DE1630726B2

DE1630726B2 - Schalteinrichtung fuer die kupplungen eines zapfwellenantriebes fuer fahrzeuge, insbesondere fuer schlepper

Info

Publication number: DE1630726B2
Application number: DE1967L0057327
Authority: DE
Inventors: Arie Brielle Kuipers (Niederlande)
Original assignee: C Van der Lely NV
Current assignee: C Van der Lely NV
Priority date: 1966-09-29
Filing date: 1967-08-30
Publication date: 1977-05-18
Also published as: NL6613709A; GB1202412A; DE1630726A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für die Kupplungen eines Zapfwellenantriebes für Fahrzeuge, insbesondere für Schlepper, wobei in den Antriebsstrang einer gegebenenfalls auf mehrere ZapfweUendrehzahlen schaltbaren Zapfwelle eine kraftschlüssige Kupplung und eine dieser nachgeschaltete formschlüssige Kupplung eingeschaltet sind und zum Schalten ein Kupplungsschalthebel vorgesehen ist

Bei einer bekannten Schalteinrichtung dieser Art werden die Kupplungen unabhängig voneinander betätigt und as muß dementsprechend darauf geachtet werden, daß die formschlüssige Kupplung zuerst eingedrückt wird, wenn Kupplungsschäden vermieden werden sollen. Dies erfordert von der Bedienungsperson große Aufmerksamkeit wenn Schädigungen der formschlüssigen Kupplung durch Bedienungsfehler ausgeschlossen werden sollen. Gerade bei Schleppern, die ohnehin bereits eine Vielzahl von Bedienungselementen aufweisen, lassen sich derartige Bedienungsfehler aber kaum ausschließen (GB-PS 8 45 370).

Durch die Erfindung soll dementsprechend eine Schalteinrichtung der eingangs genannten Art so ausgebildet werden, daß der richtige Betätigungsablauf, also die notwendige zeitliche Reihenfolge des Eindrükkens der formschlüssigen Kupplung vor der kraftschlüssigen Kupplung sichergestellt wird.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zum Schalten der kraftschlüssigen Kupplung und der formschlüssigen Kupplung mittels des Kupplungsschalthebels ein hydraulischer Steuerkreislauf vorgesehen ist und in einer zur Stelleinrichtung der kraftschlüssigen Kupplung führenden Zweigleitung zum zeitverzögernden Betätigen der kraftschlüssigen Kupplung gegenüber der formschlüssigen Kupplung eine Drossel vorgesehen ist Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung führt zwangsweise dazu, daß die kraftschlüssige Kupplung erst nach Eindrücken der formschlüssigen Kupplung geschaltet wird, so daß Bedienungsfehler und dadurch bedingte Kupplungsschäden ausgeschlossen sind.

Auch bei einer weiteren bekannten Konstruktion (DT-Gm 16 94 740) sind in einem Zapfwellenantrieb

eine kraftschlüssige und eine formschlüssige Kupplung hintereinandergeschaltet vorgesehen und es sind auch hier keine Einrichtungen gegeben, die die einzige zulässige Schaltreihenfolge gewährleisten würden, so daß auch hier Kupplungsschäden allein schon durch falsche Reihenfolge in der Bedienung nicht auszuschließen sind.

Die gleiche Gefahr besteht auch bei einer aus der DT-PS 9 57 275 bekannten Konstruktion, die eine formschlüssige Kupplung in Nachschaltung zu einer kraftschlüssigen Kupplung aufweist und bei der über diese formschlüssige Kupplung die Umschaltung für wegabhängigen und wegunabhängigen Antrieb der Zapfwelle vorgenommen wird, ohne daß durch entsprechende Rückkopplung zur kraftschlüssigen Kupplung eine Einrückreihenfolge gewährleistet wäre.

Bei einer weiteren bekannten Schalteinrichtung (US-PS 3041 884) ist zur Betätigung zweier Kupplungen, über die der wegabhängige und der wegunabhängige Antrieb der Zapfwelle geschaltet wird, zwar ein gemeinsames Schaltelement vorgesehen, es erfolgt über dieses aber keineswegs eine gemeinsame Schaltung beider Kupplungen. Diese werden vielmehr getrennt geschaltet, was sich u. a. daraus ergibt, daß das als Hebel ausgebildete Schaltelement für die Schaltung der Kupplungen in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden muß und beim Übergang von der Betätigung der einen auf die Betätigung der anderen eine neutrale Stellung durchfahren muß. Insbesondere ist eine überlappende Einrastung bei einer derartigen Schaltung nicht möglich, und das Problem einer zeitverzögerten Einrastung der einen gegenüber der anderen gar nicht angesprochen.

In ähnlicher Weise wird auch bei einer weiteren bekannten Konstruktion (DT-PS 2 67 021) durch den wahlweisen Versatz eines Hebels zwar die Schaltung zweier Kupplungen vorgenommen, es wird von diesem beim Versatz aber die eine Kupplung ausgerückt und die andere eingerückt Dementsprechend kann das der Erfindung zugrundeliegende Problem hier nicht angesprachen sein.

Für die gleichzeitige Betätigung einer Kupplung und eines Getriebes bei einem Kraftfahrzeug ist darüber hinaus aus der DT-PS 9 70117 noch eine Lösung bekannt, bei der die Kupplung des Fahrzeuges ausgerückt wird, bevor das Getriebe geschaltet wird. Erreicht wird dies dadurch, daß die Zufuhr der Druckflüssigkeit zum Schaltapparat des Getriebes erst freigegeben wird, wenn die Kupplung ausgerückt ist Ein der Kupplung zugeordnetes Teil dient hierbei als Steuerglied für die Flüssigkeitszufuhr zum Schaltapparat des Getriebs, so daß in bezug auf die Arbeitsweise ein Nacheinander gegeben ist. Die Betätigung des Getriebes erfolgt dementsprechend bei der bekannten Konstruktion zwar zeitverzögert gegenüber der Kupplung, Getriebeschaltapparat und Kupplung werden aber nicht nebeneinander betätigt Abgesehen von diesen konstruktiven Unterschieden bezieht sich diese bekannte Konstruktion auch auf eine gänzlich andere Gattung, die keinen Hinweis auf die Schaltung von Kupplungen in Zapfwellenantrieben zuläßt

In Ausgestaltung der Erfindung läßt sich die Zeitverzögerung der kraftschlüssigen Kupplung gegenüber der formschlüssigen Kupplung dadurch in einfacher Weise steuern, daß die Drossel einstellbar ist

Weiter kann es sich als zweckmäßig erweisen, daß zwischen der Drossel und der Stelleinrichtung für die kraftschlüssige Kupplung und die Zweigleitung ein Druckspeicher angeschlossen wird, um ein gleichmäßiges Greifen der Kupplung unabhängig von dem jeweils anzutreibenden Gerät zu gewährleisten. Insbesondere in Verbindung hiermit ist es von Vorteil, wenn die Drossel durch eine ein in Strömungsrichtung zur Stelleinrichtung der kraftschlüssigen Kupplung hin schließendes Rückschlagventil aufweisende Überbrükkungsleitung überbrückt ist

Für die fomrschlüssige Kupplung erweist es sich als zweckmäßig, wenn diese als eine ein zweistufiges Zapfwellengetriebe schaltende Doppelkupplung ausgebildet wird, so daß über die formschlüssige Kupplung nicht nur eine freie Drehbarkeit der Zapfwelle gewährleistet wird, sondern zugleich auch mehrere Antriebsgeschwindigkeiten geschaltet werden können.

Die Schaltung der Kupplungen läßt sich bei einem Steuerkreislauf in einfacher Weise verwirklichen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß ein in einem Stellzylinder verschiebbarer, mittels einer Kolbenstange mit der formschlüssigen Kupplung gekoppelter Stellkolben auf seiner Stirnseite und auf seiner Kolbenstangenseite über je eine Steuerleitung mit Steuerdruckflüssigkeit beaufschlagbar ist, und von der zu dem von der eine kleinere wirksame Kolbenfläche aufweisenden Kolbenstangenseite des Stellkolbens begrenzten Raum führenden Steuerleitung die zur Stelleinrichtung der kraftschlüssigen Kupplung führende, die Drossel enthaltende Zweigleitung abgeleitet ist, während die zu dem von der eine größere wirksame Kolbenfläche aufweisenden Stirnseite des Stellkolbens begrenzten Raum führende Steuerleitung über eine ein in Richtung zu dieser Steuerleitung schließendes Rückschlagventil enthaltende Verbindungsleitung mit der ersten Steuerleitung verbunden ist.

Die Betätigung der Kupplungen und die Schaltung zweier Übersetzungsstufen mittels nur eines Kupplungshebels läßt sich in Ausgestaltung der Erfindung dabei dadurch in einfacher Weise erreichen, daß im hydraulischen Steuerkreislauf ein Steuerschieber eingeschaltet ist, der einen durch den Kupplungsschalthebel verschiebbaren Ventilschieber aufweist, durch den die von einer Steuerpumpe geförderte Steuerdruckflüssigkeit in der der Ausschaltstellung beider Kupplungen zugeordneten Neutralstellung des Kupplungsschalthebels einer hydraulisch betätigten Hebevorrichtung zugeführt wird, wobei im Strömungsweg der Steuerdruckflüssigkeit in der Einschaltstellung beider Kupplungen ein Ventil angeordnet ist, durch das bei Überschreiten eines zugelassenen Druckes der Steuerdruckflüssigkeit eine Verbindung zum hydraulischen Steuerkreislauf der hydraulisch betätigten Hebevorrichtung geöffnet wird.

Hierbei erweist es sich als zweckmäßig, wenn im Strömungsweg der Steuerdruckflüssigkeit zu den Stelleinrichtungen der Kupplungen zwischen dem Ventilschieber und diesen Stelleinrichtungen ein Ventil vorgesehen ist, das bei Überschreiten eines zulässigen Druckes der Steuerdruckflüssigkeit den Strömungsweg zu den Stelleinrichtungen der Kupplungen absperrt so daß durch die zusätzliche Speisung der hydraulisch betätigten Hebevorrichtung des Fahrzeuges über die gleiche Speisepumpe Nachteile für die Betätigung der Kupplungen vermieden werden. Im Strömungsweg der Steuefdruckflüssigkeit zu den Stelleinrichtungen der Kupplungen liegt dabei zweckmäßigerweise ein Druckbegrenzungsventil, das bei Überschreiten eines zulässigen Druckes der Steuerdruckflüssigkeit in Richtung zum Vorratsbehälter öffnet

In den Zeichnungen sind in der Beschreibungseinleitung erläuterte Ausführungsformen für Schalteinrichtungen der Kupplungen eines Zapfwellenantriebes nach der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Schalteinrichtung der Kupplungen eines Zapfwellenantriebes eines Fahrzeuges,

F i g. 2 einen Schnitt durch den bei der Schalteinrichtung nach F i g. 1 verwendeten Steuerschieber,

Fig.3 eine abgewandelte Ausführungsform einer Schalteinrichtung nach F i g. 1 zur Vermeidung eines abrupten Fassens der Kupplung, und

Fig.4 eine Schalteinrichtung für die Kupplungen eines Zapfwellenantriebes, bei dem die Zapfwelle mit nur einer Drehzahl anzutreiben ist

Mit 1 ist in den Figuren ein Steuerschieber bezeichnet, der über einen Kupplungsschalthebel 2 zu betätigen ist und von dem zwei Steuerleitungen 3 und 4 ausgehen, die über eine Verbindungsleitung 5 verbunden sind, in der ein in Richtung auf die Steuerleitung 4 sperrendes Rückschlagventil 6 vorgesehen ist Eine Steuerleitung 4 ist an einen Stellzylinder 7 angeschlossen, und zwar auf dessen von einer Kolbenstange 9 abgewandten Seite eines Stellkolbens 8. Kolbenstangenseitig mündet die Steuerleitung 3 in den Stellzylinder 7. Die Kolbenstange 9 ist im Stellzylinder 7 von einer Feder 10 umgeben, die den Stellkolben 8 in der in der F i g. 1 dargestellten Lage zu halten sucht

An die Steuerleitung 3 ist weiterhin über eine Zweigleitung 11 und eine einstellbare Drossel 12 die Stelleinrichtung einer hydraulisch betätigten Kupplung 13 mit einer Eingangswelle 14 und einer Ausgangswelle 15 angeschlossen. Die Eingangswelle 14 wird von der Antriebsmaschine des Fahrzeuges, z. B: eines Schleppers angetrieben. Auf der Ausgangswelle 15 sind axial verschiebbar, aber mit dieser drehfest zwei miteinander verbundene Schaltklauenkränze 16 und 17 angeordnet, zwischen denen eine Schaltmuffe 18 mit diesen fest verbunden angeordnet ist, in deren Schaltnut eine Schaltgabel 19 eingreift, die an der Kolbenstange 9 befestigt ist

Die Schaltklauenkränze 16 und 17 liegen zwischen zwei gleichachsig angeordneten Zahnrädern 20 und 21, von denen das eine Zahnrad 20 auf der Ausgangswelle

15 frei drehbar ist Das Zahnrad 21 ist auf einer Zwischenwelle 22 befestigt Die Zahnräder 21 und 22, von denen das Zahnrad 20 die kleinere Zähnezahl aufweist, stehen in Eingriff mit zwei Zahnrädern 23 und 24, die gleichachsig auf einer Vorgelegewelle 25 angeordnet sind. Ferner weisen die Zahnräder 20 und 21 jeweils einen der Verzahnung der Schaltklauenkränze

16 und 17 entsprechenden, innenverzahnten Gegenklauenkranz auf. Bei Eingriff der Verzahnung des Schaltklauenkranzes 16 in die Innenverzahnung des Gegenklauenkranzes des Zahnrades 20 ist dieses drehfest mit der Ausgangswelle 15 verbunden und der Kraftfluß geht über die zwischengeschalteten Zahnräder auf die Zwischenwelle 22. Ein Eingriff der Verzahnung des Schaltklauenkranzes 17 in die Innenverzahnung des Gegenklauenkranzes des Zahnrades 21 ist die Ausgangswelle 15 unmittelbar mit der Zwischenwelle 22 gekuppelt Die Zwischenwelle 22 kann also bei konstanter Drehzahl der Ausgangswelle 15 mit zwei verschiedenen Drehzahlen angetrieben werden. Am hinteren Ende der Zwischenwelle 22 ist ferner ein Zahnrad 26 befestigt, das mit einem auf einem Ende einer Zapfwelle 28 befestigten Zahnrad 27 kämmt

Der in F i g. 2 im einzelnen dargestellte Steuerschieber weist ein Ventilgehäuse 29 mit drei zueinander parallelen, sich durch das Ventilgehäuse hindurcherstreckenden Ventilbohrungen auf, die durch an den beiden Stirnseiten des Ventilgehäuses 29 befestigte Deckel 30 und 31 abgeschlossen werden. An dem Deckel 31 ist ein Schalthebelgehäuse 32 vorgesehen, in dem eine Schalthebelwelle 33 gelagert ist, auf deren über das Schalthebelgehäuse 32 hinausragendem Ende der Kupplungsschalthebel 2 befestigt ist. Innerhalb des Schalthebelgehäuses ist auf der Schalthebelwelle 33 ein doppelarmiger Hebel 34 befestigt, in dessen oberem Ende drei Einkerbungen 35 vorgesehen sind. In der in Fig.2 dargestellten Lage ist eine federbelastete Rastkugel 36 in die mittlere Einkerbung 35 eingerastet, wodurch der doppelarmige Hebel 34 mit der Schalthe-

[₅ belwelle 33 in der dargestellten Lage gehalten ist. Diese Verriegelung kann durch Schwenken des Kupplungsschalthebels 2 überwunden werden, so daß sich über den Kupplungsschalthebel 2 die verschiedenen, durch die Einkerbungen 35 vorgegebenen Rastlagen einstellen lassen. Das untere Ende des doppelarmigen Hebels 34 ist mit einer Ventilstange 37 verbunden, die sich teilweise in der unteren der im Ventilgehäuse 29 , vorgesehenen Bohrungen erstreckt. '·

Die sich in die untere Ventilbohrung erstreckende Ventilstange 37 ist einstückig mit fünf an ihr vorgesehenen Ventilkolben 38 bis 42 ausgebildet, die, in Bohrungsabschnitte der Ventilbohrung von entsprechendem Durchmesser eingeführt, verschiedene der Ventilbohrung zugehörige und durch die Bohrungsabschnitte verbundene Ventilkammern, die größere Durchmesser als die Bohrungsabschnitte aufweisen, gegeneinander absperren. Ein Teil des Ventilkolbens 38 liegt demzufolge passend in einem Bohrungsabschnitt 43, der in eine Ventilkammer 44 ausmündet, die ihrerseits durch einen Bohrungsabschnitt 45 mit einer Ventilkammer 46 verbunden ist in die in der in F i g. 2 dargestellten Lage der Ventilkolben 39 hineinragt, der den zu einer nachfolgenden Ventilkammer 47 führenden Bohrungsabschnitt abschließt. Die Ventilkammer 47 steht durch einen Bohrungsabschnitt 48 mit einer Ventilkammer 49 in Verbindung, deren Durchmesser dem der Ventilkammer 47 entspricht In der Ventilkammer 49 liegt in der in F i g. 2 dargestellten Schaltstellung der Ventilkolben 40, dessen Durchmesser wie auch bei ^!

den anderen Ventilkolben dem Bohrungsdurchmesser entspricht. Der Ventilkolben 41 verschließt den Bohrungsabschnitt zwischen der Ventilkammer 49 und einer nachfolgenden Ventilkammer 50 gleichen Durchmessers, zwischen denen eine weitere Ventilkammer 51 liegt, die durch den Ventilkolben 41 gegen die beiden benachbarten Ventilkammern 49 und 50 abgeschlossen ist. Durch einen Bohrungsabschnitt 52 von dem Ventilkolben 42 entsprechendem Durchmesser ist die Ventilkammer 50 mit einer Ventilkammer 53 gleichen Durchmessers verbunden, in der der Ventilkolben 42 geführt ist An die Ventilkammer 49 ist die Steuerleitung 3 und an die Ventilkammer 50 die Steuerleitung 4 angeschlossen.

In die mittlere der im Ventilgehäuse vorgesehenen Ventilbohrungen ist ein Abschlußstück 54 gepreßt, in dem eine axiale Bohrung 55 vorgesehen ist in der ein Kolbenschieber 56 untergebracht ist An dem über das Anschlußstück 54 hinausragenden Ende des Kolbenschiebers 56 stützt sich das Ende einer Druckfeder 57 ab, die zwischen dem Kolbenschieber 56 und einem weiteren, in der mittleren Ventilbohrung 58 vorgesehenen Ventilschieber 59 eingespannt ist Die Spannung der Druckfeder 57 läßt sich durch eine den Ventilschieber 59

beaufschlagende Einstellschraube 60 einstellen. Die dargestellte Pumpe über eine Speiseleitung 91 ein.
durch den Ventilschieber 59 getrennten Teile der Von der Speisepumpe aus dem Vorratsbehälter mittleren Ventilbohrung 58 sind durch einige im angesaugte Steuerdruckflüssigkeit wird über die Speise-Ventilschieber 59 vorgesehene Nuten 61 miteinander leitung 91 in den Steuerschieber 1 eingespeist, und zwar verbunden. Am Außenumfang des Abschlußstückes 54 5 in dessen Ventilkammer 44 in der unteren Ventilbohist eine Ringnut 62 vorgesehen, die durch radiale rung, von wo sie in der in F i g. 2 dargestellten Lage des Bohrungen 63 mit der Axialbohrung 55 und durch einen Steuerschiebers in die Ventilkammer 46 und nachfol-Kanal 64 mit der Ventilkammer 44 in Verbindung steht. gend in die Ringnut 67 strömt, die durch nicht Im Inneren der Axialbohrung 55 ist eine Ringnut 65 dargestellte Leitungen mit der hydraulischen Hebevorvorgesehen, die durch radiale, im Abschlußstück 54 i₀ richtung des Fahrzeuges in Verbindung steht Bei vorgesehene Bohrungen 66 mit einer im Ventilgehäuse neutraler Lage der Hebevorrichtung kann diese vorgesehenen Ringnut 67 in offener Verbindung steht, Steuerdruckflüssigkeit aus dem Steuerblock der Hebedie die Ventilkammer 46 anschneidet In der in der vorrichtung zum Vorratsbehälter zurückfließen. F i g. 2 dargestellten Lage ist die Verbindung zwischen Schwenkt man den Kupplungsschalthebel 2 aus der in den Ringnuten 65 und 62 durch den Kolbenschieber 56 15 der F i g. 1 dargestellten Lage, in der der Antrieb der unterbrochen. Zapfwelle 28 abgeschaltet ist, in Richtung des Pfeiles A,

In eine obere Ventilbohrung 68 ist eine mit einer so wird die Ventilstange 37 in Richtung des Pfeiles B Axialbohrung 70 versehene Hülse 69 eingepreßt An verschoben. Der Ventilkolben 39 schließt dabei den ihrem einen Ende ist die Axialbohrung 70 durch einen Durchgang durch den Bohrungsabschnitt 45 und der Kolbenschieber 71 verschlossen. Der zwischen dem ₂o Ventilkolben 40 den Durchgang durch den Bohrungsab-Kolbenschieber 71 und dem Deckel 31 liegenden Teil schnitt 48 ab. Ferner wird der Ventilkolben 41 so weit der Axialbohrung 70 steht durch eine im Deckel 31 verschoben, daß eine offene Verbindung zwischen den vorgesehene Entlüftungsbohrung 72 mit dem Inneren Ventilkammern 50 und 51 entsteht, wobei der des Schalthebelgehäuses 32 in offener Verbindung, so Ventilkolben 42 den Durchgang durch den Bohrungsabdaß sich in diesem Teil der Axialbohrung 70 kein Druck 25 schnitt 52 sperrt, so daß die Verbindung zwischen der aufbauen kann. An den Kolbenschieber 71 schließt eine Ventilkammer 50 und der durch eine nicht dargestellte Kolbenstange 73 an, an der mit Abstand zum Rückleitung mit dem Vorratsbehälter verbundenen Kolbenschieber 71 ein Ventilkolben 74 befestigt ist, Ventilkammer 53 gesperrt wird. Die durch die dessen Durchmesser dem des Kolbenschiebers 71 Speiseleitung 91 zugeführte Steuerdruckflüssigkeit entspricht. Der über die Hülse 69 hinausragende Teil der 30 strömt dann durch den Kanal 64, die Ringnut 62, den Kolbenstange 73 wird von einer Druckfeder 75 Kanal 88, die Ringnut 89, die radialen Bohrungen 90 und umgeben, die zwischen der Hülse 69 und einem auf die die Axialbohrung 70 in die obere Ventilbohrung 68. Aus Kolbenstange geschobenen Federteller 76 eingespannt dieser Ventilbohrung 68 wird die Steuerdruckflüssigkeit ist, der durch eine Mutter 77 abgestützt ist, durch die die über die Leitung 87 in die Ventilkammer 51 und von dort Kraft der Druckfeder 75 einstellbar ist Das Ende der 35 durch die Ventilkammer 50 in die Steuerleitung 4 Kolbenstange 73 stützt sich gegen ein in der geleitet Von der Steuerleitung 4 strömt die Steuer-Ventilbohrung 68 angeordnetes Anschlagstück 78 ab. druckflüssigkeit über das Rückschlagventil 6 in die Die Druckfeder 75 sucht die Kolbenstange 73 in der in Steuerleitung 3, so daß der Stellkolben 8 in dem der F i g. 2 dargestellten Lage zu halten. Der Durchmes- Stellzylinder 7 beidseitig beaufschlagt wird. Da die ser des Federtellers 76 ist größer als der des 40 beaufschlagte Kolbenoberfläche des Stellkolbens 8 auf Ventilkolbens 74. der von der Kolbenstange 9 abgewandten Seite größer

In dem Anschlagstück 78 ist eine axiale Sackbohrung als auf der der Kolbenstange zugewandten Seite ist

79 vorgesehen, die durch radiale Bohrungen 80 mit der verschiebt sich der Stellkolben 8 bezogen auf die

oberen Ventilbohrung 68 in Verbindung steht Die Darstellung gemäß F i g. 1 nach links und nimmt dabei

Sackbohrung 79 geht von einer im Anschlagstück 78 45 die Schaltgabel 19 und über die Schaltmuffe die

vorgesehenen Axialbohrung 81 aus. Die Verbindung Schaltklauenkränze 16 und 17 mit Hierdurch kommt die

zwischen der Sackbohrung 79 und der Axialbohrung 81 Verzahnung des Schaltklauenkranzes 16 in Eingriff mit

ist durch eine in Richtung auf die Sackbohrung 79 mit der Innenverzahnung des Gegenklauenkranzes im

einer Feder 83 belastete Kugel 82 abgeschlossen. Die Zahnrad 20, wodurch dieses fest mit der Ausgangswelle

Spannung der Feder 83 ist durch eine Stellschraube 84 50 15 verbunden wird. Ferner strömt aus der Steuerleitung

einstellbar. Die Axialbohrung 81 steht durch im 3 über die Zweigleitung 11 und die einstellbare Drossel

Anschlagstück vorgesehene, radiale Bohrungen 85 und 12 der Stelleinrichtung der hydraulisch betätigbaren,

das Ende der oberen Ventilbohrung 68 mit einer im kraftschlüssigen, Reibscheiben aufweisenden Kupplung

Deckel 30 vorgesehenen Aussparung 86 in offener 13 Steuerdruckflüssigkeit zu, wodurch die Eingangs-und

Verbindung. Weiter steht auch die mittlere Ventilboh- 55 Ausgangswelle 14 und 15 miteinander verbunden

rung 58 in unmittelbarer offener Verbindung mit der werden, so daß die Zapfwelle 28 von der Eingangswelle

Aussparung 86, die, was nicht weiter dargestellt ist, mit 14 her über die Kupplung 13, die Ausgangswelle 15 und

dem Flüssigkeitsbehälter verbunden ist den durch die Zahnräder 20, 23, 24, 21, 26 und 27

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist die obere Ventilboh- gebildeten Übersetzungsstrang angetrieben wird. Da

rung 68 durch eine Leitung 87 mit der Ventilkammer 51 60 sich ein Reibschluß zwischen den beiden Kupplungshälf-

in der unteren Ventilbohrung verbunden. Die Ringnut ten erst ergibt wenn der Betätigungsdruck der 62 im Abschlußstück 54 in der mittleren Ventilbohrung. Steuerdruckflüssigkeit einen vorgegebenen Wert über-

58 steht über einen Kanal 88 mit einer in der Hülse 69 an schritten hat werden zuerst die Zahnräder eingekuppelt

der oberen Ventilbohrung 68 vorgesehenen Ringnut 89 und erst danach wird die Schaltung der kraftschlüssigen in Verbindung, die durch radiale Bohrungen 90 mit der 65 Kupplung wirksam.

in der Hülse vorgesehenen Axialbohrung 70 verbunden Wird der Kupplungsschalthebel 2 in die in F i g. 2

ist Ferner speist in die Ventilkammer 44 in der unteren dargestellte Lage zurückgeschwenkt so kann die Ventilbohrung eine im Ausführungsbeispiel nicht Steuerdruckflüssigkeit aus der Steuerleitung 4 über die

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ίο

Ventilkammer 50 und 53 in den Vorratsbehälter abströmen. Aus der Steuerleitung 3 gelangt die Steuerdruckflüssigkeit über die Ventilkammer 49 in die mit dem Vorratsbehälter verbundene Ventilkammer 47. Die Kupplung 13 wird dabei entkuppelt, und die s Kolbenstange 9 sowie die mit dieser gekoppelte Schaltmuffe 18 und die Schaltklauenkränze 16 und 17 werden durch die Feder 10 in die in der F i g. 1 dargestellte Lage zurückgeschoben. Wird der Kupplungsschalthebel 2 in der dem Pfeil A entgegengesetzten Richtung geschwenkt, so wird der durch den Bohrungsabschnitt 45 gebildete Durchgang in der unteren Ventilbohrung durch den Ventilkolben 38 gesperrt und die Ventilkammer 51 kommt mit der Ventilkammer 49 in Verbindung. Die durch die Speiseleitung 91 zugeführte Steuerdruckflüssigkeit strömt in der vorstehend beschriebenen Weise wieder in die Ventilkammer 51 und von dort durch die Ventilkammer 49 und die Steuerleitung 3. Durch das Rückschlagventil 6 wird ein Übertreten der Steuerdruckflüssigkeit in die Steuerleitung 4 verhindert Der Stellkolben 8 wird dabei nur kolbenstangenseitig beaufschlagt, so daß der Stellkolben 8 in F i g. 1 nach rechts geschoben wird, wodurch die Verzahnung des Schaltklauenkranzes 17 in Eingriff mit der Innenverzahnung des Gegenklauenkranzes im Zahnrad 21 kommt Ebenfalls wird die kraftschlüssige Kupplung 13 wieder eingerückt Die Ausgangswelle 15 ist nun direkt mit der Zwischenwelle 22 gekuppelt

Die Zapfwelle 28 kann also bei gleichbleibender Drehzahl der Ausgangswelle 15 mit zwei verschiedenen Drehzahlen angetrieben werden. Wenn die Kupplungsschalthebel 2 wieder in die in F i g. 1 dargestellte Lage zurückgeschwenkt wird, wird der Antrieb der Zapfwelle wieder auf die beschriebene Weise abgeschaltet

Die Druckfeder 57 ist derart bemessen, daß bei einem Druck der Steuerdruckflüssigkeit von mehr als 18 kg/cm² der Kolbenschieber 56 in Fig.2 nach links geschoben wird, wodurch eine offene Verbindung zwischen der Axialbohrung 55 und der Ringnut 67 entsteht und die Steuerdruckflüssigkeit durch den hier nicht dargestellten Steuerblock der hydraulisch betätigten Hebevorrichtung abfließen kann. Der Kolbenschieber 56 bildet also ein Überdruckventil, das über Überschreiten eines vorgegebenen Druckes der Steuerdruckflüssigkeit öffnet und die Verbindung zum Hydraulikkreis der Hebevorrichtung freigibt Hierdurch wird erreicht daß trotz eines niedrigen Druckes der Steuerdruckflüssigkeit in der Hebevorrichtung der hydraulische Kreislauf der Schalteinrichtung für die Kupplungen der Zapfwelle mit Steuerdruckflüssigkeit 5<> zu einem Druck von 18 kg/cm² gespeist wird. Bei der Betätigung der Hebevorrichtung kann jedoch ein erheblich höherer Druck auftreten.

Wenn der Druck der Steuerdruckflüssigkeit 16 kg/cm² überschreitet was bei der Betätigung der Hebevorrichtung im allgemeinen der Fall ist wird die Kolbenstange 73 gegen die Wirkung der Druckfeder 75 in Fig.2 nach rechts geschoben, so daß der Ventilkolben 74 die Verbindung zwischen der Speiseleitung 91 und der Stelleinrichtung der Kupplung 13 sperrt Die Kupplung kann dann nicht geschlossen werden. Das Kugelventil 79,82,83 bildet eine zusätzliche Sicherung für den Fall, daß der Ventilkolben 74 nicht ohne Undichtheiten sperrt Die Kugel 82 des Kugelventils öffnet sich bei einem Druck der Steuerdruckflüssigkeit von 18 kg/cm² in der oberen Ventilbohrung 68 und stellt eine offene Verbindung der oberen Ventilbohrung 68 mit dem Vorratsbehälter her.

Der Vorteil der Anbringung einer kraftschlüssigen Kupplung und einer formschlüssigen Kupplung zwischen der Eingangswelle 14 und der Zapfwelle 28 besteht darin, daß sich die Zapfwelle nach Abschalten der Kupplungen leicht drehen läßt. Im allgemeinen ist lediglich eine kraftschlüssige Kupplung vorgesehen. Hier besteht der Nachteil, daß auch nach Abschalten der Kupplung noch eine gewisse Haftung zwischen den Reibscheiben vorhanden ist so daß die Zapfwelle auch nach dem Ausschalten der Kupplung sich noch etwas mitzudrehen sucht wodurch die Ankupplung von Geräten durch eine Gelenkwelle häufig erschwert wird.

In der Ausführungsform nach F i g. 3 ist zwischen der einstellbaren Drossel 12 und der Stelleinrichtung der kraftschlüssigen Kupplung 13 noch ein kleiner Druckspeicher 92 vorgesehen. Weiterhin ist der Eingang und der Ausgang der einstellbaren Drossel 12 durch eine Leitung 93 überbrückt in der ein Rückschlagventil 94 vorgesehen ist Durch den Druckspeicher kann die kraftschlüssige Kupplung sowohl beim Ankuppeln von schweren als auch von leichten Geräten gleichmäßig greifen im Gegensatz zu bekannten Kupplungen, die im allgemeinen auf die schweren Geräte abgestimmt sind, so daß beim Ankuppeln eines verhältnismäßig leichten Gerätes die Betätigung ruckartig ist.

F i g. 4 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Schalteinrichtung für die Kupplungen einer mit nur einer Drehzahl antreibbaren Zapfwelle 28. Entsprechende Einzelteile haben die gleichen Bezugsziffern. Für die Einstellung der formschlüssigen Kupplung 95 ist nur ein einfach beaufschlagbarer Stellzylinder 96 vorgesehen, in dem ein Stellkolben 97 angeordnet ist Eine Feder 98 dient zur Rückstellung des Stellkolbens 97. Wird Steuerdruckflüssigkeit in den Stellzylinder 96 eingeleitet so wird der Stellkolben 97 in F i g. 4 nach rechts geschoben, wobei die Kupplung 95 eingeschaltet wird.

Es ist selbstverständlich, daß in dieser Ausführungsform auch der Aufbau der Ventilstange 37 mit den an ihr befestigten Ventilkolben u. dgl. einfacher sein kann. Im übrigen ist die Wirkungsweise aber grundsätzlich dieselbe.

Wenn keine weiteren Vorrichtungen durch die Speisepumpe mit Steuerdruckflüssigkeit versorgt werden, kann der in Fig.2 dargestellte Steuerschieber durch ein normales Vierwegeventil mit freier ölabfuhr für die Speisepumpe in der Mittellage des Vierwegeventilschiebers ersetzt werden. Das ganze wird durch ein auf den richtigen Arbeitsdruck der Steuerdruckflüssigkeit eingestelltes Überdruckventil gesichert.

Wenn in der Ausführungsform nach Fig.4 keine anderen Vorrichtungen durch die gleiche Speisepumpe versorgt werden, genügt ein Dreiwegeventil und ein Sicherheitsventil.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schalteinrichtung für die Kupplungen eines Zapfwellenantriebes für Fahrzeuge, insbesondere für Schlepper, wobei in den Antriebsstrang einer gegebenenfalls auf mehrere Zapfwellendrehzahlen schaltbaren Zapfwelle eine kraftschlüssige Kupplung und eine dieser nachgeschaltete formschlüssige Kupplung eingeschaltet sind und zum Schalten ein Kupplungsschalthebel vorgesehen ist dadurch gekennzeichnet, daß zum gemeinsamen Schalten der kraftschlüssigen und der formschlüssigen Kupplung (13 und 16 oder 17 bzw. 13 und 95) mittels des Kupplungsschalthebels (2) ein hydraulischer Steuerkreislauf vorgesehen ist, und in einer zur Stelleinrichtung der kraftschlüssigen Kupplung (13) führenden Zweigleitung (11) zum zeitverzögerten Betätigen der kraftschlüssigen Kupplung gegenüber der formschlüssigen Kupplung eine Drossel (12) vorgesehen ist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (12) einstellbar ist.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Drossel (12) und der Stelleinrichtung für die kraftschlüssige Kupplung (13) an die Zweigleitung (11) ein Druckspeicher (92) angeschlossen ist

4. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (12) durch eine ein in Strömungsrichtung zur Stelleinrichtung der kraftschlüssigen Kupplung (13) hin schließendes Rückschlagventil (94) aufweisende Überbrückungsleitung überbrückt ist.

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Kupplung als eine ein zweistufiges Zapfwellengetriebe schaltende Doppelkupplung ausgebildet ist

6. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einem Stellzylinder (7) verschiebbarer, mittels einer Kolbenstange (9) mit der formschlüssigen Kupplung gekoppelter Stellkolben (8) auf seiner Stirnseite und auf seiner Kolbenstangenseite über je eine Steuerleitung (3 bzw. 4) mit Steuerdruckflüssigkeit beaufschlagbar ist, und von der zu dem von der eine kleinere wirksame Kolbenfläche aufweisenden Kolbenstangenseite des Stellkolbens (8) begrenzten Raum führenden Steuerleitung (3) die zur Stelleinrichtung der kraftschlüssigen Kupplung (13) führende, die Drossel (12) enthaltende Zweigleitung (11) abgeleitet ist während die zu dem von der eine größere wirksame Kolbenfläche aufweisende Stirnseite des Stellkolbens (8) begrenzten Raum führende Steuerleitung (4) über eine ein in Richtung zu dieser Steuerleitung (4) schließendes Rückschlagventil (6) enthaltende Verbindungsleitung (5) mit der ersten Steuerleitung (3) verbunden ist

7. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1,5 und 6, dadurch gekennzeichnet daß im hydraulischen Steuerkreislauf ein Steuerschieber (1) eingeschaltet ist der einen durch den Kupplungsschalthebel (2) verschiebbaren Ventilschieber (37) aufweist, durch den die von einer Steuerpumpe geförderte Steuerdruckflüssigkeit in der der Ausschaltstellung beider Kupplungen zugeordneten Neutralstellung des Kupplungsschalthebels (2) einer hydraulisch betätigten Hebevorrichtung zugeführt wird, wobei im

Strömungsweg der Steuerdruckflüssigkeit in der Einschaltstellung beider Kupplungen ein Ventil (Kolbenschieber 56) angeordnet ist, durch das bei Überschreiten eines zugelassenen Druckes der Steuerdruckflüssigkeit eine Verbindung zum hydraulischen Steuerkreislauf der hydraulisch betätigten Hebevorrichtung geöffnet wird.

8. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg der Steuerdruckflüssigkeit zu den Stelleinrichtungen der Kupplungen zwischen dem Ventilschieber (37) und diesen Stelleinrichtungen ein Ventil (71 bis 76) vorgesehen ist, das bei Überschreiten eines zulässigen Druckes der Steuerdruckflüssigkeit den Strömungsweg zu den Stelleinrichtungen der Kupplungen absperrt

9. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg der Steuerdruckflüssigkeit zu den Stelleinrichtungen der Kupplungen ein Druckbegrenzungsventil (81 bis 83) liegt, das bei Überschreiten eines zulässigen Druckes der Steuerdruckflüssigkeit in Richtung zum Vorratsbehälter öffnet.