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Elektropneumatische Vorwählschalt- und Steuereinrichtung für Wechselgetriebe,
insbesondere von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine elektropneumatische
Vorwählschalt- und Steuereinrichtung für Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen,
bestehend aus einem längsverschiebbaren und drehbaren Getriebeschaltglied mit Längsbewegung
zur Schaltschienenwahl und Drehbewegung zum Ein- und Ausrücken der Gänge mittels
zwei pneumatischer Servomotoren, aus einem handbetätigten Vorwählschalter, aus einer
dem Kupplungspedal zugeordneten ersten elektrischen Kontakteinrichtung, aus einer
schaltarmbetätigten, von der Stellung des Getriebeschaltgliedes abhängigen zweiten
Kontakteinrichtung, die mit dem Vorwählschalter und der ersten Kontakteinrichtung
verbunden ist, und aus einer Anzahl von Elektroventilen, die dem Vorwählschalter
und der vom Kupplungspedal betätigten ersten Kontakteinrichtung derart zugeordnet
sind, daß das Einrücken eines beliebigen Ganges bzw. das Umschalten von einem Gang
auf einen anderen in drei Schaltphasen, und zwar zunächst Rückschalten auf Leerlauf,
dann Schaltschienenauswahl und schließlich Einrücken des ausgewählten Ganges, durchgeführt
wird.
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Es ist bereits eine Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe
bekannt, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bei welcher zum Zwecke des Umschaltens
ein verschiebbares Rad mit Hilfe einer doppeltwirkenden Zylinderkolbenanordnung
bewegt wird, die durch elektrisch auslösbare Ventile steuerbar ist, deren Stromkreise
durch einen Schalthebel ausgewählt werden, wobei bei Verschieben des jeweiligen
doppeltwirkenden Kolbens entsprechend der Stellung des Schalthebels Kontakte ausgelöst
werden, welche beim Umlegen des Schalthebels in eine einem anderen Gang entsprechende
Stellung denjenigen Stromkreis bestimmen, welcher zur Steuerung der dem betreffenden
Gang zugehörigen Ventile für die doppeltwirkende Zylinderkolbenanordnung dient.
Bei dieser Anordnung sind ein oder mehrere Hebel vorgesehen, welche die Bewegung
der Schaltgabeln für das betreffende verschiebbare Rad beeinflussen und durch den
doppeltwirkenden Kolben bewegt werden, während sie andererseits mit Schleifkontaktträgern
zusammenarbeiten, deren Kontakte verschiedene Stromkreise für die Ventile zur Steuerung
der Kolbenbewegung schließen können, je nachdem sich der betreffende doppeltwirkende
Kolben in der einen oder anderen Endstellung oder in der neutralen Stellung befindet.
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Weiterhin ist eine elektrische Steuervorrichtung für pneumatische
Schalteinrichtungen zur Betätigung von Wechselgetrieben von Kraftfahrzeugen, bestehend
aus einem elektrischen Vorwahlschalter, einem mit dem Kupplungsfußhebel verbundenen
Hauptschalter sowie aus von Elektroventilen gesteuerten doppeltwirkenden Kolben
zur Betätigung des Wechselgetriebes, bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Anordnung
ist ein elektromagnetischer Umschalter vorgesehen, welcher unmittelbar mit den Steuerstromkreisen
der Elektroventile und mit dem Hauptschalter verbunden ist und der das zur Einschaltung
des Leerlaufes dienende Elektroventil erregt und anschließend sämtliche Elektroventile
zur Gangeinschaltung mit ihren Wicklungen an Spannung legt, wobei lediglich die
Wicklung des Elektroventils erregt wird, die sich in einem über den Vorwahlschalter
geschlossenen Strom befindet.
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Nach einem nicht zum Stand der Technik gehörenden älteren Patent ist
bei einer Vorwähl- und Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe eine von Hand
drehbare und axial verschiebbare Steuerwelle über ein Hebelgestänge mit der Schaltvorrichtung
des Getriebes mechanisch verbunden. Bei dieser Anordnung sind die Steuerwelle und
die Schaltwelle rechtwinklig zueinander angeordnet, und das sie verbindende Hebelgestänge
weist einen senkrecht auf der Steuerwelle stehenden, starr mit dieser verbundenen
Arm sowie einen senkrecht zur Schaltwelle an deren einem Ende angeordneten, an seinem
oberen Ende abgewinkelten weiteren Arm auf, wobei
die beiden Arme
mittels eines an ihren freien Enden über ein in einer Ebene bewegliches Gelenk und
ein Kugelgelenk angelenkten Querarmes miteinander verbunden sind. In das Hebelgestänge
zur übertragung der der Gangschaltung dienenden Bewegung der Steuerwelle auf die
Schaltwelle ist ein diese Bewegung der Schaltwelle unterstützender druckmittelbetätigter
Hilfsmotor eingeschaltet.
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Vom angeführten Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine elektropneumatische Vorwählschalt- und Steuereinrichtung
für Wechselgetriebe zu schaffen, welche in einfacher Weise an mechanisch geschalteten
Wechselgetrieben angebracht werden kann, ohne daß das Wechselgetriebe einer Änderung
bedarf.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Getriebeschaltglied
an seinem einen Ende mit einem Arm gelenkig mit einem Freiheitsgrad verbunden ist,
an dessen Verbindungspunkt die Kolbenstange des die Schaltschienenwahl bewirkenden
Servomotors angreift und dessen eines Ende mit der Kolbenstange des das Ein- und
Ausrücken der Gänge bewirkenden Servomotors schwenkbar verbunden ist, während das
andere Ende den Schaltarm für die zweite Kontakteinrichtung bildet, wobei in an
sich bekannter Weise die erste Kontakteinrichtung einen unmittelbar vom Kupplungspedal
abhängigen Schalter und einen Relaisumschalter enthält.
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Die mit der Einrichtung nach der Erfindung erzielten Vorteile sind
von großer Bedeutung. So kann die Vorwählschalt- und Steuereinrichtung nach der
Erfindung leicht an normalen mechanisch gesteuerten Wechsel-etrieben angebracht
werden; ferner ist es möglich, zwei Fahrzeugtypen ohne jegliche strukturelle Veränderung
des Wechselgetriebes herzustellen, und zwar eine Type mit gewöhnlichem mechanisch
gesteuertem Wechselgetriebe und eine Fahrzeugtype mit elektropneumatischer Vorwahlsteuerung
für das Wechselgetriebe.
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Die erfindungsgemäße Vorwählschalt- und Steuereinrichtung zeichnet
sich auch durch eine geringe Anzahl von Elektroventilen aus, so daß sie für die
Durchführung sämtlicher Schaltungen nur eines verhältnismäßig geringen Aufwandes
bedarf und eine hohe Leistungsfähigkeit besitzt.
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Vorteilhaft besteht das Getriebeschaltglied zur Betätigung der Synchronisierschaltschienen
aus einer Welle mit drei Rasten und mit einem Bügel, an dem drei Mitnehmer angebracht
sind, die je nach der Lage der Welle mit entsprechenden Gegenstücken an den Synchronisierschaltschienen
in Eingriff kommen.
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Der Kolben des die Schaltschienenwahl steuernden Servomotors ist über
zwei Elektroventile entweder auf der einen Seite oder auf der anderen Seite mit
Druckluft aus einer Druckluftspeiselei.tung beaufschlagbar, wobei für die Auswahl
des 1. und 2. Ganges unter der Wirkung des einen Elektroventils der Kolben gegen
den Zylinderboden verschoben und dabei die Welle des Getriebeschaltgliedes mitverschoben
wird und die an dem mit dem einen Ende des Getriebeschaltgliedes verbundenen Arm
angebrachte Bürste von einem mittleren Kontakt auf einen seitlichen verschoben wird
und gleichzeitig der Mitnehmer am Bügel des Getriebeschaltgliedes mit dem Gegenstück
an der Synchronisierschaltschiene für den 1. und 2. Gang in Eingriff gebracht wird.
Die Auswahl des Rückwärtsganges erfolgt durch Betätigung des anderen Elektroventils,
welches eine Verschiebung des Kolbens in dem die Schaltschienenwahl steuernden Servomotor
gegen das andere Zylinderende hervorruft, so daß die Welle des Getriebeschaltgliedes
den Mitnehmer am Bügel mit dem an der Synchronisierschaltschiene für den Rückwärtsgang
angebrachten Gegenstück in Eingriff bringt und gleichzeitig die an dem mit dem einen
Ende des Getriebeschaltgliedes verbundenen Arm angebrachte Bürste auf einen weiteren
seitlichen Kontakt zu liegen kommt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in dem das Gangeinrücken
steuernden Zylinder ein mittlerer Kolben angeordnet, auf dem das vom Elektroventil
für die Einschaltung des Leerlaufs kommende Druckmittel beiderseits in den beiden
durch eine seitliche Leitung miteinander verbundenen Kammern unmittelbar einwirkt
und daß zu beiden Seiten des mittleren Kolbens je ein weiterer Kolben angeordnet
ist, welche in Führungen des mittleren Kolbens verschiebbar sind und je durch ein
Elektroventil betätigt werden, so daß bei Betätigung des den Leerlauf bewirkenden
Elektroventils der Anlenkpunkt des am Getriebeschaltglied angreifenden Armes zu
dessen Welle in die Mittellage gebracht wird, während unter der Wirkung eines die
seitlichen Kolben steuernden Ventils der entsprechende seitliche Kolben dem mittleren
Kolben und damit dem Anlenkpunkt eine geringe Verschiebung in der jeweiligen Richtung
erteilt, wodurch der Arm mit der Stange und dem Bügel in die entsprechende Richtung
verschwenkt und damit die bei dieser Schaltung eingekuppelte Synchronisierschaltschiene
in der entsprechenden Richtung verschoben wird.
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Entgegen der Anordnung eines zweifachen Schaltkolbens auf einen einzigen
Leerlaufkolben wie beim Gegenstand der Erfindung ist es bereits bekannt, auf einen
einzigen Schaltkolben einen zweifachen Leerlaufkolben aufzusetzen. Die erfindungsgemäße
Lösung ergibt gegenüber der bekannten Anordnung eine erheblich abweichende Kolbenausbildung
und Leitungsführung.
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Dem Kupplungspedal ist in an sich bekannter Weise eine elektrische
Vorrichtung zugeordnet, welche aus einer Batterie, einem Schalter und einem durch
das Kupplungspedal betätigten Kontakt besteht sowie aus einem Relais mit zwei Wicklungen
und einem von diesem Relais betätigten Umschalter, der auf zwei Kontakte umschaltbar
ist. Dem Schalthebel des Wechselgetriebes ist in an sich bekannter Weise eine Vorwahleinrichtung
zugeordnet, welche aus drei Armen und einem Kontaktbrett mit festen Kcntal;ten besteht,
auf denen das Ende des mit dem Schalthebel dreh- und verschiebefest verbundenen
Armes gleitet, und festen Kontakten, auf denen die Enden- der durch eine leitende
Brücke miteinander verbundenen Arme, die mit dem Schalthebel nur drehfest, jedoch
nicht verschiebefest verbunden sind, gleiten.
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Von der Batterie besteht in an sich bekannter Weise eine elektrische
Verbindung über den Umschalter zum Eingangsende der Wicklung des Elektroventils
für die Einschaltung des Leerlaufs, wobei das andere Ende dieser Wicklung an Masse
liegt.
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Die Bürste des am Getriebeschaltglied angelenkten Armes kommt während
der Schaltschi.enenwahl von der Mittellage am entsprechenden Kontakt nur dann
auf
einen der seitlichen Kontakte zu liegen, wenn der Kolben des das Ein- und Ausrücken
der Gänge bewirkenden Servomotors an einem Ende des Zylinders des Servomotors anliegt,
d. h. in der Auswahlstellung für den 1., 2. oder Rückwärtsgang, wobei sie auf diesen
seitlichen Kontakten auch beim Einrücken des entsprechenden Ganges verbleibt, während
die Bürste in der Mittellage, wenn der Kolben des Servomotors sich in seiner mittleren
Stellung befindet, beim Gangeinrücken auf keinen Kontakt zu liegen kommt.
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Die Ansprüche 2, 3, 4, 6, 7, 8 stellen reine Unteransprüche dar, für
die Schutz nur in Verbindung mit Anspruch 1 begehrt wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher
erläutert, und zwar zeigt F i g. 1 das Gesamtschema der elektropneumatischen Vorwählschalt-
und Steuereinrichtung für Wechselgetriebe bei einem Vierganggetriebe und F i g.
2 eine Tabelle, in welcher die Aufeinanderfolge der Arbeitsgänge zum Einschalten
der verschiedenen Gänge zusammengefaßt ist.
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In F i g. 1 ist links die Welle a mit drei Rasten T, ersichtlich,
an der ein Bügel b angebracht ist, welcher drei Mitnehmer 61, 62, 63 aufweist, die
mit Gegenstücken 65, 66, 67 in Eingriff kommen können, welche mit den Synchronisierschaltschienen
S1, S." S3 des Wechselgetriebes starr verbunden sind. Die Welle a kann sowohl längs
ihrer Achse gemäß den Pfeilen V1 und V., in beiden Richtungen verschoben werden
als auch um ihre Achse gemäß den Pfeilen r1 und r., in beiden Richtungen gedreht
werden und bildet in ihrer Gesamtheit mit den fest mit ihr verbundenen Teilen das
Getriebeschaltglied, das ebenfalls mit a bezeichnet ist.
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Die Verschiebung der Welle a gemäß den Pfeilen V1, V, welche der Schaltschienenwahl
entspricht, wird durch einen doppeltwirkenden Servomotor m gesteuert, während die
Drehung gemäß den Pfeilen r1, r., zur tatsächlichen Einrückung des vorgewählten
Ganges durch einen Servomotor n gesteuert wird. Auf ein Ende der Welle a wirkt eine
Feder w ein, deren Aufgabe es ist, selbsttätig den 3. und 4. Gang auszuwählen. Am
anderen Ende der Welle a ist im Punkt O ein Arm g gelenkig mit einem Freiheitsgrad
befestigt, dessen Fortsatz eine Bürste 9 trägt, die sich bei der Axialverschiebung
der Welle a auf den Kontakten P1, P- P3 verschiebt. Am unteren Ende f ist der Arm
g an die Kolbenstange des Servomotors n angelenkt, so daß sich dieses Ende in den
Richtungen hl, h,, verschieben und der Arm g sich daher um den Punkt O drehen kann
und ferner Schwenkungen gemäß den Pfeilen i um den Anlenkpunkt f möglich sind. Während
der Drehungen um den Punkt O wird die Bürste 9 von den Kontakten P1 und P3 nicht
abgehoben.
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Das Einrücken eines Ganges bzw. der übergang von einem Gang auf einen
anderen erfolgt in bekannter Weise entsprechend der zeitlichen Aufeinanderfolge
dreier Schaltphasen: Rückschaltung auf Leerlauf, Schaltschienenwahl, Einrücken.
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Auch im vorliegenden Fall werden die Arbeitsgänge folgendermaßen durchgeführt:
1. Ausrücken des Ganges durch Drehung der Welle a in die Leerlauflage (wie in F
i g. 1 gezeigt).
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2. Auswahl der Schaltschienen durch Axialverschiebung der Welle a.
Wie gesagt, werden der 3. und 4. Gang selbsttätig durch die Feder 1i, ausgewählt.
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3. Einrücken des gewünschten Ganges durch Drehen der Welle a.
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Die Schaltschienenwahl durch Axialverschiebung der Welle a wird unmittelbar
durch den doppeltwirkenden Servomotor na mittels Kolbenstange 10 und Kolben 1 gesteuert,
während das eigentliche Einrücken des Ganges durch Drehung der Welle a hervorgerufen
wird, wobei der Arm g durch Verschiebung der Kolben im Servomotor n in Richtung
hl bzw. hl, diese Drehung der Welle a herbeiführt. Dabei kommt einer der Mitnehmer
61, 62, 63 des Bügels b während der Drehung mit dem entsprechenden Gegenstück 65,
66, 67 in Eingriff, wodurch die zugehörige Synchronisierschaltschiene Si, S", oder
S3 in entsprechender Richtung verschoben und der gewünschte Gang eingerückt wird.
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Im Servomotor in ist, wie gesagt, ein Kolben 1 angeordnet, dessen
Kolbenstange 10 mit der Welle n starr verbunden ist. Die Verschiebung des Kolbens
1 gegen den Zylinderboden 5 bzw. 6 wird durch Einleiten des Druckmittels durch die
Leitungen t, bzw. tv :erreicht, welche Leitungen von den Elektroventilen E bzw.
B ausgehen.
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Im Servomotor n ist hingegen ein Kolben 2 angeordnet, der mit den
Dichtungen g°, g=", g="' versehen ist und außerdem eine seitliche Verbindungsleitung
z:,.besitzt, durch die das vom Elektroventil A durch die Leitung t" kommende Druckmittel
(Druckluft) gleichzeitig auch von der Zylinderkammer dl in jene d., gelangen kann.
Der Kolben 2 ist an seinen Enden mit Ansätzen 70 versehen, welche zur Mitnahme
von nachstehend beschriebenen Kolben 3, 4 bei der Leerlaufeinschaltung dienen. Durch
die Zufuhr von Druckluft in den Servomotor n mittels des Elektroventils A wird somit
der Anlenkpunkt f des Armes g in der neutralen Lage (Leerlauf) gehalten, wie in
F i g. 1 gezeigt, bzw. er wird in diese Lage gebracht, falls er sich nicht in ihr
befindet.
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Im Servomotor n sind ferner symmetrisch zur Querachse zwei gleich
ausgebildete Kolben 3, 4 angeordnet. Der Kolben 3 ist mit Dichtungsringen
9,1 g3' ausgestattet und längs der Führungen f3, f3 in der Zylinderkammer dl verschiebbar.
Er wird in der Mitte von der Leitung 11 durchquert, die von der Leitung
tu mit Druckmittel gespeist wird. Der Kolben 4 ist mit Dichtungsringen
g4, g4 ausgestattet und längs Führungen f4, f4 in der Kammer d., verschiebbar.
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Es wurde bereits gesagt, daß im Fall der Speisung des Servomotors
n nur aus dem Ventil A durch die Leitung t" die Druckluft durch die
innere Leitung z. von der Kammer dl auch in die Kammer d., gelangt, so daß der gesamte
Kolben 2 mit den Führungen f3, f3 und f4, f4' und der Stange 50 seine mittlere,
in der Zeichnung dargestellte Lage einnimmt, in welche er unter der Einwirkung der
auf ihn wirkenden gleich großen und entgegengesetzten Drücke seitens des Druckmittels
gebracht wird. Wird hingegen Druckluft aus dem Ventil D durch die Leitung
td bei 12 in den Servomotor n eingelassen, dann wird der Kolben 3 in Richtung
des Pfeiles hl längs der Führungen f3, f3' verschoben und gegen den Boden 2' des
Kolbens 2 gedrückt, welcher somit auch in der gleichen Richtung mitverschoben wird.
Dabei folgt der Anlenkpunkt f dieser Bewegung, und der Arm g
wird
in Richtung des Pfeiles r2 verschwenkt. Wird andererseits Druckluft aus dem Elektroventil
C durch die Leitung t, bei 13 in der Servomotor n eingelassen, dann wird
der Kolben 4 gegen den Boden 2" des Kolbens 2 verschoben und nimmt diesen in Richtung
des Pfeiles h.., mit; der Arm g wird dabei in Richtung des Pfeiles r1 verschwenkt.
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Die Einrichtung zur Betätigung der Hilfssteuerung für das Wechselgetriebe
umfaßt im wesentlichen einen Vorwählschalter, bestehend aus dem Schalthebel U, der
auf eine Stange 16 einwirkt, an deren Ende ein Arm N1 befestigt ist, der sich mit
dem Hebel U verschieben und drehen kann, so daß der an ihm angebrachte bewegliche
Kontakt 17 mit den festen Kontakten B1, B2, Cl, C" El in Berührung gebracht werden
kann, wenn sich der Schalthebel U in den Stellungen für den 1., 2., 3. und 4. Gang
und für den Rückwärtsgang befindet. An der Stange 16 sind noch die Arme N2 und N3
angebracht, die ebenfalls bewegliche Kontakte 18 bzw. 19 tragen, wobei jedoch diese
Arme nur radial mit der Stange 16 verbunden sind und sich daher mit dieser nur drehen,
aber nicht verschieben können. Die Arme N." N3 sind untereinander durch ein starres
leitendes Element Y verbunden, so daß ihre Endkontakte 18, 19 die Kontakte Dl, B3
bzw. B3, C3 miteinander in Verbindung setzen können. In der in der Zeichnung dargestellten
Leerlaufstellung berühren die beweglichen Kontakte 18, 19 der Arme N2, N3 keinen
der festen Kontakte; wird der Schalthebel U hingegen in die Stellung des 1. und
3. Ganges gebracht, dann werden durch die Kontakte 18, 19 die festen Kontakte B3
und C3 miteinander verbunden, während in der Stellung des Hebels U für den 2., 4.
und für den Rückwärtsgang durch die Kontakte 18, 19 die festen Kontakte Dl und B3
verbunden werden.
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Die am Kontaktbrett Q des Vorwählers angebrachten festen Kontakte
sind mittels der Leitungen l6, h,
1,11 lb , h und l,'
mit den Wicklungen der Elektroventile B, C, D, E verbunden, die im erregten
Zustand die Zuführung von Druckluft aus der Speiseleitung S_4 in die Servomotoren
m und n bewirken. Die Ventile B und E sind mittels der Druckluftleitungen
tb und tE. mit dem Servomotor m verbunden, während die Ventile C und D über
die Leitungen t, und t,1 mit den Einlaßöffnungen 12, 13 des Servomotors n
verbunden sind.
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An das Kupplungspedal 23 ist ein Kontakt 22 angeschlossen. Ferner
umfaßt die dem Kupplungspedal 23 zugeordnete elektrische Einrichtung eine Batterie
32, von der nur der +-Pol angedeutet ist, und einen zwischen den beiden festen Kontakten
33, 34 umlegbaren Umschalter M, welcher von einem Relais R1 betätigt wird. Der Kontakt
33 führt über eine Leitung 1" zur Wicklung des Elektroventils A, das die
Druckluftzufuhr durch die Leitung t" zum Einlaß 11
des Servomotors n steuert.
Der Kontakt 34 führt hingegen zur Wicklung des Relais R1, deren anderes Ende
über die Leitung 1,.b mit der Leitung lv verbunden ist.
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Um den Magnetkern N", der Relaiswicklung R1 ist eine zweite Wicklung
R, angeordnet, die einerseits über die Leitung 1n mit dem Kontakt p, und andererseits
mit dem Punkt 35 des Umschalters M verbunden ist.
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Ein Schalter 36 dient zum An- und Abschalten der Batterie
32.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Die in der Zeichnung
dargestellte Lage sämtlicher Teile entspricht der Stellung, in der der Leerlaufgang
eingeschaltet ist.
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Am Vorwähler befindet sich der Schalthebel U in keiner der Kerben
für die verschiedenen Gänge, und die Kontakte 17, 18, 19 der Arme
NI, N2, N3 stehen mit keinem der festen Kontakte B1, B2, Cl,
C2, El, Dl, B3 des Kontaktbrettes Q in Berührung.
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Der Umschalter M liegt am Kontakt 33 der zur Wicklung des Ventils
A führenden Leitung 1a an (das andere Ende der Wicklung des Ventils A liegt
dauernd an Masse).
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Wenn somit bei geschlossenem Schalter 36 das Pedal 23 niedergedrückt
wird, dann wird über den sich dabei schließenden Kontakt 22 die Wicklung des Ventils
A erregt, wodurch dieses den Einlaß von Druckluft in den Servomotor n und die Verschiebung
des Kolbens 2 in seine Mittellage bewirkt (falls er sich nicht schon in dieser befindet).
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Soll nun beispielsweise der l.. Gang eingerückt werden, dann bringt
man zunächst den Schalthebel U in die entsprechende Stellung. Damit wird der bewegliche
Kontakt 17 am Arm N1 mit dem festen Kontakt B2 in Berührung gebracht, während die
Kontakte 18, 19 an den Armen N" N3 die Brücke zwischen den Kontakten B3 und C3 schließen.
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Durch das Niederdrücken des Kupplungspedals 23 wird ferner die Relaiswicklung
R, erregt, da der Kontakt P.", an den die Leitung 1n angeschlossen ist, über die
Bürste 9 am Arm g an Masse liegt. Die Erregung des Relais R2 bewirkt das Umlegen
des Umschalters M auf den Kontakt 34, so daß die positive Batteriespannung über
35-M-34-R1-l,.b-lb-B3-C3-h' an ein Ende der Wicklungen der Elektroventile B, C und
E gelangt. Jedoch nur die Wicklung des Ventils B liegt über den Kontakt 17,
Kontakt B.,
(der elektrisch mit Kontakt B1 verbunden ist) und die Leitung
l6 an Masse und wird erregt. Das Ventil B gestattet somit den Zutritt der Druckluft
aus der Speiseleitung S,4 in die Leitung t6 und von dieser in den Servomotor m,
wodurch der Kolben 1 gegen das Zylinderende 6 gedrückt wird und die Welle a in Richtung
des Pfeiles V1 unter Zusammendrücken der Feder W verschiebt. Mit der Erregung des
Elektroventils B wurde somit die zweite Schaltphase, nämlich die Schaltschienenwahl
durchgeführt.
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Beim Verschieben des Kolbens 1 gegen den Zylinderboden 6 und der gleichzeitigen
Verschiebung der Welle a in Richtung des Pfeiles V1 wird die Bürste 9 vom Kontakt
P, auf den Kontakt P1 verschoben. Damit wird das Ende C5 der Wicklung des Elektroventils
C an Masse gelegt, während das andere Ende C4 dieser Wicklung über die Leitung l,'
mit dem festen Kontakt C3 der Kontaktplatte Q verbunden ist, auf welchem Kontakt
C.3 der bewegliche Kontakt 19 liegt. Über die Brücke Y, den Kontakt 18, Kontakt
B3, Leitungen lb , 1r6, Wicklung R1, Kontakt 34, Umschalter M, Kontakt 35
liegt die Wicklungsseite C4 jedoch am +-Pol der Batterie, so daß die Wicklung des
Ventils C erregt wird, sobald die Bürste 9 auf den Kontakt P1 zu liegen kommt. Damit
kann die Druckluft aus der Speiseleitung SA durch das Ventil C, die Leitung t, und
den Einlaß 13 den Kolben 4 im Servomotor n beaufschlagen, und der Punkt f der Kolbenstange
50 wird in Richtung des Pfeiles h, verschoben, wodurch der Arm g, die Welle
a und der Bügel b im Drehsinn r verschwenkt werden. Da in der
Phase der Schaltschienenwahl durch Verschiebung der Welle in Richtung des
Pfeiles
V1 der Mitnehmer 61 des Bügels b vom Gegenstück 66 gelöst und mit dem Gegenstück
65 in Eingriff gebracht wurde, wird nun die Synchronisierschaltschiene S1 der Drehung
des Bügels b in der Richtung r1 folgen und den 1. Gang einrücken.
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Zum Einrücken des 1. Ganges sind somit die Wicklungen der Ventile
B und C erregt, während für die Auswahl des 1. Ganges nur die Wicklung des Ventils
B erregt ist.
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Es ist bemerkenswert, daß beim übergang der Bürste 9 auf den Kontakt
P1 der Stromkreis für die Erregung der Relaiswicklung R., unterbrochen wird. Da
gleichzeitig jedoch die zweite Relaiswicklung R1 erregt wird, bleibt der Umschalter
M für die ganze Zeit, in der das Kupplungspedal 23 gedrückt ist, auf den
Kontakt 34 umgelegt. Beim Loslassen des Pedals 23 öffnet sich der Kontakt
22, und die Relaiswicklung R1 und die Wicklungen der Elektroventile B und C werden
stromlos. Da die Betätigung des Kupplungspedals 23 eine geringe Zeit lang dauert,
kann man sagen, daß die Wicklung C4 C5 von einem kurzen Stromimpuls durchflossen
wird, der beim Loslassen des Pedals 23 endet. In diesem Augenblick ist jedoch der
1. Gang bereits eingerückt, und die Relais werden stromlos, wodurch auch die Elektroventile
außer Betrieb gesetzt werden und die Servomotoren mit der Außenluft in Verbindung
setzen. Auch der Umschalter M legt sich wieder auf den Kontakt 33 um und bereitet
die Stromkreise für eine folgende Schaltung zum Ausrücken des Ganges vor.
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Es sei nun das Umschalten vom 1. Gang auf den 2. Gang beschrieben.
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Hierzu wird der Schalthebel U in die Raste für den 2. Gang eingeführt.
Damit werden durch die beweglichen Kontakte 18, 19 die festen Kontakte D1 und B3
miteinander verbunden, und der Kontakt 17 gelangt auf den Kontakt Bi zu liegen.
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Sobald nun das Pedal 23 niedergedrückt und damit der Kontakt
22 geschlossen wird, wird über den auf dem Kontakt 33 liegenden Umschalter
M sofort die Wicklung des Elektroventils A erregt. Durch die in den Servomotor n
bei 11 eingeleitete Druckluft werden die Kolben und der Punkt f der Kolbenstange
50 in ihre Mittellage übergeführt, die Bürste 9 gelangt wieder auf den Kontakt P2.
Durch Erregung der Relaiswicklung R2 wird der Umschalter M auf den Kontakt
34 umgelegt, und über die Leitungen 1,b und lb wird die Wicklung des Ventils
B
an Spannung gelegt. Die Wicklung wird erregt, da ihr anderes Ende über die
Leitung 1l" den Kontakt Bi und den Kontakt 17 an Masse liegt. Auf diese Weise wird
der Kolben 1 im Servomotor n wieder über das Ventil B und die Leitung tb
mit Druckluft beaufschlagt und gegen den Zylinderboden 6 verschoben. Die Welle a
bleibt somit weiter in Richtung V1 verschoben und der Mitnehmer 61 des Bügels b
mit dem Gegenstück 65 im Eingriff. Die Auswahl für den 2. Gang ist vollzogen.
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Die positive Batteriespannung gelangt über die Leitungen 1,b und lb
auch zum Kontakt B3 und über die Brücke Y, den Kontakt D1 und die Leitung
ld zum Ende D3 der Wicklung des Ventils D, deren anderes Ende D4 über die Leitungen
h und l,"' und Kontakt P1 durch die Bürste 9 an Masse liegt. Es wird somit
das Elektroventil D in. Betrieb gesetzt und die Druckluft durch die Leitung td bei
12 in den Servomotor n eingeführt. Der Kolben 3 wird längs der Führungen f3 und
f"' gegen den Boden 2' des Kolbens 2 verschoben und verschiebt diesen sodann mit
in Richtung des Pfeiles h1. Der Punkt f wird dabei in gleicher Richtung verschoben,
so daß der Arm g und mit ihm die Welle a und der Bügel b in Richtung
des Pfeiles r2 verschwenkt werden. Die Synchronisierschaltschiene S1 rückt den 2.
Gang ein.
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Wie aus der Tabelle in F i g. 2 ersichtlich, wird die Schaltschienenwahl
(zweite Phase) für den 2. Gang mit Hilfe des Ventils B gesteuert, während die Ventile
B und D das Einrücken (dritte Phase) des 2. Ganges hervorrufen.
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Für den 3. und 4. Gang wickelt sich die dritte Schaltphase (Einrücken
des Ganges) in analoger Weise wie beschrieben ab. Die Schaltschienenwahl wird jedoch
für diese Gänge nicht durch ein Elektroventil, sondern lediglich durch die Feder
W vorgenommen. Wenn nämlich der Schalthebel U in die Raste des 3. Ganges eingebracht
wird, gelangt der bewegliche Kontakt 17 auf den Kontakt C." jener, 19, auf den Kontakt
C3 und jener, 18, auf den Kontakt B3. Sobald der vorher eingerückte Gang ausgerückt
wurde, d. h. die Bürste 9 auf den Kontakt P2 zu liegen kommt, wird die Relaiswicklung
R2 erregt und legt den Umschalter M auf den Kontakt 34 um. über die Leitungen 1,1"
lv, die Kontakte B3 und 18, die Brücke Y, die Kontakte 19 und C3 sowie die Leitung
h' wird das Ende C4 der Wicklung des Ventils C an den +-Pol der Batterie gelegt,
während das andere Ende C5 über die Leitung h und die Kontakte C2" 17 an
Masse liegt. Die Wicklung wird erregt, das Ventil C öffnet und läßt Druckluft über
die Leitung t,. bei 13 in den Servomotor n ein. Die Kolben 4 und 2 werden
samt dem Punkt f in Richtung des Pfeiles h., verschoben und der Arm g mit Welle
a und Bügef b in Richtung des Pfeiles r1 verschwenkt. Da durch die Wirkung der Feder
W die Welle a vorher derart verschoben wurde, daß der Mitnehmer 62 des Bügels b
mit dem Gegenstück 66 in Eingriff gelangte, wird nun die Schaltschiene S2 in Richtung
des Einrückens des 3. Ganges verschoben.
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Zum Einrücken des 4. Ganges hingegen wird der Schalthebel U entsprechend
betätigt, wodurch der Kontakt 17 auf jenen, Cl, und die Kontakte 18, 19 auf die
Kontakte D1, B3 zu liegen kommen. Sobald das Kupplungspedal 23 niedergedrückt
wird, wird der vorher eingerückte Gang durch die Wirkung des Ventils A wieder ausgerückt,
der Umschalter M legt auf den Kontakt 34 um, und die Wicklung des Elektroventils
D wird über die Leitungen 1,b, lb ; die Kontakte B3, 19, die
Brücke Y, die Kontakte 18, D1, die Leitung ld, die Wicklung D3
D4, die Leitung h
und die Kontakte C1, 17 erregt.
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Die Druckluft gelangt somit durch das Öffnen des Ventils
D über die Leitung :td bei 12 in den Servomotor n und verschiebt die Kolben
3 und 2 in Richtung des Pfeiles hl. Der Arm g mit der Welle a und dem Bügel b wird
in Richtung des Pfeiles r2 verschwenkt, und die Synchronisierschaltschiene S2 rückt
den 4. Gang ein.
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Zum Einrücken des Rückwärtsganges R vollziehen sich die Schaltvorgänge
in analoger Weise wie für den 1. und 2. Gang.
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Wenn der Schalthebel U in die entsprechende Raste R gebracht wird,
gelangt der bewegliche Kontakt 17 auf den Kontakt Ei und die Kontakte 18, 19 auf
die Kontakte D1 und B3. Durch diese neue Kombination wird nach dem Ausrücken des
vorher ge-. gebenenfalls eingerückten Ganges die Wicklung des
Elektroventils
E erregt, welches eine Verschiebung des Kolbens 1 im Servomotor m gegen den Zylinderboden
5 bewirkt, so daß der Mitnehmer 63 am Bügel b mit dem Gegenstück 67 in Eingriff
kommt und die Bürste 9 auf den Kontakt P3 der Leitung l,." gelegt wird. Damit ist
die Auswahl des Rückwärtsganges getroffen, während in gleicher Weise wie für den
2. bzw. 4. Gang das Ventil D das tatsächliche Einrücken durch Verschieben der Synchronisierschaltschiene
hervorruft.
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Wie aus den obigen Ausführungen klar hervorgeht, wiederholt der Arm
g des Servomotors n genau die Schaltbewegungen des normalen, handbedienten Schalthebels
U im H-Schaltschema. Daraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Einrichtung an
jedem beliebigen Wechselgetriebe, ohne irgendwelche Änderungen vornehmen zu müssen,
angebracht werden kann.
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Es ist ferner erwähnenswert, daß die beschriebene Einrichtung den
Vorteil gegenüber anderen derartigen Einrichtungen besitzt, daß die Anzahl der Elektroventile
ganz erheblich herabgesetzt wurde, obwohl eine ganz bestimmte Schaltaufeinanderfolge
sichergestellt ist. Dieses Ergebnis wurde dadurch erzielt, daß die Auswahlphase
für den 3. und 4. Gang mittels einer einfachen Feder W gesteuert wird.
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Auch die dem Kupplungspedal und dem Vorwählschalter zugehörigen Vorrichtungen
sind maßgebend vereinfacht und auf ein Minimum beschränkt.