DE1177948B

DE1177948B - Schaltsperrvorrichtung fuer das Geschwindigkeits- und Fahrtrichtungswechselgetriebe von Hub-fahrzeugen und aehnlichen Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1177948B
Application number: DEY295A
Authority: DE
Inventors: Erik Nilsson; Robert Schenck
Original assignee: Yale and Towne GmbH
Current assignee: Yale and Towne GmbH
Priority date: 1958-06-13
Filing date: 1958-06-13
Publication date: 1964-09-10

Description

Schaltsperrvorrichtung für das Geschwindigkeits-und Fahrtrichtungswechselgetriebe von Hubfahrzeugen und ähnlichen Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltsperrvorrichtung für das Geschwindigkeits- und Fahrtrichtungswechselgetriebe von Hubstaplern und ähnlichen Kraftfahrzeugen mit mehreren synchronisierten Vorwärts- und Rückwärtsgängen und mit einer dem Kraftübertragungszug zugeordneten, trennfähigen Hauptreibungskupplung, wobei die Schaltsperrvorrichtung das Wechseln der Fahrtrichtung nur bei Stillstand oder annäherndem Stillstand des Fahrzeuges und bei ausgerückter Hauptreibungskupplung zuläßt.
Bei Hubfahrzeugen und ähnlichen Fahrzeugen kommt es häufig vor, daß von einer Fahrtrichtung in die entgegengesetzte Fahrtrichtung geschaltet werden muß. Hierbei ist es leicht möglich, noch während der Fahrt und ohne auszukuppeln, die Schaltbewegung für das Umschalten von einem Gang einer Fahrtrichtung in einen Gang entgegengesetzter Fahrtrichtung einzuleiten, wobei Synchronisiereinrichtungen und Zahnräder des Getriebes empfindlich beschädigt werden können.
Zwar ist bereits eine Schaltsperrvorrichtung für Geschwindigkeits- und Fahrtrichtungswechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere von durch Brennkraftmaschinen angetriebenen Schienenfahrzeugen, bekanntgeworden, wobei das Getriebe ein Wechselgetriebe und eine Wendekupplung sowie eine dem Kraftübertragungszug zugeordnete, trennfähige Hauptreibungskupplung aufweist und die Schaltsperrvorrichtung das Wechseln der Fahrtrichtung nur bei Stillstand oder annäherndem Stillstand des Fahrzeuges und bei ausgerückter Hauptreibungskupplung zuläßt.
Die hierfür benötigten Mittel sind jedoch relativ kompliziert und aufwendig und dementsprechend störanfällig. Bei der bekannten Sperrvorrichtung ist es nämlich zunächst erforderlich, den Schalthebel für das Betätigen der Wendekupplung in Abhängigkeit von der Stellung des Brennstoffhebels einer Brennkraftmaschine derart zu versperren, daß ein Umschalten der Wendekupplung nur bei stillstehender Antriebsmaschine bzw. bei Leerlauf derselben und ausgerückter Hauptreibungskupplung möglich ist. Um dann zu vermeiden, daß bei stillstehender bzw. im Leerlauf laufender Antriebsmaschine und sich beispielsweise durch Schieben oder Ziehen oder Bergabrollen fortbewegendem Fahrzeug ein Schalten der Wendekupplung in einer der Fahrtrichtung nicht entsprechenden Weise erfolgt, ist es dann weiterhin erforderlich, einen relativ komplizierten Steuermechanismus zwischen eine Laufachse des Fahrzeuges und die Wendekupplung einzuschalten, derart,. daß die Wendeschaltmuffe der Wendekupplung nur in die .der gerade vorhandenen Fahrtrichtung entsprechende Stellung eingerückt werden kann, d. h., solange das Fahrzeug vorwärts. fährt, ist ein Umschalten auf Rückwärtsfahrtstellung im Wendegetriebe nicht möglich, und umgekehrt. Die zwischen Laufachse und Wendekupplung geschaltete Steuervorrichtung weist hierbei für jede Fahrtrichtung eine hydraulische Pumpe auf, die über ein Ventilschiebersystem die Wendekupplung in vorstehend beschriebenem Sinne beeinflussen. Durch die Gesamtheit der vorstehend geschilderten Maßnahmen wird folglich erreicht, daß bei der bekannten Anordnung ein Umschalten der Fahrtrichtung nur bei Stillstand des Fahrzeuges und nur bei ausgerückter Hauptreibungskupplung möglich ist.
Gegenüber der bekannten,, vorstehend geschilderten, relativ verwickelten Ausbildung soll durch die Erfindung eine Lösung geschaffen werden, die bei sehr einfacher Konstruktion dennoch absolut zuverlässig in der Wirkung ist und zudem an jeder bereits vorhandenen Schaltvorrichtung in relativ einfacher Weise noch nachträglich anbringbar ist.
Dies wird bei der eingangs angeführten Schaltsperrvorrichtung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der vom Fahrer betätigte Schalthebel in einer in der Schaltrichtung für den Fahrtrichtungswechsel beweglichen, durch Verriegelungsmittel in der Stellung entweder für Vorwärtsfahrt oder für Rückwärtsfahrt sperrbaren Kulisse geführt ist: Im einzelnen ergeben sich dann verschiedene Ausführungsmöglichkeiten für die Anordnung und Verriegelung bzw. Freigabe der Kulisse. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform kann man z. B. die den Schalthebel führende Kulisse an dem einen Ende um ein Gelenk schwenkbar und durch Eingriff des Verriegelungsmittels in Ausnehmungen am gegenüberliegenden anderen Ende verriegelbar anordnen. Dies ist für sich in ähnlicher konstruktiver Ausführung, jedoch zu anderen Zwecken, bekannt, wobei eine auf einer Schaltplatte um einen Bolzen drehbar Gelagerte, mit einer Aussparung für das Hindurchführen des Schalthebels versehene Sperrplatte mit einem nockenförmigen Ansatz an ihrem freien Ende gegen einen federnden Anschlagstift od. dgl. greift und die Federkraft dieses Anschlagstiftes überwinden muß, bevor der Schalthebel von einer Ganggruppe auf die andere umgeschaltet werden kann. Bekannt sind auch Sperrplatten für den Schalthebel von Zahnräderwechselgetrieben, die durch einen unter Federbelastung stehenden Klauenkipphebel gesperrt bzw. freigegeben werden können. Bei beiden bekannten Ausführungen ist die Federsperre jedoch nicht steuerbar.
Die Steuerung des Verriegelungsmittels kann in Weiterbildung der Erfindung wiederum in verschiedener Weise erfolgen. So kann man das Verriegelungsmittel von einer Laufachse des Fahrzeuges über einen an sich bekannten Bremswächter bzw. über einen vom Kupplungspedal betätigten Schalter elektromagnetisch steuern.
Man kann aber auch das Verriegelungsmittel von einer Laufachse des Fahrzeuges über ein Tastventil und einen öldruckkolben bzw. ein von dem Kupplungspedal betätigtes öldruckventil hydraulisch steuern oder das Verriegelungsmittel von einer Laufachse des Fahrzeuges über einen Fliehkraftregler und ein Hebelgestänge und ein von dem Kupplungspedal betätigtes weiteres Verriegelungsmittel mechanisch steuern.
Grundsätzlich bekannt ist bereits, bei Vorrichtungen zur Steuerung einer Welle bzw. einer Gruppe von Wellen bei Wechselgetrieben von Straßen- bzw. Eisenbahnfahrzeugen oder ähnlichen Einrichtungen in Abhängigkeit von dem Bewegungszustand eines oder mehrerer Schaltorgane Fühlelemente vorzusehen, welche teils auf mechanischem, teils auf elektrischem und teils auf hydraulischem Wege die Abtastergebnisse zwecks Steuerung der betreffenden Wellen weiterleiten. Ferner sind Sperrvorrichtungen für Schaltelemente von Wechselgetrieben für Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen die Schaltelemente erst nach Entsperrung durch ein Kupplungsorgan verstellbar sind. Für die zuletzt genannten, in den Ansprüchen 2 bis 5 gekennzeichneten Merkmale wird Schutz nur in Verbindung mit den vorhergehenden, im Anspruch 1 enthaltenen Merkmalen beansprucht.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele für die Schaltsperrvorrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 das Schaltbild und die wichtigsten Teile einer elektrischen bzw. elektromagnetisch gesteuerten Schaltsperrvorrichtung, F i g. 2 das Schaltbild und die wesentlichen Teile einer hydraulisch gesteuerten Schaltsperrvorrichtung, F i g. 3 das Schaltbild und die wichtigsten Teile einer mechanisch gesteuerten Schaltsperrvorrichtung, F i g. 4 die Führungskulisse für den Schalthebel mit dem von dem Kupplungspedal gesteuerten Sperrteil nach F i g. 3 im Grundriß.
Nach F i g. 1, in welcher eine elektrische Schaltsperre dargestellt ist, ist der Schalthebel l in einer Kulisse 2 geführt und diese durch einen Elektromagneten 3 verriegelbar. Die Führungskulisse 2 ist an dem einen Ende bei 13 schwenkbar gelagert und an dem anderen Ende mit Eingriffsöffnungen für einen von dem Elektromagneten 3 beeinflußbaren Sperrbolzen 3', der durch eine Feder in Eingriff gebracht wird, versehen. Ein Bremswächter 4 üblicher Bauart unter dieser Bezeichnung werden derartige Serienmäßig hergestellte Aggregate vertrieben - wird von einer Laufachse 6 des Fahrzeuges über eine Kegelritzelwelle 5 angetrieben. Ein solcher Bremswächter weist einen Kontakt auf, der bei Drehung des Bremswächters mittels Laufachse 6 und Welle 5 geschlossen ist und öffnet, sobald das Fahrzeug und damit der Bremswächter stillsteht. Ein vom Bremswächter 4 gesteuerter Schaltschütz 7 öffnet bei Stromdurchfluß die Leitung zum Elektromagneten 3 und verriegelt dadurch die Kulisse 2. Diese Stellung entspricht dem fahrenden Fahrzeug bei geschlossenem Bremswächterkontakt. Dasselbe tritt ein, wenn das Kupplungspedal 10 losgelassen ist, da auch dann der Kontakt eines Endschalters 11, der ebenfalls das Schaltschütz 7 steuert, geschlossen ist.
Zum Entriegeln der Kulisse 2 muß das Fahrzeug stillstehen und das Kupplungspedal 10 niedergedrückt werden. Dadurch werden der Bremswächterkontakt 4 und der Endschalterkontakt 11 geöffnet. Dann ist der Magnet des Schaltschütz 7 stromlos und der Hauptkontakt geschlossen, so daß nun der Strom von der Batterie 8 über das Zündschloß 9, den Kontakt des' Schaltschütz 7 zum Elektromagneten 3 und zurück zur Batterie 8 fließt.
F i g. 2 veranschaulicht eine hydraulische Schaltsperre. Der Schalthebel 1 ist wiederum in einer Kulisse 2 ähnlich F i g. 1 geführt, in diesem Fall aber durch einen öldruckkolben 3.1 mit Sperrteil 3' beeinflußbar. Die Welle eines Tastventils 4.1 wird von einer Laufachse 6 des Fahrzeuges über die Kegelritzelwelle 5 angetrieben. Unter dem Kupplungspedal 10 ist ein Öldruckventi19.1 vorgesehen. Zum Entriegeln der Kulisse 2 muß wiederum das Fahrzeug stillstehen und das Kupplungspedal 10 niedergedrückt werden. Dann strömt Drucköl durch das Öldruckventil9.1 zum Tastventil4.1 und drückt einen unter Federwirkung stehenden Tastfuß 7.1 nach unten. Steht die Welle 5 still, kann sich der Tastfuß 7.1 nur wenig nach unten bewegen und das Drucköl weiter zum öldruckkolben 3.1 fließen, der durch das Drucköl entgegen der Wirkung einer Feder zurückgedrückt wird und dadurch den Sperrteil 3' aus der Kulisse 2 zurückzieht. Dann ist die Kulisse 2 entriegelt und der Schalthebel 1 frei beweglich. Falls beim Niedertreten des Kupplungspedals 10 das Fahrzeug noch fährt, die Welle 5 daher noch umläuft, kann das Drucköl nicht zum öldruckkolben 3.1 fließen, da der Tastfuß 7.1 bei laufender Welle 5 abknickt, der Kolben im Tastventi14.1 dadurch tiefer nach unten gedrückt wird und den Durchgang zum öldruckkolben 3.1 sperrt, so daß das Drucköl vom Tastventil 4.1 durch eine Rückleitung zum Ölbehälter 8.1 zurückfließt.
F i g. 3 und 4 veranschaulichen eine Schaltsperre auf mechanischem Wege. Von der Laufachse 6 wird über eine Kegelritzelwelle 5 ein Fliehkraftregler 4.2 angetrieben. Durch den Fliehkraftregler 4.2 wird ein Gelenkhebelgestänge 3.2 betätigt, welches, solange das Fahrzeug in Bewegung ist, eine den Schalthebel 1 führende Kulisse 2.2 durch einen Sperrhebel 3' verriegelt. Die Kulisse 2.2 bleibt unabhängig von der mechanischen Verriegelung durch das von Fliehkraftregier 4.2 gesteuerte Gestänge 3.2, 3' auch verriegelt, solange das Kupplungspedal 10 nicht niedergedrückt ist, wie aus F i g. 3 und 4 hervorgeht.
In F i g. 4 ist bei stillstehendem Fahrzeug der Sperrteil 3' des Gestänges 3.2 aus der Eingriffsstellung mit der Kulisse 2.2 ausgerückt, diese aber noch durch einen zweiten Sperrteil 12 verriegelt. Erst wenn das Kupplungspedal 10 niedergedrückt wird, wird auch der Sperrteil 12 aus der Sperrstellung der Kulisse 2.2 ausgerückt und erst dadurch der Schalthebel l freigegeben.

Claims

Patentansprüche: 1. Schaltsperrvorrichtung für das Geschwindigkeits- und Fahrtrichtungswechselgetriebe von Hubstaplern und ähnlichen Kraftfahrzeugen mit mehreren synchronisierten Vorwärts- und Rückwärtsgängen und mit einer dem Kraftübertragungszug zugeordneten, trennfähigen Hauptreibungskupplung, wobei die Schaltsperrvorrichtung das Wechseln der Fahrtrichtung nur bei Stillstand oder annäherndem Stillstand des Fahrzeuges und bei ausgerückter Hauptreibungskupplung zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Fahrer betätigte Schalthebel (1) in einer in der Schaltrichtung für den Fahrtrichtungswechsel beweglichen, durch Verriegelungsmittel (3' bzw. 3', 12) in der Stellung entweder für Vorwärtsfahrt oder für Rückwärtsfahrt sperrbaren Kulisse (2) geführt ist.
2. Schaltsperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schalthebel (1) führende Kulisse (2) an dem einen Ende um ein Gelenk (13) schwenkbar und durch Eingriff des Verriegelungsmittels (3') in Ausnehmungen am gegenüberliegenden anderen Ende verriegelbar ist.
3. Schaltsperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsmittel (3') von einer Laufachse (6) des Fahrzeuges über einen Bremswächter (4) bzw. über einen vom Kupplungspedal (10) betätigten Schalter (11) elektromagnetisch steuerbar ist.
4. Schaltsperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsmittel (3') von einer Laufachse (6) des Fahrzeuges über ein Tastventil (4.1, 7.1) und einen öldruckkolben (3.1) bzw. ein von dem Kupplungspedal (10) betätigtes öldruckventil (9.1) hydraulisch steuerbar ist.
5. Schaltsperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsmittel (3') von einer Laufachse (6) des Fahrzeuges über einen Fliehkraftregler (4.2) und ein Hebelgestänge (3.2) und ein von dem Kupplungspedal (10) betätigtes weiteres Verriegelungsmittel (12) mechanisch steuerbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 653 127, 721206, 723 783, 728 316, 859 901, 884139, 895105, 922 507, 943 532; deutsche Auslegeschrift Nr. 1018 691; deutsche Patentanmeldung p 28818 I1/20 b D (bekanntgemacht am 20.12.1951); österreichische Patentschrift Nr. 189 069; französische Patentschrift Nr. 1087 041; USA.-Patentschrift Nr. 2 772 582.