DE2038136B2 - Vorrichtung zum Feststellen einer Drehzahldifferenz und zum Steuern eines zugeordneten Schaltventils - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Feststellen der Drehzahldifferenz zwischen zwei miteinander zu kuppelnden Wellen und zum Steuern eines Schaltventils, beispielsweise zur Steuerung des der Motorbremse oder der Einspritzpumpe zugeordneten Wegeventils in Abhängigkeit von der Relativ-Verdrehung der Motoiabtriebswelle zu der Getriebeeingangswclle einer Antriebsanlage.

Derartige Vorrichtungen sind an sich bereits bekannt. Bei einer elektrischen Ausfü irung wird das Schaltventil von einem Elektromagneten betätigt, dem die Impulse von zwei Induktivgebern zugeleitet werden, die an den relativ zueinander verdrehbaren Bauteilen angebracht sind. Die Impulse bzw. Frequenzen der Induktivgeber sind hierbei, bevor der Magnet erregt wird, miteinander zu vergleichen, um die Ventilbetätigung in Abhängigkeit von der Relativdrehzahl der Bauteile vorzunehmen. Bei einer hydraulischen Ausführung sind dagegen an den gegeneinander verdrehbaren Bauteilen Flüssigkeitspumpen angeschlossen, deren Flüssigkeitsströme einem mit dem Schaltventil verbundenen Steuerglied zugeleitet werden, so daß in Abhängigkeit von der Drehzahldifferenz über den proportionalen Flüssigkeitsdruck eine Verstellung des Steuergliedes und damit des Ventils ausgeführt wird.

Weiterhin ist eine Schaltvorrichtung als Schlupfwächter für eine Antriebsanlage, die über je eine Schlupfkupplung auf eine gemeinsame Welle treiben, bekanntgeworden, mit deren Hilfe bei Auftreten von Differenzdrehzahlen zwischen Ein- und Ausgang der Schlupfkupplung, z. B. bei Blockieren eines Antriebsmotors, die Schlupfkupplung ausgeschaltet und damit der Antriebsmotor von der gemeinsamen Antriebswelle abgeschaltet wird. Der Sehlupfwächter besteht bei dieser bekannten Anordnung aus einer der Schlupfkupplung parallelgeschalteten Steuerwelle.

Außerdem ist eine Überlastsicherung bekannt, bei der mittels eines gummielastischen Zwischenteils eine Relativverdrehung zwischen Antriebs- und Abtriebsteil erzeugt wird, die über eine Nutsteuerung in eine Längsbewegung umgesetzt und zur Abschaltung des Antriebs über einen Schalter ausgeübt wird.

Der Aufwand, der erforderlich ist, um eine Ventilbetätigung in Abhängigkeit von der Drehzahldifferenz zweier Bauteile vorzunehmen ist somit bei den bisher bekannten Ausführungen erheblich. Auch ist die Störanfälligkeit, insbesondere bei der Verwendung einer derartigen Steuereinrichtung in einem Fahrzeug sehr groß, da in den elektrischen Schaltgliedern durch Erschütterungen oftmals Beschädigungen auftreten können und durch Temperaturunterschiede die an sich langen Schaltzeiten vor allem bei der hydraulischen Ausführung ungünst.'g beeinflußt werden. Auch durch die Abschaltvorrichtungen bei Auftreten von Überlastungen bekannter Anordnungen wird kein Weg gezeigt, um den bisher bekannten Aufwand zu vermeiden.

Fs ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der diese Nachteile nicht auftreten und die dennoch einfach in ihrer Ausgestaltung ist. Vor allem soll erreicht werden, daß stets eine hohe Betriebssicherheit bei hoher Anspreoh-Geschwindigkeit und damit kurzen Schaltzeiten gegeben ist. Diese Aufgabe wird gemäß den Kennzeichen gelöst.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Einrichtung zur Steuerung eines Schaltventils zeichnet sich nicht nur durch einen geringen Bauaufwand aus, sondern vor allem durch eine große Betriebssicherheit und äußerst kurze Ansprechzeiten. Wird nämlich eine derartige Steuereinrichtung aus einem den beiden relativ zueinander verdrehbaren Bauteilen zugeordneten Reibglied und einer entsprechend ausgebildeten Vorrichtung zur Umsetzung der Relativdrehung in eine Versteflgröße gebildet, so sind zwischen dem zu betätigenden Ventil und der Meßstelle keine störanfälligen Übertragungsglieder zwischengeschatet, vielmehr erfolgt die Übertragung eines Impulses auf mechanische Weise. Eine Ansprechzeit ist somit praktisch nicht vorhanden, sondern unterschiedliche Drehzahlen werden unmittelbar in Form eines Verstellweges dem Ventil zugeleitet. Beschädigungen an den Übertragungsgliedern treten dabei auch bei Verwendung z. B. in den Geländefahrzeugen nahezu nicht auf.

Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind, beschrieben. Hierbei zeigt

F i g. 1 eine Steuereinrichtung eines Schaltventils und deren Anordnung zwischen zwei miteinander zu kuppelnden Wellen,

F i g. 2 eine andersartige Ausgestaltung der Steuerein: ichtung nach F i g. 1 und

F i g. 3 einen Teil des Reibgliedes nach Fig. 2 in Seitenansicht.

Die in F i g. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Steuereinrichtung dient zur Betätigung eines in einem Gehäuse 20 eingesetzten Ventils 19 in Abhängigkeit von der Relativverdrehung zweier mittels einer Kupplung 4 miteinander zu verbindenden Wellen 2 und 3 und besteht im wesentlichen aus einer konzentrisch zu den Wellen 2 und 3 angeordneten Welle 5, einer Reibungskupplung 6 sowie einer auf das Ventil 19 einwirkenden Vorrichtung 11. Die Reibungskupplung 6 ist hierbei aus einem Widerlager? sowie einem Reibglied 8 gebildet, die über eine Druckscheibe 9 mittels einer Feder 10 ständig aneinander gepreßt werden, so daß die Welle 5 kraftschlüssig mit der Welle 2 verbunden ist. Die Vorrichtung 11, durch die eine Relativverdrehung der Welle 3 gegen-

über der Welle 2 in eine Axialversiellbewegung umsetzbar ist, besteht aus einem radial gerichteten Stift 13, der in einer in Umfangsnchtung geneigten in die Welle 5 eingearbeiteten Nut 12 geführt und an einem Ring 16, der über ein Zwischenglied 18 auf das Ventil einwirkt, befestigt ist. Zur unverdrehbaren Halterung des Stiftes 13 gegenüber der Welle 3 dient eine Hülse 14, die mittels eines Bolzens 15 drehfest, jedoch axial verschiebbar an die Welle 3 angeschlossen ist. Außerdem ist in die Welle 3 eine Ausnehmung 17 eingearbeitet, in der der Stift 13 in Achsrichtung verschoben werden kann. Die axialen Enden der Ausnehmung 17 dienen dabei als Anschläge, so daß der Axialhub des Zwischengliedes 18 sowie die Relativbewegung der Welle 5 zu der Welle 3 begrenzt werden.

Tritt zwischen der Welle2, die z.B. die Abtriebswelle einer nicht dargestellten Antriebsmaschine ist, und der Welle 3 als Eingangswelle eines Getriebes während eines Schaltvorganges bei geöffneter Kupplung 4 eine Relativverdrehung auf, so wird das Ventil 19 über den Stift 13, da dieser in der Hülse 14 und der Welle 5 zwangläufig geführt ist, verstellt. Der Stift 13 greift nämlich in die Nut 12 der über die Reibungskupplung 4 mit der Welle 2 kraftschlüssig verbundenen Welle 5 ein, so daß eine Relativverdrehung zwischen der Welle 5 und der Hülse 3 ein Verschieben in der Nut 12 bewirkt und somit über den Ring 16 sowie das Zwischenglied 18 einer Betätigung des Ventils 19 und damit eine entsprechende Regelung der Motorabtriebsdrehzahl vorgenommen werden kann. Eine Relativverdrehung zwischen den Wellen 2 und 3 wird somit auf .Tiechanische Weise dem Ventil 19 unmittelbar zugeleitet.

Bei dem Ausfuhr« igsbeispiel einer Steuereinrichtung 31 nach F ig. 2 ist die Abtriebswelle 34 einer Antriebsmaschine 32 über die Kupplung 33 mit der Getricbeeineangswelle 35 verbindbar. Zur Ermittlung einer Relativverdrehung zwischen den Wellen "»4 und 35 ist wiederum eine Reibungskupplung 36 sowie eine mit dieser zusammenwirkenden Vorrichtung 40 vorgesehen, von denen ein Impuls einem Ventil 49 zugeleitet wird. Die Reibungskupplung 36 besteht aus einem zwischen Anschlägen 50 und al gemäß Fig.3 begrenzt verdrehbaren Reibglied 37, das durch eine Feder 38 gegen ein Widerlager 39 gedrückt wird und einen Ansatz 48 aufweist, wahrend die Vorrichtung 40 aus zwei Planetenradsatzen gebildet ist Das Sonnenrad 41 des einen Radsatzes ist hierbei drehfest auf der Welle 35 angeordnet und areift in auf einen ortsfesten Steg 44 gelagerte Planetenräder 45 ein, die sich wiederum m einem beiden Radsätzen gemeinsamen Hohlrad 43 abwälzen. Das Sonnenrad ~42 des zweiten Radsatzes dagegen ist drehfest mit der Abtriebswelle 34 der Antriebsmaschine 32 verbunden und wirkt mit sich ebenfalls in dem Hohlrad 43 abwälzenden Planetenrädcr 47 zusammen, deren Steg 46 mit dem Reibglied 37 der Kupplung 36 verbunden ist.

Tritt bei einem Schaltvorgang eine Drehzahldifferenz zwischen den Wellen 34 und 35 auf, so werden, da die einzelnen Bauteile der Planetenradsätze gleich ausgelegt sind, die Planetenräder 47 zusammen mit dem Steg 46 verdreht. Dadurch wird über ein Reibolied 37 das Ventil 49 betätigt, so daß gegebenenfalls entsprechend dem Verstellweg die Abtriebsdrehzahl der Antriebsmaschine an die Drehzahl der Welle 3s selbsttätig angeglichen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Feststellen der Drehzahldifferenzrichtung zwischen zwei miteinander zu kuppelnden Wellen und zum Steuern eines zugeordneten Schaltventils, beispielsweise zur Steuerung des der Motorbremse oder der Einspritzpumpe zugeordneten Wegeventils in Abhängigkeit von der Relativverdrehung der Motorabtriebswelle zu der Getriebeeingangsweile einer Antriebsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die der Steuerwellenkupplung (4) parallelgeschaltete Steuervorrichtung aus einem federbelasteten Reibglied (6; 36) zwischen Antriebswelle (2) und Steuerwelle (5), einer zur Achsrichtung schrägen Nut (12) in der Steuerwelle mit in der Nut gleitendem und in der Abtriebswelle geführten Fühler (13) sowie dem vom Fühler betätigter» Schaltventil (1) besteht. ao