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Schalt einrichtung für ein unter Last
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schaltbares zweistufiges Getriebe Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung
für ein unter Last schaltbares zweistufiges Getriebe mit zwei Je fur sich durch
einen hydraulisch beaufschlagten Kolben betätigbaren Reibungskupplungen, von denen
die eine mit einer sie in Kupplungsstellung haltenden Feder versehen ist und die
andere eine im Sinne des Lösens der Kupplung wirkende Feder aufweist, wobei beide
Kolben über eine gemeinsame Hzdraulikleitung mit eingebautem Schaltventil beaufschlagbar
sind.
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Ein derartiges Getriebe ist bereits bekannt (OE-PS 289 R64) und hat
sich beispielsweise als sogenanntes Vorschaltgruppengetriebe bei Ackerschleppern
durchaus bewährt. Es hat sich aber gezeigt, daß bei größeren Leckölverlusten Schwierigkeiten
auftreten können. Wird nämlich das Schaltventil in jene Stellung gebracht, in der
das hydraulische Mittel zu den Kolben der beiden Kupplungen gelangt, und treten
nun durch Eecköl od.dgl. Druckverluste auf, so kann es vorkommen, daß die unter
der Wirkung ihrer Feder in Kupplungsstellung zu haltende Kupplung nicht voll gelöst
und die andere Kupplung, deren Feder das Lösen bewerkstelligen soll, nicht voll
eingerückt ist, daß also beide Kupplungen mehr oder weniger schleifen, was nicht
nur den Verschleiß der Kupplungsbeläge erhöhte sondern auch ungünstige Erwärmungen
des hydraulischen Mittels zur Folge hat, ganz abgesehen davon, aß das Getriebe in
einem solchen Zustand nicht inatande ist, die volle Leistung zu übertragen.
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Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mangel zu beseitigen
und eine Schalteinrichtung für ein unter Last schaltbares zweistufiges Getriebe
der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die mit vergleichsweise einfachen Mitteln
gewährleistet, daß immer eine Kupplung gelöst und die andere eingerückt ist und
ungünstige Zwischenstellungen vermieden werden.
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Die Erfindung löst die gestente Aufgabe dadurch, daß das Schaltventil
mittels einer Ventilfeder in die Ablaufstellung für das hydraulische Mittel verstellbar
und eine die gespannte Feder blockierende, bei Druckabfall in der Hydraulikleitung
lösende Sperre vorgesehen ist.
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Befindet sich das Schaltventil von vornherein in der Ablaufstellung
für das hydraulische Mittel, so bedarf es keiner weiteren Maßnahmen, denn es ist
bei fehlendem Hydraulikdruck auf die beiden Kolben stets die eine Kupplung gelöst
und die andere in Kupplungsstellung. Nimmt das Schaltventil aber die andere Stellung,
also Jene Stellung ein, in der die Hydraulikleitung mit der Pumpe verbunden ist,
und tritt nun in der Hydraulikleitung aus irgendwelchen Gründen ein Druckabfall
ein, so wird die die gespannte Ventilfeder blockierende Sperre selbständig gelöst,
die Ventilfeder entspannt sich und verstellt das Schaltventil wieder in die Ablauf
stellung, in der zwangsläufig nur eine der beiden Kupplungen die Kupplung stellung
einnimmt und die andere voll gelöst ist, wobei durch das rasche Entspannen der Ventilfeder
nach Lösung der Sperre ein rasches Umschalten erfolgt und damit ungünstige Zwischenstellungen
vermieden werden. Es wird also ein nachteiligei Schleifen der Kupplungen bei Druckabfall
in der Hydraulikleitung mit Sicherheit vermieden, da eben ein das Schleifen der
Kupplung gen bedingender Druckabfall sofort eine Schaltventilverstellung zur Folge
hat.
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Das Schaltventil kann mit Hilfe eines Handhebels od.dgl.
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rein mechanisch verstellbar sein. In diesem Fall empfiehlt es sich,
wenn die Sperre aus einemüber eine Zweigleitung der Hydraulikleitung gegen Federkraft
beaufschlagbaren Riegel besteht, der sich bei Druckabfall in der Hydraulikleitung
aus
dem Schwenkbereich einer der Schaltventilbetätigung dienenden
Schwenkhebels bewegt, an dem die Ventilfeder angreift.
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Der Handhabel zur Ventilbetätigung muß dann allerdinge mit dem Schwenkhabel,
an dem die Ventilfeder angreift, so mit Spiel verbunden sein, daß das Schaltventil
auch in der verriegelten Stellung der Schwenkhebels mittels des Handhebels verstellt
werden kann.
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Besonders zweckmäßig ist es aber, wenn das Schaltventil als Magnetventil
ausgebildet wird, wobei als Sperre der Magnet dient an dessen Stromkreis ein durch
Federkraft öffenbarer und durch Druckbeaufschlagung von der Hydraulikleitung her
schließbarer Schalter liegt. Reicht der Druck aus der Hydraulikleitung nicht mehr
aus, der Federkraft das Gleichgewicht zu halten, öffnet dieser Schalter, der Magnet
wird stromlos, verliert sj so seine Sperrwirkung und die Ventilfeder kann das Magnetventil
in die Ablaufstellung für das h;drau] ische Mittel verstellen. Selbstverständlich
müssen dann noch Stromkreise orhanden sein, um den durch Druckbeaufschlagung von
der Hydraulikleitung her schließbaren Schalter zi' überbriicken, da ja sonst das
Magnetventil nicht a!s Ventil zum willkürtichen Schalten benützt werden könnte.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
rein schematisch daragestellt, und zwar zeigen Fig. 1 ein unter Last schaltbares
zweistufiges Getriebe mit einer elektro-hydraulischen Schalteinrichtung und Fig.
2 die wesentlichen Teile einer mechanisch-hydraulischen Schalteinrichtung.
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Das insgesamt mit 1 bezeichnete zweistufige Getriebe weist zwei Lamellenkupplung
2, 3 auf, die je mit einer Feder 4, 5 ausgestattet sind, von denen die Feder 4 das
Bestreben hat, die Lamellenkupplung 2 in Kupplungsstellung zu halten, wogegen die
Feder 5 im lösenden Sinne auf die Lamellenkupplung 3 wirkt. Beide Kupplung 2, 3
sind mit Hilfe von Kolben 6, 7 betätigbar, die über eine gemeinsame Hydraulikleitung
8 beaufschlagbar sind. In der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung sind die beiden
Kolben 6,7 von einer Pumpe 9 her
über die Hydraulikleitung 8 mit
hydraulischem Druckmittel beaufschlagt, so d die Kupplung 2 gegen die Kraft der
Feder 4 gelöst ist, wogegen die Kupplung 3 durch den Kolben 7 entgegen er Kraft
der Feder 5 zusammengedrückt bzw.
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in Kupplungsstellung gehalten wird. Der Kraftfluß geht von der Getriebeeingangswelle
10 über das Zahnradpaar 11, die Vorgelegwelle 12, das Zahnradpaar 13 und die Kupplung
3 zur Getriebabtriebswelle 14, d.h. es ergibt sich eine I~ans3mee Getriebestufe.
Wird die Leitung 8 mit dem Ablauf verbunden, werden also die Kolben 6,7 entlastet
und kommen somit die Federn 4,5 zur Wirkung, so schließt die Kupplung 2, während
die Kupplung 3 öffnet, und es geht dann der Kraftflß von der Getriebeeingangswelle
10 über die Kupplung 2 zur Getriebeabtriebswelle 14, so daß sich ein direkter Gang
bzw. eine schnelle Getriebestufe einstellt.
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Zum Umschalten dient ein in der Leitung 8 eingebautes Schaltventil
15, das Je nach seiner Stellung den Zufluß von der Pumpe 9 über die Leitung 8 zu
den Kolben 6,7 oder den freien Abfluß aus der Leitung 8 ermöglicht. In der dargestellten
Schaltstellung könnte nun durch Lecköl an irgendwelchen anderen angeschlossenen,
aber nicht dargestellten Verbrauchern in der Leitung 8 ein Druckabfall eintreten,
der eine solche Entlastung der beiden Kolben 6,7 mit sich brächte, daß keine der
beiden Kupplungen 2,3 voll eingerückt oder ausgerückt ist. Um dies zu verhindern,
zweigt von der Leitung 8 eine Leitung 16 ab, die gemäß Fig.1 zu einem durch Fedakraft
öffnenbaren und durch Druckbeaufschlagung von der Hydraulikleitung 8,16 her schließbaren
Schalter 17 fiihrt. Das Schaltventil 15 ist als Magnetventil ausgebildet, das durch
einen Elektromagneten 18 in der dargestellten Stellung gehalten bzw. in diese zurückgeführt
und durch eine Ventilfeder 19 in die Ablauf stellung für das Druckmittel aus der
Leitung 8 verstellt wird. Sinkt der Druck in der Leitung 8 unter ein von der Feder
des Schalters 17 bestimmtes Maß ab, so öffnet dieser Schalter, und es wird der Stromkreis
für den Elektromagneten 18 unterbrochen, so daß die Ventilfeder 19 schlagartig
zur
Wirkung kommt und das Schaltventil 15 in die Ablaufstellung verschoben wird, in
der durch die Kraft der Federn 4,5 nur die Kupplung 2 eingerückt, die Kupplung 3
dagegen ausgerückt ist, so daß sich die schnellere Getriebestufe ergibt.
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Soll wieder auf die langsamere Getriebestufe umgeschaltet werden,
so ist es nur notwendig, den Schalter 20 zu betätigen, wodurch ein den Schalter
17 überbrückender Stromkreis für den Elektromagneten 18 geschlossen wird, der dadurch
entgegen der Kraft der Ventilfeder 19 anzieht und das Schaltventil 15 wieder in
die dargestellte Stellung für den langsameren Gang verschiebt. Wenn willkürlich
der schnellere G3ng eingeschaltet werden soll, ist es bloß erforderlich, den Schalter
21 kurzzeitig zu drücken, so daß der Stromkreis für den Magneten 18 wieder unterbrochen
wird und das Schaltventil 15 in die Ablaufstellung zurückkehrt. Ist aber dann der
Druck in der Leitung 8,16 gefallen, so öffnet auch der Schalter 17, und es bleibt
die Ablafstellung des Schalters 15 erhalten, obwohl der Schalter 21 in die Schließstellung
zurückkehrt.
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Gemäß Fig.2 wird das Schaltventil 15 mittels eines Handhebels 22
hin- und herverstellt, wobei an dem Hebel 22 zur Fernbedienung auch ein Gestänge
oder ein Bowdenzug angreifen kann. Die Zweigleitung 16 führt zu einem kolbenartigen
Riegel 23, der durch eine Feder 24 aus dem Schwenkbereich eines Schwenkhebels 25
gezogen wird, den eine Zugfeder 26 belastet. Der Hebel 25 ist mit einem Anschlag
27 versehen, mit dem er auf den Handhebel 22 einwirken kann.
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In der dargestellten Stellung des Schaltventils 15 herrscht wieder
Druckmittelzufluß zu den Kolben 6,7 der beiden Schaltkupplungen 2,3, wobei mittels
des Handhebels 22 aber auch auf die Ablaufstellung geschaltet werden kann. Findet
bei mit Druckmittel beaufschlagten Eolen 6,7 ein Druckabfall statt, so sinkt auch
der über die Zweigleitung 16 auf den kolbenartigen Riegel 23 wirkende Druck, so
daß die Kraft
der Feder 24 üverwiegt und der kolbenartige Riegel
23 aus dem Slhlaenkbereich des Schwenkhebels 25 zurückgezogen wird. In diesem augenblick
kommt die Feder 26 als Ventilfeder zur Wirkung, der Hebel 25 wird im Gegenuhrzeigersinn
verschwenkt und verschwenkt- mittels des Anschlages 27 auch den Handhebel 22, der
seinerseits das Schaltventil 15 in die Ablaufstellung verschiebt.
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L e e r s e i t e