Aufbau des als Trommeldrehschieberventil ausgebildeten Mehrwegeschaltventils.
Es ergibt sich somit das Problem, diese gattungsbildende Schaltsteuerungsvorrichtung derart weiterzubilden, daß deren Aufbau vereinfacht und deren Funktionalität verbessert wird.
Das Problem wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß zwei als Magnetventile ausgebildete Regelventile zur beidseitigen Steuerung jeweils eines der Schaltstellglieder vorgesehen sind, und daß zwischen den Regelventilen und den Schaltstellgliedern ein Mehrwegeschaltventil zur wechselweisen Verbindung der Regelventile mit jeweils einem der Schaltstellglieder angeordnet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 14 angegeben.
Durch die Verwendung von zwei Regelventilen, die wechselweise zur Steuerung eines der Schaltstellglieder über das Mehrwegeschaltventil mit dem betreffenden Schaltstellglied verbunden werden, ist die Anzahl der insgesamt benötigten Regelventile im Vergleich zur gattungsbildenden Schaltsteuerungsvorrichtung deutlich reduziert. Vor einem Ein- oder Auslegen eines Gangs werden die beiden Verbindungsleitungen der Regelventile über das Mehrwegeschaltventil mit den beiden Zuleitungen des betreffenden, bevorzugt als Stellzylinder mit zwei gegensinnig wirksamen Druckräumen ausgebildeten Schaltstellgliedes verbunden und somit die beiden Regelventile diesem Schaltstellglied zugeordnet. Durch die Schaltung des Mehrwegeschaltventils erfolgt somit der Wählvorgang, d. h. die Auswahl der zu betätigenden Schaltstange bzw. Schaltmuffe des Getriebes. Der eigentliche Schaltvorgang, d. h. das Ein- und Auslegen eines der zugeordneten Gänge, erfolgt jeweils über die Steuerung der Regelventile, über die die Arbeitsleitungen, d. h. die Druckleitung und die Rücklaufleitung mit den Verbindungsleitungen geregelt verbindbar sind. Durch die Verwendung von zwei Regelventilen wird jeweils jedem Druckraum des aktivierten Schaltstellgliedes ein Regelventil zugeordnet, was eine optimale Steuerung eines Schaltungsablaufes ermöglicht. Aufgrund der Ausbildung der Regelventile als Magnetventile ist die Schaltcharakteristik, d. h. der zeitliche Verlauf des Schaltweges und der Schaltkraft, nicht fest vorgegeben, sondern variierbar. Beispielsweise ist dadurch eine individuelle Regelung der Schaltvorgänge jedes der Schaltstellglieder bzw. jeder der Gangschaltkupplungen möglich. Zumeist unterscheiden sich die Gangschaltkupplungen der niedrigen und der hohen Gänge durch die Verwendung unterschiedlicher Reibsynchronisationsvorrichtungen voneinander, was durch unterschiedliche, durch die Steuerung der Regelventile bewirkte Steuerungsabläufe berücksichtigt werden kann. Auch ist durch die Verwendung von Magnetventilen eine adaptive Steuerung der Schaltstellglieder, z. B. zur Kompensation von Verschleiß der Reibungskomponenten der jeweiligen Gangschaltkupplung, möglich. Insgesamt ist der Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltsteuerungsvorrichtung gegenüber dem Stand der Technik stark vereinfacht und deren Funktionalität deutlich verbessert.
Die beiden Regelventile sind vorteilhaft jeweils als ein 3/3-Wege-Magnetventil mit zwei Eingängen und einem Ausgang ausgebildet, bei dem die Eingänge jeweils mit einer der Arbeitsleitungen und der Ausgang über eine Verbindungsleitung mit dem Mehrwegeschaltventil verbunden sind, und das zwei Endstellungen, in der jeweils einer der Eingänge ungedrosselt mit dem Ausgang verbunden und der jeweils andere Eingang abgesperrt ist, und eine Mittelstellung als Ruhestellung, in der die Eingänge und der Ausgang abgesperrt sind, aufweist. Durch die Vermeidung eines unmittelbaren Übergangs von dem druckbeaufschlagten in den drucklosen Zustand zwischen den Endstellungen kann der Aufbau der Regelventile relativ einfach und preiswert gehalten werden. Im übrigen ermöglicht die abgesperrte Ruhestellung der Regelventile eine weitgehend drucklose und damit reibungsarme Schaltung des Mehrwegeschaltventils.
Es ist aber auch denkbar, daß beide Regelventile in einem einzigen Kombinationsregelventil zusammengefaßt sind. Hierdurch kann ein Regelventil eingespart werden, wodurch bei uneingeschränkter Funktionalität der Aufbau der Schaltsteuerungsvorrichtung weiter vereinfacht wird und deren Herstellungskosten gesenkt werden.
Als Bauart des Kombinationsregelventils kommt bevorzugt ein 4/5-Wege-Magnetventil mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen in Frage, bei dem die Eingänge jeweils mit einer der Arbeitsleitungen und die Ausgänge jeweils über eine Verbindungsleitung mit dem Mehrwegeschaltventil verbunden sind, und das zwei Endstellungen, in der jeder der Eingänge jeweils wechselseitig ungedrosselt mit einem der Ausgänge verbunden ist, zwei Zwischenstellungen, in denen der Eingang der Rücklaufleitung jeweils mit einem der Ausgänge verbunden und der Eingang der Druckleitung sowie der jeweils andere Ausgang abgesperrt sind, und eine Mittelstellung als Ruhestellung, in der der Eingang der Rücklaufleitung mit beiden Ausgängen verbunden und der Eingang der Druckleitung abgesperrt ist, aufweist.
Das Mehrwegeschaltventil kann als Drehschieberventil ausgebildet und mittels eines steuerbaren Stellantriebes in Schaltstellungen schaltbar sein, in der die Verbindungsleitungen jeweils mit Zuleitungen eines der Schaltstellglieder verbunden sind. Diese im Prinzip bekannte Bauweise eines Mehrwegeschaltventils ist platzsparend und bei entsprechender Bauweise funktionssicher.
Für den vorliegenden Anwendungsfall weist das Drehschieberventil vorteilhaft ein zylinderförmiges Gehäuse mit einem kreisscheibenförmigen eingangsseitigen Gehäusedeckel, einem kreisscheibenförmigen ausgangsseitigen Gehäusedeckel, und einem zwischen den Gehäusedeckeln um die Zylinderachse drehbar gelagerten kreisscheibenförmigen Drehschieber auf. Der eingangsseitige Gehäusedeckel ist mit zwei radial beabstandeten und weitgehend axial verlaufenden Eingangsbohrungen versehen. Der ausgangsseitige Gehäusedeckel weist mehrere Paare entsprechend radial beabstandeter und weitgehend axial verlaufender Ausgangsbohrungen auf. Der Drehschieber ist mit zwei mit jeweils einem Paar der Ausgangsbohrungen in Deckung bringbaren axialen Schaltbohrungen versehen. Und zwischen dem eingangsseitigen Deckel und dem Drehschieber sind zwei Ringräume zur drehwinkelunabhängigen Verbindung jeweils einer der Eingangsbohrungen mit einer der Schaltbohrungen angeordnet. Das Drehschieberventil ist somit relativ einfach aufgebaut und preiswert herstellbar. Die verschiedenen Schaltstellungen, in denen jeweils die beiden von den Regelventilen bzw. von dem einen Kombinationsregelventil kommenden Verbindungsleitungen mit den beiden Zuleitungen des betreffenden Schaltstellgliedes verbunden sind, werden durch das Verdrehen des Drehschiebers um die Zylinderachse erreicht.
Die Ringräume können jeweils durch eine in der Innenfläche des eingangsseitigen Gehäusedeckels oder in der eingangsseitigen Kreisfläche des Drehschiebers angeordnete und einfach herstellbare Ringnut gebildet werden. Um eine besonders große Querschnittsfläche und ein entsprechend großes Volumen der Ringräume zu erreichen, werden die Ringnuten vorteilhaft auf beiden der betreffenden einander gegenüberliegenden Flächen angeordnet.
Aufgrund geringer Herstellungskosten ist der Stellantrieb bevorzugt als Rotationsmotor und wegen guter Steuerbarkeit insbesondere als elektrischer Schrittmotor ausgebildet.
Der Rotationsmotor kann koaxial zu der Drehachse des Drehschiebers angeordnet sein, wobei zur Übertragung eines Stellmomentes auf den Drehschieber eine Zentralwelle vorgesehen ist, mit der der Drehschieber drehfest verbunden ist.
Alternativ dazu kann der Rotationsmotor radial beabstandet parallel zu der Drehachse des Drehschiebers angeordnet sein, wobei zur Übertragung eines Stellmomentes auf den Drehschieber ein Zahnradgetriebe vorgesehen ist, bei dem eines der Zahnräder durch den eine Außenverzahnung aufweisenden Drehschieber selbst gebildet wird, und das andere Zahnrad drehfest mit der Abtriebswelle des Rotationsmotors verbunden ist. Aufgrund der durch das Zahnradgetriebe erzielten Untersetzung ist die Verwendung eines kleineren, d. h. leistungsschwächeren und somit billigeren Rotationsmotors möglich.
Als weitere Alternative kann der Rotationsmotor auch rechtwinklig zu der Drehachse des Drehschiebers angeordnet sein, wobei zur Übertragung eines Stellmomentes auf den Drehschieber ein Schneckengetriebe vorgesehen ist, bei dem das Schneckenrad drehfest mit der Abtriebswelle des Rotationsmotors verbunden ist, und das Zahnrad durch den eine Außenerzahnung aufweisenden Drehschieber selbst gebildet wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau des Drehschieberventils ergibt sich aufgrund der einseitigen, von den Ringräumen ausgehenden Druckbelastung eine selbsttätige Hemmung des Drehschiebers gegen eine ungewollte Verdrehung. Dennoch kann zur Sicherheit eine Rastiervorrichtung zur Arretierung des Drehschiebers in den Schaltstellungen vorgesehen werden.
Diese Rastiervorrichtung kann mindestens einen in der zylindrischen Innenwand des Gehäuses radial beweglich und federbelastet gelagerten Rastierkörper und mehrere am Außenumfang des Drehschiebers angeordnete und entsprechend den Schaltstellungen in Umfangsrichtung beabstandete Vertiefungen umfassen.
Alternativ oder zusätzlich dazu sind auch ein in einer Kreisfläche des Gehäuses oder des Drehschiebers axial beweglich und federbelastet gelagerter Rastierkörper und mehrere an der gegenüberliegenden Kreisfläche (des Drehschiebers oder des Gehäuses) angeordnete und entsprechend den Schaltstellungen in Umfangsrichtung beabstandete Vertiefungen als Rastiervorrichtung möglich.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Schaltsteuerungsvorrichtung dienen.
Hierzu zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltsteuerungsvorrichtung mit zwei Regelventilen in Form eines Schaltschemas,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Schaltsteuerungsvorrichtung mit einem einzigen Kombinationsregelventil in Form eines Schaltschemas, und
Fig. 3a-3d ein als Drehschieberventil ausgebildetes Mehrwegeschaltventil der erfindungsgemäßen Schaltsteuerungsvorrichtung in verschiedenen Schnittansichten.
Fig. 1 zeigt in schematischer Form den Aufbau einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen hydraulischen Schaltsteuerungsvorrichtung 1. Zwei Arbeitsleitungen 2, 3, eine mit einer nicht abgebildeten Ölpumpe in Verbindung stehende Druckleitung 2 und eine mit einem nicht abgebildeten Ölsumpf in Verbindung stehende Rücklaufleitung 3, sind mit einem ersten Regelventil 4a und einem zweiten Regelventil 4b verbunden. Die Regelventile 4a, 4b sind weitgehend identisch aufgebaut und jeweils als ein 3/3-Wege- Magnetventil mit zwei Eingängen 5a, 6a; 5b, 6b und einem Ausgang 7a, 7b ausgebildet, wobei die Eingänge 5a, 5b; 6a, 6b jeweils mit einer der Arbeitsleitungen 2, 3 und der Ausgang 7a, 7b jeweils über eine Verbindungsleitung 8a, 8b mit einem Mehrwegeschaltventil 9 verbunden sind. Die Regelventile 4a, 4b weisen jeweils zwei Endstellungen 10a, 10b; 11a, 11b, in der jeweils einer der Eingänge 5a, 5b; 6a, 6b ungedrosselt mit dem betreffenden Ausgang 7a, 7b verbunden ist, und eine auch als Ruhestellung wirksame Mittelstellung 12a, 12b auf, in der die jeweiligen Eingänge 5a, 6a; 5b, 6b und der betreffende Ausgang 7a, 7b abgesperrt sind. Über das Mehrwegeschaltventil 9, das mittels eines steuerbaren Stellantriebes 13 in vier Schaltstellungen 14a-14d schaltbar ist, sind die Verbindungsleitungen 8a, 8b jeweils mit zwei Zuleitungen 15a, 16a-15d, 16d eines von vier doppelseitig wirksamen Schaltstellgliedern 17a-17d verbindbar.
Die Schaltstellglieder 17a-17d sind in Fig. 1 beispielhaft als Stellzylinder 18 mit zwei gegenüberliegend angeordneten und dementsprechend gegensinnig auf einen Stellkolben 19 wirksamen Druckräumen 20a, 20b ausgebildet, wobei jedem der Schaltstellglieder 17a-17d mindestens ein Gang, zumeist jedoch zwei Gänge zugeordnet sind, die jeweils durch eine Axialverschiebung 21 des Stellkolbens 19 schaltbar, d. h. ein- und auslegbar sind. Die abgebildete Schaltsteuerungsvorrichtung 1 ist für die Schaltsteuerung eines mehrgängigen Zahnräderwechselgetriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, mit sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang vorgesehen. Durch die Schaltung 22 des Mehrwegeschaltventils 9 in eine der Schaltstellungen 14a-14d werden die beiden Regelventile 4a, 4b über die Verbindung der Verbindungsleitungen 8a, 8b mit jeweils einem Paar der Zuleitungen 15a, 16a-15d, 16d mit dem zugeordneten Schaltstellglied 17a-17d verbunden, was einem Wählvorgang entspricht. Als steuerbarer Stellantrieb 13 des Mehrwegeschaltventils 9 kommt wegen seiner guten Steuerbarkeit bevorzugt ein elektrischer Schrittmotor zur Anwendung. Der dem Wählvorgang nachfolgende Schaltvorgang, d. h. das Ein- oder Auslegen eines Gangs, erfolgt über das zuvor gewählte Schaltstellglied 17a-17d, wobei der zeitliche Ablauf des Schaltvorgangs über die Regelventile 4a, 4b gesteuert wird. Dabei ermöglicht die Ausbildung der Regelventile 4a, 4b als Magnetventile eine individuelle Steuerung jedes der Schaltstellglieder 17a-17d in jeweils beide Richtungen, wogegen bei einer Verwendung von druckgesteuerten Regelventilen nachteilig eine fest vorgegebene, durch den Aufbau der Regelventile bestimmte Steuerungscharakteristik gegeben und demzufolge, wie bei der bekannten Schaltsteuerungsvorrichtung nach der DE 41 17 734 A1, eine feste Zuordnung der Regelventile zu den Schaltstellgliedern erforderlich wäre. Bei einer Umschaltung von einem Schaltstellglied 17a-17d auf ein anderes befinden sich die beiden Regelventile 4a, 4b bevorzugt in ihrer Mittelstellung 12a, 12b, so daß das Mehrwegeschaltventil 9 während der Umschaltung weitgehend drucklos ist und entsprechend reibungsarm betätigbar ist, d. h. mit geringer Stellkraft mittels des Stellantriebes 13 in eine andere Schaltstellung 14a-14d gebracht werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Schaltsteuerungsvorrichtung 1 wird im Vergleich zum Stand der Technik die Anzahl der erforderlichen Regelventile drastisch reduziert und der Steuerungsaufbau bei sogar verbesserter Funktionalität wesentlich vereinfacht.
In Fig. 2 ist als Alternative zur Schaltsteuerungsvorrichtung 1 nach Fig. 1 der Aufbau einer zweiten Ausführung einer erfindungsgemäßen hydraulischen Schaltsteuerungsvorrichtung 1' dargestellt. Der Unterschied zu Fig. 1 ist darauf beschränkt, daß die zwei Regelventile 4a, 4b der Schaltsteuerungsvorrichtung 1 nunmehr in einem einzigen Kombinationsregelventil 4' zusammengefaßt sind, das als ein 4/5-Wege-Magnetventil mit zwei Eingängen 5', 6' und zwei Ausgängen 7', 7" ausgebildet ist. Die Eingänge 5', 6' sind jeweils mit einer der Arbeitsleitungen 2, 3 und die Ausgänge 7', 7" jeweils über eine der Verbindungsleitungen 8a, 8b mit dem Mehrwegeschaltventil 9 verbunden. Das Kombinationsregelventil 4' weist zwei Endstellungen 23, 24, in der jeder der Eingänge 5', 6' jeweils wechselseitig ungedrosselt mit einem der Ausgänge 7', 7" verbunden ist, zwei Zwischenstellungen 25, 26, in denen der Eingang 6' der Rücklaufleitung 3 jeweils mit einem der Ausgänge 7", 7' verbunden und der Eingang 5' der Druckleitung 2 sowie der jeweils andere Ausgang 7', 7" abgesperrt sind, und eine auch als Ruhestellung wirksame Mittelstellung 27 auf, in der der Eingang 6' der Rücklaufleitung 3 mit beiden Ausgängen 7', 7" verbunden und der Eingang 5' der Druckleitung 2 abgesperrt ist. Der restliche Aufbau der Schaltsteuerungsvorrichtung 1' ist identisch mit dem der Schaltsteuerungsvorrichtung 1 nach Fig. 1.
Im vorliegenden Fall erfolgt die Steuerung des zeitlichen Ablaufes eines Schaltvorgangs, d. h. eines Ein- oder Auslegens eines Gangs mittels des zuvor ausgewählten Schaltstellgliedes 17a-17d über das Kombinationsregelventil 4', wobei die Ausbildung des Kombinationsregelventils 4' als Magnetventil eine individuelle Steuerung jedes der Schaltstellglieder 17a-17d in jeweils beide Richtungen ermöglicht. Bei einer Umschaltung von einem Schaltstellglied 17a-17d auf ein anderes befindet sich das Kombinationsregelventil 4' bevorzugt in seiner Mittelstellung 27, so daß das Mehrwegeschaltventil 9 während der Umschaltung weitgehend drucklos ist und entsprechend reibungsarm betätigbar ist. Im Vergleich zu der Schaltsteuerungsvorrichtung 1 nach Fig. 1 wird bei der vorliegenden Schaltsteuerungsvorrichtung 1' ein weiteres Regelventil eingespart, ohne eine Einschränkung der Funktionalität in Kauf nehmen zu müssen. Das Kombinationsregelventil 4' ist zwar im Vergleich zu einem der Regelventile 4a, 4b der Schaltsteuerungsvorrichtung 1 komplizierter und somit auch teurer in der Herstellung, durch die Reduzierung der Anzahl der Regelventile und die dadurch erzielte Vereinfachung der Schaltsteuerungsvorrichtung 1' ergibt sich aber dennoch eine Kosteneinsparung bei weitgehend uneingeschränkter Funktionalität.
In den Fig. 3a-3d ist ein Drehschieberventil 28 dargestellt, das bevorzugt als Mehrwegeschaltventil 9 der hydraulischen Schaltsteuerungsvorrichtung 1 nach Fig. 1 bzw. 1' nach Fig. 2 Verwendung findet, in Fig. 3a im Längsmittelschnitt, in Fig. 3b in der axialen Schnittansicht IIIB-IIIB nach Fig. 3a, in Fig. 3c in der axialen Schnittansicht IIIC -IIIC nach Fig. 3a, und in Fig. 3d in der axialen Schnittansicht IIID-IIID nach Fig. 3a. Das Drehschieberventil 28 weist ein zylinderförmiges Gehäuse 29 mit einem kreisscheibenförmigen eingangsseitigen Gehäusedeckel 30, einem kreisscheibenförmigen ausgangsseitigen Gehäusedeckel 31, und einem zwischen den Gehäusedeckeln 30, 31 um die Zylinderachse 32 drehbar gelagerten kreisscheibenförmigen Drehschieber 33 auf. Der eingangsseitige Gehäusedeckel 30 ist mit zwei radial beabstandeten und weitgehend axial verlaufenden Eingangsbohrungen 34a, 34b versehen, die zum Anschluß der Verbindungsleitungen 8a, 8b nach Fig. 1 und Fig. 2 vorgesehen sind. Der ausgangsseitige Gehäusedeckel 31 weist vier Paare entsprechend radial beabstandeter und weitgehend axial verlaufender Ausgangsbohrungen 35a, 36a-35d, 36d auf, die zum Anschluß der Zuleitungen 15a, 16a-15d, 16d nach Fig. 1 und Fig. 2 vorgesehen sind. Der Drehschieber 33 ist mit zwei mit jeweils einem Paar der Ausgangsbohrungen 35a, 36a-35d, 36d in Deckung bringbaren axialen Schaltbohrungen 37a, 37b versehen. In der Innenfläche 38 des eingangsseitigen Gehäusedeckels 30 sind zwei Ringnuten 39a, 39b zur drehwinkelunabhängigen Verbindung jeweils einer der Eingangsbohrungen 34a, 34b mit einer der Schaltbohrungen 37a, 37b angeordnet. Der Drehschieber 33 ist über eine Vierkantverbindung 40 drehfest mit einer Achse 41 verbunden, die drehbar in den Gehäusedeckeln 30, 31 gelagert ist. Die Achse 41 ist mit einem steuerbaren Stellantrieb 42 verbunden, der bevorzugt als elektrischer Schrittmotor ausgebildet ist und mittels dem eine Drehung 43 des Drehschiebers 33 in vier Schaltstellungen 44a-44d möglich ist, die den Schaltstellungen 14a-14d des Mehrwegeschaltventils 9 nach Fig. 1 und Fig. 2 entsprechen. Zur Abdichtung der Ringnuten 39a, 39b und der Schaltbohrungen 37a, 37b eingangsseitig sind drei große O-Ringe 45a-45c um die Ringnuten 39a, 39b und zwischen dem eingangsseitigen Gehäusedeckel 30 und dem Drehschieber 33 angeordnet. Insgesamt acht kleine O-Ringe 46a, 47a-46d, 47d, die um die Ausgangsbohrungen 35a, 36a-35d, 36d und zwischen dem ausgangsseitigen Gehäusedeckel 31 und dem Drehschieber angeordnet sind, dienen zur Abdichtung der Ausgangsbohrungen 35a, 36a-35d, 36d und der Schaltbohrungen 37a, 37b ausgangsseitig.
Durch seine konstruktive Ausbildung ist das Drehschieberventil 28 in seinen Abmessungen relativ kompakt und einfach aufgebaut. Das Drehschieberventil 28 stellt daher ein preiswert herstellbares und zuverlässig schaltbares Mehrwegeschaltventil 9 dar, das besonders für eine Verwendung in der hydraulischen Schaltsteuerungsvorrichtung 1 nach Fig. 1 bzw. 1' nach Fig. 2 geeignet ist.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Schaltsteuerungsvorrichtung
1
' Schaltsteuerungsvorrichtung
2
Arbeitsleitung, Druckleitung
3
Arbeitsleitung, Rücklaufleitung
4
a Regelventil
4
b Regelventil
4
' Kombinationsregelventil
5
a Eingang
5
b Eingang
5
' Eingang
6
a Eingang
6
b Eingang
6
' Eingang
7
a Ausgang
7
b Ausgang
7
' Ausgang
7
" Ausgang
8
a Verbindungsleitung
8
b Verbindungsleitung
9
Mehrwegeschaltventil
10
a Endstellung
10
b Endstellung
11
a Endstellung
11
b Endstellung
12
a Mittelstellung
12
b Mittelstellung
13
Stellantrieb
14
a Schaltstellung
14
b Schaltstellung
14
c Schaltstellung
14
d Schaltstellung
15
a Zuleitung
15
b Zuleitung
15
c Zuleitung
15
d Zuleitung
16
a Zuleitung
16
b Zuleitung
16
c Zuleitung
16
d Zuleitung
17
a Schaltstellglied
17
b Schaltstellglied
17
c Schaltstellglied
17
d Schaltstellglied
18
Stellzylinder
19
Stellkolben
20
a Druckraum
20
b Druckraum
21
Axialverschiebung
22
Schaltung
23
Endstellung
24
Endstellung
25
Zwischenstellung
26
Zwischenstellung
27
Mittelstellung
28
Drehschieberventil
29
Gehäuse
30
(eingangsseitiger) Gehäusedeckel
31
(ausgangsseitiger) Gehäusedeckel
32
Zylinderachse, Drehachse
33
Drehschieber
34
a Eingangsbohrung
34
b Eingangsbohrung
35
a Ausgangsbohrung
35
b Ausgangsbohrung
35
c Ausgangsbohrung
35
d Ausgangsbohrung
36
a Ausgangsbohrung
36
b Ausgangsbohrung
36
c Ausgangsbohrung
36
d Ausgangsbohrung
37
a Schaltbohrung
37
b Schaltbohrung
38
Innenfläche
39
a Ringnut
39
b Ringnut
40
Vierkantverbindung
41
Achse
42
Stellantrieb
43
Drehung
44
a Schaltstellung
44
b Schaltstellung
44
c Schaltstellung
44
d Schaltstellung
45
a (großer) O-Ring
45
b (großer) O-Ring
45
c (großer) O-Ring
46
a (kleiner) O-Ring
46
b (kleiner) O-Ring
46
c (kleiner) O-Ring
46
d (kleiner) O-Ring
47
a (kleiner) O-Ring
47
b (kleiner) O-Ring
47
c (kleiner) O-Ring
47
d (kleiner) O-Ring

Claims (14)

1. Hydraulische Schaltsteuerungsvorrichtung für ein mehrgängiges Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe, mit mindestens zwei Arbeitsleitungen (2, 3), einer Druckleitung (2) und einer Rücklaufleitung (3), mit mehreren jeweils doppelseitig wirksamen Schaltstellgliedern (17a-17d) zum Ein- und Auslegen der Gänge, und mit zwischen den Arbeitsleitungen (2, 3) und den Schaltstellgliedern (17a-17d) angeordneten Regelventilen zur Steuerung der Schaltungsabläufe, dadurch gekennzeichnet, daß zwei als Magnetventile ausgebildete Regelventile (4a, 4b) zur beidseitigen Steuerung jeweils eines der Schaltstellglieder (17a-17d) vorgesehen sind, und daß zwischen den Regelventilen (4a, 4b) und den Schaltstellgliedern (17a-17d) ein Mehrwegeschaltventil (9) zur wechselweisen Verbindung der Regelventile (4a, 4b) mit jeweils einem der Schaltstellglieder (17a-17d) angeordnet ist.
2. Schaltsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelventil (4a) jeweils ein 3/3-Wege-Magnetventil mit zwei Eingängen (5a, 6a) und einem Ausgang (7a) Verwendung findet, wobei die Eingänge (5a, 6a) jeweils mit einer der Arbeitsleitungen (2, 3) und der Ausgang (7a) über eine Verbindungsleitung (8a) mit dem Mehrwegeschaltventil (9) verbunden sind, und die Regelventile (4a) jeweils zwei Endstellungen (10a, 11a), in der jeweils einer der Eingänge (5a, 6a) ungedrosselt mit dem Ausgang (7a) verbunden und der jeweils andere Eingang (6a, 5a) abgesperrt ist, und eine Mittelstellung (12a) als Ruhestellung, in der die Eingänge (5a, 6a) und der Ausgang (7a) abgesperrt sind, aufweisen.
3. Schaltsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Regelventile (4a, 4b) in einem einzigen Kombinationsregelventil (4') zusammengefaßt sind.
4. Schaltsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kombinationsregelventil (4') ein 4/5-Wege-Magnetventil mit zwei Eingängen (5', 6') und zwei Ausgängen (7', 7") Verwendung findet, wobei die Eingänge (5', 6') jeweils mit einer der Arbeitsleitungen (2, 3) und die Ausgänge (7', 7") jeweils über eine Verbindungsleitung (8a, 5b) mit dem Mehrwegeschaltventil (9) verbunden sind, und das Kombinationsregelventil (4') zwei Endstellungen (23, 24), in der jeder der Eingänge (5', 6') jeweils wechselseitig ungedrosselt mit einem der Ausgänge (7', 7") verbunden ist, zwei Zwischenstellungen (25, 26), in denen der Eingang (6') der Rücklaufleitung (3) jeweils mit einem der Ausgänge (7', 7") verbunden und der Eingang (5') der Druckleitung (2) sowie der jeweils andere Ausgang (7", 7') abgesperrt sind, und eine Mittelstellung (27) als Ruhestellung, in der der Eingang (6') der Rücklaufleitung (3) mit beiden Ausgängen (7', 7") verbunden und der Eingang (5') der Druckleitung (2) abgesperrt ist, aufweist.
5. Schaltsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrwegeschaltventil (9) als Drehschieberventil (28) ausgebildet ist, und daß das Drehschieberventil (28) mittels eines steuerbaren Stellantriebes (42) in Schaltstellungen (44a-44d) schaltbar ist, in der die Verbindungsleitungen (8a, 8b) jeweils mit Zuleitungen (15a, 16a-15d, 16d) eines der Schaltstellglieder (17a-17d) verbunden sind.
6. Schaltsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil (28) ein zylinderförmiges Gehäuse (29) mit einem kreisscheibenförmigen eingangsseitigen Gehäusedeckel (30), einem kreisscheibenförmigen ausgangsseitigen Gehäusedeckel (31), und einem zwischen den Gehäusedeckeln (30, 31) um die Zylinderachse (32) drehbar gelagerten kreisscheibenförmigen Drehschieber (33) aufweist, wobei der eingangsseitige Gehäusedeckel (30) mit zwei radial beabstandeten und weitgehend axial verlaufenden Eingangsbohrungen (34a, 34b) versehen ist, der ausgangsseitige Gehäusedeckel (31) mehrere Paare entsprechend radial beabstandeter und weitgehend axial verlaufender Ausgangsbohrungen (35a, 36a-35d, 36d) aufweist, der Drehschieber (33) mit zwei mit jeweils einem Paar der Ausgangsbohrungen (35a, 36a-35d, 36d) in Deckung bringbaren axialen Schaltbohrungen (37a, 37b) versehen ist, und zwischen dem eingangsseitigen Deckel (30) und dem Drehschieber (31) zwei Ringräume zur drehwinkelunabhängigen Verbindung jeweils einer der Eingangsbohrungen (34a, 34b) mit einer der Schaltbohrungen (37a, 37b) angeordnet sind.
7. Schaltsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringräume jeweils durch eine in der Innenfläche (38) des eingangsseitigen Gehäusedeckels (30) und/oder in der eingangsseitigen Kreisfläche des Drehschiebers (33) angeordnete Ringnut (39a, 39b) gebildet werden.
8. Schaltsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (42) als Rotationsmotor, insbesondere als elektrischer Schrittmotor, ausgebildet ist.
9. Schaltsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsmotor koaxial zu der Drehachse (32) des Drehschiebers (33) angeordnet ist, und daß zur Übertragung eines Stellmomentes auf den Drehschieber (33) eine Zentralwelle vorgesehen ist.
10. Schaltsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsmotor parallel zu der Drehachse (32) des Drehschiebers (33) angeordnet ist, und daß zur Übertragung eines Stellmomentes auf den Drehschieber (33) ein Zahnradgetriebe vorgesehen ist, wobei eines der Zahnräder durch den eine Außenverzahnung aufweisenden Drehschieber (33) gebildet wird.
11. Schaltsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsmotor rechtwinklig zu der Drehachse (32) des Drehschiebers (33) angeordnet ist, und daß zur Übertragung eines Steilmomentes auf den Drehschieber (33) ein Schneckengetriebe vorgesehen ist, wobei das Schneckenrad mit der Abtriebswelle des Rotationsmotors verbunden ist, und das Zahnrad durch den eine Außenerzahnung aufweisenden Drehschieber (33) gebildet wird.
12. Schaltsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil (28) eine Rastiervorrichtung zur Arretierung des Drehschiebers in den Schaltstellungen (44a-44d) aufweist.
13. Schaltsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastiervorrichtung mindestens einen in der zylindrischen Innenwand des Gehäuses (29) radial beweglich und federbelastet gelagerten Rastierkörper und mehrere am Außenumfang des Drehschiebers (33) angeordnete und entsprechend den Schaltstellungen (44a-44d) in Umfangsrichtung beabstandete Vertiefungen umfasst.
14. Schaltsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastiervorrichtung einen in einer Kreisfläche des Gehäuses (29) oder des Drehschiebers (33) axial beweglich und federbelastet gelagerten Rastierkörper und mehrere an der gegenüberliegenden Kreisfläche (des Drehschiebers oder des Gehäuses) angeordnete und entsprechend den Schaltstellungen (44a-44d) in Umfangsrichtung beabstandete Vertiefungen umfaßt.
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