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Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig wirkende Schaltvorrichtung
für ein mindestens dreigängiges Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem
Steuerorgan, das einerseits von dem mit der Abtriebsdrehzahl des Getriebes oder
einer anderen Betriebsgröße des Getriebes wachsenden Druck eines Druckmittels (z.
B. Luft, Öl) und andererseits von einer der Wirkung der Betriebsgröße entgegenwirkenden
Kraft (Primärkraft, z. B. Federkraft oder die von einem Flüssigkeits- oder Gasdruck
herrührende Kraft) beeinflußt wird, und mit einer nach Erreichen des obersten Ganges
zwecks Abließens des Druckmittels sich öffnenden Bohrung.
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Der Nachteil solcher Schaltvorrichtungen besteht darin, daß der Druckunterschied
des Druckmittels zwischen dem untersten und obersten Gang des Getriebes so groß
ist, daß die Auslegung der Steuerorgane Schwierigkeiten macht. Dies ist besonders
der Fall bei Verwendung einer Pumpe, deren Druck quadratisch mit der Pumpendrehzahl
wächst. Wählt man hierbei im obersten Gang einen Druck von solcher Größe, daß die
Federn des Steuerorgans noch erträgliche Ausmaße aufweisen, so wird der Druck für
den Gangwechsel vom untersten zum nächsthöheren Gang sehr niedrig sein. Die Steuerglieder
erhalten hierbei so schwache Federn, daß unter Umständen die Reibung der Steuerglieder
nicht überwunden wird. Eine sichere Schaltung der unteren Gänge ist somit nicht
gewährleistet. Andererseits würde bei einem die unteren Gänge mit einem höheren
Druck betriebssicher schaltenden Steuerorgan die Feder für den oberen Gangbereich
wegen des sehr hohen Druckes zu voluminös ausfallen.
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Würde beispielsweise bei einer Schaltvorrichtung mit Zahnradpumpe
der Gangwechsel vom 3. zum 4. Gang bei 50 % der Höchstgeschwindigkeit eines Fahrzeuges,
der Gangwechsel vom 2. zum 3. Gang bei 50 % der Endgeschwindigkeit im 3. Gang (=25%
der Höchstgeschwindigkeit) und der Gangwechsel vom 1. zum 2. Gang bei 50 % der Endgeschwindigkeit
im 2. Gang (=12,5% der Höchstgeschwindigkeit) erfolgen und würde als betriebssicherer
Minimalschaltdruck ein Druck von 1 atü angesehen, so würde auf Grund der quadratischen
Zunahme des Druckes in Abhängigkeit von der Drehzahl bei der Umschaltung vom 3.
zum 4. Gang der 16fache Betrag des vorgenannten Druckwertes, d. h. 16 atü Schaltdruck,
und bei der Endgeschwindigkeit der 64fache Betrag, d. h. 64 atü, erreicht werden.
Bei solchen Drücken sind der Bau- und Platzaufwand erheblich. Weiterhin ist die
Pumpe bei derartig hohen Drücken großen Lagerdrücken und sonstigen Belastungen ausgesetzt
und erfordert eine erhebliche Antriebsleistung.
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Es sind bereits Steuereinrichtungen bekannt, die einen drehzahlabhängigen
Stufendruck erzeugen. Hierbei fördert eine Zahnradpumpe gegen ein federbelastetes
Druckventil. Bei einem bestimmten Druckwert gibt das Druckventil eine solche Abflußöffnung
frei, daß nunmehr der Druck trotz steigender Drehzahl und somit steigender Förderung
so lange nicht wächst, bis durch ein Fliehgewicht eines Fliehkraftreglers diese
Abflußöffnung abgesperrt wird. In diesem Augenblick steigt der Druck ruckartig an
und öffnet dadurch eine weitere federbelastete Abf(ußöffnung, so daß nunmehr der
Druck trotz wachsender Drehzahl wiederum so lange nicht ansteigt, bis ein anderes
Fliehgewicht auch diese Abflußöffnung absperrt. Hierbei wird zwar ein nicht zu hoher
Enddruck und trotzdem ein betriebssicherer Minimalschaltdruck erreicht, aber der
Bauaufwand ist erheblich.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, die
Schaltdrücke in der Druckmittelleitung in betriebssicheren und annehmbaren Grenzen
zu halten und zugleich den Motor und die Kraftübertragungselemente nicht mit der
Erzeugung hoher Schaltdrücke zu belasten.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß der Druckmittelleitung
zum Steuerorgan für mindestens einen weiteren Gangschaltpunkt je eine mittels je
eines vom Druckmittel beaufschlagten Ventils absperrbare und lediglich beim Erreichen
eines diesem Gangschaltpunkt entsprechenden Umschaltdruckes und bei höheren Drücken
sich öffnende und dabei in einen Raum mit niedrigerem Druck führende Öffnung zugeordnet
ist.
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Durch die Erfindung wird es möglich, die Differenz zwischen dem Druck
bei der untersten Gangschaltung und dem Druck bei der höchsten Getriebedrehzahl
zu vermindern. Die Gangschaltpunkte liegen nun nicht mehr wie bei Benutzung der
üblichen Gangschalteinrichtungen auf einer einzigen, den Druck in Abhängigkeit von
der Pumpendrehzahl anzeigenden Druckparabel, sondern jeder Gangschaltpunkt liegt
auf einer gesonderten Druckparabel, wobei die Parabeln mit den Gangschaltpunkten
der oberen Gänge flacher verlaufen als die Parabeln mit den Gangschaltpunkten der
unteren Gänge. Trotzdem kann der Druckunterschied von einem zum nächsten Gangschaltpunkt
so groß gewählt werden, daß eine ausreichend sichere Gangschaltung gewährleistet
ist.
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Die Erfindung eignet sich naturgemäß insbesondere für ein Getriebe
mit einer hohen Gangzahl, bringt aber auch Vorteile bereits bei einem Getriebe mit
nur einem einzigen Gangschaltpunkt, insofern nämlich, als bei Drehzahlen oberhalb
des einzigen Gangschaltpunktes ein erheblicher Druckanstieg unterbunden und damit
der Wirkungsgrad des Getriebes erhöht werden kann.
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Für die Betätigung der Ventile in Abhängigkeit des Druckes des Mediums
gibt es mehrere Möglichkeiten. Zunächst können die Ventile von einem oder mehreren
gesonderten, von den Steuerorganen unabhängigen druckbeaufschlagten Schaltkolben
betätigt werden, deren Schaltcharakteristiken denen der die Gangschaltungen steuernden
Steuerorgane gleichen. Diese Schaltkolben brauchen nicht in der Nähe der Steuerorgane
angeordnet zu werden. Eine andere zweckmäßige Betätigung der Ventile besteht darin,
daß diese jeweils von dem entsprechenden Steuerorgan selbst gesteuert werden, z.
B. derart, daß das Steuerorgan nicht nur die Gangschaltung einleitet, sondern zusätzlich
elektrische Kontakte zur Betätigung der Ventile schließt bzw. öffnet. Man spart
hierbei die Schaltkolben und kann trotzdem die Ventile unabhängig vom Standort des
Steuerorgans unterbringen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird jedes der Ventile mit
dem entsprechenden Steuerorgan formschlüssig verbunden. Man spart hierbei an übertragungselementen
zur Betätigung der Ventile, ist jedoch daran gebunden, die Ventile in der Nähe der
Steuerorgane anzuordnen, sofern man nicht aufwendige Hebelübertragungen in Kauf
nehmen will. Bei einer Gangschalteinrichtung, bei der das Steuer-
Organ
zumindest einen vom Druckmedium beaufschlagten Kolben aufweist, ist es besonders
vorteilhaft, wenn der vom Druckmedium beaufschlagte Kolbenteil zugleich einen Teil
des Ventils bildet und eine in den den Kolben umgebende einmündende Bohrung oder
Leitung je nach Stellung des Kolbens freigibt oder absperrt. Bei einer derartigen
Anordnung wird eine weitere Verminderung des Bauaufwandes erzielt, da nunmehr der
als Steuerorgan für den Gangwechsel dienende Kolben selbst einen Teil der Ventile
darstellt.
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Zweckmäßigerweise wird ferner jeder der öffnungen mit Ausnahme der
Öffnung für den obersten Gangschaltpunkt eine in an sich bekannter Weise einstellbare
Drossel nachgeschaltet. Hierdurch lassen sich die zu den einzelnen Gangschaltpunkten
zugehörigen Drücke genau festlegen oder gegebenenfalls ändern. Ferner kann durch
diese Maßnahme für verschiedene Getriebearten ein und dieselbe Gangschalteinrichtung
benutzt werden. Da die dem obersten Gangschaltpunkt zugeordnete Öffnung keinen Einfluß
auf die Umschaltung des Getriebes hat, braucht sie nicht einstellbar zu sein.
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Bei einem von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Getriebe, bei
dem die Gangschaltung in Abhängigkeit nicht nur einer Betriebsgröße des Getriebes,
sondern auch einer Betriebsgröße des Motors erfolgt, wird zweckmäßigerweise die
Gangschalteinrichtung so ausgebildet, daß die dem Druckmedium über das Ventil entgegenwirkende
Primärkraft mit der Betriebsgröße des Motors wächst. Beispielsweise kann als Primärkraft
der von einer motorangetriebenen Pumpe erzeugte Druck verwendet werden, der auf
einen Kolben wirkt, der in entgegengesetzter Richtung vom Druckmedium beaufschlagt
wird. Eine andere Beeinflussung der Gangschaltung kann dadurch erreicht werden,
daß das Widerlager der Feder bzw. Federn od. dgl. des oder der Ventile in Federverstellrichtung
axial verschiebbar ausgebildet und, wie an sich bekannt, mit dem Gashebel des Motors
verbunden wird, und zwar derart, daß bei einer einer höheren zugeführten Kraftstoffmenge
entsprechenden Gashebelstellung die Feder eine höhere Federspannung aufweist.
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Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen
erläutert. Hierbei stellt dar F i g. 1 ein Vierganggetriebe mit einer für jeden
Gangumschaltpunkt je einen Kolben und je eine Öffnung aufweisenden und von der Gashebelstellung
beeinflußbaren selbsttätigen Gangschalteinrichtung, F i g. 2 ein Schaubild der Gangschaltdrücke
in Abhängigkeit der Getriebeabtriebsdrehzahl gemäß der Gangschalteinrichtung nach
F i g. 1, F i g. 3 eine einen einzigen Kolben aufweisende Gangschalteinrichtung
für ein Dreiganggetriebe, die ein zu einer Öffnung führendes Ventil elektrisch betätigt.
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F i g. 4 eine gegenüber der Ausführung nach F i g. 1 veränderte Gangschalteinrichtung,
bei der statt der Federn ein Druckmedium die Primärkraft ausübt, und F i g. 5 eine
vom Steuerorgan für den Gangwechsel unabhängige Ventilanordnung mit einem für alle
Ventile gemeinsamen Absperrorgan in Form eines Längsschiebers.
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Bei der Anlage nach F i g.1 ist die Ausgangswelle 2 eines Verbrennungsmotors
1 mit einer zwei Stirnräder 4, 5 tragenden Welle 3 gekuppelt. Das Stirnrad 4 kämmt
mit einem weiteren auf einem Hohlwellenteil 7 sitzenden Stirnrad 6. Der Hohlwellenteil
trägt ferner die nicht im einzelnen dargestellten Primärteile von drei Strömungskreisläufen
8, 9, 10, deren ebenfalls nicht gezeichneten Sekundärteile mit einer gemeinsamen,
als Abtrieb dienenden zentralen Welle 11 verbunden sind. Das Stirnrad 6 treibt ferner
eine Füllpumpe 12 des Strömungsgetriebes 8 bis 10 an. Die Kreisläufe 8, 9,10 bewirken
je nach Füllung die drei unteren Gänge dieses Vierganggetriebes und sind beispielsweise
als drei Strömungswandler mit untereinander unterschiedlicher übersetzung ausgebildet.
Der Kreislauf für den 3. Gang kann auch als Strömungskupplung ausgebildet sein.
Das Einschalten der Gänge erfolgt durch Füllen des betreffenden Kreislaufs mit Arbeitsflüssigkeit
über Leitungen 13,14,15, während die anderen Kreisläufe entleert sind bzw. werden.
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Das Stirnrad 5 kämmt mit einem auf der Abtriebswelle 11 frei drehbar
angeordneten Stirnrad 16, an dessen Stirnflansch 17 eine auf dieser Welle drehfest
angeordnete, aber axial verschiebliche Kupplungshälfte 18 angepreßt werden kann,
und zwar mittels eines Hebels 19, der von einem vom Druck der Pumpe 12 gegen die
Kraft einer Feder 20 beaufschlagten Kolben 21 betätigt wird. Diese Reibkupplung
17/l.8 bewirkt bei ihrem Einschalten den obersten Gang, wobei die Strömungskreisläufe
8, 9, 10 entleert sind.
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Für die selbsttätige Gangschaltung des Getriebes ist eine Gangschalteinrichtung
22 vorgesehen, die im wesentlichen aus drei Mehrfachkolben 23, 24, 25 und aus drei
Öffnungen 34 a, 34 b, 28 besteht. Die Kolben steuern zunächst mit ihren oberen Teilen
den Zufluß der von der Füllpumpe 12 über eine Leitung 29 kommenden Arbeitsflüssigkeit,
und zwar je nach Stellung der einzelnen Kolben über zu den Kreisläufen 8, 9, 10
führende Leitungen 13, 14, 15 oder über eine zum Kolben 21 führende Leitung 59.
Dabei werden die entsprechenden Gänge wirksam. Die Stellung der Kolben 23, 24, 25
hängt einerseits von der Höhe des die Kolben an ihrem unteren Ende beaufschlagenden
Druckes ab, andererseits von der Spannung der Federn 30, 31, 32. Der die Kolben
23, 24, 25 an den unteren Stirnflächen 23a, 24a, 25a beaufschlagende Druck
wird von einer Zahnradpumpe 33 erzeugt und über eine Leitung 34 zu den Kolben geleitet.
Der Antrieb der Pumpe 33 erfolgt von der Abtriebswelle 11 des Getriebes und weist
somit eine zu den Drehzahlen der Abtriebswelle 11 proportionale Drehzahl auf. In
der Leitung 34 befindet sich eine mittels einer Schraube 35 einstellbare Drosselöffnung
36, die dazu dient, einen Teil des von der Pumpe 33 geförderten Mediums abfließen
zu lassen und damit in der Leitung 34 einen mit der Antriebsdrehzahl der Pumpe steigenden
Schaltdruck zu erzeugen.
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Wäre nur diese Drossel 35/36 in der Gangschalteinrichtung vorhanden,
so würde der Schaltdruck etwa mit dem Quadrat der Drehzahl nach einer Parabel ansteigen,
und die Differenz zwischen den Drücken in der Leitung 34 beim untersten Gangschaltpunkt
und bei der höchsten Drehzahl der Welle 11 wäre beträchtlich. Beim Erfindungsgegenstand
werden aber mit jedem Gangschaltpunkt jeweils die Öffnung 34a, 34b
bzw. 28 zugeschaltet, die einen solchen starken Druckanstieg vermeiden, indem eine
zunehmend größere Menge des Mediums abströmen kann. Den Öffnungen 34 a und 34 b
ist ferner je eine
Drossel 26 bzw. 27 nachgeschaltet, die mittels
einer Schraube 37 bzw. 38 einstellbar ist. Die regelbare Drossel hat die Aufgabe,
die durch die Öffnungen abströmende Menge des Mediums zu regeln, damit die zugeordneten
Gangwechsel bei wählbaren Abtriebsdrehzahlen stattfinden können, ohne daß die Federn
30, 31, 32 geändert werden müssen.
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Im folgenden wird die Funktion der Schaltvorrichtung erläutert. Im
Leerlauf ist ein in der Leitung 29 befindlicher Absperrhahn 39 geschlossen. Erst
nach dessen Öffnen wird der 1. Gang wirksam, weil nun bei der in F i g. 1 gezeigten
Stellung des Kolbens 23 die von der Füllpumpe geförderte Arbeitsflüssigkeit über
die Leitungen 29 und 13 den Kreislauf 8 füllen kann. Bei steigender Drehzahl der
Abtriebswelle 11 steigt auch der Druck in der Leitung 34 an, bis bei einer bestimmten
Abtriebsdrehzahl dieser Druck den Druck der Feder 30 überwintert und den Kolben
23 so weit bewegt, daß von der Füllpumpe 12 über die Leitung 29, eine Zwischenleitung
40 und die Leitung 14 der Kreislauf 9 gefüllt und dadurch der 2. Gang eingelegt
wird. Der Kreislauf 8 kann sich gleichzeitig über die Leitung 13 und eine Bohrung
41 entleeren bzw. wird über 13 und 41 belüftet, sofern ein Arbeitsflüssigkeitsaustritt
am Kreislauf selbst vorhanden ist. Zugleich mit dieser Stellung des Kolbens 23 tritt
ein Teil des von der Pumpe 33 geförderten Mediums nunmehr auch durch die Öffnung
34 a aus, und zwar mit steigendem Druck ein zunehmend größerer Teil, weil mit steigendem
Druck der Kolben 23 immer mehr angehoben wird und einen immer größeren Querschnitt
der Leitung 34a freigibt, so lange, bis dieser Querschnitt die Größe der Drosselöffnung
26 erreicht hat. Von dieser Drehzahl an ist nur die Drosselöffnung für den Druckanstieg
maßgebend, der nunmehr nach einer anderen, flacheren Parabel erfolgt.
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Bei weiterhin ansteigender Abtriebsdrehzahl ist der Umschaltpunkt
zum 3. Gang dann erreicht, wenn durch den Druck in der Leitung 34 auch der Kolben
24 angehoben wird. In diesem Augenblick wird über die Leitungen 29, 40, über
eine weitere Zwischenleitung 42 und über die Leitung 15 der Kreislauf 10 gefüllt
und steht zur Kraftübertragung zur Verfügung. Ferner wird nun der Kreislauf 9 über
die Leitung 14 und eine weitere Leitung 43 entleert bzw. belüftet. Mit dem Anheben
des Kolbens 24 wird gleichzeitig die Öffnung 34b freigegeben, so daß der Druckanstieg
in dieser Leitung bei weiterhin steigender Abtriebsdrehzahl und damit steigender
Drehzahl der Pumpe 33 nicht nach der zuletzt gültigen Druckparabel, sondern zunächst
in geringerem Maße erfolgt und dann nach einer noch flacher verlaufenden Druckparabel
verläuft.
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Bei einer noch höheren Abtriebsdrehzahl wird schließlich der Umschaltpunkt
zum 4. Gang erreicht. Hierzu bewegt das Druckmedium in der Leitung 34
den
Kolben 25 nach oben, so daß von der Leitung 29 das Druckmittel über die Leitungen
40, 42, 59 den Kolben 21 beaufschlagt und diesen nach links drückt. Dabei wird die
Reibkupplung 17/18 betätigt und das Drehmoment von der Motorwelle 2 über die Stirnräder
5,16 auf die Abtriebswelle 11 geleitet. Gleichzeitig wird der Kreislauf 10 über
die Leitung 15 und eine Leitung 44 entleert bzw. belüftet, und Druckmittel in der
Leitung 34 kann über die Öffnung 28 abströmen, so daß sich der Druck in dieser Leitung
nur noch geringfügig erhöhen kann, obwohl auch noch im 4. Gang eine unter Umständen
erhebliche Drehzahlsteigerung des Motors möglich ist.
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Die Schaltcharakteristik hängt im wesentlichen von der Kraft der Federn
30, 31, 32 ab. Werden daher die Widerlager 44 a, 45, 46 dieser Federn axial verschoben,
so ändert sich die Federspannung und damit die Schaltcharakteristik des Getriebes.
Die in Form von Kolben ausgebildeten, axial verschiebbaren Widerlager 44a, 45, 46
können durch je eine um eine ortsfeste Achse schwenkbare Nockenscheibe 47 bzw. 48
bzw. 49 bewegt werden. Die Nockenscheiben werden über ein Gestänge 50, 51, 52 von
einem Pedal 53 betätigt, das ferner über einen Hebel 54 mit einem Leistungsregelorgan
55 des Motors 1 verbunden ist.
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Das Herunterschalten der Gänge erfolgt in entsprechender Weise bei
abnehmender Abtriebszahl und damit bei sinkendem Druck in der Leistung 34. Lediglich
der Abfluß der Arbeitsflüssigkeit aus dem den Kolben 21 umgebenden Zylinder über
die Leitung 59 bzw. aus den Kreisläufen 8, 9,10 erfolgt nun über je eine Leitung
56, 57, 58 anstatt über die Leitungen 41, 42, 43 beim Hochschalten.
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In F i g. 2 ist der Verlauf des Druckes p in der Leitung 34 in Abhängigkeit
der Abtriebsdrehzahl n der Welle 11 im Zusammenhang mit den Gangschaltungen dargestellt.
Hierbei ist mit 60 die Druckparabel bezeichnet, die bei steigender Drehzahl auf
Grund der Drossel 35/36 (s. F i g. 1) entsteht. Der relativ steile Anstieg dieser
Druckparabel läßt erkennen, daß der Druck insbesondere bei mehreren Gängen erheblich
zunimmt. Beim Erfindungsgegenstand wird die Druckparabel 60 jedoch nur bis zum ersten
Gangschaltpunkt 61 bei n1 benutzt. Bei n1 erfolgt die Umschaltung vom 1. in den
2. Gang. Von nun an wird bei steigender Drehzahl auf die Druckparabel 62 übergegangen
und bis zum nächsten Umschaltpunkt 63 bei n" benutzt. Der Verlauf der Druckparabel
62 wird bestimmt durch die Einstellung der Drosseln 36 und 26 (s. F i g. 1). Der
Übergang von der Parabel 60 zur Parabel 62 geht bei nur geringfügig ansteigendem
Druck vonstatten, und zwar deshalb, weil die untere Steuerkante des Kolbens 23 (s.
F i g. 1) die Öffnung 34 a mit wachsendem Druck mehr und mehr freigibt. Erst von
der Drehzahl an, der der-Punkt 64 der Parabel 62 entspricht und bei der die Öffnung
34 a der Drosselöffnung 26 entspricht, ist dann lediglich die Drossel 26 gemeinsam
mit der Drossel 36 für den weiteren Druckverlauf maßgebend.
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Der nächste Umschaltpunkt (zum 3. Gang) ist bei der Drehzahl n. (Punkt
63) erreicht. Bei dieser Drehzahl wird die Druckparabel 62 verlassen. Bis beim Punkt
65 die nächste Druckparabel 66 erreicht wird, steigt der Druck p aus dem obenerwähnten
Grund wieder sehr langsam an. Maßgebend für die Druckparabel 66 sind nunmehr die
Drosseln 36, 26, 27.
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Im Punkt 67 bei der Drehzahl n3 ist der Druck so stark angestiegen,
daß auch der Kolben 25 (s. F i g.1) nach oben bewegt wird, wobei der 4. Gang eingelegt
wird. Durch das Anheben des Kolbens 25 (s. F i g.1) wird die Öffnung 28 mit der
Druckleitung 34 verbunden, wodurch der Druckanstieg nunmehr gemäß der Kurve 68 (s.
F i g. 2) bei weiterhin steigender Abtriebsdrehzahl verstatten geht, bis die Maxialdrehzahl
nniax erreicht ist.
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Bei Rückschaltung der Gänge erfolgt die Druckabnahme des Druckes p
ebenfalls entlang der ausgezogenen Linie in F i g. 2.
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Bei Änderung der Motorlast z. B. infolge von Verstellen
der
Drosselklappe des Motors ergibt sich bei gleichem Verlauf der Druckparabeln eine
Verschiebung der Gangschaltpunkte auf den entsprechenden Parabeln, und zwar als
Folge der Änderung der Federkräfte der Federn 30, 31., 32 (s. F i g. 1). Bei 1lbergas
beispielsweise erfolgt der Gangwechsel vom 1. zum 2. Gang nicht mehr bei hl, sondern
etwa bei der höheren Drehzahl n1' im Punkt 61'.
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Die Verstellbarkeit der Drosseln 26 und 27 mittels der Schrauben 37
und 38 (s. F i g. 1) hat dagegen eine Veränderung des Verlaufs der Druckparabeln
62, 66 (s. F i g. 2) zur Folge. So wird z. B. durch Verkleinerung des Querschnitts
der Drossel 26 der Verlauf der Druckparabeln 62, 66 auf einen Verlauf der strichpunktiert
gezeichneten Parabeln 62a bzw. 66a verändert, wodurch die Schaltpunkte von 63 und
67 unter Beibehaltung des von der Federkraft abhängigen Druckes nach 63a bzw. 67a
rücken, die Gangschaltungen also bei niedrigeren Geschwindigkeiten erfolgen. Will
man jedoch die Umschaltung vom 3. zum 4. Gang wieder wie vorher bei sz, erfolgen
lassen, so kann man dies durch Vergrößern des Querschnitts der Drossel 27 erreichen.
Somit kann jeder Umschaltpunkt für sich mit Hilfe der Drosselverstelleinrichtung
wunschgemäß eingestellt werden.
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Nach F i g. 3 ist in einer Leitung 90 ein beispielsweise von der Abtriebsdrehzahl
eines Getriebes 89 abhängiger Druck vorhanden, der einen Kolben 91 zuerst gegen
den Druck einer Feder 92 und bei weiterer Kolbenbewegung gegen den Druck der Federn
92 und 93 bewegt. Jeder Abtriebsdrehzahl entspricht somit eine bestimmte Stellung
des Kolbens 91. An einer mit dem Kolben 91 verbundenen Stange 94 ist ein elektrischer
Kontaktarm 95 befestigt, der je nach Stellung des Kolbens Kontakte 96, 97 oder 96,
98 oder 96, 99 schließt und damit von einer Stromquelle 108 über elektrische Leitungen
100, 101,
102, 103, 104 eine der drei Elektromagnetkupplungen 1.05,106,1.07
des Getriebes 89 betätigt. Jede dieser drei Kupplungen des Getriebes 89 bewirkt
eine Gangstufe.
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Eine weitere am Kolben befestigte Stange 109 trägt einen Kontaktarm
110, der in der oberen Lage keinen Kontakt betätigt und in der unteren Lage einen
Kontakt 111 mit einem Schiebewiderstand 112 verbindet. Im letzten Fall wird über
elektrische Leitungen 113,114 eine Wicklung 118 aus einer Stromquelle 120 unter
Strom gesetzt. Je nach Stellung des Kolbens 91 liegt dabei die Wicklung 11.8 an
einer höheren oder niedrigeren Spannung und betätigt dementsprechend den Anker 11.9
in seiner Verschieberichtung, und zwar gegen den Druck einer Feder 122 oder zweier
Federn 122, 1..23. Mit dem Anker ist ein Kolben 121 verbunden, der zusammen
mit öffnungen 124, 125
zwei. Ventile bildet, die gegebenenfalls ein Abströmen
des Mediums aus der Leitung 90 zulassen.
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In der gezeichneten Stellung ist der unterste Gang (Kupplung 105)
eingelegt, da der Druck in der Leitung 90 den Kolben 91. noch nicht aus seiner oberen
(gezeichneten) Endlage bewegt hat und daher die Kupplung 105 infolge Schließens
der beiden Kontakte 96, 97 Strom erhält. Erst wenn bei steigender Getriebedrehzahl
durch den steigenden Druck in der Leitung 90 der Kolben 91 hinuntergedrückt wird,
bis etwa zur Anlage an der Feder 93, wird die Kupplung 105 stromlos, die Kupplung
106 über die Verbindung der beiden Kontakte 96, 98 betätigt und damit der 2. Gang
eingelegt. Die Bewegung des Kolbens 91 schließt noch einen weiteren Kontakt, nämlich
den zwischen 111 und 112, wodurch die nun stromdurchflossene Wicklung 118 ein derartiges
Magnetfeld erzeugt, daß der Anker 119 gegen die Kraft der Feder 122 so weit gehoben
wird, daß das Druckmedium in der Leitung 90 über die Öffnung 124 abströmen kann.
Der 3. Gang schließlich wird bei weiterhin steigendem Druck dadurch eingeschaltet,
daß unter Zusammendrückung der beiden Federn 92, 93 der Kolben den Stromkreis der
Kupplung 106 unterbricht und den der Kupplung 107 schließt. Gleichzeitig wird die
Spannung an der Wicklung 11$ erhöht, wobei der Kolben 121 gegen die Kraft der beiden
Federn 122, 123 so hoch angehoben wird, daß auch die Öffnung 125 das Druckmedium
aus der Leitung 90 abfließen läßt und damit den Druckverlauf beeinflußt. Bei dieser
Ausführung können die Ventile 121/124 und 121/125 unabhängig vom Standort des Schaltkolbens
91 angeordnet werden.
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In F i g. 4 ist der linke Teil der Gangschalteinrichtung 22 nach F
i g. 1 in abgewandelter Form dargestellt. Während der Kolben 23 und die Leitungen
13, 29, 34, 34a, 41 und 56 der Gangschalteinrichtung 22a genauso wie nach F i g.
1 ausgebildet sind und auch dieselben Funktionen ausüben wie die entsprechenden
Teile nach F i g. 1, ist die auf den Kolben 23 mittels Federn wirkende Primärkraft
nunmehr durch den Druck eines Mediums ersetzt. Der Druck wird von einer Zahnradpumpe
130 erzeugt und durch Leitungen 13l., 132 in den Raum 133 weitergeleitet, wo er
den oberen Teil des Kolbens beaufschlagt. Das von der Pumpe beförderte Medium kann
über eine Drossel 134 und eine Leitung 135 abströmen. Ferner kann die Druckhöhe
durch eine den Querschnitt der Drossel 134 verändernde Schraube 136 verändert werden.
Die Leitung 131 führt weiter zu den anderen Kolben der Gangschalteinrichtung, die
in F i g. 5 nicht gezeigt sind.
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Falls die Pumpe vom Motor des Getriebes angetrieben wird und der Motor
eine Verbrennungskraftmaschine ist, ändert sich der Druck in der Leitung 131 mit
der Motordrehzahl und bewirkt -ebenso wie die entsprechende Vorrichtung gemäß F
i g. 1 - eine in den meisten Fällen vorteilhafte Beeinflussung der Gangschaltung.
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F i g. 5 zeigt eine andere Abwandlung der Gang Schalteinrichtung nach
F i g. 1. Die Öffnungen 34 a, 34b und 28 und die Drosseln 26, 27 mit den Schrauben
37, 38 sind nicht mehr neben den Kolben 23, 24,
25 nach F i g.1, sondern gesondert
angeordnet. Ferner werden die Öffnungen zum Abströmen des Druckmediums nicht mehr
vom Steuerorgan, sondern von einem gesonderten Kolben geöffnet bzw. abgesperrt.
Die Öffnungen 34 a, 34 b und 28 werden nach F i g. 5 von einem gemeinsamen Kolben
141 je nach dessen Stellung geöffnet, so daß das Medium aus der mit der einstellbaren
Drossel 35/36 versehenen Leitung 34 und einer kurzen Verbindungsleitung 140 abströmen
kann. Die Stellung des Kolbens 141 richtet sich hierbei nach dem Druck in der Leitung
34 und nach der Spannung einer Feder 142. Letztere weist ein verschiebbares Widerlager
143 auf, das mittels einer schwenkbaren 1@Tockenscheibe 144 bewegt werden kann.
Die Nockenscheibe 144 ist mit der Stange 50,
die gemäß F i g. 1 ebenfalls
die Nockenscheiben 47, 48, 49 verschwenkt, und mithin mit dem Gaspedal 53 des Motors
1 verbunden. Die Feder 142 und die Bewegung des Widerlagers 1.43 sind auf die Charakteristik
der
Gangschalteinrichtung 22 (s. F i g. 1), auch bezüglich einer Beeinflussung der Primärkraft,
z. B. in Abhängigkeit von der dem Motor zugeführten Kraftstoffmenge, abgestimmt.
Dabei gibt der Kolben 141 die Öffnung 34a frei, wenn die Gangschalteinrichtung
22 (s. F i g. 1) den 2. Gang eingelegt hat. Bei den anderen Gangschaltpunkten werden
in entsprechender Weise die übrigen Öffnungen 34 b und 2$ freigegeben.
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Weiterhin kann statt der Anordnung mehrerer Öffnungen für die einzelnen
Gangschaltpunkte auch eine einzige Öffnung mit einem in Schaltrichtung veränderlichen
Querschnitt vorgesehen werden.