DE3040440A1

DE3040440A1 - Steuerorgane zur auswahl der uebersetzung in den getriebegehaeusen von lastwagen

Info

Publication number: DE3040440A1
Application number: DE19803040440
Authority: DE
Inventors: Salvador Barcelona Gali Mallofre
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-13
Filing date: 1980-10-27
Publication date: 1981-08-20
Also published as: ES8100637A1; ES488548A0; US4358988A

Description

HOFFATANN · EITiLE '& PARTNER

PAT E N TAN WALTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DI PU-IN G. W. EITLE · D R. RER. N AT. K. HO FFMAN N · Ol PL,-1N G. VV. LEHN

DIPL.-INC. K. FOCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELIASTRASSE * · D-BOOO MO NCHEN 81 . TELE FON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E)

34 027 p/we

Salvador GaIi Mallofre
Barcelona / Spanien

Steuerorgane zur Auswahl der Übersetzung i'n den Getriebegehäusen von Lastwagen

Die Erfindung betrifft Steuerorgane zur Auswahl der Übersetzung in den Getriebegehäusen von Lastwagen.

Die Fahrzeuge weisen zwischen dem Motor und den Antriebsrädern ein Getriebegehäuse auf, das dem Fahrer die Auswahl aus einer bestimmten Anzahl von Übersetzungsverhältnissen ermöglicht·, und zwar jeweils in Anpassung an die Bedingungen des Geländes.

Diese Lösung hat sich für Personenwagen und zum Teil auch für Kleinlaster als vollkommen einwandfrei erwiesen, jedoch ist sie nicht ausreichend für Schwerlaster.

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Bei den Schwerlastern hat sich eine Lösung durchgesetzt, die ein Untersetzungsgetriebe einschließt, das die übersetzung des Getriebegehäuses in allen vorgesehenen Gängen verkürzt. Hierdurch werden die Auswahlmöglichkeiten verdoppelt, um ohne Verlust der Motorleistung auch schwierigen Geländebedingungen gerecht zu werden.

Diese Lösung ist seit langem bekannt, bereitet jedoch in der Praxis eine Reihe von technischen Schwierigkeiten. So bedingt der Übergang von einem Gang in normaler Übersetzung zu einem Gang in Untersetzung die Betätigung von zwei Hebeln, nämlich dem für die Betätigung des Untersetzungsgetriebes (Vorgelege) und dem Hebel der Gangschaltung.

Bei den zuerst bekannten rein mechanischen Lösungen mußte das Fahrzeug angehalten werden, um den Totpunkt im Getriebegehäuse und im Untersetzungsgetriebe einzustellen, wodurch natürlich die praktischen Verwendungsmöglichkeiten sehr eingeschränkt wurden.

Die Verwendung von pneumatisch beaufschlagten Getriebegehäusen ermöglichte dem Fahrer den Übergang von einem Gang zum anderen und auch von einer Übersetzung in eine andere, ohne das Fahrzeug anhalten zu müssen, d. h. der Übergang von den sogenannten großen in die sogenannten kleinen Gänge konnte während der Fahrt erfolgen.

Jedoch auch bei dieser Lösung mußte der Fahrer weiterhin gleichzeitig zwei Hebel bedienen und war dadurch gezwungen, kurzzeitig beide Hände vom Lenker zu nehmen.

Inzwischen ist auch eine Lösung bekannt, gemäß der die Steuerorgane für das Getriebegehäuse und das Untersetzungsgetriebe in einem Hebel vereinigt sind, so daß der Fahrer

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gleichzeitig und mit einer Hand die Gangschaltung und das Untersetzungsgetriebe betätigen kann.

Diese Lösung sieht vor, daß im Schaltgriff des Hebels der Gangschaltung ein Verteiler für die Zuführung von Druckluft untergebracht ist, die von einer Druckluftquelle ausgeht und über entsprechende Leitungen einen Doppelzylinder betätigt, der den übergang von den großen in die kleinen Gänge und umgekehrt ermöglicht, ohne daß ein zusätzlicher Schalthebel erforderlich ist.

Der im Schaltgriff einer üblichen Gangschaltung untergebrachte Verteiler besteht aus einer inneren Kammer, in der ein Drehteil untergebracht ist, das eine axiale Bohrung für den Durchgang der Druckluft aus dem Kompressor aufweist und die Verbxndungsleitungen zum Kompressor, deren Auslässe mit weiteren Verbxndungsleitungen fluchten, die kreisförmig am Umfang einer Kegelpfanne vorgesehen sind, in die das vorgenannte Drehteil eingeführt ist.

Am Ausgang der Zuleitungen der festen Kegelpfanne, in der das Drehteil untergebracht ist, sind die Leitungen angeschlossen, die den Hebelarm der Gangschaltung durchlaufen und in die Zufuhr- und Auslasstelle der Betätigungszylinder der Gabel der Gangschaltung münden.

Je nach der Winkelstellung des Schaltgriffes der Gangschaltung in bezug auf den Hebelarm der Gangschaltung verteilt sich die Preßluft aus dem Kompressor und betätigt die pneumatischen Zylinder in einer oder der anderen Richtung.

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Diese bekannte Lösung hat sich in der Praxis gut durchgesetzt und wurde von vielen Herstellern von Lastkraftwagen benutzt.' Es hat sich" jedoch als nachteilig erwiesen, daß eine Verzögerungswirkung zwischen der Betätigung des Schaltgriffes und der Reaktion des Betätigungszylinders des Untersetzungsgetriebes auftritt.

Diese Verzögerung kann unter bestimmten Umständen den Schaltvorgang des Übergangs von einem Gang normaler Übersetzung in einen mit Untersetzung dadurch erschweren, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Zähnräder .des Getriebegehäuses sich derart erhöhen, daß der Gang wieder "ausgespuckt" wird.

Ebenfalls kann es geschehen, daß der Geschwindigkeitsverlust während des Schaltvorganges derart groß ist, daß der Motor bei niedrigen Umdrehungen nicht genügend Kraft hat, um das Fahrzeug zu schleppen und die Betriebsdrehzahl zurückzugewinnen.

Diese Schwierigkeiten werden durch den Verzögerungseffekt hervorgerufen, der seinerseits auf den geringen Durchmesser der Leitungen zurückzuführen ist, die die Druckluft verteilen und über den Schaltgriff und den Schalthebel von der Druckluftquelle bis zum Betätigungszylinder leiten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Verzögerungswirkung und die damit verbundenen Nachteile auszuräumen, wobei jedoch die Vereinigung der Steuerorgane in einem einzigen Hebel beibehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Hilfsvorrichtung zwischen den Zylindern und dem Verteilungsventil im Schaltgriff des Hebels der Gangschaltung vor-

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gesehen ist, so daß die Druckluftströmung zur Betätigung der Zylinder unabhängig von der im Schaltgriff des Hebels der Gangschaltung ist.

Die Verteilerventile sind mit Steuerventilen verbunden, die vorzugsweise in einem Zwischenkörper untergebracht sind, der zwischen den gegenüberliegenden Teilen am Austritt der Zapfen in den Betätigungszylindern der Auswahlvorrichtung vorgesehen sind.

Demnach wird die Hilfsvorrichtung vom Schaltgriff betätigt, wobei jedoch die durch den Hebel der Gangschaltung geführte Preßluft nicht zur Betätigung der Zylinder dient, die vielmehr direkt von der Druckluftquelle gespeist werden.

Die Hilfsvorrichtung in Form von Steuerventilen, die in einem zwischen den gegenüberliegenden Teilen am Austritt der Zapfen in den Zylindern vorgesehenen Zwischenkörper untergebracht sind, besteht aus jeweils einer Anordnung von drei koaxialen Kolben, die in ihren entsprechenden Zylindern fünf Wege festlegen, nämlich einen für die Speisung der Strömung, zwei für das Ausstoßen und zwei in Richrung auf je eine der Kammern, in die der Zylinder durch den Kolben geteilt wird.

Jeder der drei Kolben ist durch einen Zapfen an den anderen seitlichen Kolben angelenkt, wobei der Zapfen den Kolbenabstand bestimmt. An einem der Köpfe der Kolbenanordnung ist der Einlaß der Steuerungsströmung aus dem Verteilerventil vorgesehen, während am gegenüberliegenden Kopf eine Spreizfeder vorgesehen ist.

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Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß der geringe Durchmesser der Leitungen im Hebel der Gangschaltung keinen Einfluß auf die Betätigung der Zylinder hat, da diese direkt von der Druckluftquelle "beaufschlagt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, wobei sich die Erfindung jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1: einen Schaltknüppel einer Gangschaltung mit dem Schaltgriff und den Druckluftleitungen,

Fig. 2: eine schematische Darstellung einer hydraulischen Vorrichtung im Zustand, bei dem die normalen oder großen Gänge eingelegt werden,

Fig. 3: eine schematische Darstellung der hydraulischen Vorrichtung im neutralen Zwischenzustand bzw. im Totpunktzustand,

Fig. 4: eine schematische Darstellung der.hydraulischen Vorrichtung im Zustand, bei dem die kleinen bzw. untersetzten Gänge eingelegt werden.

In den Fig. 2, 3 und 4 ist ein Verteilerventil 31 im Schaltgriff schematisch in Draufsicht gezeigt. Eine Druckluftquelle 8 ist durch einen kleinen kugelförmigen Kessel angedeutet. Ein Kupplungspedal 29 ist ebenso schematisch dargestellt, wie ein Untersetzungsgetriebe 18 als Quader strichpunktiert.

Die Steuerventile und die Betätigungszylinder der Auswahlvorrichtung sind perspektivisch und teilweise geschnitten

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dargestellt, um den Aufbau und die Funktion zu verdeutlichen.

In den Zeichnungen sind folgende Teile der Vorrichtung mit den entsprechenden Bezugszahlen dargestellt:

Fig. 1:

1.- Schaltgriff des Schaltknüppels der Gangschaltung/ in dem der Verteiler untergebracht ist.

2.- Schaltknüppel der Gangschaltung 3.- Kugelgelenk der Gangschaltung 4.- Schutzhülle der Druckluftleitungen

5.- Zuführungsleitung der Druckluft von der Druckluftquelle

6 und 7.- Verteilungsleitungen der Druckluft zur Betätigung der Steuerventile

Fig. 2, 3 und 4:

5.- Zuführungsleitung der Druckluft von der Druckluftquelle

6 und 7.- Verteilungsleitungen der Druckluft zur Betätigung der Steuerventile

8.- Druckluftquelle

9.- Gehäuse für die Unterbringung der Steuerventile, die die Hilfsvorrichtung bilden

10.- Büchse eines Zylinders

11.- Büchse eines anderen Zylinders

12.- Kolben der Zylinderbüchse 10

13.- Kolbenstange des Kolbens 12

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14.- Kolben der Zylinderbüchse 15.-, Kolbenstange des Kolbens 16.- Feste Halterung des Kolbens 17.- Pleuelstange für die Schwingungshalterung des Kolbens 13 und den Betätigungsarm des Untersetzungsgetriebes des Getriebegehäuses

18.- Untersetzungsgetriebe des Getriebegehäuses

19.- Gruppe von drei koaxialen Kolben, die je ein Ventil bilden

20.- Zuführkanäle

21.- Gemeinsamer Ausstoßkanal der pneumatischen Zylinder der Kolben 12 und

22,- Ausstoßkanal des pneumatischen Zylinders des Kolbens 14

23.- Ausstoßkanal des pneumatischen Zylinders des Kolbens

24.- Betätigungsweg des Kolbens 14 zum Zurückholen der Kolbenstange 15

25.- Betätigungsweg des Kolbens 14 zum Ausfahren der Kolbenstange 15

26.- Betätigungsweg des Kolbens 12 zum Ausfahren der Kolbenstange 13

27.- Betätigungsweg des Kolbens 12 zum Zurückholen der Kolbenstange 13

28.- Spreizfedern, die mit den entsprechenden Kolben zusammenarbeiten.

29.- Kupplungspedal
30.- Betätigungsleitung 31.- Verteilerventil

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Die Federn 28 sind stets druckbeaufschlagt und drücken die Kolben 19 nach oben, um diese zu betätigen, wenn die Druckluft diese nicht verschiebt.

Die Halterung 16 der Kolbenstange 15 ist fest, so daß die Verschiebungen der Kolben 14 und 12 nur auf die Pleuelstange 17 übertragen werden. Demnach bewegt sich die durch die Zylinderbüchsen 10 und 11 und das Gehäuse 9 gebildete Gruppe koaxial zu den Kolbenstangen 15 und 13. Die Leitungen 30, 6 und 7 sind elastisch ausgebildet und übliche Schlauchleitungen.

Bevor die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichrung anhand der Zeichnungen erläutert wird, muß noch darauf hingewiesen werden, daß das Ausführungsbeispiel nur schematisch dargestellt ist, d. h. es handelt sich nicht im die genaue Wiedergabe der mechanischen Elemente einer praktischen Ausführung.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, gelangt die Druckluft von der Quelle 8 über die Leitung 5 zum Verteilerventil 31, das wie ausgeführt im Schaltgriff 1 des Schaltknüppels 2 untergebracht ist (Fig. 1).

Die Druckluft gelangt über die Leitungen 6 und 7 zum Gehäuse 9 und verschiebt unter Überwindung der Kraft der Federn 28 die beiden Ventile 19 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung.

Wenn der Fahrer das Kupplungspedal 29 tritt, gelangt die Druckluft aus der Druckluftquelle 8 in das Gehäuse über die Betätigungsleitung 30. über die Kanäle 20 gelangt die Druckluft in den Weg 25 und verschiebt den Kolben 14 nach

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außen. Gleichzeitig gelangt die Druckluft aus der Quelle 8 über die Kanäle 20 zum Weg 26 und verschiebt den Kolben 12 nach außen.

Die maximale Verschiebung der beiden Kolbenstangen 15 und 13 verursacht die Verschiebung der aus dem Gehäuse 9 und den Zylinderbüchsen 10 und 11 bestehenden Gruppe, wodurch die Pleuelstange 17 das Untersetzungsgetriebe 18 betätigt.

Der übergang der großen Gänge zum Totpunkt ist in Fig. 3 dargestellt, in der das Verteilerventil 31 derart gedreht wurde, daß die Druckluft von der Quelle 8 über die Leitung 5 in die Leitung 6 gelangt und nicht in die Leitung 7, wobei die Feder 28 das Ventil 19 verschiebt und die Luft durch die Leitung 7 ausstößt.

Hierbei gelangt die Druckluft nach Betätigung des Kupplungspedals 29 durch die Leitung 30 in die Kanäle 20 und von dort auf der einen Seite zum Weg 25 und hält die Kolbenstange 15 in ihrer Stellung. Auf der anderen Seite gelangt die Druckluft in den Weg 27 und holt die Kolbenstange 13 zurück, so daß die Pleuelstange 17 eine Zwischenstellung einnimmt.

Die in der gegenüberliegenden Seite zur Kolbenstange 13 des Kolbens 12 gebildete Kammer stößt die Luft über den Weg 26 nach außen aus., der mit dem Kanal 23 in Verbindung steht.

Eine weitere Drehung des Schaltgriffes 1 (Fig. 1) bewirkt eine Drehung des Verteilerventils 31, so daß keine Luft in die Leitungen 6 und 7 eintritt, wodurch die Ventile 19 von den Federn 28 verschoben werden und die Luft aus den Kammern über die Leitungen 6 und 7 ausgestoßen wird.

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Die Druckluft aus der Quelle 8 gelangt nach Betätigung des Kupplungspedals 29 über die Leitung 30 in die Kanäle und von diesen in die Wege 24 und 27 und betätigt die Kolben 12 und 14, die die Kolbenstangen 13 und 15 zurückholen, so daß der Hebel 17 verschoben wird, da die Halterung fest ist, wodurch die kleinen Gänge eingelegt werden.

Die Schaltungen erfolgen mit größter Schnelligkeit, da die Druckluft aus der Druckluftquelle 8 ohne Mengenverlust zu den entsprechenden Ventilen gelangt, so daß eine unmittelbare Reaktion der Zylinder und damit die Betätigung der Pleuelstange 17 erfolgt, die den' Betätigungsarm des Untersetzungsgetriebes bildet.

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Claims

HOFFiVTANN

PAT K N TAN WA Ι/Γ Κ

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · Dl PL.-ING. W. EITLE · DR. RER. N AT. K. HOFFMANN ■ Dl PL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 ■ D-8000 MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E)

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Salvador GaIi Mallofre
Barcelona / Spanien

Steuerorgane zur Auswahl der Übersetzung in den Getriebegehäusen von Lastwagen

Patentansprüche

.) Steuerorgan^ zur Auswahl der übersetzung in den Getriebegehäusen von Lastwagen/ wobei über ein Paar pneumatischer Zylinder mit gegenüberliegenden Kolbenstangen und vom Schaltgriff der Gangschaltung gesteuerte Kammern die Auswahlvorrichtung der Übersetzung des Getriebegehäuses betätigt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die pneumatischen Zylinder (10, 11) über eine Hilfsvorrichtung (9, 19) gesteuert werden, die zwischen den Zylindern (10, 11) und einem Verteilerventil (31) im Schaltgriff (1) des Schaltknüppels (2) der Gangschaltung vorgesehen ist, so daß die Druckluftströmung zur Betätigung der Zylinder (10, 11) unabhängig von der im Schaltgriff (1) ist, daß das Verteilerventil (31) mit Steuerventilen (19) verbunden ist, die vorzugsweise in einem Zwischenkörper (9) untergebracht sind, der zwischen den gegenüberliegenden Teilen am Austritt der Kolbenstangen (13, 15) in den Betätigungszylindern (10, 11) der Auswahlvorrichtung vorgesehen ist.

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: --"I I 3040A40
2. Steuerorgane gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , - daß die Steuerventile (19) aus je einer Gruppe von drei koaxialen Kolben bestehen, die in ihren entsprechenden Zylindern fünf Wege festlegen, einen (30, 20) für die Speisung der Druckluftströmung, zwei (22, 23) für das Ausstoßen und zwei (24, 27) in Richtung auf je eine der Kammern, in die der Zylinder durch den Kolben geteilt ist.
3. Steuerorgane gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der drei Kolben durch einen Zapfen an den anderen seitlichen Kolben angelenkt ist, wobei der Zapfen den Kolbenabstand bestimmt, daß an einem der Köpfe der Kolbenanordnung der Einlaß (67) der Steuerungsströmung aus dem Verteilerventil· vorgesehen ist, während am gegenüberliegenden Kopf eine Spreizfeder (28) vorgesehen ist.

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