DE2534565A1 - Vorrichtung zum selbsttaetigen schalten der uebersetzungsstufen eines getriebes - Google Patents

Vorrichtung zum selbsttaetigen schalten der uebersetzungsstufen eines getriebes

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DE2534565A1 DE19752534565 DE2534565A DE2534565A1 DE 2534565 A1 DE2534565 A1 DE 2534565A1 DE 19752534565 DE19752534565 DE 19752534565 DE 2534565 A DE2534565 A DE 2534565A DE 2534565 A1 DE2534565 A1 DE 2534565A1
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Description

Paltntanwülte Dip;.-ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. Rüger
7300 Esslingen (Nee'«'). Fabriksfraße 24, Postfach 348
1. August 1975 Te «β fön
PA 1 beza Stuttgart (0711)35 65 39
35 9619 Telex 07256610 smru
Telegramme Patentschutz Esslingenneckar
Societe Anonyme C.E.T.I.M., Rue de la Digue 11, 4600 Chenee, Belgien
Vorrichtung zum selbsttätigen Schalten der Übersetzungsstufen eines Getriebes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Schalten der Übersetzungsstufen eines Getriebes, in einem Antrieb für Bau- und Beförderungszwecke, sowie für Arbeitsmaschinen, das im Dauereingriff befindliche Zahnradpaarungen und mehrere schaltbare Kupplungen aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Abhängigkeit von dem durch den Antrieb abzugebenden Drehmoment die jeweils optimale Übersetzungsstufe selbsttätig zu wählen und einzulegen» um dadurch sämtliche mechanischen Antriebsteile einschließlich Motor, Wandler und Getriebe zu schonen. Dabei sollen insbesondere die beim herkömmlichen Schalten unvermeidlichen Überlastungsstöße verhindert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen über einen induktiven Geber die Drehzahl der Abtriebswelle des Getriebes ermittelnden Drehzahlmesser, der mit einem Schalter für die Vorwhl von Getriebeübersetzungsbereichen versehen ist und an den ein Zusatzschalter angeschlossen
609851/0255 _ 2 ^j^mal inspected
ist, durch welchen Elektroventile betätigbar und über ein zugeordnetes pneumatisches Stellorgan die Übersetzungs· stufen in Abhängigkeit von der an der Abtriebswelle gemessenen Drehzahl wechselweise einlegbar sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und j5 gekennzeichnet.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin," daß ein mit einer solchen Vorrichtung versehenes Getriebe dadurch, daß immer die optimale Übersetzungsstufe eingelegt ist und daß Bedienungsfehler vollkommen entfallen, einer erheblich verringerten Abnutzung unterworfen ist und damit eine höhere Lebensdauer aufweist. Außerdem wird der Kraftstoff- und Schmierstoffverbrauch merklich herabgesetzt.
609851/025S
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt eine Vorrichtung zum selbsttätigen Wählen der Übersetzungsstufen eines Getriebes in schematischer Darstellung.
Die Vorrichtung weist einen mit Anschlußklemmen versehenen Drehzahlmesser A auf, der mit einem induktiven Geber B verbunden ist, welcher der schematisch dargestellten Abtriebswelle C eines Getriebes zugeordnet ist. Ein BeWegungs-Umkehrschalter D weist drei Schaltkontakte auf: Dl für den Vorwärtsgang, D2 für den Leerlauf und D3 für den Rückwärtsgang. An den Umkehrschalter D sind angeschlossen: ein Zusatzschalter E für die Bewegungsumkehr, der mit einem eleV. t ronischen Zeitgeber oder Verzögerungsschalter P und mit Elektroventilen G, die ein pneumatisches Stellorgan für die Bewegungsumkehr steuern, versehen ist; außerdem elektropneumatische Verteiler oder Ventile H und I, die ein Verzögerungs-Stellorgan und ein Beschleunigungs-Stellorgan steuern. Ein an den Drehzahlmesser A angeschlossener Wählschalter J für die .Gang-Ocier Übersetzungs bereiche'weist drei Schaltkontakte auf (J], erster Gang gesperrt; J2, erster und zweiter Gang automatisch; JJ, sämtliche Gänge automatisch). An den Drehzahlmesser A ist außerdem ein Zusatzschaiter K für die Wahl der Gänge oder Übersetzungsstufen angeschlossen, der mit Elektroventilen L versehen ist, welche ein pneumatisches Stellorgan für die Wahl der Übersetzungsstufen steuern.
Dioden M sind an verschiedenen Stellen der beiden Schaltkreise - für die Bewe gungsurnkehr und für die Gangwahl angeordnet.
Die Anschlüsse des Drehzahlmessers A sind folgendermaßen festgelegt:
• *
τ 4 -
609851/O255
Al - plus 24 V,
A2 - minus 24 V
A3 - Steuerung des 1. Ganges
A4 - Steuerung des 2. Ganges
A5 - Steuerung des 3· Ganges
a6 - Steuerung der Verzögerung
A7 und A8 - 1. Gang verriegelt
AS und A9 - Automatik
AlO - Pluspol induktiver Geber
All - Minuspol induktiver Geber
A12 - minus 24 V
AI3 - Steuerung der Beschleunigung
Al4 und A 15 - 1· und 2. Gang automatisch.
Um die gesamte elektrische Schaltung mit Spannung zu versorgen, erfolgt über eine Kle:ame N der Netzanschluß, wonach der Strom über die Anschlüsse Al und A2 des Drehzahlmessers A fließt. Die Unschaltung der Bewegungsrichtung (vorwärts, rückwärts, Leerlauf) erfolgt folgendermaßen:
1) Um den Vorwärtsgang einzulegen muß eine Bedienungsperson den Schalter D in die Stellung Dl bringen. Danach fließt ein Strom von Dl zu den Punkten 31 - 32 des Zusatzschalters E und gelangt zu einer Diode M, die unerwünschte Umkehrungen des Stromflusses verhindert. Über G3 gelangt der Strom dann zu den Elektroventilen G. Der Strom fließt gleichzeitig von dem Punkt 31 zu dem Zeitgeber P und dort über eine Diode M zu einem Punkt a_, um zwei Punkte 15 - 16 wieder zu verbinden,und danach zu einem Punkt 21, von dem er zu den Verteilern H gelangt. Wenn ein Elektroventil erregt wird, betätigt es das zugeordnete pneumatische Stellorgan, welches eine mögliche Beschleunigung ausschaltet.
Nachdem die Verzögerungszeit des Zeitgebers P verstrichen ist,
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geht dessen Schaltkontakt von der Stellung 15 - 16 in die Stellung 15 - 18, wonach der Strom zu dein Elektroventil Gl von G fließt und dieses ein zugeordnetes pneumatisches Stellorgan betätigt, welches den Vorwärtsgang einrückt.
24 Um den Rückwärtsgang einzulegen, muß der Schalter D in die Stellung DJ verbracht werden. Dabei wird über die Punkte 41 42 des Zusatzschalters E ein Stromkreis geschlossen, der zu dem den Vorwärtsgang steuernden Stromkreis identisch ist, und es gelangt ein Strom bei G2 zu den ElektroventiLen G.
Gleichzeitig gelangt der Strom von dem Punkt Jl zu dem Zeitgeber P, und zwar über eine Diode M zu a_, um die Punkte
25 - 26 wieder miteinander zu verbinden, und danach über den Punkt 21 zu dem Verteiler H.
Nachdem die Verzögerungszeit abgelaufen ist, schwenkt der Schaltkontakt von den Punkten 25 - 26 auf die Punkte 25 - 28 über, und es gelangt ein Strom zu g4 in G und bewirkt dann .über ein pneumatisches Stellorgan das Einlegen des Rückwärtsgangs.
Ein Umschalten von dem Vorwärtsgang in den Rückwärtsgang und umgekehrt ist nur bei einer bestimmten Geschwindigkeit möglich, bei der von der Klemme A12 des Drehzahlmessers A an die Masseanschlüsse von G eine Minusspannung von 24 V angelegt und damit die Elektroventile G unwirksam gemacht werden.
3) Um den Leerlauf einzulegen, .r.uß der Schalter D in die Stellung D2 gebracht werden, wonach ein Strom von D2 zu den Punkten A-B des Zusatzschalters E gelangt. Dabei öffnen die normalerweise geschlossenen Schalterkontakte von E, während die normalerweise offenen Schalterkontakte schließen. Es fließt dann ein Strom von den Punkten IJ - 14 über eine Diode M zu dem Elektroventil G2 in G und von den Punkten 2J - 24 zu G3 in G, wodurch der Leerlauf eingelegt wird. ' *
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Die Wählautomatik für die Übersetzungsstufen weist drei Stellungen auf: "erster Gang verriegelt", in welcher die erste Übersetzungsstufe unlösbar eingeschaltet ist und somit verhindert wird, daß der Antrieb die bei dieser Übersetzungsstufe maximale Geschwindigkeit überschreitet; "erster und zweiter Gang automatisch", in welcher Stellung die erste und die zweite Übersetzungsstufe des Getriebes in Abhängigkeit von der Leistungsabgabe des Antriebes selbsttätig und ohne Einwirkung der Bedienungsperson geschaltet werden, wobei die höchstmögliche Drehzahl die des zweiten Ganges ist; "sämtliche Gänge automatisch", in welcher Stellung alle Getriebegänge in Abhängigkeit von der von dem Antrieb verlangten Beschleunigung und Leistungsabgabe wechselweise selbsttätig eingeschaltet werden.
Um den "verriegelten ersten Gang" einzuschalten, muß der Wählschalter J in die Stellung Jl gebracht werden. Damit wird an den Klemmen A7 - A8 des Drehzahlmessers A Kontakt geschlossen, wonach der Anschluß A3 Dauerkontakt erhält. Damit fließt ein Strom von A3 zu den Punkten 3I - 32 des Zusatzschalters K und gelangt zu einer Diode M und danach in den Elektroventilen L zu L3.
Gleichzeitig fließt ein Strom von dem Punkt 3I zu Ll bei L, wodurch ein zugeordnetes pneumatisches Stellorgan betätigt wird und wegen dem Dauerkontakt von Ij5 allein den ersten Gang einschaltet.
Um den "ersten und zweiten Gang automatisch" einzuschalten, muß der Wählschalter J in die Stellung J2 gebracht werden. Dabei schließen sich die Schaltkontakte J2 - Jj5 und anschießend erhalten die Anschlüsse A8 - A9 Kontakt.
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Nachdem die Antriebsmaschine in Gang gesetzt worden ist, wird der induktive Geber B von der Abtriebswelle C in Abhängigkeit von deren Drehzahl erregt und gibt entsprechende Signale an den Drehzahlmesser A weiter. Nachdem eine ausreichend hohe Drehzahl erreicht worden ist, schließt sich bei A6 (Steuerung der Verzögerung) Kontakt, wodurch der Verteiler H betätigt wird und über ein pneumatisches Stellorgan die Beschleunigung unterbricht, die durch die Vorrichtung während des vorgegebenen Zeitintervalls gesteuert worden war, und die nötig ist, um von dem ersten auf den zweiten Gang umzuschalten. Dem. Anschluß A6 ist ein Widerstand von 1000 μ P zugeordnet, um ihn wirksam zu halten und damit zu gewährleisten, daß der zweite Gang vor Beendigung der Beschleunigung eingelegt wird.
Nachdem das voreingestellte Zeitintervall verstrichen ist, schwenkt der Kontakt von A6 nach A3 - A4. Danach fließt ein Strom von A4 zu den Punkten A-B des Zusatzschalters K, Dadurch schließen die normalerweise offenen Schaltkontakte von K und öffnen die normalerweise geschlossenen Schaltkontakte. Ein Strom fließt dann von 13-14 über eine Diode M zu L2 in den Elektroventilen L und von 23 - 24 zu L3 in L, wonach das zugeordnete Stellorgan ohne Eingriff durch die Bedienungsperson den zweiten Gang einlegt.
Die von dem Antrieb abgegebene Leistung kann ein Herabsetzen der Drehzahl und damit einen Übergang zu einem niedrigeren Gang erforderlich machen. In dem Augenblick des Herunterschaltens muß durch eine Beschleunigung die Motordrehzahl erhöht werden. Diese Beschleunigung wird folgendermaßen selbsttätig durchgeführt. Von dem Geber B erhält der Drehzahlmesser A die Information über den Drehzahlabfall der Abtriebswelle C und wirkt über den Anschluß AI3 während eines vorgegebenen Zeitintervalls auf den Verteiler I ein und bewirkt damit über das zugeordnete pneumatische Stellorgan eine Be-
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•schleunigung. Nach Ablauf des Zeitintervalls wird an dem Anschluß AI5 der Kontakt unterbrochen und an A4 - A3 wieder geschlossen. Damit ist dann der erste Gang eingeschaltet.
Um die Wählstellung "alle Gänge automatisch" einzuschalten, muß der Wählschalter J in die Stellung JJ gebracht werden. Dabei schließt der Kontakt J3 und die Anschlüsse A8 - A9 erhalten Kontakt.
Die Schaltvorgänge werden nun, genau wie in der Wählstellung "erster und zweiter Gang automatisch", durch Informationen gesteuert, die der Drehzahlmesser A von der Abtriebswelle C erhält. Der Drehzahlmesser A steuert dann in der oben beschriebenen Weise das Einlegen der aufeinanderfolgenden Schaltstufen bis zum dritten Gang.
Das Einlegen des dritten Ganges wird durch den Anschluß A5 gesteuert, wobei ein Strom von A5 zu den Punkten 4l - 42 des Zusatzschalters K und von dort einerseits über eine Diode M nach L2 (Elektroventile L) und andererseits von dem Punkt 41 in K zu l4 in L gelangt. Der dritte Gang ist damit automatisch eingelegt.
Da Herunterschalten der Übersetzungsstufen erfolgt in der gleichen Weise wie in der Wählstellung J2.
Eine erfindungsgemäße Gangwählvorrichtung kann für beliebige Antriebe verwendet werden, da sie keinerlei Veränderung des Getriebes erforderlich macht. Es muß lediglich ein Teil des jeweiligen Schaltgestänges durch elektropneumatische Stellorgane der erfindungsgemäßen Vorrichtung ersetzt werden.
-■Patentansprüche -
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Claims (2)

  1. Patentansprüche
    Vorrichtung zum selbsttätigen Schalten der Ubersetzungsstufen eines Getriebes in einem Antrieb für Bau- oder Beförderungszwecke, das im Dauereingriff befindliche Zahnradpaarungen und mehrere schaltbare Kupplungen aufweist, gekennzeichnet durch einen über einen induktiven Geber (B) die Drehzahl der Abtriebswelle (C) des Getriebes ermittelnden Drehzahlmesser (A), der mit einem Schalter (J) für die Vowahl von Getriebeübersetzungsbereichen versehen ist und an den ein Zusatzschalter (K) angeschlossen ist, durch welchen Elektroventile (L) betätigbar und über ein zugeordnetes pneumatisches Stellorgan die Übersetzungsstufen in Abhängigkeit von der an der Abtriebswelle (C) gemessenen Drehzahl wechselweise einlegbar sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlmesser (A) mit Verteilerventilen (H., I) verbunden ist, durch die beim Umschalten auf einen niedrigeren Gang ein die Antriebsdrehzahl erhöhendes pneumatisches Stellorgan für die Beschleunigung betätigbar ist.
    3- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Vorrichtung für die Be-■wegungsu/rtkehr versehen ist, die einen Umkehrschalter (D) und einen Zusatzschalter (E) aufweist, und daß der Zusatzschalter (E) über einen Zeitgeber (P) mit Elektroventilen (G) für die Betätigung eines die Bewegungsumkehr steuernden pneumatischen Stellorgans sowie mit elektropneutnatischen Verteilerventilen (H, I) verbunden ist, durch die beim Umschalten auf den Rückwärtsgang ein die Antriebsdrehzahl verringerndes Stellorgan betätigbar ist.
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DE2534565A 1975-06-12 1975-08-02 Automatische elektrisch geteuerte Schaltvorricthung für ein Zahnradwechselgetriebe für Fahrzeuge Withdrawn DE2534565B2 (de)

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