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Schaltanordnung für vielgängige Schaltgetriebe mit Umke getriebe,
insbesondere für Nutzfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für vielgängige
Schaltgetriebe mit Umkehrgetriebe, denen ein mehrstufiges Gruppengetriebe vor- oder
nachgeordnet sein kann, insbesondere für Nutzfahrzeuge, bei denen in jedem-Gang
bzw. jeder Gruppe mit Ausnahme eines evtl. vorhandenen direkten Ganges oder einer
direkten Gruppe Vor- und Rücklauf möglich sind und entweder Schaltgetriebe und @mkehrgetriebe
oder Gruppengetriebe und Umkehrgetriebe durch einen gemeinsamen Schalthebel betätigt
werden.
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Es sind Wechselgetriebe bekannt, bei denen das Schaltgetriebe, bestehend
aus mehreren Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang und das Gruppenbetriebe durch
nur einen Schalthebel betätigt werden. Aus der Schalthebelstellung ist hier jedoch
nicht in jedem Falle ersichtlich, welcher Gang oder welche Gruppe eingeschaltet
sind.
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itis sind auch Wechselgetriebe mit Umkehrgetrieben bekannt, bei denen
das Umkehrgetriebe durch einen gesonderten Hebel bedient wird.
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Ferner sind vielgängige Wechselgetriebe mit mehreren Gruppen bekannt,
bei denen jeder Gruppe neben mehreren Vorwärtsgängen nur ein oder zwei Rückwärtsgänge
zugeordnet sind, wobei die Vor«ärts- und Rückwärtsgänge durch einen, die Gruppen
durch einen anderen Schalthebel betätigt werden.
D. h. die genannten
Schaltanordnungen sind unübersichtlich oder aufwendig.
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Zweck der Erfindung ist daher, die durch Unübersichtlichkeit auftretenden
Mängel durch wenig und einfache Bedienungselemente zu beseitigen.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, mittels einfacher
Bedienungselemente zu erreichen, daß immer aus der Schalthebelstellung der eingeschaltete
Gang und die eingeschaltete Gruppe erkennbar sind, daß in jedem Gang jeder Gruppe,
die eine Umkehr der Bewegungsrichtung gestattet, ein häufiger Wechsel zwischen Vorlauf
und Rücklauf durch einfaches Umlegen eines Hebels möglich ist und daß, insbesondere
für Fahrzeuges die Bewegung des Schalthebels beim Schälten auf Vorlauf oder Rücklauf
sinnfällig in Bewegungsrichtung erfolgt.
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Erfindungsgemäß werden bei einem Schaltgetriebe mit bis zu vier Gängen
und Umkehrgetriebe das Schalt- und Umkehrgetriebe durch einen gemeinsamen Schalthebel
betätigt und bei einem vielgängigen Schaltgetriebe mit vor- oder nachgeordneten,
bis zu vierstufigem Gruppenetriebe und Umkehr-Betriebe das Schaltgetriebe durch
einen und das Gruppen- und das Umkehrgetriebe durch einen anderen gemeinsamen Schalthebel
betätigt.
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Schieberäder oder Schaltmuffen werden in einfacher und bekannter Weise
durch Schaltgabeln bewegt, die auf festen Schalt» Stangen verschiebbar oder auf
verschiebbaren Schaltstangen fest angeordnet sind.
Die Schaltgab@ln
oder Schaltstangen sind beispielsweise mit Quernuten versehen, in die ein Schaltfinger
eines kugelgeführten Schaltknüppels `eingreift. Durch Querbewegung des Schaltfingers
wird das zu betätigende Schieberad oder die zu betätigende Schaltmuffe vorgewählt
und durch Längsbewegung verschoben.
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Ein weiterer Bestandteil der Erfindung ist, daß die Schalt-Stange
bzw. Schaltgabel, die das Umkehrgetriebe betätigt, mit zwei bis vier Schaltnuten
versehen ist, so daß nach jedem geschalteten Gang bzw. nach jeder geschalteten Gruppe
die Schaltstange bzw. Schaltgabel des Umkehrgetriebes für den Schaltfinger wähl-
und verschiebbar ist.
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Die Anordnung des Schieberades bzw. der Schaltmuffe des Umkehrgetriebes
ist so gelöst, daß im nicht betätigten Zustand Leerlauf eintritt. Zur Einschaltung
des Vor- und Rücklaufes wird der Schaltfinger nach jedem geschalteten Gang bzw.
nach jeder geschalteten Gruppe in die Schaltnut der Schaltstange bzw. Schaltgabel
des Umkehrgetriebes gebracht.
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Bei einer anderen Anordnung ist das Umkehrgetriebe im nicht betätigten
Zustand ständig auf Vorlauf geschaltet, d. h. nur zur Erzielung des Rücklaufes muß
der Schaltfinger nach dem Einrücken eines Ganges bzw. einer Gruppe in eine Schaltnut
des Umkehrgetriebes gebracht und dieses geschaltet werden. Zum häufigen Wechsel
zwischen Vor- und Rücklauf in einem Gang bzw. einer Gruppe bleibt auch bei der zweiten
.Anordnung der Schaltfinger in einer Schaltnut des Umkehrgetriebes, so daß lediglich
durch einfaches Umlegen des Schaltknüppels auf Vor-oder Rücklauf ge schaltet wird.
Es
ergibt sich somit durch die Anordnungen weniger und einfacher Bedienungselemente
nicht nur eine ökonomische bzw. billige Herstellung, sondern als weitere Auswirkung
wird durch die gewonnene Übersichtlichkeit und einfache Bedienung die physische
und physiologische Beanspruchung des Bedienenden verringert.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
| @Fig. 1: Querschnitte eines dreistufigen'Gruppenge- |
| triebes mit Umkehrgetriebe ' |
| Fig. 2: Teile der Schaltstangen eines dreigängigen |
| Schalt- oder dreistufigen Gruppengetriebes |
| Fig. 3: ) Schematische Darstellung der Bewegungsrich- |
| Fig. 4: tungen des Schaltfingers nach Fig. 2 |
| Fig. 5: Teile der Schaltstangen eines viergängigen |
| ' Schalt- oder dreistufigen Gruppengetriebes |
| Fig. 6: j Schematische Darstellung der Becvegungsrich- |
| Fig. ?: ) tungen des Schaltfingers nach Fige 5 |
Nach Fig. 1 wird das Drehmoment von einem vorgeordneten Schaltgetriebe über Welle
1 in das Gruppengetriebe geleitet. Die fest mit Welle 1 verbundenen Zahnräder 2;
3 stehen ständig im Eingriff mit den auf der Welle 4 drehbar gelagerten Zahnrädern
5; 6. Zum Einschalten der I. oder II. Gruppe wird die auf einer Verzahnung 7 der
Welle 4 axial verschiebbare Schaltmuffe 8 mit den Schaltverzahnungen 9 oder
10 zum Eingriff gebracht und damit das Zahnrad 5 oder das Zahnrad 6 mit der
VTelle 4 gekoppelt.
Nach der in Fig. 1 dargestellten Anordnung und
dem Schaltbild nach Fig. 4 befindet sieh die Schaltmuffe 11 bereits in einer den
fest mit Welle 4 verbundenen Schaltmuffenträger 12 und Zahnrad 13 verbindenden Stellung.
Das so mit Welle 4 gekoppelte Zahnrad 13 greift ständig in Zahnrad 14 das durch
die Schaltmuffs 15 und den Muffenträger 16 mit der Ausgangswelle 17 gekoppelt ist.
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Zum Schalten auf Rücklauf wird die Schaltmuffe 11 mit der Schaltverzahnung
18 zum Eingriff gebracht und das an sich drehbar auf der Welle 4 gelagerte Zahnrad
19 undrehbar mit Welle 4 verbunden. Zahnrad 13 ist dann frei auf der Welle drehbar.
Zahnrad 19 stehst ständig im Eingriff mit Zahnrad 20, das wie das mit Zahnrad 14
kämmende Zahnrad 21 unverschiebbar und undrehbar mit der Umkehrwelle 22 verbunden
ist.
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Die Schaltmuffe 15 kann auch mit der Schaltverzahnung 23 d@r Welle
1 zum Eingriff gebracht werden. Die koaxialen Wellen 1 und 17 sind dadurch über
die Schaltmuffe 15 und den Schaltmuffenträger 16 direkt miteinander gekoppelt. Zahnrad
14 ist in dieser Schaltstellung der Muffe 15 frei auf der Welle 17 drehbar. Ein
Rücklauf ist in der direkten Gruppe nicht möglich.
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In die Ringnuten 24; 25; 26 der Schaltmuffen 8; 11; 15 greifen nicht
dargestellte Sebaltgabeln, die mit den Schaltstangen 27; 28; 29 nach Fiß. 2 fest
verbunden und mit diesen axial verschiebbar sind. Ebenfalls fest verbunden mit den
Schaltstangen 27; 28; 29 sind die Schaltklötze 30; 31; 32, in denen sich die Schaltnuten
33; 34; 35; 36 befinden.
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Der nicht dargestellte Schaltfinger eines kugelgeführten Schaltknüppels
greift in .der Grundstellung in die Schaltnut 33 der Schältstange 2.
Zum
Einrücken der I. oder II. Gruppe wird die Schaltstange 27 und damit die Schaltmuffe
8 durch den Schaltfinger nach vorn oder hinten, wie in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt,
verschoben. Die Schaltnut 33 steht dann der Schaltnut 34 oder 35 der Schaltstange
28 gegenüber. Der Schaltfinger kann jetzt in eine dieser Schaltnuten 34; 35 eingeführt,
die Schaltstange 28 verschoben und damit das Gruppengetriebe betätigt werden.
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Nach der zuerst beschriebenen Anor@nung und dem Schaltbild nach Fig.
3 befindet sich die Schaltmuffe 11 im unbetätigten Zustand in Leerlaufstellung (L).
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Die Schaltstaube 28 muß nach dem Einrücken einer Gruppe sowohl für
Vorlauf als auch für Rücklauf betätigt werden. Nach der in Fig. 1 dargestellten
Anordnung und dem Schaltbild nach Fig. 4 ist bereits nach dem Einrücken der I. oder
II. Gruppe die Vorlaufstellung erreicht, da die Schaltmuffe 11 sich im unbetätigten
Zustand in Vorlaufstellung befindet. Für Rücklauf muß der Schaltfinger in die Schaltnut
34 oder 35 gebracht und die 'Schaltstange 28 dem Schaltschema nach Fig. 4 entsprechend
verschoben werden.
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Zum Schalten der III. (direkten) Gruppe müssen die Schaltstangen 28
und 27 in Grundstellung und der Schaltfinger in die Schaltnut 36 der Schaltstange
29 gebracht werden. Durch Verschieben der Schaltstange 29 entsprechend den Schaltbildern
nach Fig. 3 oder Fig. 4 wird die Muffe 15 mit der Schaltverzahnung 23 der Welle
1 zum Eingriff gebracht und die III. Gruppe eingerückt.
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In Fib. 5 ist die der Erfindung entsprechende Anordnung der Schaltnuten
an den Schaltstangen eines Getriebes :dargestellt,
das in vier Gängen
oder Gruppen mit Hilfe eines Umkehrgetriebes auf Vorlauf oder Rücklauf geschaltet
werden kann. Die Schalt-Stangen 37;3g; 39 tragen die mit Schaltnuten versehenen
Schaltklötz@ 40; 41; 42. Zum Einschalten der I. oder II. Stufe greift der Sahaltfinger
in die Schaltnut 43 und verschiebt die Schaltstange 37 entsprechend dem Schaltschema
nach Fig. 6 oder Fig. 7. Die Schaltnut 43 Steht dann einer der Schaltnuten 44 oder
45 gegenüber. Der Schaltfinger kann in eine dieser Nuten geführt werden und über
die Schaltstange 39 das Umkehrgetriebe betäti-Zum Einschalten der III. oder IV.
Stufe werden die Schaltstangen 39 und 37 in Grundstellung gebracht. Der Schaltfinger
kann jetzt in die Schaltnut 46 eingreifen und die, die III. und IV. Stufe betätigende
Schaltstange 38 den Schaltbildern nach Fig. 6 oder Fig. 7 entsprechend verschieben.
Die Schaltnut 4E steht dann einer der Schaltnuten 47; 48 den linken Schaltklotzteiles
42a gegenüber, der starr mit dem rechten Schaltklotzteil 42b und der Schaltstange
39 verbunden ist. Das Umkehretriebe kann nach dem Einrücken der III. oder IV. Stufe
betätigt werden, indem der Schaltfinger in eine der Schaltnuten 47; 48 gebracht
und über den Schaltklotz 42 die Schaltstange 39 verschoben wird.
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Hier sind wieder die zwei Anordnungen gemäß den Schaltbildern nach
Fig. 6 und Fig. 7 möglich, wonach im ersten Fall für Vor-und Rücklauf, im zweiten
Fall nur für Rücklauf das Umkehrgetriebe betätigt werden muß.
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Zur Vermeidung von Verkantungen kann der linke Schaltklotzteil 42a,
nach Fig. 5, selbst axial geführt und seine Bewegung
anstelle einer
starren Verbindung durch Hebel mit getriebefesten Drehpunkt auf die Schaltstange
39 übertragen werden. Der Schaltfinger wird durch ein Kulissenblech oder geeignete
Ausbildung der Schaltklötze zwangsgeführt. Fehlschaltungen, die zum Getriebebruch
führen, können in bekannter W'ieise durch zwischen den Schaltungen liegende' radial
zu ihnen bewegliche Sperrstifte verhindert werden.