DE1950914C3

DE1950914C3 - Schaltvorrichtung zum Schalten eines mehrstufigen, über eine Schalttrennkupplung angetriebenen Zahnräderwechselgetriebes, insbesondere für Ackerschlepper

Info

Publication number: DE1950914C3
Application number: DE1950914A
Authority: DE
Inventors: Oswald Dipl.-Ing. 5300 Bonn May
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1969-10-09
Filing date: 1969-10-09
Publication date: 1982-11-11
Also published as: CS179364B2; US3741035A; DE1950914B2; GB1332821A; DE1950914A1; FR2060784A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung zum Schalten eines mehrstufigen, über eine als Schalttrennkupplung dienende ein- und ausrückbare Reibungskupplung angetriebenen Zahnräderwechselgetriebes, insbesondere für Ackerschlepper, mit einem nach dem Ausrücken der Schalttrennkupplung durch formschlüssige Schaltglieder schaltbaren Gangschaltgetriebeteil und einem diesem vor- und/oder nachgeschalteten, unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteil mit mindestens zwei Vorwärtsstufen, deren Stufensprung wesentlich kleiner, beispielsweise die Hälfte des Stufensprunges der Gangstufen des Gangschaltgetriebeteils ist, wobei die Schaltung des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils mittels eines hydraulischen Steuerorgans erfolgt, das mittels eines Schaltoder Betätigungsglieds schaltbar ist und wobei die Schaltung des Gangschaltgetriebeteils mittels eines in einer Führungsbahn geführten Hauptschalthebels erfolgt

Es ist bereits eine Schaltvorrichtung vorgenannter Gattung bekanntgeworden (Prospekt IHC/GER 879-R/5 zum Agriomatik S-Gefiebe), bei der der Gruppengetriebeteil dem Gungschahgetriebeteil nachgeschaltet ist und zusätzlich eine mittels formschlüssiger Schaltglieder von wahlweiser Vorwärtsfahrt auf wahlweise Rückwärtsfahrt umschaltbare Schaltstufe aufweist Für die Schaltung der formschlüssigen Schaltglieder des Gangschaltgetriebeteils und die Schaltung des hydraulischen Steuerorgans des Gruppengetriebeteils ist dabei je ein Schalthebel vorgesehen, wobei für die Vorwahl der formschlüssigen Schaltglieder zur Einschaltung wahlweiser Vorwärtsfahrt oder wahlweiser Rückwärtsfahrt im Gruppengetriebeteil ein weiterer Schalthebel dient. Aus Kostengründen hat man bei einem mit einer solchen Schaltvorrichtung versehenen Zahnräderwechselgetriebe den Gangschaltgetriebeteil nur mit einer geringen Anzahl an Vorwärtsgangstufen versehen. Hieraus ergibt sich insbesondere bei Acker- und Straßenfahrt mit angehängter großer Last, bedingt durch die großen Stufensprünge des Gangschaltgetriebeteils, der wesentliche Nachteil, daß bei einem Schaltvorgang von einer Gangstufe zu einer benachbarten schnelleren Gangstufe des Gangschaltgetriebeteils durch Schaltung der formschlüssigen Schaltglieder die Schaltung erheblich erschwert ist und sich zumeist ein ruckartiger Fahrbetrieb einstellt. Dies ist insbesondere dann störend, wenn bei einem Schlepper bei der Bodenbearbeitung bei großer Zuglast ein Aufwärtsschalten vorgenommen werden soll. Durch den sich hierbei ergebenden Schaltstoß wird insbesondere ein in der Arbeitstiefe über den Zugwiderstand und/oder den Druck in einem dem Heben und Senken des

Bodenbearbeitungsgerätes dienenden Kraftheberzylinder geregeltes Bodenbearbeitungsgerät in seiner Arbeitsweise sehr stark gestört üie Störung der Arbeitstiefenregelung ist dabei beim Arbeiten auf hügeligen Äckern bzw. bei der Bearbeitung von in ihrer Bodendichte sehr stark wechselnden Äckern häufig so groß, daß eine aus agrartechnischen Gründen angestrebte Arbeitstiefe nicht mehr eingehalten wird. Zur Eliminierung soLner sich nachteilig auf die Arbeitsweise eines Bodenbearbeitungsgeräts auswirkenden Störungen der Meßgröße einer Arbeitstiefenregelung hat man daher bereits Regelvorrichtungen zur Kompensierung des Schaltstoßes in der Arbeitstiefenregelung vorgeschlagen (DE-PS 12 36 261). Solche Lösungen beheben jedoch nicht die Ursache des Schaltstoßes, sondern mildern nur mit kostenaufwendigen Mitteln dessen Folgen. Außerdem sind Schaltvorrichtungen der vorgeschilderten Art in ihrem Schaltvorgang sehr stark abhängig von der Größe und der Drehzahl der umlaufenden Massen der beiden Reibungskupplungen des Gruppengetriebeteiis sowie dessen Anordnung im Gesamtgetriebe. Derartige Schaltvorrichtungen sind daher nur als Teillösungen zu betrachten, da sie eine schnelle Aufwärtsschaltung eines mit einem unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteil versehenen Zahnräderwechselgetriebes in kleinen Stufensprüngen nicht zulassen. Diese vorbekannte Lösung führt daher häufig zu Fehlschaltungen und stellt zum anderen an den Geschicklichkeitsgrad des Fahrers zu hohe Anforderungen.

Auch ist bereits eine Schaltvorrichtung für ein aus einem durch eine Flüssigkeitskupplung angetriebenen, unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteil und einem diesem nachgeschalteten Gangschaltgetriebeteil bestehendes Zahnräderwechselgetriebe bekanntgeworden (DE-PS 8 74 993), bei dem zwischen dem mit zwei unter Last schaltbaren Vorwärtsschaltstufen versehenen Gruppengetriebeteil und dem Gangschaltgetriebeteil eine ein- und ausrückbare Reibungskupplung zur Schaltung der rormschlüssigen Schaltglieder des Gangschaltgetriebeteils vorgesehen ist. Die Schaltung der beiden von einem Umlaufrädergetriebe gebildeten Schaltstufen des Gruppengetriebeteiis mit kleinerem Stufensprung als im Gangschaltgetriebeteil erfolgt dabei durch ein zwischen den Arbeitsraum einer Kegelkupplung und das Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine geschaltetes Absperrventil, das elektromagnetisch gesteuert wird. Die Magnetspule des Absperrventils liegt hierbei an Masse und einem Kontakt eines Schalters an, dessen Schaltwippe durch einen Schaltnokken betätigt wird, der auf einer durch den Schalthebel des Gangschaltgetriebeteils drehbaren Welle sitzt. Der Schaltnocken und die mit dem Schaltfinger des Schalthebels des Gargschaltg^triebeteils verlagerbaren Mitnehmer der Schaltgabeln des Gangschaltgetriebeteils sind dabei dergestalt ausgeführt, daß nach dem Einschalten einer Gangstufe mittels des Schalthebels von einer Neutralstellung aus, dieser über die zum Einschalten der Gangstufe vorgesehene Schaltlage zum Betätigen des Schaltkontaktes des Schalters für das Gruppengetriebeteil weiter verschwenkt werden kann. Eine solche Lösung weist den wesentlichen Nachteil auf, daß sie zum Abfangen der Schaltstöße der unter Last schaltbaren Schaltstufen des Gruppengetriebeteiis der baulich und bezüglich der Kosten aufwendigen Flüssigkeitskupplung bedarf. Außerdem werden durch diese Bauweise die Baulänge des Gesamttriebwerkes sowie die Kosten dessen Lagerung in nachteiliger Weise

beeinflußt Ferner weist diese Lösung den wesentlichen Nachteil auf, daß beim Aufwärtsschalten aus einer zusammen mit der hohen Gangstufe des Gruppengetriebeteiis eingeschalteten Vorwärtsgangstufe des Gangschaltgetriebeteils zunächst bei eingerückt bleibender Vorwärtsgangstufe der Gruppengetriebeteil in seine niedrige GangEtufe zurückgeführt wird und erst dann die bisher eingerückte Vorwärtsgangstufe ausgerückt und in eine benachbarte schnellere Vorwärtsgangstufe des Gangschaltgetriebeteils hochgeschaltet werden kann. Beim schnellen Durchschalten zum Vermeiden eines zu großen Fahrtverlustes wird das Fahrzeug bei nicht rechtzeitig ausgerückter Reibungskupplung zunächst verzögert. Hierdurch treten nicht nur unzulässige Schaitstöße, sondern auch unerwünschter Verschleiß der Reibungskupplungen des Gruppengetriebeteiis ein. Diese Art der Ausbildung und der gegenseitigen Beeinflussung der Schaltelemente des Gruppengetriebeteiis und des Gangschaltgetriebeteils sind daher nicht für die Schaffung einer Schaltvorrichtung geeignet, die bei einem eingangs vorausgesetzten Zahnräderwechselgetriebe eine schnelle Aufwärtsschaltung in kleinen Stufensprüngen bei hohen Zugbelastungen eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs mit insbesondere angebarien Bodenbearbeitungsgeräten gestattet.

Auch ist bereits eine Schaltvorrichtung für ein in Gruppenbauweise ausgebildetes Zahnräderwechselgetriebe bekanntgeworden (DE-GM 17 29 967), bei dem die beiden Schaltstufen des Gruppengetriebeteiis der einen kleineren Stufensprung als der Gangschaltgetriebeteil aufweist mittels direkt oder über einen vorspannbaren Federspeicher bzw. durch Servoglieder schaltbarer formschlüssiger Schaltglieder geschaltet werden. Dabei ist zur Schaltung der Schaltstufen des Gruppengetriebeteiis und der Gangstufen des Gangschaltgetriebeteils ein gemeinsamer Schalthebel vorgesehen. Der gemeinsame Schalthebel ist in drei Bewegungsebenen bzw. drei Bewegungsrichtungen von denen zwei dem üblichen H-Schaltschema entsprechen, dergestalt geführt, daß von einer Neutralstellung aus nach der Schaltgassenauswahl zunächst eine Gangstufe des Schaltgetriebeteils mittels ihrer formschlüssigen Schaltglieder geschaltet wird. Hiernach kann von dieser Gangeinschaltstellung aus bei eingeschaltet bleibender Gangstufe des Gangschaltgetriebeteils durch Bewegen des Schalthebels des Gangschaltgetriebeteils über den zum Einschalten dieser Gangstufe benötigten Schaltweg hinaus, z. B. durch Verschieben des Schalthebels in seiner Längsachse die schnellere Vorwärtsschaltstufe des Gruppengetriebeteils durch die direkte oder indirekte Schaltung dessen formschlüssiger Schaltglie der zwischengeschaltet werden. Eine solche Lösung biftet zwar die Möglichkeit der Unterteilung des jeweiligen Stufensprungs der Gangstufen des GaTigschaltgetriebeteils durch wahlweise Zwischenschaltung der schnellen Schaltstufe des Gruppengetriebeteiis. Diese Lösung eignet sich jedoch gleichfalls wenig zur schnellen ruckfreten Aufwärtsschaltung kleiner Stufensprünge bei einem eingangs vorausgesetzten Zahnräderwechselgetriebe. Dies ist dadurch bedingt, daß bei einer solchen Schaltvorrichtung beim Aufwärtsschalten von einer durch die schnelle Schaltstufe des Gruppengetriebeteiis hochgeschalteten Vorwärtsgangstufe aus auf eine im Übersetzungsverhältnis schnellere Vorwärtsgangstufe des Gangschaltgetriebeteils bei einem verzögerten Ausrücken der Schalttrennkupplung die reibungsschlüssigen Schaltglieder für die langsame Schaltstufe des Gruppengetriebeteiis ungewollt schlagartig

belastet würden, bevor der Kraftfluß im Gangschaltgetriebeteil getrennt wäre. Hierdurch würde auf Dauer nicht nur ein unerwünschter, mit hohen Kosten belasteter Verschleiß dieser reibungsschlüssigen Schaltglieder des Gruppengetriebeteils eintreten. Außerdem eignet sich eine solche Lösung ebenfalls nicht für die wahlweise Anwendung der gleichen Schalteinrichtung des Gangschaltgetriebeteils in einem durch einen Gangschaltgetriebeteil in Verbindung mit einem durch einen besonderen Schalthebel über formschlüssige Schaltglieder schaltbaren Gruppengetriebeteil gebildeten Zahnräderwechselgetriebe, wie es in größeren Stückzahlen als Einfachlösung hergestellt wird. Diese bekannte Lösung ist daher aufgrund der zur Schaltung erforderlichen hohen Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs insbesondere nur für die Anwendung in einem gegenüber einem landwirtschaftlich nutzbaren Kraftfahrzeug höheren Geschwindigkeitsbereich betriebenen Fahrzeug, wie einem Lastwagen, geeignet.

Bekannt ist auch bereits ein Zahnräderwechselgetriebe mit einem durch formschlüssige Schaltglieder schaltbaren Gruppengetriebeteil und einem mit gleichen Schaltgliedern schaltbaren Gangschaltgetriebeteil (AT-PS 1 23 915), bei dem die Schaltung des Gruppengetriebeteils und des Gangschaltgetriebeteils durch ein am Gangschalthebel des Gangschaltgetriebeteils geführtes Schaltglied erfolgt. Die Schaltvorrichtung ist dabei durch einen in zwei Schaltebenen kugelartig gelagerten rohrförmigen Schalthebel für den Gangschaltgetriebeteil und eine axial in diesem geführte Zahnstange mit einem oberhalb des rohrförmigen Teils liegenden Griffteil zur Schaltung des Gruppengetriebeteils gebildet. Hierbei kämmt die Zahnstange mit einem auf einer die kugelige Lagerung des Schalthebels durchsetzenden Welle angeordneten Zahnritzel, das über ein besonderes Zahnritzel auf ein Zahnsegment einwirkt, durch das ein den formschlüssigen Schaltgliedern des Gruppengetriebeteils zugeordneter Federspeicher für das Ein- bzw. Ausschalten der langsamen bzw. schnellen Schaltstufe vorgespannt wird. Eine solche Schaltvorrichtung ist ebenfalls für die schnelle, ruckunc ermüdungsfreie Aufwärtsschaltung eines mit einer geringen Gangstufenanzahl versehenen Gangschaltgetriebes mit einem vorgeordneten, unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteil wenig geeignet. Dies ist einmal dadurch bedingt, daß der Fahrer zur Entriegelung der den Schaltgliedern des Gruppengetriebeteils zugeordneten Zahnstange mit dem Handgriff vor der Schaltung eine um die Achse des Schalthebels des Schaltgetriebeteils verlaufende Drehung vollführen muß. Außerdem wäre bei einer solchen Schaltvorrichtung die unerwünschte Möglichkeit gegeben, von einer über den Gruppengetriebeteil hochgeschalteten Gangstufe des Gangschaltgetriebeteils zu einer benachbarten schnelleren Gangstufe des Schaltschaltgetriebeteils hochzuschalten und damit ist nicht zwangsläufig sichergestellt, daß vor dem Einschalten dieser schnelleren Gangstufe die Rückschaltung der schnellen, unter Last sc-k^Lman Schaltstufe auf die niedrige Schaltstufe erfolgt. Es wäre somit auch mit einer solchen Lösung ein ruckartiger Fahrbetrieb mit seinen Folgen nicht ausgeschlossen. Außerdem weist diese vorbekannte Lösung auch noch den Nachteil auf, daß sie sich nicht für die wahlweise Ausrüstung eines mit einem handelsüblichen Schalthebe! und dessen Lagerung versehenen Gangschaltgetriebeteils in Verbindung mit einem durch formschlüssige Schaltglieder über einen besonderen Schalthebel schaltbaren Gruppengetriebeteil mit einem die Schaltstufen wahlweise unterteilenden Schaltglied eignet. Dies ist dadurch bedingt, daß diese Vorrichtung eine eigentümliche Konstruktion auch im Gelriebebereich unterhalb der kugeligen Lagerung des Schalthebels des Gangschaltgetriebeteils erfordert. Somit ist auch bei dieser vorbekannten Lösung keine Umrüstung eines mit einer handelsüblichen Schalthebellagerung versehenen, serienmäßigen, einfachen Gangschaltgetriebeteils mit einem vorgeschalteten Gruppengetriebeteil mit unter

ίο Last schaltbaren Schaltstufen auf eine Schaltvorrichtung zur ruckfreien Aufwärtsschaltung kleiner Stufensprünge möglich. Die ist also dadurch bedingt, daß bei dieser bekannten Lösung für deren Aufbau Bauteile benutzt sind, die eine kostengerechte Umrüstung ohne

π Austausch der Schalthebellagerung des Gangschaltgetriebeteils nicht zulassen.

Ferner ist bereits eine Schaltvorrichtung für ein aus einem durch formschlüssige Schaltglieder mit Synchronisiergiiedern schaiibaren Gruppengemebeieii und einem durch gleichartige Schaltglieder schaltbaren Gangschaltgetriebeteil gebildeten Zahnräderwechselgetriebe mit einer vorgeschalteten Schalttrennkupplung bekanntgeworden (ZF-Vorschalt-Gruppengetriebe GV 80 Zeitschrift Krafthand, Heft 19 vom 13.09. 1969). Zur

2s Schaltung des Gangschaltgetriebeteils ist hierbei ein üblicherweise in zwei Ebenen schwenkbarer Schalthebel vorgesehen, der als Halter für einen unter dessen Handgiü'f angeordneten Schalter dient. Über diesen Schalter wird zur Vorwahl der langsamen bzw. schnellen Schaltstufe des Gruppengetriebeteils ein Vorkommando auf zwei dessen iormschlüssige Schaltglieder mit Hilfe eines pneumatischen Stellzylinders steuernde Schaltventile gegeben. Die Schaltventile stehen zusätzlich unter dem Einfluß des Fußhebels zur Betätigung der Schalttrennkupplung dergestalt, daß nach Vorwahl der jeweiligen Schaltstufe des Gruppengetriebeteils bei einem nachfolgenden Ausrücken der Schalttrennkupplung eine Schaltung der Schaltglieder auf pneumatischem Wege erfolgt. Eine solche Schaltvorrichtung ist ebenfalls nicht zur schnellen ruckfreien Aufwärtsschaltung eines eingangs vorausgesetzten Zahnräderwechselgetriebes in kleinen Stufensprüngen geeignet. Dies ist dadurch bedingt, daß diese Schaltvorrichtung es dem Fahrer nach wie vor gestatten würde, von einer über die schnelle Schaltstufe des Gruppengetriebeteils hochgeschalteten Gangstufe des Gangschaltgetriebeteils aus zu einer benachbarten schneileren Gangstufe, und zwar ohne vorheriges Zurückschalten der Schaltstufe des Gruppengetriebeteils auf dessen niedrige Schaltstufe, durchzuschallen. Es würde sich daher auch bei der Lösung bei einem &olchen Schaltvorgang der sich nachteilig auf eine Arbeitstiefenregelung eines angebauten Gerätes auswirkende Schaltstoß ergeben. Außerdem fordert eine solche Lösung in gleicher Weise einen zu hohen Grad an Geschicklichkeit für den Fahrer, der bei einem Schlepper sein Augenmerk nicht nur auf die Fahrweise dieses legen niJ* Bei einem Schlepper wird nämlich zusätzlich insbesondere ein hohes Maß der Geschicklichkeit in der Überwachung und Steuerung von front- und heckseitig sowie parallel hierzu aufgesattelten Mehrzweckgeräten gefordert

Schließlich ist auch bereits eine Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe für Fahrzeuge bekanntgeworden (FR-PS 15 05 190), welches einen durch formschlüssige Schaltglieder schaltbaren Gangschaltgetriebeteil mit einem diesem nachgeschalteten, durch gleichartige Schaltglieder schaltbaren Gruppengetrie-

beteil aufweist. Zur Schaltung der Schaltglieder des Gangschaltgetriebeteils dient hierbei ein üblicherweise in zwei Schaltebenen schwenkbarer Hauptschalthebel, an dem unterhalb des Griffteils ein Schalter angeordnet ist, der ein elektropneumatisches Ventil zur Steuerung eines Stellgliedes für die formschlüssigen Schaltglieder des Gruppengetriebeteils beherrscht. Dem elektropneumatisch^ Ventil ist ferner ein willkürlich betätigbarer Druckknopfschalter parallel geschaltet, in dessen Schaltkreis ein durch die Schaltglieder des Gruppengetriebeteils bewegter Rückmeldeschalter und ein durch das Kupplungspedal einer vorgeschalteten Schalttrennkupplung beherrschter Schalter geschaltet ist. Der das elektropneumatische Ventil beherrschende Schaltkreis ist hierbei dergestalt ausgeführt, daß bei einer Aufwärtsschaltung eine willkürliche Schaltung des Gangschaltgetriebeteils von einer vorgewählten Gangstufe bei hochgeschalteter Schaltstufe des GruppengetrioKotoilc »»jf £>r»£ bSiiSChbäTiS S' hnCÜSTC G3"**S*iifS des Gangschaltgetriebeteils ohne eine Rückschaltung des Gruppengetriebeteils auf dessen langsame Schaltstufe durchführbar ist. Auch diese bekannte Schaltvorrichtung ist daher zur ruckfreien schnellen Schaltung kleiner Stufensprünge bei einem eingangs vorausgesetzten Zahnräderwechselgetriebe mit einem durch unter Last schaltbare Schaltglicder schaltbaren Gruppengetriebeteil bei hoher Zuglast nicht geeignet. Es würde sich somit gleichfalls bei hoher Zuglast der unerwünschte Schaltstoß mit dessen nachteiligen Folgen auf die Regelung eines Bodenbearbeitungsgerätes ergeben. Außerd m würde auch diese Schaltvorrichtung für den Fahrer eines Schleppers einen zu hohen Geschicklichkeitsgrad erfordern, da dieser ohnehin bereits durch die zusätzliche Überwachung und Steuerung zusätzlicher Arbeitsgeräte sehr stark beansprucht ist.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schaltvorrichtung der eingangs vorausgesetzten Gattung unter Vermeidung der bezüglich des bekannten Standes der Technik dargelegten Mängel zu schaffen, die es bei baulich vertretbarem Aufwand, weitgehend unabhängig von den umlaufenden Massen des Gruppen- und des Gangschaltgetriebeteils, gestattet, eine ruckfreie Aufwärtsschaltung in kleinen Stufensprüngen bei großer Zuglast, wie sie insbesondere beim Zug eines Bodenbearbeitungsgerätes durch einen Schlepper gegeben ist, vorzunehmen. Dabei sollen insbesondere beim Aufwärtsschalten für den Fahrer Fehlschaltungen ausgeschlossen werden und dieser soweit entlastet werden, daß er sich in größerem Umfang als bisher der Überwachung und Steuerung so angebauter und/oder angehängter Arbeitsgeräte widmen kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Führungsbahn für den Hauptschalthebel in ihrem der Führung dieses Hebels dienenden Bereich ss der Einschaltstellung einer Gangstufe des Gangschaltgetriebeteils ein die Führung des Schalt- oder Betätigungsgliedes des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils in eine höhere Übersetzungsstufe zulassendes Führungsglied aufweist, und daß zwischen der Einschaltstellung des Hauptschalthebels für diese Gangstufe des Gangschaltgetriebeteils und der von dieser mittels des Hauptschalthebels vorwählbaren Einschaltstellung für eine benachbarte höhere Gangstufe des Gangschaltgetriebeteils ein das Schalt- oder 6> Betätigungsgiied des unter Last schaitbaren Gruppengetriebeteils in seine untere Übersetzungsstufe zwangsläufig zurückführendes weiteres Führungsglied angeordnet ist.

Eine solche Lösung ermöglicht insbesondere, beim Betrieb eines Schleppers mit einem vorausgesetzten Zahnräderwechselgetriebe, bei der Bodenbearbeitung ruckfrei kleine Stufensprünge zu schalten, ohne daß sich hierbei Fehlschaltungen und Störungen in der Arbeitstiefenregelung des Arbeitsgerätes ergeben. Außerdem erfordert eine solche Schaltvorrichtung gegenüber den bekannten Lösungen keinen hohen Geschicklichkeitsgrad, so daß eier Fahrer so weit entlastet wird, daß er sein Augenmerk nicht nur auf die Überwachung des Fahrzeugs selbst, sondern insbesondere auf die Arbeitsweise und die Steuerung angebauter und/oder angehängter Arbeitsgeräte legen kann. Außerdem eignet sich eine solche Lösung insbesondere für die kostengerechte Umrüstung eines mit einem Zahnräderwechselgetriebe, das aus einem durch druckmittelbetätigte reibungsschlüssige Schaltglieder geschalteten Gruppen-

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der geschalteten Gangschaltgetriebeteil gebildet ist, ausgerüsteten Schleppers auf eine schnelle Schaltfolge bei kleinen Stufensprüngen, ohne daß hierbei ein Eingriff in den Gruppen- bzw. den Schaltgetriebeteil vorgenommen werden muß.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das das Schalt- oder Betätigungsglied des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils zwangsläufig zurückführende Führungsglied seitlich, vorzugsweise beidseitig, des Schaltweges des Hauptschalthebels angeordnet ist. Eine solche Lösung bietet insbesondere den Vorteil der kostengerechten Herstellung des Führungsgliedes, wobei parallel eine sinnvolle und ermüdungsfreie Schaltung des Zahnräderwechselgetriebes sichergestellt ist. Dabei ist es aus schalttechnischen Gründen zweckdienlich, daß das das Schalt- oder Betätigungsglied des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils zwangsläufig zurückführende Führungsglied eine quer zur Bewegungsrichtung des Hauptschalthebels verlaufende Schaltstrecke aufweist. Eine solche Lösung bietet insbesondere den Vorteil der Schaltung der Gang- bzw. Schaltstufen des Zahnräderwechselgetrisbes bei kurzen Schaltstrecken. Eine in der Handhabung besonders einfach zu bedienende Schaltvorrichtung ergibt sich nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß das Schaltglied des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils in an sich bekannter Weise am Hauptschalthebel gelagert ist und mit diesem verschieb- oder verschwenkbar gekoppelt isL Eine solche Lösung eignet sich insbesondere dazu, wesentliche Bauteile der Schaltvorrichtung eines durch formschlüssige Schaltglieder geschalteten Gangschaltgetriebeteils zu nutzen, das hauptsächlich für Einfachlösungen mit einem durch formschlüssige Schaltglieder zusammengebauten Gruppengetriebeteils vorgesehen ist Dabei ergibt sich eine besonders kostengerechte Lösung dadurch, daß das mit dem Schaltglied verbundene Betätigungsglied des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils als den Hauptschalthebel umhüllendes und mit einem Handgriff versehenes Bauteil ausgebildet ist

Zweckdienlich ist es ferner für eine einfache Handhabung, daß zwischen dem Schaltglied des unter Last schaitbaren Gruppengetriebeteils und dem Hauptschalthebel eine Arretiereinrichtung vorgesehen ist

Eine für eine Umrüstung eines mit dem eingangs vorausgesetzten Zahnräderwechselgetriebe versehenen Schleppers besonders geeignete Lösung wird ferner dadurch geschaffen, daß das Schaltglied des Gruppengetriebeteils in an sich bekannter Weise einen

Schaltkontaktträger als Schaltmittel aufweist, dein ein am Hauptschalthebel angeordneter Kontaktgeber zugeordnet ist, und daß der Schaltkontaktträger Schaltkontakte besitzt, die mit den Magnetspulen des elektromagnetisch betätigten Steuerorgans in Wirkverbindung stehen.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert.

Nach der Zeichnung ist ein Schwungrad 1 einer angedeuteten Brennkraftmaschine mit einem Primärteil 2 einer ein- und ausrUckbaren Reibungskupplung 3 zentrisch verbunden, die als Schalttrennkupplung dient. Der Primärteil 2 der Reibungskupplung 3 weist eine in diesem verdrehsicher und axial geführte, von Federn 4 belastete Andruckplatte 5 auf. Zwischen der Andruckplatte 5 und dem Schwungrad 1 ist eine als Sekundärteil der Reibungskupplung 3 dienende Reibscheibe 6 angeordnet, die drehfest, jedoch axial verschiebbar auf einer EirigängsWcüc 7 äiizt. Dss Spannen der Federn 4, welches ein Ausrücken der Reibungskupplung 3 zur Folge hat, wird mittels schwenkbar im Primärteil 2 gelagerter zweiarmiger Hebel 8 bewirkt, die mit ihren äußeren Enden an der Andruckplatte 5 angreifen, während ihre inneren Arme an einem geteilten Kupplungsdruckring 9 anliegen. Der Kupplungsdruckring 9 ist mittels eines drehfest auf einer ortsfest gelagerten Welle 10 sitzenden Hebels 11 durch Bewegen eines ebenfalls drehfest mit der Welle 10 verbundenen Kupplungspedals 12 entgegen dem Uhrzeigersinn axial verlagerbar.

Die Eingangswelle 7 dient dem Antrieb eines Zahnräderwechselgetriebes mit einem unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteil 13 und einem mit formschlüssigen Schaltgliedern versehenen Gangschaltgetriebeteil 19. Mit ihrem rechten Ende ist die Eingangswelle 7 im Primärteil 14 einer druckmittelbetätigten Lamellenkupplung 15 und mit ihrem Mittelteil im Primärteil 16 einer benachbarten druckmittelbetätigten Lamellenkupplung 17 gelagert Über die Lamellenkupplung 15 wird in der direkten Schaltstufe des Gruppengetriebeteils 13 von der Eingangswelle 7 eine Antriebswelle 18 des Gangschaltfcvitriebeteils 19 des Zahnräderwechselgetriebes angetrieben. In der übersetzten Schaltstufe des Gruppengetriebeteils 13 wird der Gangschaltgetriebeteil 19 über die Lamellenkupplung 17, deren Primärteil 16 und ein drehfest mit diesem verbundenes Zahnrad 20, über drehfest miteinander gekuppelte Vorlegezahnräder 21, 22 und ein drehfest mit dem Primärteil 14 der Lamellenkupplung 15 verbundenes Zahnrad 23 angetrieben. Der unter Last schaltbare Gruppengetriebeteil 13 ist ferner mit einer Umkehrgruppe versehen, die aus einem auf einer Umkehrwelle 24 axial verschiebbar gelagerten Zahnrad 25, dem axial verschiebbar auf einer Vorlegewelle sitzenden Zahnrad 21 sowie dem Zahnrad 20 gebildet wird. Die wahlweise Umschaltung der Umkehrgruppe erfolgt mittels eines nicht dargestellten Schalthebels.

Der Gangschaltgetriebeteil 19 besteht aus Zahnradpaaren 26, 27 und 28, 29 sowie 30, 31, wobei die Zahnräder 26,28 und 30 drehfest mit der Antriebswelle 18 verbunden sind. Die Zahnräder 27, 29 sind frei drehbar, jedoch axial Fixiert auf einer Abtriebswelle 32 gelagert Das Zahnrad 31 ist drehfest, jedoch axial verschiebbar auf der Abtriebswelle 32 angeordnet, von der über ein Kegelritzel 33 das Kegelzahnrad 34 einer Achsantriebswelle 35 angetrieben wird. Zwischen den beiden Zahnrädern 27, 29 ist drehfest und axial verschiebbar auf der Äbtriebswelle 32 eine Doppelschaltmuffe 36 angeordnet, die der wahlweisen Kupplung der AbtrieDswelle 32 mit dem Zahnrad 27 bzw. 29 dient. Zwischen den Zahnrädern 29 und 31 ist ferner dreh- und axialfest auf der Abtriebswelle 32 ein Kupplungsteil 37 angeordnet, mit dem durch Verschieben des Zahnrades 31 dessen Kupplungsteil 38 kuppelbar ist. Die Schaltung der drei möglichen Gangstufen I bis III des Gangschaltgetriebeteils 19 erfolgt durch einen oberhalb des Zahnradwechselgetriebes angedeuteten Hauptschalthebel 39, der in einem allseitig beweglichen Gelenk 40 gelagert ist. Ein Verschwenken des Hauptschalthebels 39 aus der gezeigten Neutrallagc in die angedeutete Schaltgasse der Gangstufe I hat zur Folge, daß über nicht dargestellte Schaltstangen bzw. Schaltgabeln die Abtriebswelle 32 mit dem Zahnrad 31 gekuppelt wird. Brim Verschwenken des Hauptschalthebels 39 in die Schaltgasse der Gangstufe II wird hiergegen das Zahnrad 29 mit der Abiriebswsüe 32 ™ekuⁿⁿe!·.. D'.^irch Verwhwenken des Hauptschalthebels 39 aus der gezeigten Neutrallage in die Schaltgasse der Gangstufe III wird das Zahnrad 27 mit der Abtriebswelle 32 gekuppelt. Der Stufensprung zwischen der direkten Schaltstufe des Gruppengetriebeteils 13 und deren übersetzter Schaltstufe ist so ausgebildet, daß er in etwa der Hälfte eines Stufensprunges zwischen zwei benachbarten Gangstufen des Gangschaltgetriebeteils 19 entspricht.

Die Steuerung des von einer Druckmittelpumpe 41 aus einem Vorratsbehälter 42 über eine Leitung 43 geförderten Druckmittels zu und von den Lamellenkupplungen 15,17 erfolgt durch ein als Mehrwegeschieber 44 ausgebildetes Steuerorgan, das über eine Leitung 45 bzw. 46 mit den nicht dargestellten Arbeitszylindern der Lamellenkupplungen 15,17 verbunden ist Ferner ist der Mehrwegeschieber 44 über eine Rückstromleitung 47 mit dem Vorratsbehälter 42 verbunden. Der Mehrwegeschieber 44 weist einen symbolisch dargestellten Steuerschieber auf, der durch Magnetspulen 48, 49 in seine drei möglichen Schaltstellungen gesteuert wird. Die Magnetspulen 48 und 49 sind über eine elektrische Leitung 50 bzw. 51 mit den Kontakten 52 bzw. 53 eines Schaltkontaktträgers 54 verbunden, der an einem als Schaltglied dienenden Bund 55 einer als Betätigungsglied dienenden Schalthülse 56 angeordnet ist. Den Kontakten 52 und 53 gegenüberliegend, weist der Schaltkontaktträger 54 Kontakte 57 bzw. 58 auf, die mit einer Spannungsquelle 59 über eine Leitung 60 verbunden sind. Die Schalthülse 56 ist axial auf dem Hauptschalthebel 39 geführt, der der Schaltung des Gangschaltgetriebeteils 19 dient Zwischen den Kontaktpaaren 52 und 53, 57 und 58 ist auf dem Hauptschalthebel 39 ein Kontaktgeber 61 angeordnet, durch den beim Verschieben der Schalthülse 56 wahlweise die Kontakte 53 und 58 bzw. 52 und 57 miteinander verbunden werden. Die Schalthülse 56 ist ferner oberhalb des Schaltkontaktträgers 54 mit einer Arretiereinrichtung 62 in Form eines federbelasteten Stiftes versehen, der in den beiden möglichen Schaltstellungen des Bundes 55 in eine zugeordnete Aussparung 63 bzw. 64 des Hauptschalthebels 39 einrastet Oberhalb der Arretiereinrichtung 62 ist in einer mit einer Führungsbahn 65 versehenen Schaltkulisse 66 der Hauptschalthebel 39 mit der diesen umhüllenden Schalthülse 56 geführt In der gezeigten

-.5 Neutralstellung des Hauptschalthebels 39 liegt der Bund 55 an der als unteres Führungsglied 67 wirkenden Unterkante der Schaltkulisse 65 an. In den Endlagen des Hauptschalthebels 39 für die Schaltstellungen I bis III ist

die Schaltkulisse 66 mit als Führungsglied rür den Bund 55 dienenden Ausbuchtungen 68 versehen. Das Führungsglied C7 ist dabei so in seiner Kontur ausgeführt, daß diese der Form des Bundes 55 entspricht. Die Tiefe der Auchbuchtungen 68 ist ferner so bemessen, daß in den Endlagen des Hauptschalthebels 39 für die Schaltstellung I bis 111 ein Bewegen der Schalthülse 56 mittels eines grifförmigen Teiles 69 nach oben durchführbar ist, um die Kontakte 52 und 57 durch die Kontaktbrücke 61 voneinander zu trennen, und die Kontakte 53 und 58 miteinander zu verbinden. Ferner ist der Übergang 68a der Ausbuchtungen 68 zu der Unterkante 67 im Mittelteil 70 der Führungsbahn 65 der Schaltkulisse 66 so getroffen, daß bei einem Verschwenken des Hauptschalthebels 39 aus einer eingeschalteten Endlage I, II oder IH durch den als Schaltglied wirkenden Bund 55 eine zwangsweise Verschiebung der Schalthülse 56 zwecks Umschaltung des Schalters 54 erfolgt.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung is wie folgt:

Soll ein Schlepper mit der beschriebenen, in Neutralstellung dargestellten Schaltvorrichtung aus dem Stillstand in Vorwärtsfahrtrichtung beschleunigt werden, so wird nach erfolgtem Ausrücken der Reibungskupplung 3 mittels des Kupplungspedals 12 zunächst der Hauptschalthebel 39 in die Schaltstellung I verschwenkt. Da sich bei Beginn dieses Schaltvorganges der Hauptschalthebel 39 in der Schaltstellung Neutral befand, wurde parallel hierzu der als Schaltglied wirkende Bund 55 in seiner untersten Schaltstellung für die Schaltstufe N(niedrig) des Gruppengetriebeteils 13 bis zum Einrücken der Gangstufe I geführt und bleibt zunächst in dieser Schaltstellung. Nach dem Einrücken der Reibungskupplung 3 wird daher bei dieser Schaltung der Schlepper in der direkten Schaltstufe N des Gruppengetriebeteils 13 und in der niedrigsten Gangstufe I des Gangschaltgetriebeteils 19 angetrieben. Soll hiernach von der Gangstufe ί des Gangschaltgetriebeteili 19 aus der Schlepper stärker ^esrhlcunigt werden, so wird zunächst von Hand über die Schalthülse 56 der als Schaltglied dienende Bund 55 in der als Führungsglied für diesen dienenden Ausbuchtung 68 in seine oberste Schaltstellung für die Schaltstufe H(Hoch)

ίο des Gruppengetriebeteils 13 verlagert. Hierdurch werden die Kontakte 52, 57 getrennt und der Kontakt 53 mit dem Kontakt 58 verbunden, wodurch der Mehrwegeschieber 44 umgesteuert und der Gruppenge-•riebeteil 13 von der direkten Schaltstufe N auf die übersetzte Schaltstufe H umgesteuert wird. Dadurch wird der Stufensprung von der Gangstufe I oes Gangschaltgetriebeteils 19 zu der benachbarten Gangstufe Il unterteilt. Ein hiernach zwecks weiterer Beschleunigung des Schleppers nach einem Ausrücken der als Schalttrennkupplung dienenden Reibungskupplung 3 erfolgendes Schalten des Hauptschalthebels 39 in der Führungsbahn 65 der Schaltkulisse 66 von der Schaltstellung 1 in die Schaltstellung Il des Gangschalrgetriebeteils 19 hat zur Folge, daß beim Bewegen des Hauptschalthebels 39 aus dem Bereich der Ausbuchtung 68 über den Übergang 68a in den Mittelteil 70 der Bund 55 sobald er die Unterkante 67 erreicht, zwangsweise nach unten in seine Schaltstellung für die Schaltstufe N zurückgeführt wird. Hierdurch wird während des Schaltvorgangs von einer niedrigen auf eine höhere benachbarte Gangstufe des Schaltgetriebeteils 19, jeweils wie angestrebt, die zwischengeschaltete übersetzte Schaltstufe H des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils 13 selbsttätig außer Wirkung gebracht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltvorrichtung zum Schalten eines mehrstufigen, über eine als Schalttrennkupplung dienende ein- und ausrückbare Reibungskupplung angetriebenen Zahnräderwechselgetriebes, insbesondere für Ackerschlepper, mit einem nach dem Ausrücken der Schalttrennkupplung durch formschlüssige Schaltglieder schaltbaren Gangschaltgetriebeteil und einem diesem vor- und/oder nachgeschalteten, unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteil mit mindestens zwei Vorwärtsstufen, deren Stufensprung wesentlich kleiner, beispielsweise die Hälfte des Stufensprunges der Gangstufen des Gangschattgetriebeteils ist, wobei die Schaltung des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils mittels eine; hydraulischen Steuerorgans erfolgt, das mittels eines Schalt- oder Betätigungsgliedes schaltbar ist, und wobei die Schaltung des Gangschaltgetriebeteils mittels eines in einer Führungsbahn geführten Hauptschalthebels erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (65) für den Hauptschalthebel (39) in ihrem der Führung dieses Hebels dienenden Bereich der Einschaltstellung einer Gangstufe des Gangschaltgetriebeteils (19) ein die Führung des Schalt- oder Bätätigungsgliedes (55, 56) des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils (13) in eine höhere Übersetzungsstufe zulassendes Führungsglied (68) aufweist, und daß zwischen der Einschaltstellung des Hauptschalthebels (39) für diese Gangb.ufe des Gangschaltgetriebeteils (19) und der von dieser irittels c';s Hauptschalthebels (39) vorwählbaren Einschaltstellung für eine benachbarte höhere Gangstufe des Sc' jltgetriebeteils (19) ein das Schalt- oder Betätigungsglied (55, 56) des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils (13) in seine untere Übersetzungsstufe zwangsläufig zurückführendes weiteres Führungsglied (67, 68a,/ angeordnet ist

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das das Schalt- oder Betätigungsglied (55, 56) des unter Last schaltbareo Gruppengetriebeteils (13) zwangsläufig zurückführende Führungsglied (67,68a^ seitlich, vorzugsweise beidseitig, des Schaltweges des Hauptschalthebels (39) angeordnet ist

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das das Schalt- oder Betätigungsglied (55,56) des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils (13) zwangsläufig zurückfüi rende Führungsglied (67, SSa) eine quer zur Bewegungsrichtung des Hauptschalthebels (39) verlaufende Schaltstrecke aufweist.

4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (55) des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils (13) in an sich bekannter Weise am Hauptschalthebel (39) gelagert ist und mit diesem verschiebbar oder verschwenkbar gekoppelt ist.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Schaltglied (55) verbundene Betätigungsglied (56) des unter Last schaltbaren Gruppengetriebeteils (13) als den Hauptschalthebel (39) umhüllendes und mit einem Handgriff (69) versehenes Bauteil ausgebildet ist.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaltglied (55) des unter Last, schaltbaren Gruppengetriebeteils (13) und dem Hauptschalthebel (39) eine Arretiereinrichtung (62) vorgesehen ist

7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (55) des Gruppengetriebeteils (13) in an sich bekannter Weise einen Schaltkontaktträger (54) als Schaltmittel aufweist, dem ein am Hauptschalthebel (39) angeordneter Kontaktgeber (61) zugeordnet ist, und daß der Schaltkontaktträger (54) Schaltkontakte (52 und 53) besitzt, die mit den Magnetspulen (49 und 48) des elektromagnetisch betätigten Steuerorgans (44) in Wirkverbindung stehen.