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Druckmittelsteuereinrichtung, insbesondere für Fahrzeuggetriebe Die
Erfindung betrifft eine DrucknittelsteuereinrichtunO, insbesondere fiir Fahzeuggetriebe
mit einer von hand betätigbaren Wählschalteintichtung zur Vorwahl der Betätigungsrichtung
eines Druckmittelstellmotors und einem mit einem k'upplungsbetätigungshebel in Verbindung
stehenden Endschalter zur Einscllaltung des otellmotors.
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Es sind Fluid-Elemente bzw. Strömungsverstärerelemente bekannt, in
denen ein Strahl eines Stromungsmittels ohne Zuhilfenahme von beweglichen Teilen
derart beeinflußt werden kann, daß er seine eingenommene Richtung ändert oder ein
deutlich anderes Strömungsverhalten aufzeigt. Derartige Richtungs- oder Strölllungsänderungen
eines Strahl es sind bereits zur Kvennseichnung von Schaltzustünden verwendet worden.
Der Vorteil solcher Strömungsverstarkerelemente gegenüber elektronischen Schalt
elementen besteht darin, daß sie praktisch unempfindlich gegenüber Stößen, Temperaturschwankungen
und elektrischen oder magnetischen Feldern sind.
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Aufgabe der 2rfindunu ist es, eine Druckmittelsteuereinrichtung, insbesondere
für Fahrzeuggetriebe der eingangs
genannten Art anzugeben, die mit
solchen Strömungsverstärkerelementen arbeitet.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch mindestens zwei drucknittelversorgte
(aktive) monostabile Strömungsverstärkerelemente bekannter Art ohne bewegliche Teile,
die jeder für sich durch Staudrücke umschaltbar sind, wobei der Staudruck für das
eine Strömungsverstärkerelement durch Betätigung der ählschalteinrichtung und der
Staudruck für das andere Strömungsverstärkerelement durch Betätigung des Kupplungsbetätigungshebels
einschaltbar ist und daß die beiden Signalausgänge des vom Nählschalter gesteuerten
Strömungsverst-irlcerelementes jeder für sich an je einen Signaleingang zweier passiver
"Und"-Glieder bekannter Art ohne bewegliche Teile geschaltet sind, während die beiden
anderen Signaleingänge der "Und"-Glieder gemeinsam an einen Signal ausgang des anderen
StrömunOsverstärkerelementes geschaltet sind, die zueinander gegenläufig den druckmi
tt elbeauf schlagbaren Stellmotor überwachen.
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Vorteilhafte Ausführungen nach der Erfindung können den Unteransprüchen
entnommen werden.
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In einer schematischen Zeichnung ist' ein ;Qusfilrungsbeispiel nach
der Erfindung dargestellt.
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Eine Druckmittelquelle 1 für einen ununterbrochen strömenden Arbeitsstrom
ist über eine Leitung 2 und eine Abzweigleitung 3 an den Arbeitsstromanschluß 4
eines ersten monostabilen Strömungsverstärkereleraentes 5 an-geschlossen.
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Eine weitere ibzlveigleitun} 6 ist an den Arbeitsstromanschluß 7 eines
zweiten monostabilen Strömungsverstärkerelement es 8 angeschlossen.
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Das an sich bekannte Strömungsverstärkerelement 5 ist als OR/NOR-Logikelement
aufgebaut. Es besteht aus einem an den
Arbeitsstromanschluß 4 anschließenden
Eintrittskanal 9, der über eine Engstelle 9' in zwei Signalaustrittskanale 10 und
11 für Ausgangssignale y und y überget, von denen rtbzweigkanäle 12, 13 zu mit der
Atmosphäre in Verbindung stehenden Entlastungs- bzw. Atmungsöffnungen 14, 15 führen.
Von der Engstelle 9' führt einerseits ein Abzweigkanal 16 zu der Entlastungsöffnung
15. andererseits filrt ein Abzweigkanal 17 von der Engstelle 9' zu einem Strömungsmittelaustritt
18, der über einen Steuerkanal 19 mit dem Eintrittskanal 9 in Verbindung steht.
An den Strömungsr.littelaustritt 18 schließt ein ;tohr 20 an, dessen vordere Uffnung
21 durch Schwenken eines iiahlschalters 22 um eine Achse 23 abgedeckt oder freigegeben
werden kann.
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Das monostabile Strömungsverstärkerelement 8 besteht aus einem Eintrittskanal
24, das über eine Engstelle 24' in einen Austrittskanal 25 für ein Ausgangsignal
Ylübergeht.
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Ein Abzweigkanal 26 verbindet eine ßntlastungs- bzw.
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Atmungsöffnung 27tmit dem Sustrittskanal 25. Ein weiterer Abzweigkanal
28 verbindet die Entlüftungs- bzw. Atmungsöffnung 27 mit der Engstelle 24'. weiter
führt von der Engstelle 24' ein Steuerkanal 29 zu einem Strömungsmittelaustritt
30, der durch Betätigung eines kupplungsbetätigungshebels 3i abdeckbar ist, der
in dem gelenk 31' schwenkbar gelagert ist.
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Der eine Signalaustrittsanal 10 des Strömungsverstärkerelementes 5
schließt über eine Leitung 32 an den einen Signalanschluß 33 eines ersten logischen
"Und"-Gliedes 34 an, dessen anderer Signalanschluß 35 über eine Xbzweigleitung 36
an eine Leitung 37 anschließt, die mit dem Signalaustrittskanal 25 verbunden ist.
zinke an den anderen Signalaustrittskanal 11 des Stromverstärkerelementes 5 anschließende
Leitung 38 ist an den einen Signalanschluß 39 eines zweiten logischen "Und"-Gliedes
40 angeschlossen,
dessen anderer SignalanschluB 41 über eine Abzweigleitung
42 mit der Leitung 37 verbunden ist.
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Die "Und"-Glieder sind passive Impulsverstärker bekannter Art ohne
bewegliche Teile. Sie bestehen jeweils aus zwei sich überkreuzenden Eintrittskanälen
43, 44 bzw. 45, 46, die jeweils in Entlüftungsöffnungen 47, 48 bzw. 49, 50 enden,
welche mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Jeweils von der Kreuzungsstelle
51 bzw. 52 der Eintrittskanäle 43, 44 bzw. 45, 46 geht ein Austrittskanal 53 bzw.
54 aus.
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Die Austrittskanäle 53, 54 sind über Leitungen 55, 56 an bekannte
Impulsstromverstärker 57, 58 angeschlossen, die an eine von einer Druckmittelquelle
59 gespeiste Druckleitung 60 angeschlossen sind. Bei Erregung der Impulsverstärker
werden mit ihnen verbundene Ventile 57', 58' betätigt, die den zum Stellmotor 61
führenden Leitungszweig 62 bzw. 63 an die Druckleitung 60 anschlieBen oder von ihr
trennen. Wird der Leitungszweig 62 vom Ventil 57' an die Leitung 60 angeschlossen,
so bewegt sich der Kolben 64 mit einer Kolbenstange 65 in der Zeichnung nach rechts.
Dabei gelangt der hnlenkpunkt 66 am freien Ende der Kolbenstange in die strichpunktierte
Stellung. Wird der Leitungszweig 63 vom Ventil 58t an die Leitung 60 angeschlossen,
so bewegt sich der Kolben 64 wieder in seine Ausgangsstellung zurück. Am Anlenkpunkt
66 greifen nicht dargestellte Betätigungshebel zur Steuerung des Fahrzeuggetriebes
an.
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Die erfindungsgemäße Druckmittelsteuerung arbeitet wie folgt: Durch
die Druckm.ittelGuelle 1 gelangt ein fortlaufender Druckmittelstrom über die Leitungen
2, 3 und 6 in die Stromungsmittelverstärkerelemente 5 und 8. Befindet sich der Wählschalter
22 in der gezeigten, geöffneten Stellung,
d.h. vermag aus der Offnung
21 Druckmittel auszuströmen, so erscheint am Ausgang y ein Ausgangssignalstrom,
jedoch nicht am Ausgang y. wird der Wählschalter 22 geschlossen und damit die Cffnung
21 abgedeckt, so bildet sich in dem Rohr 20 und den anlen 17 und 19 im Strömungsverstärkerelement
ein Staudruck aus, der dazu führt, aß nunmehr am Ausgang y ein Ausgangssignalstrom
erscheint und nicht mehr am Ausgang y. Jenachdem, ob also der iVählschalter 22 geschlossen
oder offen ist, erhält man entweder am Ausgang y oder y einen Ausgangssignalstrom.
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Das Strömungsverstärkerelement 8 ist derart ausgebildet, daß bei der
in der Zeichnung gezeigten Stellung des Kupplungsbettiungshebels 31, in der Druckmittel
aus der Offnung 30 austreten kann, am Ausgang y, kein Ausgangssignalstrom erhalten
wird. wird dagegen der Kupplungsbetätigungshebel gedrückt und dabei die Öffnung
30 verschlossen, so baut sich in dem Steuerkanal 29 ein Staudruck auf, der dazu
führt, daß nunmehr am Ausgang y1 ein Ausgangssignalstrom auftritt.
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Die als passive Impulsverstärkerelemente ausgebildeten "Und"-Glieder
geben nur dann einen Ausgangssignalstrom ab, wenn an jede ihrer beiden eingänge
ein Eingangssignalstrom vorliegt. Die beiden Eingangssignalströme werden in den
Eingangskanälen aufeinander zugeführt.
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An der Kreuzungsstelle der Lingangskanäle treffen beide Eingangssignalströme
aufeinander. uf Grund des Impulssatzes bildet sich dann ein verstärkter .'usganDssignalstrom,
der aus dem Kanal 53 bzw. 54 austritt. Erscheint lediglich an einem der beiden Eingänge
eines "Und"-Gliedes ein fingangssignalstrom, dann tritt das Druckmittel aus einem
der beiden Entlüftungs- bzw. Atmungsöffnungen 47, 48 bzw. 49, 50 aus.
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Befindet sich der ,;ählschalter 22 in der gezeigten.
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offenen Stellung, so erscheint ein y-Ausgangssignalstrom am Signaleingang
33 des "Und"-Gliedes 34. wird der Kupplungsbetätigungshebel 31 betätigt und dadurch
die Öffnung 30 am Strömungsverstärkerelement 8 abgeschlossen, so erscheint ein -Ausgangssignalstrom
am Signaleingang 35 des 8'Und"-Gliedes 34 und am Signaleingang 41 des "Und"-Gliedes
40. Da am "Und"-Glied 34 an seinen beiden Signaleingängen ein Eingangssignalstrom
ansteht, wird durch den Austrittskanal 53 ein Ausgangssignalstrom abgegeben, der
auf den Impulsstromverstärker 57 trifft, welcher das Ventil 57' derart betätigt,
daß die Druckleitung 60 an die Zweigleitung 62 angeschlossen wird.
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Hierdurch wird der Kolben 64 in der Zeichnung nach rechts ausgefahren.
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Wird der Wählschalter 22 in eine Stellung gedrückt, in der die Öffnung
21 des Rohres 20 abgeschlossen ist, so erscheint am Strömungsverstärkerelement 5
ein y-Ausgangssignalstrom, der zum Signaleingang 39 des "und"-Gliedes 40 geleitet
wird. Wird außerdem der Kupplungsbetätigunshebel 31 gedrückt und dabei die Gffnung
30 des atrömungsverstärkerelementes 8 abgeschlossen, dann erscheint ein y1-Ausgangssignalstrom
an den Signaleingängen 35 und 41 der "Und"-Glieder 34 und 40. Da jetzt am "Und"-Glied
40 an seinen beiden Signaleingängen 39 und 41 ein Eingangssignalstrom ansteht, wird
durch den Austrittskanal 54 ein Ausgangssignalstrom abgegeben, der auf den Impulsstromverstärker
58 auftritt, welcher das Ventil 58' derart betätigt, daß die Druckleitung 60 an
die Zweigleitung 63 angeschlossen wird. Hierdurch wird der Kolben 64 aus seiner
vorgeschobenen rechten Stellung in die gezeigte linke Stellung zurückgeschoben.
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Das Strömungsverstärkerelement 8 kann auch entsprechend dem Strömungsverstärkerelement
5 ausgebildet sein, wobei dann die Leitung 37 entsprechend an den y-AnschluB ange-Schlossen
ist und der y-nschlu3 ins Freie mündet.
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Der Kupplungsbetätigungshebel 31 kann auch durch einen anderen Hebel
ersetzt sein, der bei einer Umsteuerung des Fahrzeuggetriebes zwangsweise mitbetätigt
werden muß. Der Stellmotor kann pneumatisch oder hydraulisch betätigt sein. Vorzugsweise
werden die Strömungsverstärkerelemente pneumatisch betrieben.
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Es ist zweckmßig die Ventile 57' und 58' derart auszubilden, daß in
ihren Ruhestellungen die Zweigleitungen 62 und 63 jeweils an Atmosphäre liegen.
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Patentansprüche