DE1089641B

DE1089641B - Switching and synchronizing device for a multi-stage gear change gearbox of road and rail vehicles

Info

Publication number: DE1089641B
Application number: DEB23745A
Authority: DE
Inventors: Karl Breuer
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1953-01-13
Filing date: 1953-01-13
Publication date: 1960-09-22

Description

Schalt- und Synchronisiereinrichtung für ein mehrstufiges Zahnräderwechselgetriebe von Straßen-und Schienenfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalt- und Synchronisiereinrichtung für ein mehrstufiges Zahnräderwechseigetriebe von Straßen- und Schienenfahrzeugen finit .dauernd im Eingriff :stehenden, über Lamellen mit der Antriebswelle kuppelbaren Zahnräderpaaren, wobei jode Lamnellenkupplung einen Arbeitskolben für ein auf zwei verschiedene Drücke regelbares Druckmittel aufweist, das über eine von einem Gangwähler beeinflußte Umschaltvorrichtung steuerbar ist.Switching and synchronizing device for a multi-stage gear change transmission of road and rail vehicles The invention relates to a switching and Synchronizing device for a multi-stage gear change transmission of road and rail vehicles finite. Constantly in engagement: standing, via lamellae with the drive shaft couplable gear pairs, with jode multi-plate clutch Has working piston for a pressure medium that can be regulated to two different pressures, which can be controlled via a switching device influenced by a gear selector.

Bei den bekannten Schalt- und Synchronisiereinrichtungen dieser Art ist als Umschalteinrichtung eine Nockenwelle mit je zwei jeder Lamellenkupplung zugeordneten Ventilen für ein pneumatisches Druckmittel mit reduziertem und vollem Druck vorgesehen. Uni die Zahnräderpaare einer Gangstufe des Zahnräderwechselgetriebes durch Beaufschlagen des Arbeitskolbens mit dem Druckmittel reduzierten Druckes zum Gleichlauf und hierauf mit dem Druckmittel vollen Druckes stoßfrei zu kuppeln, ist die Nockenwelle mittels einer Handkurbel in die entsprechende Stellung zu bringen. Diese Schalt- und Synchronisiereinrichtung macht jedoch Schaltstöße beim Einschalten einer Gangstufe nicht unmöglich, weil die Bedienung der Nockenwelle willkürlich vom Fahrer des Straßen-bzw. Schienenfahrzeuges ohne Rücksicht auf den beim Umschalten der Ventile vorhandenen Drehzahlunterschied der Zahnräderpaare vorgenommen werden kann.In the known switching and synchronizing devices of this type is a camshaft with two of each multi-plate clutch as the switching device associated valves for a pneumatic pressure medium with reduced and full Pressure provided. Uni the gear pairs of a gear stage of the gear change transmission by applying the working piston with the pressure medium reduced pressure for Synchronism and then to be coupled smoothly with the pressure medium at full pressure bring the camshaft into the appropriate position using a hand crank. However, this switching and synchronizing device makes switching shocks when switching on one gear step is not impossible because the camshaft is operated arbitrarily from the driver of the road or. Rail vehicle regardless of the when switching of the valves existing speed difference of the gear pairs can be made can.

Es ist auch schon eine Reibungshauptkupplung für Kraftfahrzeuge bekannt: die durch eine Feder einrückbar und ,durch einen Elektromotor ausrückbar Ist. Hierzu wind der Stromkreis des die Hauptkupplung ausrückenden Elektromotors durch Kontakte am Gestänge .des Gashebels bei ,dessen Niederdrücken vor der Regelung der Brennstoffzufuhr zurr Antriebsmotor des Kraftfahrzeuges unterbrochen. Um Schalt-Stöße der Hauptkupplung zu vermeiden, ist eine von einem Ausgleichsgetriebe gebildete Synchronisiereinrichtung vorgesehen, deren eines Zentralrad von der Antriebswelle und deren anderes Zentralrad von der Abtriebswe.lle angetrieben wird. Das Gehäuse des Ausgleichsgetrieibes ist als Bremsring ausgebildet, das auf Kontakte eincwirkt, die in den Stromkreis des Elektromotors geschaltet ,sind. Diese Kontakte sind infolge der Mitnahme des Bremsringes nur bei Gleichlauf der Antriebs- und Abtriebswelle getrennt, so daß die Hauptkupplung bei synchronem Lauf dieser Wellen ohne Schaltstoß eingeschaltet werden kann. An Stelle des Ausgleichsgetriebes können auch zwei von der Antriebs- bzw. Abtriebswelle angetriebene koaxiale Fliehkraftreglür vorgesehen sein, die gegeneinander auf den Kontrakthebel einwirken und bei Gleichlauf der Wellen die Kontakte trennen. Da jedoch bei ungleichem Lauf der Wellen die Hauptkupplung vollständig getrennt getrennt ist, also ihre beiden Kupplungsteile nicht aufeinander schleifen, wird auch kein Wellengleichlauf erzwungen, wodurch lange Schaltpausen entstehen.A main friction clutch for motor vehicles is also known: which can be engaged by a spring and disengaged by an electric motor. For this purpose, the circuit of the electric motor disengaging the main clutch winds through contacts on the linkage of the throttle lever, the depression of which is interrupted before regulating the fuel supply to the drive motor of the motor vehicle. In order to avoid shift shocks in the main clutch, a synchronizing device formed by a differential gear is provided, one central gear of which is driven by the drive shaft and the other central gear is driven by the output shaft. The housing of the compensating gear is designed as a brake ring that acts on contacts that are connected to the electric motor circuit. As a result of the dragging of the brake ring, these contacts are only separated when the drive and output shafts are synchronized, so that the main clutch can be switched on without switching jolt when these shafts run synchronously. Instead of the differential gear, two coaxial centrifugal force regulators driven by the drive or output shaft can also be provided, which act against one another on the contract lever and separate the contacts when the shafts are synchronized. However, since the main coupling is completely separated when the shafts run unevenly, i.e. its two coupling parts do not slip against each other, shaft synchronism is not forced, which results in long switching pauses.

Weiterhin ist eine Schalteinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der in ,der Artwendung auf Zweigangplanetenraadgetrieabe durch Abbremsen des Sonnenrades ein kleineres übersetzungsverhältnis des Planetenradgetriebes erhalten wind. Hierzu ist ein auf die Bremset des Sonnenrades einwirkender hydraulischer Arbeitszylinder vorgesehen, dessen Druckmittel von einer Umschaltvorrichtung gesteuert ist. Diese Umschaltvorrichtung besteht aus einem mit dein Gangwähler verbundenen Umschaltscbieber, der einer Regelvorrichtung nachgeschaltet ist. Durch Einstellen des Umschaltschiebers auf den Schnellgang wird das Druckmittel der Regelvorrichtung über eine Drossel zugeführt, .die zeitabhängig den Druckmittelzulauf zum Arbeitszylinder so steuert, daß der Druck nur allmählich ansteigt. Hierdurch soll ein sanftes Einrücken des Schnellganges erzielt werden. Diese bekannte Schalteinrichtung, die auch auf nur durch Kupplungen schaltbare Wechselgetriebe anwendbar ist, wobei an Stelle der Bremse für das Sonnenrad sinngemäß eine zweite Schaltkupplung betätigt wird, arbeitet jedoch lediglich in Abhängigkeit von der Zeit und nimmt,daher keine Rücksicht auf die beim Einrücken .des Schnellganges tatsächlich bestehenden Drehzahlverhältnisse der .Antriebs- und Abtriebswelle, wodurch unter Umständen die Synchronisierungsphase unnötig lange dauert oder auch zu kurz sein kann, so daß durch zu frühes Beaufschlagen mit dem vollen Druck trotzdem ein Schaltstoß auftreten kann. Bei einer weiteren bekannten Schalteinrichtung, die für die Hauptkupplung von Kraftfahrzeugen bestimmt ist, wird der erste Teil des Einrückhubes schnell und der zweite Teil verzögert zurückgelegt. Um eine Schaltstufe des Wechselgetriebes einzuschalten, wird die Hauptkupplung durch Öldruck ausgerückt und nach Beendigung des Schaltvorganges unter dem Druck von Schließfedern allmählich eingerückt. Der Einrückvorgang erfolgt daher unabhängig von den tatsächlichen Drehzahlen der zu kuppelnden Zahnräder des einzuschaltenden Zahnradpaares der Gangstufe lediglich nach der Zeit. Ein stoßfreies Einschalten ist daher bei dieser Schalteinrichtung nicht gewährleistet.Furthermore, a switching device for motor vehicles is known at the in, the turn on two-speed planetary gearbox by braking the sun gear a smaller gear ratio of the planetary gear received wind. For this is a hydraulic working cylinder that acts on the brake of the sun gear provided, the pressure medium is controlled by a switching device. These Changeover device consists of a changeover bend connected to your gear selector, which is connected downstream of a control device. By setting the toggle slide The pressure medium of the control device is switched to overdrive via a throttle which controls the pressure medium supply to the working cylinder as a function of time, that the pressure rises only gradually. This is intended to ensure that the Overdrive can be achieved. This known switching device, which is also based on only Shift gears switchable by clutches can be used, with the brake in place of a second clutch is actuated for the sun gear, but works only depending on the time and takes, therefore, no consideration for the Engagement of the overdrive, the actual speed ratios of the .drive and output shaft, which can cause the synchronization phase to be unnecessarily long lasts or can be too short, so that if the a shift shock can still occur at full pressure. With another known switching device intended for the main clutch of motor vehicles is, the first part of the engagement stroke is fast and the second part is decelerated covered. The main clutch is used to engage a shift stage of the gearbox disengaged by oil pressure and after completion of the switching process under the pressure gradually indented by closing springs. The engagement process is therefore carried out independently of the actual speeds of the gears to be coupled to the one to be switched on Gear pair of the gear stage only according to the time. A bumpless switch-on is therefore not guaranteed with this switching device.

Schließlich sind bereits Kupplungslamellen mit einer oder mehreren Spiral.nuten in beiden Lamellenffächen bekannt, deren inneres Ende zum Eintritt des Schmieröles offen und deren anderes Ende geschlossen ist, wodurch eine gute Schmierung beim Gleiten erzielt wird.Finally, there are already clutch plates with one or more Spiral grooves are known in both lamellar surfaces, the inner end of which is at the entrance of the lubricating oil is open and the other end is closed, making a good Lubrication is achieved when sliding.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe zu schaffen, bei der beim Einstellen einer Gangstufe zum Auf- oder Ahwärtsschalten des Wechselgetriel)es zunächst ein Gleichlauf des Zahnrades dieser Gangstufe mit der Antriebswelle erzwungcn und nach eingetretenem Gleichlauf selbsttätig ohne jede Schaltpause eine feste Verbindung mit der Antriebswelle hergestellt wird. Hierdurch werden die Nachteile der bekannten Einrichtungen mit willkürlich oder nur in Abhängigkeit von der Zeit gesteuerter Synchronisierphase beseitigt, die Synchronisierphase auf die urbedingt notwendige Dauer beschränkt und Schaltstöße zuverlässig vermieden.The object of the invention is to provide a switching device for gear change transmissions to create when setting a gear for upshifting or upshifting of the change gear) there is initially a synchronism of the gear of this gear level with forcing the drive shaft and automatically without any after synchronism has occurred Switching pause a firm connection with the drive shaft is established. Through this the disadvantages of the known devices are arbitrary or only dependent eliminated by the time-controlled synchronization phase, the synchronization phase the necessary duration is limited and gearshift surges are reliably avoided.

Die Erfindung besteht darin, daß die Umschaltvorrichtung für das Druckmittel von einem durch eine Drehzahlvergleichseinrichtung für die Umlaufgeschwindigkeit der zu kuppelnden Teile beeinflußten Druckumschaltventil mit zwei auf verschiedeneDrücke eingestellten und mit einer Druckerzeugungsanlage verbundenen Reduzierventilen gebildet ist, die den Druck .des Druckmittels, das in an sich bekannter Weise über ein mit dem Gangwähler gekuppeltes Vorwählventil dem Arbeitskolben zugesteuert wird, derart regeln, daß beim Einstellen einer Gangstufe der zugeordnete Arbeitskolben mit dem niedrigen und bei Gleichlauf der Antriel`swelle mit dem zu kuppelnden Zahnrad mit dem hohen Druck beaufschlagt ist.The invention consists in that the switching device for the pressure medium of one by a speed comparison device for the rotational speed the parts to be coupled influenced the pressure switching valve with two different pressures set and with a pressure generating system connected reducing valves formed is that the pressure .des pressure medium, which in a known manner via a with the gear selector coupled preselection valve is controlled to the working piston, in such a way regulate that when setting a gear, the associated working piston with the low and with synchronism of the drive shaft with the gear to be coupled the high pressure is applied.

In vorteilhafter Weise weisen die Lamellen der Lamellenkupplung in ihren Reibflächen als Öltaschen wirkende Radialnuten uni in diese mündende konzentrische Ringnuten auf.Advantageously, the disks of the multi-disk clutch in their friction surfaces acting as oil pockets uni radial grooves in this opening concentric Ring grooves.

Durch die Erfindung wird das Synchronisieren der Antriebswelle mit dem Zahnrad der einzuschaltenden Gangstufe unter Verwendung eines verhältnismäßig geringen Druckes der Reibungskupplung herbeigeführt, so daß dieser Vorgang außerordentlich weich und ohne nennenswerten Verschleiß der Lamellen unter annähernd reiner Flüssigkeitsreibung erfolgt. Anschließend wird ein uni ein Vielfaches des Anfangsdruckes gesteigerter Haftdruck angewendet, der die Reibungskupplung verläßlich in ihrer Schließstellung hält und die Übertragung großer Drehmomente ermöglicht. Außerdem zeichnet sich die Erfindung durch einen geringen Bauaufwand und einen kleinen Platzbedarf aus. Diese Vorteile sind insbesondere für schwere Straßen- und Schienentriebfahrzeuge von Bedeutung, bei denen das Wechselgetriebe hohe Antriebsdrehmomente sowohl beim Anfahren als auch Befahren langanhaltender Bergfahrten großer Steigung ausgesetzt ist. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt Abb.1 die Schalt- und Synchronisiereinrichtung und Abb. 2 eine Kupplungslamelle.The invention synchronizes the drive shaft with the gear of the gear to be engaged using a relatively low pressure brought about by the friction clutch, so that this process is extraordinary soft and without significant wear of the lamellae with almost pure fluid friction he follows. Then the pressure is increased by a multiple of the initial pressure Adhesive pressure applied, which the friction clutch reliably in its closed position holds and enables the transmission of large torques. In addition, the Invention by a low construction cost and a small footprint. These Advantages are particularly important for heavy road and rail locomotives, in which the gearbox has high drive torques both when starting up as even driving long mountain journeys is exposed to steep gradients. In the An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing. Fig. 1 shows the switching and synchronizing device and Fig. 2 shows a clutch plate.

Ein Straßenfahrzeug mit großer Antriebsleistung, oder ein Schienentriebfahrzeug, z. B. eine Lokomotive, ist .mit einem mehrgänzigen Wechselgetriebe ausgestattet, dessen Zahnräderpaare ständig im Eingriff sind. .jeweils eines der Zahnräder 1 bzw. 2 dieser Zahnradpaare ist auf der Antriebswelle 3 lose angeordnet. In der Zeichnung sind nur die auf der Antriebswelle 3 vorgesehenen Zahnräder 1 und 2 zweier Zahnradpaare dargestellt jedes dieser Zahnräder ist m-it einer Reibungskupplung 4 versehen, durch die eine Verbindung des Zahnradas 1 bzw. 2 mit der Antriebswelle 3 hergestellt werden kann. Jede Reibungskupplung 4 besteht aus einer fest auf der Antriebswelle 3 angeordneten Muffe 5 mit einem unter den Zahnkranz 6 des Zahnrades 1 bzw. 2 greifenden Flansch 7. Auf dessen Mantelfläche sowie auf der inneren Mantelfläche des Zahnkranzes 6 sind axial verschiebbar ineinandergreifende ringförmige Lamellen 8 vorgesehen. An der Stirnseite des die Lamellen 8 überragenden Zahnkranzes 6 ist eine als Anlage für die Lamellen 8 dienende Ringscheibe 9 befestigt, die sich bis zur Muffe 5 erstreckt, um den von den Lamellen 8 eingenommenen Raum 10 öldicht abzuschließen. Im Radkörper 11. des Zahnrades 1 bzw. 2 sind ringförmige zylindrische Aussparungen 12 für je einen Arbeitskolben 13 angeordnet, der bei der Beaufschlagung mit einem hydraulischen Druckmittel die Lamellen 8 an die Anlage bzw. gegenein.anderpreßt. Das Druckmittel wird jedem Arbeitskolben 13 durch eine im Mantel der Zahnradnabe 14 ausmündende Bohrung 15 bzw. einen Kanal zugeführt. Die Zahnradnabe 14 ist von einer Büchse 16 .spielfrei umschlossen, in deren Innenfläche eine Ringnut 17 vorgesehen ist, die die Mündung der Bohrung 15 überdeckt. Diese Muffe ist feststehend angeordnet und mit einer in die Ringnut 17 mündenden Zuführungsleitung 18 für das Druckmittel versehen. Ferner ist an der Reibungskupplung-4 eine als Fliehkraftregler ausgebildete Drehzahlvergleichseinrichtung 19 angeordnet, deren Regelmuffe 20 mit einer Nut 21 in der äußeren :Mantelfläche vergehen ist. Diese Regelmuffe ist auf der mit der Antriebswelle 3 fest verbundenen Muffe 5 urdrehbar, jedoch axial verschiebbar angeordnet. An der freien Stirnfläche der Muffe 5 sowie an der Ringscheibe 9 des Zahnrades 1 bzw. 2 ist je ein Ringblech 22 befestigt, dessen Außenrand 23 kegelförmig nach innen zur Regelmuffe 20 abgebogen ist. Bei ungleichem Lauf des Zahnrades 1 bzw. 2 und der Antriebswelle 3 bzw. Muffe 5 drehen sich auch diese Ringbleche mit unterschiedlicher Drehzahl. Zwischen diesen Ringblechen und der Regelmuffe 20 sind Federn 24 und radial nach außen bewegliche kugelförmige Fliehgewichte 25 vorgesehen. Diese Federn halten die Regelmuffe 20 in ihrer Mittellage, jedoch wird sie bei ungleichem Lauf der Muffe 5 und des Zahnrades 1 bzw. 2 durch die unter der ungleichen Fliehkraft verschiedene radiale Abstände von der Antriebswellenachse einnehmenden Fliehgewicht 25 in Richtung des den kleineren Abstand aufweisenden Fliehgewichtes 25 axial verschoben. In die Nut 21 der Regelmuffe 20 greift das eine Ende eines waagebalkenartigen Hebels 26, dessen anderes Ende finit dem verdickt ausgebildeten Ende eines Winkelhebels 27 im Eingriff steht. Das andere Ende des Winkelhebels wirkt auf den Steuerkolben 28 eines Druckumschaltventils 29 ein. Nimmt bei Gleichlauf der Antriebswelle 3 und des Zahnrades 1 bzw. 2 ,die Regelmuffe 20 ihre Mittellage ein, so wird der in sie eingreifende Hebel 26 geschwenkt und beim Auflaufen auf die Verdickung des Winkelhebels 27 dieser um ein vorbestimmtes Maß geschwenkt, wodurch der Steuerkolben 28 des Druckumschaltventils 29 in gleicher Weise um ein vorbestimmtes Maß axial verschoben wird. Das Druckumschaltventi129 ist über drei Rohranschlüsse der Druckmittelvorlaufleitung 30, 31 und 32 an eine Druckerzeugungsanltge 33, beispielsweise eine Zahnradpumpe für das hydraulische Druckmittel, angeschlossen. Durch zwei Durchgangsbohrungen 34 und 35 sowie eine Ringnut 36 im Steuerkolben 28 des Druckumschaltventils 29 wird je nach dessen Stellung der Durchgang des Druckmittels zu zwei Leitungen 37, 38 und einer 7,ulaufleitung 39 hergestellt, von denen die Leitungen 37 und 38 mit Reduzierventilen 40 und 41 versehen sind und im Sumpf enden. Das Reduzierventi140 der in der Zeichnung mit dem Anschluß für die D.ruckmittelvorlaufleitung 31 verbundenen Leitung 37 ist auf einen Druck von etwa 1 atü und .das Reduzierventil 41 der anderen Leitung 38 auf einen Druck von etwa 10 atü eingestellt. Die im Bereich .der Ringnut 36 des Steuerkolbens 28 angeschlossene Zulaufleitung 39 führt zu einem Arbeitszylinder 42, dessen Kolben 43 auf die Hauptkupplung des Fahrzeuges im Sinn des Ausrückens einwirkt. Dieses Ausrücken findet statt, wenn der Steuerkolben 28 des Druckumschaltventils 29 ,den Druckmitteldurchfluß zur Verbindun gsleitung 37 für :den niedrigen Druck hergestellt hat. Die zu den Büchsen 16 führenden Zuführungsleitungen 18 sind an ein Vorwählt' 44 angeschlossen. Das Vorwählventil 44 ist mit der Druckerzeugungsanlage 33 Jurch eine Leitung 45 verbunden, von der die Druckmittelvorlaufleitung 32 abzweigt. Zum Einstellen des Kolbens 46 des Vorwählventils 44 ist dieser über ein Übertragungsgestänge 47 mit dem Gangwähler 48, z. B. am Lenkrad 49 des Fahrzeuges, verbunden.A road vehicle with a large drive power, or a rail locomotive, e.g. B. a locomotive, is equipped with a multi-change gearbox, the gear pairs of which are constantly in engagement. Each one of the gears 1 or 2 of these gear pairs is loosely arranged on the drive shaft 3. In the drawing, only the gears 1 and 2 of two gear pairs provided on the drive shaft 3 are shown. Each friction clutch 4 consists of a sleeve 5 fixedly on the drive shaft 3 with a flange 7 engaging under the ring gear 6 of the gear wheel 1 or 2. On the end face of the ring gear 6 protruding beyond the lamellae 8, an annular disk 9 serving as an abutment for the lamellae 8 is attached, which extends up to the sleeve 5 in order to seal off the space 10 occupied by the lamellae 8 in an oil-tight manner. In the wheel body 11 of the gear 1 or 2, annular cylindrical recesses 12 are arranged for one working piston 13 each, which presses the lamellae 8 against the system or against one another when a hydraulic pressure medium is applied. The pressure medium is fed to each working piston 13 through a bore 15 opening out in the jacket of the gear wheel hub 14 or a channel. The gear hub 14 is enclosed. This sleeve is arranged in a stationary manner and is provided with a feed line 18 opening into the annular groove 17 for the pressure medium. In addition, a speed comparison device 19 designed as a centrifugal governor is arranged on the friction clutch 4, the regulating sleeve 20 of which has a groove 21 in the outer jacket surface. This regulating sleeve is non-rotatable on the sleeve 5 fixedly connected to the drive shaft 3, but is arranged so as to be axially displaceable. On the free end face of the sleeve 5 and on the ring disk 9 of the gear wheel 1 or 2, an annular plate 22 is attached, the outer edge 23 of which is bent conically inwards towards the regulating sleeve 20. If the gear wheel 1 or 2 and the drive shaft 3 or sleeve 5 run unevenly, these annular plates also rotate at different speeds. Springs 24 and spherical flyweights 25 which can move radially outward are provided between these annular plates and the regulating sleeve 20. These springs hold the regulating sleeve 20 in its central position, but if the sleeve 5 and the gear wheel 1 or 2 run unevenly, the centrifugal weight 25, which takes up different radial distances from the drive shaft axis under the unequal centrifugal force, is moved in the direction of the centrifugal weight 25, which has the smaller distance axially displaced. One end of a horizontal beam-like lever 26, the other end of which is finely engaged with the thickened end of an angle lever 27, engages in the groove 21 of the regulating sleeve 20. The other end of the angle lever acts on the control piston 28 of a pressure switchover valve 29. If, when the drive shaft 3 and the gearwheel 1 or 2 are synchronized, the regulating sleeve 20 assumes its central position, the lever 26 engaging in it is pivoted and when it hits the thickening of the angle lever 27, it is pivoted by a predetermined amount, whereby the control piston 28 of the pressure switching valve 29 is axially displaced by a predetermined amount in the same way. The Druckumschaltventi129 is connected via three pipe connections of the pressure medium supply line 30, 31 and 32 to a Druckzeugungsanltge 33, for example a gear pump for the hydraulic pressure medium. Through two through bores 34 and 35 and an annular groove 36 in the control piston 28 of the pressure switching valve 29, depending on its position, the passage of the pressure medium to two lines 37, 38 and a 7, ulaufleitung 39 is produced, of which the lines 37 and 38 with reducing valves 40 and 41 are provided and end in the swamp. The reducing valve 140 of the line 37 connected to the connection for the pressure medium supply line 31 in the drawing is set to a pressure of about 1 atm and the reducing valve 41 of the other line 38 is set to a pressure of about 10 atm. The inlet line 39 connected in the area of the annular groove 36 of the control piston 28 leads to a working cylinder 42, the piston 43 of which acts on the main clutch of the vehicle in the sense of disengagement. This disengagement takes place when the control piston 28 of the pressure switching valve 29, the pressure medium flow to the connection line 37 for: has made the low pressure. The feed lines 18 leading to the cans 16 are connected to a preselector 44. The preselection valve 44 is connected to the pressure generation system 33 by a line 45 from which the pressure medium supply line 32 branches off. To adjust the piston 46 of the preselector valve 44, it is connected to the gear selector 48 via a transmission linkage 47, e.g. B. on the steering wheel 49 of the vehicle connected.

Die Wirkungsweise der Schalt- und Synchronisiereinrichtung ist folgende: Um einen Gangwechsel des Wechselgetriebes vorzunehmen, wird .der Kolben 46 des Vorwählventils 44 mittels des Gangwählers 48 in die der gewünschten Schaltstufe entsprechende Stellung gebracht. In dieser Stellung des Kolbens 46 ist sowohl .die mit dem Arbeitskolben 13 für .die Reibungskupplung 4 der einzuschaltenden Schaltstufe verbundene Zuführungsleitung 18 über die Leitung 45 wie auch .der Arbeitszylinder ; 42 der Hauptkupplung über die Zulaufleitung 39, die Ringnut 36 im Steuerkolben 28 des Druckumschaltventils 29 und die Druckmittelvorlaufleitung 32 mit derDruckerzeugungsanlage33 verbunden. Gleichzeitig ist auch die Druckmittelvorlaufleitung 32 mittels der ; Druckmittelvorlaufleitung 31 über die Durchgangsbohrung 35 im Steuerkolben 28 des Druckumschaltventils 29 und das Reduzierventil 40 für den niedrigen Druck in der Leitung 37 mit dem Sumpf der Druckerzeugungsanlage 33 verbunden, so daß der Druckmittel-druck in dem gesamten Leitungssystem .der Druckerzeugungsanlage 33 absinkt. Die Rebungskupptung 4 wird daher mit niedrigem Druck eingerückt und dadurch ein Angleichen der Drehzahl der Antriebswelle 3 an die des Zahnrades 2 durch Schleifen der Lamellen 8 erreicht. Während der Dauer dieses Drehzahlangleiches ist die Hauptkupplung des Schienenfahrzeuges durch den Arbeitszylinder 42 ausgerückt, um die Antriebswelle 3 drehmoment- und schwungmassenfrei zu machen. Weiterhin wird während des Drehzahlangleiches die Regelmuffe 20 der Drehzahlvergleichseinrichtung 19 durch .die Fliehgewichte 25 in die Mittellage gebracht und hierdurch der Steuerkolben 28 des Druckumschaltventils 29 mittels des Hebels 26 und Winkelhebels 27 entgegen der Federkraft verschoben. Durch .das Verschieben dieses Steuerkolbens erfolgt ein Unterbrechen der zum Arbeitszylinder 42 führenden Zulauf leitung 39 durch diesen Steuerkolben, und es wird die Druckmittelvorlaufleitung 32 über die Druckmittelvorlaufl-eitung 30 mit .der -das Reduzierventi141 für den hohen Druck enthaltenden Leitung 38 verbunden. Der dabei im gesamten Leitungssystem der Druckerzeugungsanlage33 ansteigende Druck bewirkt ein kraftschlüssiges Schließen der Reibungskupplung 4 und somit eine feste Verbindung des Zahnrades 2 mit der Antriebswelle 3 ohne jeden Schaltstoß, die eine Übertragung großer Drehmomente erlaubt.The mode of operation of the switching and synchronizing device is as follows: In order to change the gear of the gearbox, the piston 46 of the preselector valve 44 by means of the gear selector 48 in the position corresponding to the desired shift stage brought. In this position of the piston 46 is both .the with the working piston 13 for .the friction clutch 4 of the switching stage connected to the supply line 18 via line 45 as well as .the working cylinder; 42 of the main clutch over the feed line 39, the annular groove 36 in the control piston 28 of the pressure switching valve 29 and the pressure medium supply line 32 are connected to the pressure generating system 33. At the same time, the pressure medium supply line 32 is also by means of the; Pressure medium supply line 31 via the through hole 35 in the control piston 28 of the pressure switching valve 29 and the low pressure reducing valve 40 in line 37 with the sump the pressure generating system 33 connected, so that the pressure medium pressure in the entire Line system .the pressure generation system 33 drops. The Rebungskupptung 4 is therefore engaged with low pressure and thereby an equalization of the speed of the Drive shaft 3 to that of the gear 2 is achieved by grinding the slats 8. The main clutch of the rail vehicle is on for the duration of this speed adjustment disengaged by the working cylinder 42 to the drive shaft 3 and torque to make flywheel free. Furthermore, the regulating sleeve is activated during the speed adjustment 20 of the speed comparison device 19 by .the flyweights 25 in the central position brought and thereby the control piston 28 of the pressure switching valve 29 by means of the Lever 26 and angle lever 27 moved against the spring force. By moving This control piston interrupts the one leading to the working cylinder 42 Inlet line 39 through this control piston, and it becomes the pressure medium supply line 32 via the pressure medium supply line 30 with .der -das reducing valve141 for the high pressure containing line 38 connected. The one in the entire pipeline system the pressure generating system33 increasing pressure causes a force-locking closure the friction clutch 4 and thus a fixed connection of the gear 2 with the drive shaft 3 without any shift shock, which allows the transmission of large torques.

Um nach dem Anfahren des Fahrzeuges die zweite Gangstufe einzuschalten, wird der Kolben 46 des Vorwählventil.s 44 durch den Gangwähler 48 in die gezeichnete Lage gebracht.To switch on the second gear after starting the vehicle, the piston 46 of the Vorwählventil.s 44 through the gear selector 48 in the drawn Brought location.

Das auf den Gleichlauf der Antriebswelle 3 und des mit dieser zu kuppelnden Zahnrades 1 bzw. 2 ansprechendeDruckumschaltventi129 kann mit derDrehzahlvergleichseinrichtung auch durch elektromagnetische oder hydraulische Steuerglieder verbunden sein.The synchronism of the drive shaft 3 and the one to be coupled with it Gear 1 or 2 responding pressure switch-over valve 129 can with the speed comparison device also be connected by electromagnetic or hydraulic control members.

Die Lamellen 8 der Reibungskupplung 4, vorzugsweise die Außenlamellen, weisen an zwei einander gegenüberliegenden Stellen als Öltaschen wirkende und in schmale Ringnuten 50 ihrer Reibflächen mündende Radialnuten 51 auf, wie Abb. 2 zeigt. Dadurch wird eine Schmierung und Kühlung .der Lamellen 8 während des Synchroni.sierungsvorganges erreicht, woben die Radialnuten 51 den Kriechweg des Öls beim Haftschalter verkleinern.The disks 8 of the friction clutch 4, preferably the outer disks, have at two opposite points acting as oil pockets and in Narrow annular grooves 50 on their friction surfaces opening radial grooves 51, as Fig. 2 shows. This ensures lubrication and cooling of the lamellae 8 during the synchronization process reached, whereby the radial grooves 51 reduce the creepage distance of the oil in the adhesive switch.

Die Ansprüche 2 bis 4 sind echte Unteransprüche und gelten nur in Verbindung reit Anspruch 1.Claims 2 to 4 are genuine subclaims and only apply in Compound riding claim 1.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Switching and synchronizing device for a multi-stage Gear change transmissions of road and rail vehicles with constantly in mesh standing gear pairs that can be coupled to the drive shaft via lamellae, wherein each multi-plate clutch has a working piston for one that can be regulated to two different pressures Has pressure means, which is influenced by a changeover device by a gear selector is controllable, characterized in that the switching device for the pressure medium one by a speed comparison device (19) for the rotational speed of the parts to be coupled influenced the pressure switch valve (29) with two different Pressures adjusted and connected to a pressure generating system (33) reducing valves (40 and 41) is formed, the pressure of the pressure medium; that in itself known Via a preselector valve (44), the working piston, coupled to the gear selector (48) (13) is controlled in such a way that when a gear step is set, the assigned Working piston with the low and with synchronism of the drive shaft with the too coupling gear is subjected to the high pressure.

2. Switching and synchronizing device according to claim 1, characterized in that -the speed comparison device (19) for each pair of gears (1 and 2) by a centrifugal governor with at least two independent flyweights (25) acting together on an axially displaceable regulating sleeve (20) ), of which one flyweights are driven by the drive shaft (3) and the other flyweights are driven by the pair of gears to be coupled and both of which are in an operational context via.

3. Switching and synchronizing device according to claims 1 and 2, characterized in that that the pressure of the pressure medium adjusting pressure switch valve (29) with a on the main clutch: the drive shaft (3) acting working cylinder (42) connected which is controlled by the pressure switching valve so that during synchronization the main clutch until the drive shaft is synchronized with the gear pair to be coupled (1 or 2) is disengaged.

4. Switching and synchronizing device according to one of the preceding claims, characterized in that the disks (8) of the friction clutch (4) have radial grooves (51) which open into them as oil pockets and concentric annular grooves (50) opening into them. Considered publications: German Patent Nos. 457 880, 598 719, 626 447, 646 103; 714 379, 739 783, 814 704; German patent applications p 5311711/63 c D (published on February 15, 1951), M 4223 1I / 63 c (published on October 25, 1951); French patent specification No. 711323.