DE1951367A1

DE1951367A1 - Method and device for carrying out the method for fuel injection for switching reversing gears with an upstream hydrodynamic flow circuit

Info

Publication number: DE1951367A1
Application number: DE19691951367
Authority: DE
Inventors: Udo Spiegel; Harald Wildner
Original assignee: STROEMUNGSMASCH VEB
Current assignee: STROEMUNGSMASCH VEB
Priority date: 1968-12-24
Filing date: 1969-10-11
Publication date: 1970-07-02
Also published as: CS174278B1; AT302761B; SU384219A3

Description

Verfahren und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Füllstoßgabe zum Umschalten von Wendegetrieben mit einem vorgeschalteten hydrodynamischen Strömungskreislauf Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Füllstoßgabe zum Umschalten von Wendegetrieben mit einer druckbetätigten formschlüssigen Kupplungseinrichtung und einem vorgeschalteten hydrodynamischen Drehmomentwandler und/oder Strömungskupplung sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens0 Bei bekannten Wendegetrieben der genannten Art ist es üblich, daß die Schaitmuffe durch die Bewegung eines mechanisch mit ihr verbundenen druckmittelbe auf schlagten Schaltkolbens ausgekuppelt und in das gegenüberliegende Zahnradpaar eingekuppelt wird. Dieser Vorgang darf nur bei nicht rotierenden Kupplezahnrädern vonstatten gehen, da bei rotierendem eingekuppelten Zahnrad auf Grund des spezifischen Aufbaues von Wendegetrieben das Euppelzahnrad der Gegenrichtung auch gegensinnig rotiert, so daß nach einer zwar möglichen Auskupplung in diesem Betriebszustand beim Varsuch des Einkuppelns Schäden an den Verzahnungen entstehen würden. Deshalb ist es üblich, ein Tastventil zur Kontrolle des Bewegungszustandes der b'chaltmuffefrorzuehen, welches bei nicht rotierender Schaltmuffe das Druckmittel zur Beaufschlagung des Stellkolbens oder zur Entriegelung der Schaltmuffe freigibt bzw. bei Rotation das Druckmittel sperrt. Method and device for carrying out the method for filling impulses for switching reversing gears with an upstream hydrodynamic flow circuit The invention relates to a method of injecting fuel for switching reversing gears with a pressure-actuated positive coupling device and an upstream hydrodynamic torque converter and / or fluid coupling and a device to carry out the procedure 0 In known reversing gears of the type mentioned it is common for the switch sleeve to be mechanically connected to it by the movement of a Druckmittelbe disengaged on impacted switching piston and into the opposite Gear pair is engaged. This process may only be performed with non-rotating coupling gears take place, because when the gear wheel rotates due to the specific Build-up of reversing gears the Euppel gear of the opposite direction also in opposite directions rotates, so that after a possible disengagement in this operating state when attempting to engage, damage would occur to the gears. That's why it is common to see a tactile valve to control the state of movement of the b'chaltmuffefrozen, which when not rotating Shift sleeve the pressure medium for application of the actuating piston or to unlock the shift sleeve or when rotating the pressure medium blocks.

Das Einkuppeln der Schaltmuffe kann dadurch verhindert werden, da£3 die Zäirne der Schaltmuffe den Zähnen des zu kuppelnden Zahnrades gegenüberstehen. In diesem Fall muß ein sogenannter Füllstoß gegeben werden, d.h.The clutch sleeve can be prevented from engaging because £ 3 the teeth of the sleeve face the teeth of the gear to be coupled. In this case, a so-called injection must be given, i.e.

ein Strömungskreislauf muß kurzzeitig mit Ol gefüllt werden, damit die Welle, auf welcher die Schaltmuffe axial verschiebbar befestigt ist, in Rotation versetzt und damit die Zahn-gegen-Zahnstellung aufgehoben wird.a flow circuit must be briefly filled with oil so that the shaft, on which the shift sleeve is axially displaceably attached, in rotation offset and thus the tooth-against-tooth position is canceled.

Der Füllstoß wird vom Bedienenden der Anlage ausgelöst, wenn dieser erkennt, daß der Umschaltvorgang nicht ausgeführt wird. Die erforderliche Einrichtung zur Erkennung der Füllstoßnotwendigkeit und zu seiner Auslösung ist insbesondere bei ferngesteuerten Anlagen aufwendig.The filling surge is triggered by the operator of the system when he recognizes that the switching process is not being carried out. The required facility to recognize the need for filling and to trigger it is in particular costly for remote-controlled systems.

Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem der Füllstoß nicht erforderlich ist. Bei diesem wird der Hub des Schaltkolbens in zwei Teilhüben ausgeführt, wobei im ersten Teilhub die Schaltmuffe aus einem Zahnrad entkuppelt wird, während der zweite Teilhub erst dann ausgeführt wird, wenn die unbelastete Schaltniuffe infolge der Ventilationswirkung des hydrodynamischen Kreislaufes zu rotieren beginnt. Sie trifft dann langsam rotierend auf das zweite Kuppelzahnrad und rastet in dieses ein. Diese Ausführung ist im steuerungstechnischen Teil aufwendig und beansprucht in starkem Maße die Stirnseiten der Verzahnung von Schaltmuffe und Kupplezahnrad, weil bei jeder Umschaltung eine stirnseitige Relativbewegung - auch wenn diese nicht notwendig ist - unter axialer Belastung erfolgt.A method is also known in which the filling surge is not required is. In this case, the stroke of the switching piston is carried out in two partial strokes, with In the first partial stroke, the shift sleeve is decoupled from a gear, while the second partial stroke is only executed when the unloaded shifting sleeve as a result the ventilation of the hydrodynamic circuit begins to rotate. she then hits slowly rotating on the second coupling gear and engages in this one. This design is complex and in the control part heavily stresses the face of the toothing of the shift sleeve and coupling gear, because with every switchover there is a frontal relative movement - even if this is not is necessary - takes place under axial load.

Es ist weiterhin eine Einrichtung bekannt, bei welcher die Relativbewegung zwischen Schaltmuffe und Euppelzahnrad bei Zahn-gegen-Zahnstellung durch den Schaltkolben bewirkt wird. Bei dieser Ausführung betätigt der Stellkolben die Schaltmuffe nicht direkt oder über eine kinematisch starre Verbindung, sondern zwischen beiden Elementen ist eine starke Druckfeder angeordnet, welche sich stegen eine axial schraubend bewegliche Buchse abstützt. Bei einer Umschaltung ohne auftretende Zahn-gegen-Zahnstellung stellt diese Einrichtung ein starres Zwischenstück zwischen dem Schaltkolben und der Schalt'muffe dar. Bei auftretender Zahn-gegen-Zahnstellung wird die Muffe in ihrer Bewegung unterbrochen, während der Schaltkolben seine Beweg fortsetzt und dabei die federbelastete Buchse auf dem nicht selbsthemmenden Gewinde der Muffenwelle verschiebt, so daß diese eine Drehbewegung ausführt und das Einrasten der Schaltmuffe ermöglicht.A device is also known in which the relative movement between the gearshift sleeve and gearwheel in the case of tooth-to-tooth position through the shift piston is effected. In this version, the actuating piston does not actuate the shift sleeve directly or via a kinematically rigid connection, but between the two elements a strong compression spring is arranged, which webs an axially screwing movable bushing supports. When switching without occurring tooth-to-tooth position this device provides a rigid intermediate piece between the switching piston and the switching sleeve. If a tooth-to-tooth position occurs, the sleeve is in their movement is interrupted while the piston continues to move and the spring-loaded bushing on the non-self-locking thread of the socket shaft shifts so that it executes a rotary movement and the locking of the shift sleeve enables.

Diese Einrichtung verlangt eine große axiale Erstreokung der Bauteile zur Betätigung der Schaltmuffe, da neben dem federbelasteten Zwischenstück auch der Schaltkolben axial zur Schaltmuffe angeordnet sein muß. Die große axiale Erstreckung dieser Einrichtung bereitet insbesondere bei deren Anordnung in Schienenfahrzeugen erhebliche Schwierigkeiten. Außerdem verlangt dieses Verfahren eine Stellkraft des Stellkolbens die nicht nur in der Lage sein muß, die Schaltmuffe axial zu verschieben, sondern auch die mit ihr verbundene Welle in Drehung zu versetzen.This device requires a large axial spread of the components for actuating the shift sleeve, as in addition to the spring-loaded intermediate piece the shift piston must be arranged axially to the shift sleeve. The great axial extension this device prepares in particular when it is arranged in rail vehicles considerable difficulties. In addition, this procedure requires a force of the Adjusting piston that not only has to be able to move the shift sleeve axially, but also to set the shaft connected to it in rotation.

Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Füllstoßgabe sowie einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wodurch bei schonender Behandlung der zu kuppelnden Bauteile nur ein minimaler Bedienungs- und geringerer sonstiger Aufwand ermöglicht ist.The purpose of the invention is to provide a method for filling impulses and a device for carrying out the method, whereby with careful handling of the components to be coupled, only a minimal operating and less other effort is made possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Notwendigkeit des Füllstoßes unterweitegehender Benutzung von bereits fur andere Zwecke vorhandenen Einrichtungen zu erfassen und selbsttätig durchzuführen, so daß die zu kuppelnden ßauteile unter geringerer Beanspruchung in formschlüssige Verbindung gebracht werden.The invention is based on the problem of the need for the filling surge extensive use of facilities that are already available for other purposes to be recorded and carried out automatically, so that the components to be coupled are under lower stress can be brought into positive connection.

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelößt, daß bei Erreichen der Znhn-gegen-Zahnstellung vor der angesteuerten Endstellung eine Steuerleitung freigegeben und der sich in der Steuerleitung aufbauende Druck einen Druckwächter oder dergl. betätigt, der den Fullstoß für die hydrodynamische Kraftübertragungseinrichtung einleitet.According to the invention the object is achieved in that when reached the tooth-against-tooth position before the controlled end position a control line released and the pressure building up in the control line Pressure monitor or the like. Actuated that the filling for the hydrodynamic power transmission device initiates.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens betätige der sich bei Zahn-gegen-Zahnstellung erhöhende Stelldruck für die formschlüssige Kupplungseinrichtung als Steuerdruck den Druckwächter oder dergl..In a further embodiment of the concept of the invention, the act In the case of tooth-to-tooth position, increasing signal pressure for the positive coupling device the pressure switch or the like as the control pressure.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Füllstoß selbsttätig aufgehoben wird, wenn die Schaltmuffe zu rotieren beginnt. Gemäß der Erfindung besteht die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens darin, daß im Zylinder eines Stellgliedes zwischen den beiden Endstellungen des Stellkolbens eine mit einem den Füllvorgang einleitenden Druckwächter oder dergl.Another feature of the invention is that the filling surge is automatically canceled when the shift sleeve begins to rotate. According to the Invention, the device for performing the method is that in Cylinder of an actuator between the two end positions of the actuating piston one with a pressure switch initiating the filling process or the like.

verbundene Steuerbohrung angeordnet und dem Stellglied eine Drossel vorgeschaltet ist.connected control bore arranged and the actuator a throttle is upstream.

Schließlich wird gemaß' der Erfindung der Füllstoß dadurch beendet, daß in der das Stellglied mit dem Druckwächter oder dergl. verbindenden Steuerleitung ein von einem Tastventil gesteuertes Ventil angeordnet ist, das bei begianender Relativbewegung die Verbindung, zwi schen dem Stellglied und dem Druckwächter oder dergl.Finally, according to the invention, the filling stroke is ended by that in the control line connecting the actuator to the pressure switch or the like a valve controlled by a sensing valve is arranged, which at the beginning Relative movement, the connection between tween the actuator and the pressure switch or the like

unterbricht. mach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die zu kuppelnden Getriebeteile nur bei einer Zahn-gegen-Zahnstellung selbsttätig durch einen Füllstoß in Drehung versetzt. Die Feststellung der Notwendigkeit sowie die Durchführung des Füllstoßes erfolgen selbsttätig unter weitestgehender Nutzung von bereits vorhandenen Einrichtungen getriebeintern, so daß der technische Aufwand zur Durchführung des Verfahrens verringert ist und der technische Aufwand für die Bedienung des Wendegetriebes in diesem Betriebs zustand sowie die Bedienung selbst entfallen und Fehlbedienungen ausgeschlossen sind.interrupts. make the method according to the invention to be coupled Gear parts only with a tooth-against-tooth position automatically by a filling surge set in rotation. The determination of the necessity and the implementation of the Filling steps take place automatically with the greatest possible use of already existing Facilities internal to the transmission, so that the technical effort to carry out the Process is reduced and the technical effort for operating the reversing gear In this operating state, as well as the operation itself, there is no need for operating errors excluded are.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden.In the following, the invention will be based on an exemplary embodiment a drawing to be explained in more detail.

Das dargestellte Steuersystem besteht im wesentlichen aus einem Vorsteuerventil 1, einem Tastventil 2, einer Drossel 3, einem aus Stellkolben 4 und Zylinder 5 bestehenden Stellglied, einer Schaltmuffe 6 mit den Kuppelzahnrädern 7; 8, einem Ventil 9, einem Druck-, wächter 10 sowie den beiden Drehrichtungen zugeordneten Magnetventilen 11 12. Die Schaltmuffe 6 ist auf der mit der Durbinenseite des nicht dargestellten Strömungskreislaufes verbundenen Welle 13 axial verschiebbar angeordnet. Diese Welle wird vom 'i'astventil 2 auf vorhandene Rotation überprüft. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Von einem Drucklufterzeuger wird Luft dem Magnetventil 1 zugeführt, welches nur zum Zwecke des Wendens elektrisch angesteuert wird, d. h., wenn Soll- und Ist-Drehrichtung nicht übereinstimmen. Die Druckluft gelangt zum Tastventil 2 und wird bei nicht rotierender Welle 13 zu einer nicht dargestell-ten Verriegelungseinrichtung welche die Schaltmuffe entsperrt und je nach gewünschter Drehrichtung die elektrische Ansteuerung eines der Ventile 11 oder 12 ermöglicht. Die jetzt über die Drossel 3 in den Zylinder 5 einströmende Druckluft steigt auf einen solchen Druck PE an, welcher die zum Entkuppeln der Schaltmuffe 6 aus dem Zahnrad 8 notwendige Kraft aufzubringen in der Lage ist. Durch die jetzt erfolgende schnelle Bewegung des Schaltkolbens 4 bleibt der Zylinder druck fast konstant, da die Drossel 3 während des Schalthubes ein weiteres Ansteigen des Druckes verhindert.The control system shown consists essentially of a pilot valve 1, a sensing valve 2, a throttle 3, an actuator consisting of an actuating piston 4 and cylinder 5, a shift sleeve 6 with the coupling gears 7; 8, a valve 9, a pressure switch 10 and the magnetic valves 11 12 assigned to the two directions of rotation. This shaft is checked by the 'i' valve 2 for existing rotation. The mode of operation of this device is as follows: Air is supplied to the solenoid valve 1 from a compressed air generator, which is only actuated electrically for the purpose of turning, ie when the desired and actual directions of rotation do not match. The compressed air reaches the sensing valve 2 and, when the shaft 13 is not rotating, becomes a locking device (not shown) which unlocks the shift sleeve and, depending on the desired direction of rotation, enables the electrical control of one of the valves 11 or 12. The compressed air now flowing into the cylinder 5 via the throttle 3 rises to a pressure PE which is able to apply the force necessary to uncouple the shift sleeve 6 from the gear wheel 8. Due to the rapid movement of the switching piston 4 that is now taking place, the cylinder pressure remains almost constant, since the throttle 3 prevents a further increase in pressure during the switching stroke.

Bei ungehindertem Einrasten der Schaltmuffe 6 in das Kuppelzahnrad 7 wird der Hub des Kolbens 4 ungehindert bis zum unteren Anschlag im Zylinder 5 vollzogen. Damit ist die Endstellung von Muffe und Kolben erreicht und iiber einen nicht dargestellten Kontaktgeber wird das Vorsteuerventil 1 abgeschaltet und somit das System entlüftet. Sollten jedoch die Zähne der muffe 6 der, Zähnen des einzukuppelnden Zahnrades 7 gegenüberstehen, dann wird in dieser Stellung der Stellkolben 4 in seiner Hubbewegung unterbrochen. Da nun keine Volumenänderung mehr von statten geht und über die Drossel 3 Druckluft nachgeliefert wird, steigt der Druck im Zylinder 5 im extremfall bis auf den vor dem Magnetventil 1 herrschenden Vordruck Pj an, welcher beispielsweise das Zweifache des notwendigen Druckes PE betragen sollte.If the shift sleeve 6 engages unhindered in the coupling gear 7, the stroke of the piston 4 is unhindered up to the lower stop in the cylinder 5 completed. The end position of the sleeve and piston is thus reached and over one Contactor, not shown, the pilot valve 1 is switched off and thus the system is vented. However, should the teeth of the sleeve 6 of the teeth of the coupling Facing gear 7, then in this position, the actuating piston 4 is in his Lifting movement interrupted. Since there is no longer any change in volume and Compressed air is subsequently supplied via the throttle 3, the pressure in the cylinder 5 rises in the extreme case up to the pre-pressure Pj prevailing upstream of the solenoid valve 1, which for example, should be twice the necessary pressure PE.

Dieser steigende Druck gelangt in die im Zylinder 5 befindliche und bei Zahn-gegen-Zahnstellung freigegebene Steuerbohrung 14 und von dort aus über ein durch den vom Tastventil 2 kommende Druck geöffnetes Ventil 9 entweder direkt zu dem nicht dargestellten Steuerschieber zur Füllung des nicht. dargestellten Strömungskreislaufes und schaltet diesen ein oder das Einschalten erfolgt indirekt über den bei erhöhtem Druck ansprechenden Druckwächer 10. Der Ansprechwert des Druckwächters 10 oder der nicht dargestellten pneumatisch betätigten Fülleinrichtung sollte zweckmäßigerweise annähernd dem Mittelwert zwischen den erforderlichen Druck PE und dem maximal möglichen Druck Pv entsprechen.This increasing pressure reaches the cylinder 5 and with tooth-against-tooth position released control bore 14 and from there over a valve 9 either opened by the pressure coming from the sensing valve 2 direct to the control slide, not shown, to fill the not. illustrated flow circuit and switches this on or it is switched on indirectly via the at increased Pressure sensitive pressure switch 10. The response value of the pressure switch 10 or the pneumatically operated filling device, not shown, should expediently approximately the mean value between the required pressure PE and the maximum possible Pressure Pv correspond.

Der auf diese weise eingeschaltete Strömungskreislauf bringt ein an der Welle 13 und damit auch an der Muffe 6 ansteigendes Drehmoment zur Wirkung, durch welches diese Teile gegenüber dem e inzukuppelnden Zahnrad 7 verdreht werden. Die Zähne der Schaltmuffe 6 gleiten in die nächst sich bietende Lücke des Zahnrades 7 und der Muffen-bzw. Stellkolbenhub wird zu Ende geführt0 In diesem Endzustand wird das Ventil 1 automatisch abgeschaltet, so daß durch das entlüftende System auch der Fäilstoß auf-Gehoben wird. Der Füllstoß wird ebenfalls aufgehoben, wenn sich die Welle 13 um einen solchen Winkel gedreht hat, daß das Tastventil 2 anspricht und folglich durch die abgesperrte Druckluft die Betätigung des Füllstoßventiles 9 entfällt, so daß dieses unter der Wirkung der in ihm enthaltenen Feder schließt und die vom Stellkolben 5 kommende Druckluft nicht weiterleitet und beispielsweise den Druckwächter 10 entlüftet.The flow circuit switched on in this way brings a the shaft 13 and thus also at the sleeve 6 increasing torque to the effect, by which these parts are rotated with respect to the gear 7 to be coupled. The teeth of the shift sleeve 6 slide into the next available gap in the gear 7 and the socket or. Actuating piston stroke is completed 0 In this final state the valve 1 is automatically switched off, so that through the venting system the pile of falls is also lifted. The fill stroke is also canceled if the shaft 13 has rotated through such an angle that the sensing valve 2 responds and consequently the actuation of the injection valve due to the compressed air being shut off 9 is omitted, so that this closes under the action of the spring contained in it and the compressed air coming from the actuating piston 5 does not pass on and for example the pressure switch 10 is vented.

Die bis zum Ansprechwinkel des Tasters 2 erfolgte Rotation der Welle 11 ist für ein sicheres Einrasten ausreichend.The shaft rotated up to the response angle of button 2 11 is sufficient to ensure that it clicks into place securely.

Außer der beschriebenen Sbellungs- und drehwinkelabhängigen Abschaltung des Füllstoßes ist im BedarBsfall noch eine zeitabhängige Abschaltung möglich.Except for the described shutdown and rotation angle-dependent shutdown of the filling surge, a time-dependent shutdown is possible if necessary.

Bei erreichter Endstellung und mit dem Entlüften des Systems ist die Übereinstimmung zwischen gewünschter und tatsächlicher Drehrichtung erreicht und die Einrichtung ist für eine Umschaltung in die Gegenrichtung vorbereitet.When the end position is reached and the system is vented, the Correspondence between the desired and the actual direction of rotation is achieved and the device is prepared for switching in the opposite direction.

Claims

Patent claims:

Method for filling impulses for switching reversing gears with a pressure-actuated form-fitting coupling device and an upstream hydrodynamic Torque converter and / or fluid coupling, characterized in that when it is reached the tooth-against-tooth position before the controlled end position a control line released and the pressure building up in the control line a pressure switch Or the like. Actuated, the filling surge for the hydrodynamic power transmission device initiates.

2. The method according to claim 1, characterized in that the control pressure for the form-fitting supplementary device increases with tooth-to-tooth position and the pressure switch or the like as the control pressure.

actuated.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that at Relative movement between the coupling member begins as a result of the triggered bullet joint and coupling gear through a device that detects this movement is terminated.

4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the Full impact after engaging the coupling member in the coupling gear by stroke-dependent Facilities is terminated;

5. The method according to claim 1, characterized characterized in that the duration of the filling surge is automatically limited.

6. Device for performing the method according to claim 1 and 2, characterized in that in the cylinder (5) of an actuator between the two End positions of the actuating piston (4) with a pressure switch that initiates the filling process (10) or the like.

connected control bore (14) arranged and the actuator: lied a Throttle (3) is connected upstream.

7. Device according to claim 1 to 3 and 6, characterized in that that in the control line connecting the actuator to the pressure switch (10) or the like one of a 'pastvelltil (2) controlled valve (9) is arranged, which at the beginning Relative movement the connection between the actuator and the pressure switch (10) or the like. interrupts.