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Vorrichtung zum selbsttätigen Schalten von Zahnräderwechselgetrieben
Die Erfindung bezieht sich auf selbstregelnde Zahnräderwechselgetriebe. Es war bekannt,
zwischen Antriebswelle und Wechselgetriebe bewegliche Teile einzuschalten, deren
Stellung zueinander durch das zu überwindende Lastmoment und durch eine als Gegenkraft
wirkende Feder bestimmt und deren gegenseitige Verschiebung zum Schalten des Rädergetriebes
benutzt wird.
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Das Neue besteht darin, die Kupplungsteile. durch eine das Drehmoment
übertragende Feder zu verbinden, durch die gegenseitige Verdrehung der Kupplungsteile
die Axialverschiebung einer Muffe herbeizuführen und die ununterbrocheneAxialverschiebung
der Muffe in eine absatzweise erfolgende Verschiebung einer Stufungseinrichtung
umzusetzen, welche die einzelnen Gangstufen ein- und ausrückt.
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Hierdurch wird ein weiter Schaltbereich erreicht. Die vorzugsweise
zum übertragen eines Drehmoments dienende Spiralfeder läßt eine Verdrehung über
36o° und demnach eine hinreichend große Axialverschiebung der Muffe zu, die wegen
der Zwischenschaltung der Stufungseinrichtung eine Reihe von Gängen einschalten
kann, wobei das Schalten durch die Stufungseinrichtung geregelt wird. Die Reibung
der durch die Spiralfeder miteinander verbundenen Kupplungsteile ist gering, da
im Gegensatz zu den Anordntmgen mit Federn, die in der Achsenrichtung auf Zug oder
Druck beansprucht werden, kein Axialdruck der Kupplungsteile auftritt. Perner ergibt
sich bei Verwendung einer Spiralfeder eine kurze Baulänge der Kupplung, so daß,
ohne zu große Abmessungen zu erhalten, große Schaltkräfte über einen weiten Bereich
erzeugt werden können, die zum Bewegen einer Stufungseinrichtung, zum Herausheben
aus einer Rast, die die Vereinigung mit einer willkürlichen Schaltung ermöglicht,
und zum Ein- und Ausrücken einer Reihe von keibungskupplungen ausreicht.
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Die Verdrehung zwischen antreibendem und angetriebenem Kupplungsteil
wird durch Schraubengewinde mit mäßiger Steigung in die Axialverschiebung einer
;Muffe umgewandelt, welche die Sekundärwelle konzentrisch umschließt.
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Es wird also nicht die gesamte übertragene Drehkraft, sondern nur
die Schaltkraft reibungserzeugend übertragen.
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Der Ausschlag der Hülse ist nun nicht ohne weiteres für die Getriebeschaltung
zu verwenden, da er stetig und allmählich erfolgt, die Gänge aber stufenförmig geschaltet
werden müssen. Um geringfügige Ausschläge unwirksam zu machen und zu verschlucken,
bei einem genügend großen Ausschlag aber augenblicklich umzuschalten und die schädlichen
Zwischenstellungen zu überspringen, muß daher noch eine so genannte S tufungseinrichtung
zwischengeschaltet werden, die auch als Abschnappkupplung bezeichnet werden kann.
Derartige Einrichtungen sind an ,sich bekannt, sind aber sämtlich viel zu primitiv,
um
eine zuverlässige und exakte Selbstschaltung durchführen zu können. Die Schaffung
einer Präzisionsstufungse@inrichtung mit zwangsläufiger Entriegelung und Auslösung
und mit schwingungsfreien, in ihrer Wirkung scharf begrenzten Stufungsschaltfedern,
war , daher eine weitere, unerläßliche Vorbedingung für ein brauchbares selbstschaltendes
Zahnräderwechselgetriebe und gehört somit gleichfalls zur Erfindung.
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Das gleiche gilt von der sogenannten Abwickelungsbremse, die bei Leerlaufschaltung
ein Durchgehen der Torsionsfeder verhindert und die auch zugleich als Synchronisationsstoßbremse
ausgeführt werden kann, um den Drehkraftmesser während des Umschaltens einseitig
zu .blockieren.
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Das gleiche gilt schließlich auch von der neuartigen Drosseleinrichtung
für den antreibenden Vergasermotor, welche teilweise vom umgestuften Teil der Getriebeschaltung
automatisch ünd teilweise von einem Hand- oder Fußgashebel willkürlich geregelt
wird. Der vom Drehkraftmesser abgewogeneFahrwiderstand wird hierbei mit der von
Hand eingestellten gewünschten Fahrgeschwindigkeit multipliziert und der Strömungsquerschnitt
für das Gasgemisch und somit die Motorleistung, -gleich dem Produkt beider Größen
bemessen. Hierdurch werden die durch die endliche Gangzahl bedingten Ungenauigkeiten
der Übersetzungsanpassung durch Rückgriff auf die Motorregelung ausgeglichen. Ferner
wird hierdurch das Fahrzeug befähigt, die eingestellte Reisegeschwindigkeit, soweit
es im Rahmen der Motorhöchstleistung möglich ist, ohne Rücksicht auf den -%vechselndenFahrwiderstand
einzuhalten; so daß der Fahrzeugführer nicht nur vom Schalten und Kuppeln, sondern
auch großenteils vom Drosseln und Gasgeben entlastet wird und lediglich die Fahrtrichtung
und -geschwindigkeit durch den Fahrgeschwindigkeitshebel oder -kurbel einzustellen
braucht. Bei .Anwendung eines antreibenden Dieselmotors; wie er für Eisenbahnfahrzeuge
in Frage kommt, läßt sich diese neuartige Fahrgeschwindigkeitsregelung gleichfalls
durchführen, wobei übrigens die automatische Seite vom bereits gestuften Drehkraftmesserausschlag
gesteuert wird und auch andersartige Elemente verwendet werden.
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Auch die Bauart des eigentlichen Getriebes wird durch die erfindungsgemäße
Selbstschaltung durchgreifend beeinflußt; das erforderliche stoßfreie Schalten bedingt
die Anwendung von besonderen allmählich greifenden Kupplungen, am besten Reibungskupplungen,
für jede einzelne Gangstufe; da aber, insbesondere bei Straßenfahrzeugen, an Raum
und Gewicht gespart werden muß, so sind, weitere bauliche Maßnahmen notwendig, um
die einzelnen Reibungskupplungen ineinanderzu:schachteln oder zu kombinieren. Da
ferner der Drehkraftmesser sich nach dem jeweils übertragenen Drehmoment richtet,
darf dasselbe beim Umschalten keinen Augenblick unterbrochen werden; hierfür sind
wieder die Verwendung von Freiläufen oder Überholkupplungen für die untersetzten
Gangstufen oder andere entsprechende Maßnahmen erforderlich. Und schließlich muß
.der Fahrzeugführer auch imstande sein, ohne Rücksicht auf den Zustand des Drehkraftmessers
auf Leerlauf, auf Rückwärtsgang und womöglich auch auf einen langsamen Manöveriergang
willkürlich zu schalten. Die Aufwärtsschaltung soll zu diesem Zweck nur in kraftschlüssiger
Verbindung mit der Stufungseinrichtung stehen, so daß die willkürliche Abwärtsschaltung
der selbsttätigen Schaltung übergeordnet werden kann. Es handelt sich mithin um
eine größere Anzahl von Neuerungen sowie neuartigen Anwendungen und Ausgestaltungen
an sich bekannter Einzelheiten, welche erst in ihrer Gesamtheit ein brauchbares
selbstschaltendes Zahnräderwechselgetriebe bilden. Die Erfindung ist trotzdem streng
einheitlich, da alle diese Einzelheiten lediglich eine Weiterentwicklung des übergeordneten
Hauptgegenstandes, nämlich des leistungsfähigen Torsionsfederdrehkraftmessers, bilden.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Abb.
i zeigt ein Fünfganggetriebe für Straßenkraftfahrzeuge mit Vergasermotoren; hier
gelangen die im Patentanspruch 1q. gekennzeichneten Einzelreibungskupplungen für
jede Gangstufe, die Schalthülse nach Anspruch 16, die Freiläufe nach Anspruch 19,
die mechanische Drehkraftmessersperrung nach Anspruch 7 und 13, die willkürliche
Zusatzschaltung nach Anspruch zo und das kombinierte Drosselorgan nach Anspruch
22 zur Anwendung. Abb. 2 zeigt eine abgeänderte, hydraulische - Drehkraftmessersperrung
nach Anspruch B. Abb. 3 zeigt Einzelheiten zu Abb. 2. Abb. 4 zeigt ein Siebenganggetriebe
in ganz anderer Bauart. Es ist für Dieseltriebwagen entworfen und verwendet die
Hintereinanderschaltung zweier Wechselgetriebe nach Anspruch 25, die schaltende
Muffe nach Anspruch 17 sowie ein Brennstöffregelorgan nach Anspruch a3. Abb.
5 ist ein Schaltbild, Abb.6 bis 8 sind Einzelschnitte zu Abb. q.. Die übrigen wichtigeren
Teile stimmen bei beiden Bauarten mehr oder weniger überein.
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Aufbau und Schaltart des Getriebes nach Abb. i ist in folgendem kurz
beschriebeni ist. die Kurbelwelle der antreibenden Brennkraftmaschine,welche durch
das Spur-
Lager 2 gegen Längsverschiebungen gesichert ist; auf dem
Kurbelwellenf(ansch ist das umlaufende Kupplungsgehäuse 3 angeschraubt; das letztere
ist mit den fünf festen Kupplungsringen 4, 5, 6, 7 und 8 starr verbunden. Das Gehäuse
dient zugleich als Schwungmasse für die Brennkraftmaschine. Im Gehäuse sind ferner
noch die fünf beweglichen Kupplungsringe 9, io, 11, 12 und 13 angeordnet, welche
durch eine entsprechende Anzahl von Federgruppen ga bis r3a gegen die Scheiben der
Einscheibenkupplungen 14, 15, 16, 17, 18 gedrückt werden. Durch Winkelhebel 9b bis
13b können diese beweglichen Kupplungsringe' entgegen dem Druck der Federn ga bis
13a nach links zurückgezogen werden. Die Kupplungsscheibe 14 sitzt ein wenig längs
verschiebbar, aber undrehbar, auf der Nabe ig und wird durch schwache Lösefedern
iga nach links geschoben. Die Nabe i9 ist auf der innersten, durchgehenden Kernwelle,
der antreibenden Sekundärwelle 2o-2o11, fest aufgekeilt. Über die Welle 2o ist die
erste Rohrwelle 22 geschoben, welche links mit der Nabe 23 der Kupplungsscheibe
15 und rechts mit dem .Zahnrad 2i starr verbunden ist. Über die Welle 22 ist eine
weitere Rohrwelle 25 geschoben, links mit der Nabe 26 der Kupplungsscheibe 16 und
rechts mit dem Zahnrad 24 starr verbunden. Über die Welle 25 ist wieder eine weitere
Rohrwelle 28 geschoben, auf welcher links die Nabe 29 der Kupplungsscheibe 17 und
rechts das Zahnrad 27 fest aufgekeilt ist. Die Welle 28 wird dann wieder von der
äußersten Rohrwelle 30 umschlossen, welche links mit der Nabe 31 der Kupplungsscheibe
i8 und rechts mit dem kleinen Zahnrad 32 starr verbunden ist. Über die Rohrwelle
3o ist dann noch die Kupplungsmuffe 33 geschoben, welche durch 34a mit der Kupplungshülse
34 starr verbunden ist; beide zusammen werden durch die Rohrwelle 30 und das Kupplungsgehäuse
3 geführt und sind zwischen den Positionen 5 und o, umgerechnet auf die Stellung
des Muffenringzapfens 35a, axial verschiebbar, werden aber in der Drehrichtung vom
Gehäuse 3 durch Schiebekeile o. dgl. mit Primärdrehzahl mitgenommen. In die Kupplungshülse
34 sind auf der Innenseite fünf Gruppen von je drei, also insgesamt fünfzehn, parallel
zur Hauptachse verlaufende Kurvenbahnen eingeschnitten. Die drei Kurvenbahnen einer
Gruppe sind in der Drehrichtung um je 12o Grad gegeneinander versetzt, haben aber
in der Längsrichtung ihre Steigung und Absenkung an gleicher Stelle. jede Gruppe
gehört zu einer bestimmten Gruppe von .Schwinghebeln. welche mit ihren äußeren Armenden,
jevtl. mittels zwischengeschalteter Rollen, in ihnen laufen. Die betreffende Schwinghebelgruppe
besteht gleichfalls aus je drei um i2o Grad gegeneinander versetzten Hebeln, die
wieder zu einem bestimmten beweglichen Kupplungsring und einer bestimmten Kupplungsscheibe
gehören. Auf Abb. i ist oben eine Kurvenbahn der Gruppe 13, r3c, unten eine Kurvenbahn
der Gruppe i2, i2c zu sehen. 35 ist der Muffenring, 35d der Muffenringzapfen der
Kupplungsmuffe 33. 36 ist der unten gegabelte, zweiarmige Kupplungshebel, der um
einen höhenverschieblichen Mittelzapfen 36a schwingt. Durch die Druckfeder 37 wird
der obere Teil des Hebels 36 nach rechts, der untere Teil dagegen mit dem Muffenring
35 und der Muffe 33-34 mit mäßiger Kraft, beispielsweise mit 20 kg, nach links gedrückt.
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Das Zahnrad 21 steht mit dem Zahnrad 38 dauernd im Eingriff, was übrigens
die Anwendung von Schrauben- oder Pfeilverzahnung gestattet; das Zahnrad 38 ist
auf der Zwischenwelle 39-39a fest aufgekeilt. Das Zahnrad 24 steht mit dem Zahnrad
40 in dauernder Verbindung; letzteres ist aber mit der Zwischenwelle 39 nur durch
einen Rollenfreilauf 40a einseitig gekuppelt; der Freilauf ermöglicht wohl eine
Kraftübertragung von 24 auf 40, nicht aber umgekehrt. Das Zahnrad 27 kämmt mit dem
Zahnrad 41, das Zahnrad 32 mit dem Zahnrad 42; auch 41 und 42 treiben die Vorgelegewelle
39 mittels Freiläufen 41a und 42a an, ohne einen umgekehrten Antrieb zu gewähren.
43, 4.4. und 45 sind die Lager der Zwischenwelle 39, die- wie auch alle übrigen
Lager der Übersichtlichkeit halber als einfache Gleitlager dargestellt sind. Ein
Teil der Zwischenwelle 39a ist mit Schiebekeilen oder vierkantig ausgeführt; auf
ihm sitzt axial verschiebbar, aber undrehbar, die Muffe 46, welche von einer handgesteuerten
Schaltgabel 47 geführt wird und links und rechts Stirnklauen :1.6a und 46n besitzt.
In der gezeichneten Stellung greifen die Klauen 46a in die Gegenklauen 48a des Zahnrades
48. ein, welches drehbar, aber axial unverschiebbar auf der Zwischenwelle 39 sitzt;
hierdurch wird das Zahnrad 48 in der Drehrichtung mitgenommen, was in bekannter
Weise den Vorwärtsgang bewirkt. Für Rückwärtsgang dient das kleine Zahnrad 49 mit
seinen jetfit leer laufenden Stirnklauen 49a; es kämmt mit einem nicht dargestellten
Zwischenzahnrad, und letzteres greift wieder in das Zahnrad 5o ein, welches direkt
zum angetriebenen Teil des Drehkraftmessers gehört. Das Zahnrad für Vorwärtsgang
48 kämmt mit dem Zahnrad 5 i, welches selber wieder durch einen Rollenfreilauf 5ia
die Sekundärwelle oder antreibende Welle des Drehkraftmessers 2o-2oa antreibt, ohne
von ihr angetrieben zu werden. 52 und 53 sind weitere Stützlager für die äußerste
Rohrwelle
-30 und dieSekundärwelle2o-2oa, welche zugleich axiale
Verschiebungen dieser Wellen verhindern sollen.
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54 ist ein Sauglufthilfszylinder, um das Getriebe willkürlich auf
Leerlauf, o, zu schalten; durch seine Vermittlung wird auch die willkürliche Schaltung
auf Rückwärtsgang und den eventuell vorhandenen Manövriergang bewerkstelligt, während
die automatische Schaltung lediglich die Vorwärtsgangpositionen von i bis 5 umfaßt.
Im Zylinder 54 gleitet der Flugkolben 55, -der durch eine Druckfeder 56 in die gezeichnete
Stellung nach rechts gedrückt wird. Durch die Leitung 57 steht das Innere des links
abgeschlossenen, rechts offenen Zylinders mit dem Drehschieber 58 in Verbindung,
welcher in der gezeigten Normalstellung durch den Kanal 59- die weitere Verbindung
mit der Außenluft herstellt. Durch das Niedertreten des Pedales 6o und Zusammendrücken
der Feder Goa kann aber der Drehschieber so weit herumgedreht werden, daß der Kanal
59 geschlossen und statt dessen der Kanal 61 geöffnet wird. Gleichzeitig wird durch
die Stange 62 die Drosselklappe 63 geschlossen oder vielmehr der Schlußstellung
angenähert, so daß vom Vergaser 6q.-65 nur noch geringe, leerlaufentsprechende Gemise'hmengen
nach dem sogenannten Gasmultiplikator 66-67-68 hindurchtreten können. Derartige
Sauglufthilf szylinder sind an sich bekannt und werden auch als .Unterdruckkupplungsautomaten
bezeichnet. Der Gasmultiplikator dagegen ist eine neuartige, speziell für den Haupterfindungsgegenstand
ausgebildete Drosseleinrichtung. Dieser Gasmultiplikator besteht aus dem äußeren
Gehäusezylinder 66, der einerseits durch .einen gewölbten, in abgerollter Form rechteckigen
Schlitz 66a mit der Saugleitung der Brennkraftmaschine 66b und andererseits durch
das kurze Rohr 64 mit .dem Vergaser 65 verbunden ist. Die Einrichtung besteht ferner
aus dem Steuerzylinder 67, der einen 66a entsprechenden Schlitz 67a sowie eine Muffe
67b besitzt. Auf 67b sitzt der Muffenring 67c, welcher von dem Winkelhebel 67<t
gesteuert wird. Durch diese Maschinenteil wird die axiale Stellung des Steuerzylinders
67 bestimmt; seine Drehstellung dagegen wird durch die Handkurbel oder den Fahrgeschwindigkeitswähler
68 und dessen Vierkant- oder Schiebekeilwelle 8611 dirigiert. Diese Kurbelspindel
ist im Gehäuse 66 drehbar, aber axial unverschiebbar gelagert. Mit einem Zeiger
oder einem federnden Dorn 68b gleitet. die Handkurbel 68 über eine verzahnte, kreisbogenförmig
verlaufende Skala 66b, die am Gehäuse 66 befestigt ist und die mit Marken »Schnell«
und »Langsäm« sowie mit ungefähren Stundenkilometerzahlen o, Leerlauf, 5, zo, 15
bis ioo sowie Rückwärtsgang, 3 bis io, versehen ist. In der Praxis wird dieser Fahrgeschwindigkeitswähler
samt Skala am besten auf dem Lenkrad angeordnet, wozu das Stützrohr für die Skala
und die Kurbelspindel durch die hohle Lenkradspindel hindurchgezogen werden. Ferner
wird unterhalb der Lenkschnecke, sofern eine direkte Anordnung des Vergasers hier
nicht angängig ist, eine Zahnradübertragung ins Langsame zwischen Kurbelspindel
und Steuerzylinder eingeschaltet; wodurch die Kurbel über einen größeren Kreisbogen
verdreht und die Einstellgenauigkeit erhöht werden kann. Schließlich kann auch der
Gasmultiplikator direkt mit dein! Vergaser zusammengebaut werden. Auf Abb.
i sind diese Einzelheiten der Übersichtlichkeit halber fortgelassen.
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69 ist die Kolbenstange des Hilfskolbens 55, welche links mit dem
Gleitschuh 69a versehet. ist; der letztere ist im Normalzustand so weit nach rechts
zurückgezogen, daß er die ihm zugekehrte Gleitfläche 360 des Kupplungshebels 36
bis in die Position 5 ungestört vorrücken läßt; während er bei Leerlaufschaitung
nach links vorrückt und 36c bis in die Position o zurückschiebt. 7o ist ein ähnlicher,
einseitig wirkender Gleitschuh, der an dem angetriebenen Stufungsschlitten 71 befestigt
ist und zum nacheilenden Teil der Stufungseinrichtung :gehört. Der weiter rechts
anschließende Teil dieses Schlittens, 72; ist als zylindrisches Federgehäuse ausgebildet
und links und rechts durch zwei aufgeschraubte Flanschen oder Deckel 72"
und 72b abgeschlossen. In der Mitte besitzt der Zylinder 72
einen weiteren
festgeschraubten Flansch 73, 74 und 74a sind zwei die Stufungsstange 75 umschließende
und auf ihr längs verschiebbare Stempel. 75a ist- ein auf der Stange 75 fest aufgeschraubter
Bund. 76 ist der Kastenriegel, der im Schlitten 71 senkrecht zur Schlitten- und
Stangenachse verschoben werden kann. Durch eine größere Ausnehmung des Riegels 76
ist die Stange 75 hindurchgeführt; mittels einer konkaven, doppelkeilförmigen Kurvenbahn
75b hebt die Stange 75 die doppelkeilförmige Oberkante der Riegelausnehmung mehr
oder weniger an, sobald sie dem Riegel 76 gegenüber aus der Mittellage nach rechts
oder links verschoben wird. Durch eine einseitig wirkende Druckfeder 76a wird der
Riegel 76 nach unten gedrückt, so daß er jeder Senkung der Kurvenbahn 7511
kraftschlüssig folgt, sofern er sich noch in seiner Raste befindet. 76b ist die
Kastenbahn, welche fünf hintereinander angeordnete, den fünf Gangstufen entsprechende
Rasten enthält In der gezeichneten Stellung befindet sich der Riegel 76 in der Raste
des zweiten Ganges, 76b=. Nur wenn die Kurvenbahn 75b um eine
volle
Schaltstrecke nach links oder rechts gegenüber dem Riegel76 verschoben wird, hebt
sie ihn völlig aus seiner Raste heraus, worauf er mit dem gesamten nacheilenden
Teil der Stufungseinrichtung, auf der oberen Fläche der Rastenbahn gleitend, um
eine Position weiterrückt und dann durch die Feder 76 in die nächsthöhere oder nächstniedrigere
Raste eingeschoben wird. Von der Kurvenbahn wird er hieran nicht gehindert, da er
nach erfolgter Umschaltung wieder über ihrer Mitte zu stehen kommt. 77 ist ein mit
der Stange 75 zusammenhängender, zum voreilenden Teil der Stufungseinrichtung gehörender
Zapfen, der über einen zweiarmigen Hebel 7811 und die Verbindungsstange 78 den Winkelhebel
67d und damit den automatischen Teil des Gasmultiplikators 66 bis 68 steuert.
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79 ist die vortreibende, abwärts schaltende, 8o die zurückziehende,
aufwärts schaltende Druckfeder der Stufungseinrichtung. Die Feder 79 ist bedeutend
stärker ausgeführt als die Feder 8o, weil sie die Linksverschiebung des nacheilenden
Teiles der Stufungseinrichtung besorgen soll und hierbei den Gegendruck der Feder
3.7 sowie derjenigen Kupplungsfedergruppe zu überwinden hat, welche bei der betreffenden
Kleinerschaltung durch Auskuppelung des jeweils höchsten Ganges zusammengedrückt
werden muß. Die Feder 8o hat dagegen beim Zurückziehen des nacheilenden Teiles der
Stufungseinrichtung nach rechts lediglich Reibungswiderstände mechanischer Art zu
überwinden und wird hierbei noch von der Feder 37 unterstützt, sofern sich der Hebel
36 nicht gerade in zurückgezogener Leerlaufstelliing befindet.
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82 ist eine Art Kreuzkopf, der im Gestell 775 längs verschiebbar angeordnet
ist; er ist mit der Stufungsstange 75 fest verschraubt und trägt den Zapfen tob
des antreibenden Hebels io6a sowie den Zapfen 77 des Hebels 78a. 72c ist ein Bügel,
der links mit dem Federzylinder 72 und rechts, unter Umgehung des Kreuzkopfes 82,
mit der Kolbenstange 83 und ihrem Bremskolben 84 verschraubt ist.
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7o6, 82, 77, 75, 75a und 75' bilden den voreilenden
oder antreibenden Teil der Stufungseinrichtung, während der nacheilende oder angetriebene
Teil aus 70, 77, 76, 76a, 72a, 72, 72, 72c, 83 und 73 besteht; die
Stempel 74 und 74a und die Stufungsfedern 79 und 8o nehmen eine Zwischenstellung
ein. Beide Teile können gegenüber dem Gestell 775 in der Gleitbahn 72d verschoben
werden, und zwar der voreilende Teil um insgesamt fünf Schaltstrecken, der nacheilende
Teil um vier Schaltstrecken. Der voreilende Teil kann gegenüber dem nacheilenden
nach beiden Seiten um je eine Schaltstrecke verschoben werden; nicht weiter, weil
alsdann der nacheilende nachrückt.
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Die Kolbenstange 83 mit dem Bremskolben 84 bildet zugleich den voreilenden
oder antreibenden Teil der sogenannten primären Synchronisationsstoßbremse 83 bis
98, welche bei der dargestellten Anlage nach Art hydraulischer Stoßdämpfer ausgebildet
und deren Zweck es ist, die später beschriebene sekundäre Synchronisationsstoßbremse
in Abhängigkeit von den Umschaltungen zu steuern. Der Kolben 84 ist über eine den
gesamten vier Schaltstrecken entsprechende Strecke im Öldruckzylinder 85 verschiebbar
und hat auf beiden Seiten die gleiche Stempelfläche. Ein Überströmkaiia186 verbindet
die beiden links und rechts vom Kolben 84 befindlichen Zylinderräume miteinander.
An einer Stelle wird der überströmkanal 86 durch eine von Hand ein- und feststellbare
Drosselnadel 87 auf einen _ geringen, durch Versuche zu ermittelnden Querschnitt
verengt. Die Kolbenstange 83 ist an beiden Zylinderseiten durch Stopfbüchsen abgedichtet.
Der Zylinder 85 ist vollständig mit Öl gefüllt. Er ist ferner mitsamt seinem rohrförmigen
Ansatz 85a im Gestell 175 verschiebbar geführt; er kann nach links wie nach
rechts um etwa eine Schaltstrecke verschoben werden. Er kehrt aber durch ein Federnsystem,
daß der Stufungseinrichtung im kleinen nachgebildet ist, immer wieder in die Mittellage
zurück. Der rohrförmige Ansatz 85a trägt einen fest aufgeschraubten Bund 88, entsprechend
dem Bund 75a der Stufungsstange 75; am Gestell 175 ist ein ebenso breiter
Flansch 89 vorgesehen, entsprechend dem Flansch 73 des Stufungszylinders 72. Zwei:
auf dem Zylinderansatz 85a längs verschiebbare kleine Stempel 9o und 97 werden durch
schwache Druckfedern 92 und 93 von links und rechts gegen den Flansch 89
gedrückt, wodurch sie zugleich den Bund 88 mitsamt dem Zylinder 85a-85 in der Mittellage,
ohne oder mit geringem Spiel, kraftschlüssig festhalten. Zur Abstützung der Federn
sind noch zwei Gegenstempel 94 und 95 vorgesehen, die selber durch entsprechende
Vorsprünge am Gestell 775, 94a und 95a gestützt werden. Durch die besondere Ausbildung
dieses neuartigen Federnsystems hat jede Verschiebung von 85-85a-88 nach links oder
nach rechts eine wirksame Reaktion einer der beiden Federn 92 oder 93 zur Folge,
welche vorn Gegendruck der anderen Feder durch den Flansch 89 entlastet wird und
den Bund 88 in seine Mittellage zurückzuschieben versucht. Ferner wird bei einer
Wiederfreigabe der Teile 85a-85-88 die zusammengedrückte
der beiden
Federn diese. Teile 'ohne nachfolgende Pendelschwingungen direkt in die Anfangsstellung
zurückführen, da ihr Stempel nach Erreichung der Mittellage vom Flansch 89 abgefangen
wird; von hier aus erhält die Feder ihre Vorspannung, während bei den bekannten
Gegenfedern die eine Feder die andere spannt und die federnd festgehaltenen Teile
schwebend in einer ungenauen Mittelstellung - erhalten werden und bei jeder Wiederfreigabe
ein längeres Hinunäherschwingen stattfindet. Die gleichen hier geschilderten Vorzüge
gelten auch für das gleichartig ausgebildete, bedeutend wichtigere Federnsystem
der Stufungseinrichtung 79-8o, 75a, 73, 74 und 74a.
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Im rohiförmigen Ansatz 85a befindet sich der Zapfen 96, an welchem
der zweiarmige Schwinghebel 97 angreift, der mit seinem Mittelzapfen am Gestell
175 gelagert ist und der durch seinen unteren Zapfen 97a die Verbindung mit
der sog. sekundären Synchronisationsstoßbremse 98 bis 1o5 herstellt. Diese letztere
Vorrichtung ist bei der dargestellten Anlage auf Abb. i als einfache mechanische
Sperrvorrichtung ausgebildet, während Abb. 2 und 3 die sekundäre Bremse in hydraulischer
Bauart zeigt. Die sekundäre Bremse nach Abb. i besteht zunächst aus der am Gestell
175 verschiebbar gelagerten Schaltstange mit Schaltgabel 98, welche eine auf der
angetrielienen Sekundärwelle i 19 verschiebbar sitzende und mit ihr umlaufende Muffe
99 in der Längsrichtung führt. Die Muffe 99 ist durch einen Zapfen mit dem gegabelten
Hebel ioo verbunden,- dessen eines Ende am Gehäusedeckel 113a des Drehkraftmessers
angelenkt ist, während das andere Ende zwei einander zugekehrte, einseitig wirkende
Sperrverzahnungen mit Wifkelzähnen ioi und 1o2 steuert. Beide Verzahnungen werden
durch eine gemeinsame Bügelfeder gegeneinander gedrückt, aber durch einen Anschlag
in einem gewissen Mindestabstand voneinander gehalten. Zwischen beiden befindet
sich eine drehbare Scheibe 103, deren Achse parallel zur Hauptsache verläuft und
die links und rechts mit Winkelverzahnungen 103a und 103b versehen ist. Wird der
Hebel ioo aus der Mittellage nach rechts verschoben, so greift die Sperrverzahnung
1o2 in die Scheibenverzahnung 103b; sie sperren aber nur in linksdrehendem Sinne;
bei Rechtsdrehung gleiten die schrägen Zahnflächen übereinander hin-@veg, wobei
die schwache; gemeinsame Andruckfeder von 1o2 und ioi nachgibt. Wird dagegen der
Hebel ioo nach links verschoben, so greift die Sperrverzahnung ioi in die Scheibenverzahnung
103a; auf dieser Seite stehen die Zähne umgekehrt geschrägt, die Sperrung wirkt
daher nur in rechtsdrehendem Sinne, während bei Linksdrehung die schrägen Zahnflächen
übereinander hinweggleiten und die schwache Bügelfeder von ioi und zog nachgeben
muß. Befindet sich dagegen der Hebel in der normalen Mittellage, so befinden sich
beide Sperrwerke außer Eingriff, und auf beiden Seiten bleibt ein kleiner Luftraum
zwischen Scheiben- und Sperrverzahnung frei. Auf der Welle der Scheibe 103 ist ein
Ritzel 104 aufgekeilt, welches mit dem großen Zahnrad 1o5 dauernd im Eingriff steht.
Die Welle von 103-10q. ist im Gehäusedeckel iz3a gelagert und gehört dadurch zum
angetriebenen Element des getriebesteuernden Drehkraftmessers, während das Zahnrad
105 zum antreibenden Element gehört. Jede Verdrehung beider Element gegeneinander
führt daher zu einer entsprechend größeren Verdrehung der Scheibe 103. Entsprechend
dem vergrößerten Weg ist die Kräftebeanspruchung des Sperrwerkes gering. Ist die
Scheibe 103 gesperrt, so ist auch die Elementenverdrehung des Drehkraftmessers
im einen oder anderen Drehsinn gesperrt.
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Durch den Zapfen 1o6 und den zweiarmigen Schalthebel io6a wird die
Verbindung zwischen der steuernden Hülse des Drehkraftmessers 1o8 und dem voreilenden
Teil der Stufungseinrichtung 75, 75a, 75b. 77 und 82 hergestellt. Der Schalthebel
io6a schwingt um den mittleren, am Gestell gelagerten Festzapfen io6b und trägt
an seinem unteren gegabelten Ende den Doppelzapfen io6c des Muffenringes io6d. Der
letztere führt den Schalthebel bezüglich seiner Höhenlage, während die Zapfen 1o6
und io6b geringe Höhenverschiebungen gestatten. Der Muffenring io6d wird in der
Axialrichtung durch Längskugellager von der Muffe 107 mitgenommen, die ihrerseits
mit der zylindrischen Hülse 1o8 und dem Ringkörper 1o9 fest verschraubt ist und
mit Sekundärdrehzahl umläuft. Der Ringkörper 1o9 besitzt ein Paar nach rechts gekehrte
Kupplungsklauen Toga, die als einseitig wirkende Mitnehmerklauen ausgebildet sind
und mit den Gegenklauen iio vom angetriebenen Element des Drehkraftmessers im Rückverdrehungssinn
gekuppelt werden können. Die Hülse 1o8 besitzt an ihrem rechtsseitigen Flansch zwei
weitere nach links gekehrte Klauen 112, welche mit den Gegenklauen iiia vom angetriebenen
Drehkraftmesserelement einseitig im Verdrehungssinn gekuppelt werden können. Die
Hülse 1o8 ist ferner auf ihrer zylindrischen Außenseite mit einem Schraubengewinde
io8b versehen, welches von dem schraubenmutterartig ausgebildeten Ansatz i i i des
Drehkraftmessergehäuses 113 umschlossen wird. Auf ihrer Innenseite ist die Hülse
1o8 durch Längsrippen oder Schiebekeile io8a mit der Nabe z18 in der
Drehrichtung
dauernd gekuppelt, kann aber axial verschoben werden.
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Die Mitnehmernabe 118 ist mit der Federnabe 117 aus einem Stück gearbeitet
und auf der antreibenden Sekundärwelle 20R fest aufgekeilt. Mit der Federnabe 117
ist das vorerwähnte, die Sperrscheibe antreibende -Zahnrad i05 fest verschraubt;
im rechtsseitigen Deckel der Federnabe ist außerdem der linksseitige Zapfen der
angetriebenen Sekundärwelle iig drehbar zentriert. Die Welle zig ist bei iiga und
figb im Gestell 175 gelagert und zugleich gegen Axialverschiebung gesichert. i20
ist eine in der Drehrichtung hochelastische Kupplung, welche kleinere und rhythmisch
wiederkehrende Belastungsstöße vom Drehkraftmesser fernhalten soll; an diese Kupplung
ist dann die Kardanwelle angeschlossen.
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Der Deckel 113a ist einerseits mit der angetriebenen Sekundärwelle
iig und andererseits mit dem Drehkraftmessergehäuse 113 und dessen zylinderförmigem
Ansatz i i i fest verschraubt. Bei 53b ist der Ansatz i i i im Gestell 175 gelagert.
Im Gehäuse 113 ist der Ring 114 drehbar angeordnet; derselbe ist mit einem
Schneckenzahnkranz i iqa versehen; in diesen Schneckenzahnkranz greift die Schnecke
i 15 ein, welche im Gehäuse i 13 drehbar gelagert, in der Axialrichtung fest geführt
und gegen unbeabsichtigte Verdrehung irgendwie gesichert ist. Durch Verdrehen der
Schnecke 115 mittels Schraubenschlüssel läßßt sich der Ring 114. gegenüber dem Gehäuse
113 verdrehen und feststellen. Hierdurch wird zugleich die Vorspannung der um die
Nabe 117 spiralförmig gewickelten Torsionsfeder 116 einreguliert, da das, äußere
Federende am Ring 114 und das innere Ende an der Nabe 117 befestigt ist. Die Federwicklung
ist so gerichtet, daß das übertragene Drehmoment 'bestrebt ist, sie weiter aufzuwickeln.
Um eine mit dem Aufwicklungsgrad in annähernd bestimmbarer, möglichst geometrischer
Kurve ansteigende Federspannung zu erzielen, ist das Federband nach seinem inneren
Ende zu verjüngt, so daß sich zunächst die schwächeren inneren Windungen nacheinander
aufwickeln, bevor überhaupt eine nennenswerte Deformation der stärkeren äußeren
Windungen einsetzt.
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Die Teile 20a, 118; 117 und 105 bilden das antreibende des Drehkraftmessers
oder den antreibenden Sekundärteil. Das angetriebene Element des Drehkraftmessers
oder der angetriebene Sekundärteil besteht aus den Teilen 50, 1i0, 111, i11', 113,
113a, 114,114a, 115, i05, 1o4, 1o3, fo3a, 103b, 1oo, ioi, 99, iig und i20.
Die Hülse i08 und den zugehörigen Teilen 107, ioSa, io8b, log, 112 und Toga nehmen
eine Zwischenstellung .ein, ebenso die Torsionsfeder 116. Durch diese Feder sind
die beiden Drehkraftmesserelemente miteinander nachgiebig federnd gekuppelt, so
daß der Drehkraftmesser als eine in der Drehrichtung hochelastische Federkupplung
aufzufassen ist. Das antreibende Element kann gegenüber dem angetriebenen um beispielsweise
i8oo° vorverdreht werden. Jede derartige Relativverdrehung hat einen entsprechenden
seitlichen Ausschlag der Hülse fo8-io8a-io8b-iog-ioga-iz2 zur Folge, weil die Hülse
in der Drehrichtung durch i 18 und io8a vom antreibenden Sekundärteil mitgenommen
wird und sich mit ihrem Schraubengewinde io8b in dem Muttergewinde des angetriebenen
Sekundärteiles mehr oder weniger verschraubt. Das Gewinde ist bei der dargestellten
Anlage so geführt, daß die drehkrafterzeugte Vorv erdrehung des antreibenden Teiles
zu einem Rechtsausschlag, und die federkrafterzeugte Rückverdrehung zu einem Linksausschlag
der Hülse i08 führt. Sind Drehkraft und Belastung sehr groß, so wickelt sich die
Feder 116 so weit als möglich auf, die Relativverdrehung der Drehkraftmesserelemente
erreicht ihr Höchstmaß, und die völlige Rechtsverschiebung der Hülse i08 bringt
ihr linkes Klauenpaar iogn mit dem Gegenklauenpaar iio des angetriebenen Elementes
in Eingriff, so daß nunmehr beide Elemente im- Drehsinne der Kraftübertragung über
die Hülse hinweg direkt miteinander gekuppelt sind. Die Feder wird hierdurch von
dem überschießenden Drehmoment entlastet und kann sich nicht weiter aufwickeln.
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Umgekehrt erfolgt eine federkrafterzeugte Rückverdrehung des antreibenden
Elementes gegenüber dem angetriebenen, wenn das übertragene Drehmoment auf einen
geringen Wert sinkt oder wenn es bei Leerlauf und Stillstand völlig unterbrochen
ist oder wenn es bei Rückwärtsgang sogar in entgegengesetzter Richtung verläuft.
In diesen Fällen kommen durch die völlige Linksverschiebung der Hülse 1o8 die Klauen
112 mit den Gegenklauen i i ia in Eingriff, wodurch'eine weitere Rückverdrehung
des antreibenden Elementes gegenüber dem angetriebenen verhindert und der Torsionsfeder
116 eine gewisse, durch 11q.-fiq.a-ii5 einregulierbare Vorspannung erhalten bleibt.
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Die Arbeitsweise der geschilderten Anlage ist folgende.
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Bei Stillstand des Fahrzeuges und Leerlaufstellung des Getriebes dreht
die Spannkraft der Torsionsfeder 116 das angetriebene Element des Drehkraftmessers
so weit vor oder das antreibende so weit zurück, bis die Hülse i08 ganz nach links
verschoben ist und sich die Klauenpaare 112 und i i i a in Eingriff befinden. Dementsprechend
stehen voreilender
und nacheilender Teil der Stufüngseinrichtung
ganz rechts in der Position 5, also im fünften direkten Gang. Mit dem nacheilenden
Teil befindet sich auch der Gleitschuh auf der rechten Seite; aber die obere Hälfte
36c des Kupplungshebels 36 ist durch den Gleitschuh 694 der Kolbenstange 69 trotzdem
völlig nach links, bis auf die Leerlaufposition o verschoben und festgehalten worden.
Der Fahrgeschwindigkeitswähler 68 steht noch auf der zuletzt gefahrenen Stundenkilometerzahl
und braucht nicht verstellt zu werden, sofern wieder die gleiche Schnelligkeit beabsichtigt
ist. , Der Fahrzeugführer gibt lediglich das Leerlaufpedal6o frei, worauf es durch
die Zugfeder 604 wieder in die gezeichnete Stellung gehoben wird. Hierdurch ist
auch die Drosselklappe 63 wieder geöffnet worden. Der bis dahin auf die Leerlaufmenge
verringerte Gemischstrom paßt sich nun, rasch anwachsend, der Drosselstellung des
Gasmultiplikators 664-674 an. Gleichzeitig wird der Drehschieber 58 in die gezeichnete
Stellung gebracht, der Kana161 abgesperrt, und der Hilfszylinder 5¢ statt dessen
durch den Kanal 59 mit der Außenluft verbunden. Hierdurch erfolgt ein. Druckausgleich
auf beiden Seiten des Kolbens 55, und die Druckfeder 56 schiebt den Kolben nunmehr
ganz nach rechts in die gezeigte Stellung. Dadurch wird auch die obere Hälfte 36c
des Kupplungshebels 36 von dem zurückweichenden Gleitschuh 694 der willkürlichen
Schaltung freigegeben und rückt unter dem Druck der Feder 37 nach rechts, während
die untere Hälfte des Hebels mit dem Zapfen 354, dem Muffenring 35, der Muffe 33
und der Kupplungshülse 34 entsprechend nach links wandert, 36c könnte nun an sich
so weit nach rechts schwenken, bis er in der Position 5 vom Gleitschuh 7o der automatischen
Schaltung aufgefangen wird. Es kommt aber in den meisten Fällen nicht so weit, denn
sobald die Kupplungshülse 34 aus der Position o in die Position i gerückt ist, gibt
die Kurvenbahngruppe T 34 die äußeren Enden der Winkelhebel 13b frei und läßt sie
in die Kurvenbahnsenkung abgleiten. Dementsprechend drücken die freigegebenen Kupplungsfedern
134 den beweglichen Kupplungsring 13 nach rechts, und dieser nimmt die Kupplungsscheibe
18 mit und preßt sie gegen den festen Kupplungsring B. Die Reibungskupplung des
ersten Ganges ist damit eingeschaltet, und die Drehkraft überträgt sich nun von
i über 3, 13 und 8 auf die Scheibe 18, von dieser aus über 31 und die äußerste Rohrwelle
3o auf das Zahnradpaar 32 und q.2. Da sich das Zahnrad 42- nun schneller dreht als
die inzwischen zum Stillstand gekommene oder stark verlangsamte Zwischenwelle 39,
so klemmt sich der Rollenfreilauf q.24 fest, und die Zwischenwelle wird gleichfalls
mitgenommen. Von dieser aus überträgt sich das Drehmoment weiter auf das Zahnradpaar
48 und 51 sowie über den nun gleichfalls klemmenden Rollenfreilauf 5I4 auf die antreibende
Sekundärweile 2o4 und die Federnabe I17. Durch die bereits vorgespannte Torsionsfeder
116 erfolgt die weitere Übertragung auf den Ring 11q., welcher, solange die Schnecke
115 nicht verstellt wird, mit dem Drehkraftmessergehäuse 113 und dem Deckel 113a
eine starre Einheit bildet. Der Deckel 1134 leitet dann das Drehmoment über die
angetriebene Sekundärwelle i i9 und die elastische Kupplung i20 nach der Kardanwelle
und den Treibrädern. Da nun beim Anfahren die große Masse des Fahrzeuges beschleunigt
werden muß, so schwillt die Belastung schnell an, ebenso auch das Sekundärmoment
durch Rückgriff auf die lebendige Kraft von Motorläufer, Primärteil und antreibendem
Sekundärteil und durch die noch anwachsende Motorleistung. Die ersten Umdrehungen
des antreibenden Sekundärteils 204-II8-1I7 werden daher von der durch Laststeigerung
sich aufwickelnden Torsionsfeder i 16 teilweise aufgeschluckt. Sie wandeln sich
also in erster Lnie in eine Vorverdrehung des antreibenden Drehkraftmesserelementes
gegenüber dem angetriebenen und erst in zweiter Linie in eine allmähliche Mitnahme
des angetriebenen Elementes 11q.-113-119-120 und in eine entsprechende Beschleunigung
des Fahrzeuges um. Die mit dem antreibenden Element in der Drehrichtung gekuppelte
Hülse 1o8 eilt mit ihm zusammen voran, sie schraubt sich mit ihrem Gewinde 108b
nach rechts und hebt ihr Klauenpaar 112 vom Gegenklauenpaar "14 des angetriebenen
Elementes i i i ab; wenn nach einer Verdrehung von 18o° sich die beiden Klauenpaare
in ihren Winkelstellungen wieder begegnen, sind sie in der Axialstellung bereits
so weit auseinandergezogen, daß sie unbehindert aneinander vorbeistreichen.
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Die Rechtsverschiebung der Hülse i08 überträgt sich durch die Muffe
107 auf den Muffenring fo6d 'und den Zapfen 1o6 auf den Hebel f064 und bewirkt
eine entsprechende Linksverschiebung des voreilenden Teiles der Stufungseinrichtung
fob, 77, 82, 75, 754 und 75b. Durch 77, 784, 78, 67d und 67c wird
eine dementsprechende Abwärtsbewegung der Muffe 67b und des. Steuerzylinders im
Gasmultiplikator 67 bewirkt. Bei gleichbleibender Breite wird hierdurch die axiale
Länge der Schlitzüberdeckung 664=674 und damit der Strömungsquerschnitt für das
Gemisch vergrößert; und die antreibende Brennkraftmaschine kann sich die zur Fahrzeugbeschleunigung
erforderliche größere
Gemischmenge ohne menschliches Zutun heranholen.
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Die Linksverschiebung von 75 und 75'
hebt den Stempel 74 vom
Flansch 73 ab und drückt die stärkere der beiden Stufungsfedern 79 zusammen. Die
schwächere Felder 8o kann ihr hierbei nicht nach links nachfolgen, da ihr Stempel
74a auch beim Zurückweichen des Bundes 75a noch vom Flansch 73 festgehalten wird.
Durch die zusammengedrückte Feder 79 überträgt sich der Linksdruck auf den linken
Federzylinderdeckel 72a und damit auf den ganzen nacheilenden Teil der Stu-f
ungseinrichtung.
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Der nacheilende Teil bleibt aber trotzdem zunächst in seiner alten
Position 5, denn -er wird von dem -in der Gangraste 76b5 befindlichen Miegel 76
am Gestell 175 festgehalten. Indessen wird durch die Relativverschiebung der linksbewegten
Stufungsstange 75 gegenüber dem zum nacheilenden Teil gehörenden Riegel 7 6 der
letztre von der rechten Hälfte der Kurvenbahn 75b angehoben, wobei die Riegelfeder
7611 weiter zurückgedrängt wird. -Noch immer wird der nacheilende Teil festgehalten,
bis die weitere Linksverschiebung der Kurvenbahn 75a die Unterkante des Riegels
76 ganz aus der Raste 76b5 herausgehoben hat. In diesem Augenblick steht der voreilende
Teil bereits in der Position 76b4, der nacheilende noch in der alten Position 76b5.
Da nun aber die Verriegelung des.nacheilenden Teiles plötzlich aufgehoben worden
ist, so .rückt er unter der Einwirkung der zusammengedrückten Feder 79 mit einem
plötzlichen Schritt nach links, bis er die Position 76b4 erreicht hat. Hier wird
die Federspannkraft von 79 plötzlich unwirksam, da der Stempel 74 von dem nacheilenden
Flansch 73 eingeholt worden ist. Dadurch, daß der nacheilende Teil sich nun gegenüber
dem voreilenden wieder in der normalen Mittellage befindet, ist auch der Riegel
76 wieder über die Einsenkung der Kurvenbahn 75b zu stehen gekommen. Er gleitet
daher, von der Kurvenbahn befreit und durch die Feder 76a nach unten gedrückt, über
den zwischen 76b5 und 76b4 liegenden Teil der Rastenbahn 76b und schnappt in die
nächste Raste 76b4 durch Federdruck augenblicklich ein, sobald er darübersteht.
Durch eine geringe Überbemessung der Rastenprofile gegenüber dem Riegelprofil wird
dieses Wiedereinschnappen weiter gesichert.
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Nunmehr ist der nacheilende Teil der Stufungseinrichtung wieder verriegelt.
Da aber das Ansteigen des Sekundärmomentes und die Rechtsverschiebung von io8-io6c
und die Linksverschiebung von 75-75"-75b noch weiter anhält, so wiederholt sich
der geschilderte Vorgang dieser praktisch zunächst noch unwirksamen Kleinerschaltung
immer wieder, bis beispielsweise die in der Zeichnung dargestellte Position 76b2
erreicht ist.
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Die weitere Linksverschiebung von 77 hatte eine weitere Vergrößerung
des Gemischstromes durch 660-67a zur Folge; der Motor arbeitet nunmehr mit Vollgas,-
Primärdrehzahl und Primärmoment sind weiter gestiegen.
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Inzwischen ist übrigens auch der Hebelteil 63c unter dem Druck der
Feder 37 weiter nach rechts gerückt, bei einer gleichzeitigen Linkswanderung des
Hebelteiles 36b sowie der Teile 35a, 35, 33 und 34. Die Kurvenbahngruppe i2c hat
demgemäß die Kupplungshebel i2b des beweglichen Ringes 12 freigegeben, so daß der
letztere von steinen Kupplungsfedern nach rechts gedrückt wird und die Kupplungsscheibe
17 gegen den festen Ring 7 anpreßt. Hierdurch wird der zweite Gang über 17, 29,
:28,27 und 41 stoßfrei eingerückt. Der erste Gang bleibt eingeschaltet, wird
aber passiv, da die neue Übersetzung der Zwischenwelle 39 eine höhere Drehzahl verleiht
und den Rollenfreilauf 42a einstweilen ausrückt.
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Es sei angenommen, daß nunmehr das Anfahrmoment mit der erreichten
forsionsfederspannung in Einklang gekommen ist. Der rechtswandernde Hebelteil 36°
und der linkswandernde Gleitschuh 70 treffen sich demgemäß in der Position
2; sie werden nun kraftschlüssig zusammengehalten, und die weitere Getriebesteuerung
erfolgt jetzt bis zur nächsten Leerlaufschaltung lediglich durch den nacheilenden
Teil der Stufungseinrichtung und somit vollautomatisch.
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Ist das Fahrzeug inzwischen auf eine dem zweiten Gang entsprechende
Geschwindigkeit beschleunigt worden, so fällt das sekundäre Lastmoment rasch ab,
die Spannung der Torsionsfeder 116 überwiegt, sie beginnt sich wieder abzuwickeln,
es erfolgt eine federkrafterzeugte Rückverdrehung des antreibenden Drehkraftmesserelementes
gegenüber dem angetriebenen und eine entsprechende Linksverschiebung von io8-io6c
und Rechtsverschiebung von io6-75-75a-75b-77. Hierdurch wird zunächst die Länge
des Drosselschlitzes 66a-670 wieder verringert; ist aber der Fahrgeschwindigkeitswähler
68 auf eine höhere Fahrgeschwindigkeit eingestellt, so genügt die entsprechend größere
Breite des Schlitzes auch bei der verringerten Länge noch immer für einen reichlichen
Gasdurchtritt und entsprechend hohe Primärdrehzahl. Der jetzt nach rechts wandernde
Bund 75a hebt den Stempel 74a vom Flansch 73 ab und drückt die schwächere Stufungsfeder
8o zusammen. Die Feder 79 kann der Rechtswanderung von 75a nicht folgen, da ihr
Stempel 74 vom Flansch 73 festgehalten wird. Die Spannung
der Feder
8o überträgt sich .auf 72U, -72, 71
und den ganzen nacheilenden Teil
der Stufungseinrichtung. Derselbe -ist aber noch durch den Ringel 76 in der -Raste
76b2 festgehalten und bleibt zunächst unverändert stehen. Erst wenn durch die weitere
Rechtsverschiebung von 75 der linke Teil .der Kurvenbahn 75b den Riegel 76 aus der
Raste 76b2 völlig herausgehoben hat, springt der nacheilende Teil an eine Schaltstrecke
nach rechts; der :zurückfliehende Deckel 7zb entspannt die Feder 8o -auf -ihre Anfangsspannung,
-und der Riegel 76 schnappt unter dem Druck der Feder 76a3 in die nächste Raste
76b3 ein.
-
Das Zurückziehen des Gleitschuhes'7o bis in .die Position 3 nach rechts
hat ein entsprechendes Nachrücken des Hebelteiles 3.6a --ur Folge, da er von der
Feder 37 .belastet ist. Dementsprechend wandern 36b, 55a, 35, 33 und 34 nach links,
und die auf der Abbildung nicht siehtbareKurvenbahngruppe ixe gibt .die ihr zugehörigen
Schwinghebel frei. Infolgedessen wird der bewegliche Kupplungsring 11 von seinen
Federn nach rechts gedrückt, preßt die Kupplungsscheibe 16 gegen den festen Ring
6 und schaltet hierdurch allmählich und stoßfrei -den dritten Gang ein. Das Drehmoment
-überträgt sich nunmehr von z z und 6 über 16, .26, 25, 24 und q.o auf die
Zwischenwelle 39. Der erste Gang bleibt eingeschaltet, ebenso -der zweite; da
aber die neue Übersetzung die Zwischenwelle 39 schneller antreibt, so wird
-nunmehr auch der Freilauf d.1a ausgerückt.
-
Der Sprung des nacheilenden Teiles der Stufungseinrichtung vom zweiten
auf den dritten Gang hat übrigens noch -einen weiteren Vorgang zur Folge, welcher
bei .der ,dargestellten Anlage jeden automatischen Gangwechsel `begleitet, aber
für die Anfahrschaltung unerheblich und deswegen daselbst nicht geschildert worden
war. Der Bügel 72c stellt beka,nitlich eine starre Verbindung zwischen dem nacheilenden
Teil der Stufungseinrichtung 7r-72 und der Kolbenstange 83 sowie ihrem Kolben 84
her. Der Positionswechsel von 76b2 und 76b3 hat daher auch den Kolben 84 plötzlich
nach rechts verschoben. Das in der rechten Hälfte des Zylinders-85 befindliche Öl
sucht durch den Überströmkanal 86 nach der sich vergrößernden linken Zylinderseite
hinüberzuströmen, wird aber durch die Drosselnadel 87 dabei behindert, so
daß der ganze Zylinder 85 .samt seinem rohrförmigen Ansatz 85a um annähernd eine
ganze Schaltstrecke nach rechts mitgenommen wird. Der Bund 88 hebt hierbei den kleinen
Stempel go vom Flansch 89 ab und drückt die kleine Feder 93 zusammen, während ihre
Gegenfeder 92 mit ihrem Stempel 9.1 dem Bund-88 in seiner Rechtswanderung nicht
folgen kann, sondern vom Flansch 89 abgefangen wird. Die Rechtsbewegung von 85Q-85
führt über 96, 97 und 97a zu einer entsprechenden Linksbewegung dgr Schaltstange
98, der umlaufenden Muffe gg und des Hebels zoo. Hierdurch wird die Sperrverzahnung
ioi mit dem Sperrzahnkranz io3a der Scheibe a03 in Eingriff gebracht, mit dem Erfolg,
daß der Drehkraftmesser einseitig gesperrt wird und eine triebkrafterzeugte Elementenverdrehung
in abwärts schaltender Richtung zur Zeit nicht stattfinden kann. Trotzdem bleibt
einefederkrafterzeugteRückverdrehung -in aufwärts schaltender Richtung, wie sie
zu dem letzten Schaltvorgang vom zweiten auf -den dritten Gang geführt hat, auch
weiterhin .möglich, wobei dann A schrägen Zähne .von ioz und 1-08a übereinander
hinweggleiten und die Feder zoi nachgibt. Wenn die sinkende Tendenz der sekundären
Belastung weiterhin :anhält, so kann also ohne merkliche Pause weiter vom dritten
auf den vierten und schließlich vorn vierten auf den fünften direkten Gang geschaltet
werden. Nur ein .Zurückschalten .in der entgegengesetzten Richtung des letzten Gangwechsels,
also auf die frühere Gangstufe, wird für einen geringen .Zeitraum unmöglich gemacht.
-
Dies ist .aus dynamischen Gründen erwünscht, denn die Synchronisation
der erfolgten Gangwechsel mit verschiedener Geschwindigkeit bewegten Massen von
Fahrzeug und Sekundärteil einerseits und Motor und Primärteil andererseits führen
zu einem scheinbaren Anschwellen des Sekundärmamentes bei Einschaltung einer größeren
Gangstufe und ebenso zu einem scheinbaren Abfall des Sekundärmomentes bei dem Zurückgehen-auf
einen kleineren Garig, also immer zu einer Reaktion auf diejenige Tendenz, welche
die Umschaltung veranlaßt hat. Ob diese Reaktionen stark genug sind, um ein Zurückschalten
auf die frühere Gangstufe zu bewirken, hängt von zahlreichen Voraussetzungen ab
-und läß.t sich erst auf Grund praktischer Ziersuche :für jede einzelne Getriebebauart
bejahen oder verneinen. Es erscheint indessen nicht ausgeschlossen, daß die Synchronisationsstoße
unter Umständen ein ewiges Hinundherschalten des Getriebes zur Folge haben würden,
wenn nicht die geschilderte vorübergehende, .einseitige Sperrung des Drehkraftmessers
die Stöße erfindungsgemäß abfangen würde.
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Nach wenigen Augenblicken ist übrigens das normale Sekundärmoment
wiederhergestellt und -die Massen synchronisiert. Inzwischen hat auch die zusammengedrückte
Feder 93 -den Bund 88, den Ansatz 85a und den 'Zylinder.-85 wieder allmählich in
die
Mittellage zurückgeschoben und das Drucköl langsam in die sich
vergrößernde -linke Zylinderseite hinübergedrückt. Durch Einstellen der Drosselnadel
87 kann man die Sekundendauer dieses Vorganges einregulieren. Durch die Rückkehr
von 85a in die Mittellage ist auch die Schaltstange 98, die Muffe 99 und der Hebel
ioo wieder in die Mittellage gebracht worden. Dementsprechend löst sich der Eingriff
der Sperrzähne von ioi und 103a, und der Drehkraftmesser ist nunmehr auch in der
Gegenrichtung des letzten Schaltvorganges wieder freigegeben.
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Der umgekehrte Vorgang vollzieht sich. bei Abwärtsschaltung auf eine
kleinere Gangstufe. Die Linksbewegung des nacheilenden Teiles der Stufungseinrichtung
zieht durch den Bügel 72c auch 83-8q. nach links, das Drucköl will jetzt von der
linken auf die rechte Zylinderseite überströmen, der Zylinder 85 wird mitsamt 85'1,
88 und 9i ein Stück nach links mitgenommen, die Feder 92 zusammengedrückt und über
96, 97, 9711 eine Rechtsbewegung der Schaltstange 98 sowie der Teile
99, iäo und 1o2 veranlaßt. 1o2 kommt mit 103b in Eingriff und sperrt den
Drehkraftmesser diesmal in aufwärts schaltender Richtung für einen kurzen Zeitraum
ab.
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Eine derartige Abwärtsschaltung tritt ein, wenn das Fahrzeug eine
größere Steigung durchfährt. Das Anwachsen der sekundären Belastung bewirkt wieder
eine triebkrafterzeugte Vorverdrehung des antreibenden Sekundärteiles, 118-117 gegenüber
dem angetriebenen Teil 11q.-113-119 und eine entsprechende, zunächst noch geringe
Rechtsverschiebung von io8-io60 und Rechstverschiebung von io6-75-75a-75b-77. Der
durch 78a-78-67d-6711-67c wieder etwas gesenkte Zylinder 67 des Gasmultiplikators
.kompensiert den erhöhten Leistungsbedarf automatisch durch Verlängerung . des Schlitzes
6611-67a; die eingestellte Fahrgeschwindigkeit wird daher eingehalten, solange die
hierzu erforderliche Arbeitsleistung die Höchstleistung der Brennkraftmaschine nicht
überschreitet; dann geht allerdings die effektive Stundenkilometerzahl unter die
eingestellte zurück; sobald aber die Steigung vorüber ist, erfolgt wieder eine automatische
Angleichung an die beabsichtigte Schnelligkeit. Ebenso wird auch ein Absinken des
Fahrwiderstandes selbsttätig kompensiert. Sind die Lastschwankungen nach oben oder
nach unten geringer als eine Schaltstrecke, so werden sie bereits im voreilenden
Teil der Stufungseinrichtung aufgeschluckt. Der nacheilende Teil wird dann nicht
erst in Bewegung gesetzt, so daß zwecklose Schaltungen nicht stattfinden. Steigt
aber die Belastung weiter an, so erfolgt Abwärtsschaltung auf die nächstniedere
Gangstufe oder vielmehr Ausschaltung des größten eingekuppelten Ganges und dadurch
Aktivierung des nächstgroßen, bis dahin frei laufenden Ganges. Die kleinere Übersetzung
wird hierbei durch die größere Primärdrehzahl soweit als möglich ausgeglichen.
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Will der Fahrer auf Leerlauf schalten, so tritt er das Pedal 6o herunter,
der Drehschieber 58 -gchlief3t den Kanal 59a, 59b und .öffnet den Kanal"6i. Gleichzeitig
wird durch das. Gestänge 62 die Drosselklappe 63 bis auf den Leerlaufströrnungsquerschnitt
geschlossen. Es entsteht -ein erheblicher Unterdruck in der Saugleitung und im Gehäuse
66, der sich über 61 und 57 auf den Zylinder 54 fortpflanzt und den Kolben 55 nach
links saugt. Der Gleitschuh 69a trifft bei seiner Linkswanderung auf den Hebelteil
36c auf, gleichgültig in welcher Position sich dieser gerade befindet. Er hebt ihn
vom Gleitschuh 70 ab, madht dadurch die automatische Schaltung unwirksam
und schiebt die Kupplungshülse 34 so weit nach rechts, daß nacheinander sämtliche
eingerückt gewesenen Kupplungen ausgekuppelt werden. Durch Drehung der Handkurbel
68 auf die Marke o der Stundenkilometerskala, die nun in Leerlaufstellung
ausgeführt werden kann, wird der Kolben 55 durch einen nicht dargestellten Riegel
verriegelt.
-
Der Rückwärtsgang kann ebenfalls nur in der Leerlaufstellung eingeschaltet
werden, und zwar durch Drehung Stundenkilometerkurbel 68 bis unter die Nullmarke
herunter. Diese Kurbelverdrehung bewirkt über eine nicht dargestellte Kurvenscheibe
die Verdrehung der Hilfssteuerwelle 275b und die Freigäbe des Riegels z75. Diese
Schaltung kann nur bei heruntergetretenem Pedal 6o ausgeführt werden. Durch eine
weitere, gleichfalls dargestellte Kurvenscheibe wird infolge der Kurbelverdrehung
von, 68 ein unsichtbarer Mitnehmerdaumen in die Rücklaufbahn des Kolbens 55 eingeschoben.
Dieser Daumen steht über einen doppelt wirkenden Federpuffer hinweg -mit der Schaltgabel
47 der Muffe 46 in Verbindung. Bei Wiederfreigabe des Pedals 6o rückt der Kolben
55, der inzwsichen das Getriebe auf Leerlauf geschaltet hatte, unter Einwirkung
der Feder 56 wieder nach rechts. Er nimmt hierbei den erwähnten Mitnehmerdaumen
mit und schiebt hierdurch die Schaltgabel 47 der Muffe 116 nach rechts, wodurch
sie ihre linksseitigen Klauen 4.6a aus den Gegenklauen 4.8a herauszieht und dadurch
das Vorwärtsgangzahnrad 48 ausschaltet. Gleichzeitig schiebt sie ihre rechtsseitigen
Klauen 4.6b in die Gegenklauen 4.911 des Rückwärtszahnrades 49 hinein. Diese Schaltung
vollzieht sich bereits während des
ersten: Teilei der Kolbenbewegung.
In der Position I wird der Kolben 55 ,durch den Schnappriegel 275 bereits wieder
abgefangen' und bleibt daselbst stehen. Dementsprechend rückt die von der Feder
37 gedrängte Schalthülse 34 nur um eine Schaltstrecke nach links und gibt lediglich
die Kupplungsscheibe 18 des ersten Ganges wieder frei. Die automatische Schaltung
hat zwar inzwischen infolge Unterbrechung der Sekundärbelastung bis auf den fünften
ditekten Gang durchgeschaltet und verbleibt auch während der Rückwärtsfahrt in dieser
Stellung. Ebenso ist auch das antreibende Element des Drehkraftmessers 118-1I7 durch
die Spannkraft der Torsionsfeder 116 gegenüber dem angetriebenen Element 114-113
völlig zurückverdreht worden. Die Hülse io8 befindet sich ganz links, und die federvorspannende
Klauenkupplung "ja-I,2 ist im Eingriff. Aber der ganze Drehkraftmesser ist vollständig
ausgeschaltet, und die Kraftübertragung erfolgt unter Umgehung der Feder i 16, über
49 und eine nicht dargestellte Zwischenwelle direkt auf die zum angetriebenen Sekundärteil
gehörende Verzahnung 5o, also in der Reihenfolge I-3-13, 8-I8-3I-3o-32-42-42a-39-46-46b-49a-49-So-I
I I-1 I3-1I3a-II9-I20. Es wird also mit dem ersten Gang rückwärts gefahren, außerdem
erfolgt noch eine- mäßige Untersetzung von 49 auf 5o. Die größeren Gangstufen bleiben
durch 275-5 5-69-69a-36-3 5a-3 5-34 ausgeschaltet: Um aber auch den Rückwärtsgang
in geringen Grenzen regeln, zu können, ist im Steuerzylinder 67a des Gasmultiplikators
außer der Hauptöffnung 67a noch ein nicht dargestellter Hilfskanal angeordnet,_
der den Gesamtströmungsquerschnitt gegen den Leerlaufmindestquerschnitt wieder um
so mehr vergrößert, je weiter die Handkurbel 68 die Nullmarke der Skala 66b
unterschreitet. Hierdurch kann der Fahrer die Rückwärtsfahr t beispielsweise zwischen
2 und 8 Stundenkilometern einstellen.
-
Außerdem Rückwärtsgang kann noch ein sog. willkürlicher erster Gang
als Manövriergang einkonstruiert werden, der den-ganz niedrigen Geschwindigkeitsbereich
für Vorwärtsfahrt, beispielsweise zwischen 3 und 8 Stundenkilometern, umfaßt.- Soll
das Fahrzeug mit einer derart geringen Geschwindigkeit fahren, so tritt der Führer
das Pedal 6o herunter und löst hierdurch die bereits bei 8 Stundenkilometern beginnende
einseitige Drehverriegelung der Kurbel 68. Hierauf kann dieselbe auf beispielsweise
5 Stundenkilometern heruntergedreht werden. Hierdurch wird die kleine Steuerwelle
275b so weit gedreht, daß ihre Kurbel 275 den Schnappriegel 275 freigibt,
worauf derselbe durch den Druck der Feder 275a. in die Rücklaufbahn des Kolbens
55 heruntergeschoben wird. Dieser Kolben wurde inzwischen durch das Heruntertreten
des Pedals 6o ganz nach' links gezogen und hatte das Getriebe auf Leerlauf geschaltet.
Wird nun das Pedal 6o wieder freigegeben, so drückt die Feder 56 den Kolben 55 wieder
nach rechts. Hierbei wird er aber bereits in der Position I durch den Riegel
275 abgefangen und bleibt nun daselbst stehen, bis der Riegel durch eine
spätere Rückverdrehung der Kurbel 68 auf über 8 Stundenkilometer wieder zurückgezogen
wird und den Kolben 55, 69 wieder vollständig freigibt. Solange der Kolben aber
auf. Position I steht, kann auch der Kupplungshebelteil 360 nicht über t hinaus-
nach rechts rücken, selbst wenn der Gleitschuh -7o der automatischen Schaltung es'
gestatten würde. Dementsprechend läuft das Getriebe auch bei niedriger Belastung
im ersten Gang. Erst nach Freigabe von 55-6z -geht die Gangsteuerung wieder auf
7o über. Bei den modernen vielzylindrigen Automobilmotoren, deren Drehzahl außerordentlich
weit herabgedrosselt werden kann, erscheint dieser Manövriergang in vielen Fällen
entbehrlich. ' Um ein iufriedenstellendes Arbeiten des Drehkraftmessers zu sichern,
ist schließlich eine sog. Abwicklungsbremse erwünscht, welche bei Leerlaufschaltung,
bei Rückwärtsgangschaltung oder bei Abdrosseln des Motors, also bei plötzlicher
Unterbrechung des Sekundärmomentes, ein gewaltsames Absurren der gespannten Torsionsfeder
I16 verhindert. Denn eine derartige plötzliche und ungezügelte Abwicklung und Rückverdrehung
der Drehkraftmesserelemente würde zu einem stoßartigen Aufschlag der federvorspannenden
Klauenpaarei12 und ii1a und zu einer vorzeitigen Zerstörung des Drehkraftmessers
führen. Andererseits soll diese Bremse einer langsamen federkrafterzeugten Rückverdrehung,
wie sie im Schaltbetrieb vorkommt, keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzen,
um nicht das Belastungsbild zu verfälschen und die Schaltgenauigkeit zu verringern.
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Die in Abb. 2 und 3 gezeigte hydraulische Abwicklungsbremse erfüllt
diese Forderungen und bildet daher ein wichtiges Bestandteil des Erfindungsgegenstandes.
Sie ist außerdem noch zugleich als sekundäre Synchronisationsstoßbremse ausgebildet
und tritt damit an Stelle der in Abb. i gezeigten mechanischen Sperrvorrichtung
I03-IO3a-IO3b-I02-IOI-I00. Abb. 2 zeigt einen Teillängsschnitt durch den Drehkraftmesser,
der durch die hydraulische Anlage etwas verändert erscheint. Abb.3 zeigt diese Anlage
schematisch im Querschnitt.
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Die Teile 97-97a-98-99-IOO erscheinen gegenüber
dem
Ausführungsbeispiel (Abb. i ) eigentlich unverändert, ebenso das große Zahnrad
105 am antreibenden Drehkraftmesserelement und das Ritzel 104 am angetriebenen.
Die Achse des letzteren, to4a, ist aber in diesem Fall gut abgedichtet und treibt
einen Zahnradwälzkolben 121 einer normalen Zahnradölpumpe i22 an. 121 kämmt mit
einem zweiten Zahnradwälzkolben 12111, der auf der Achse 1041' sitzt. Beide Zahnräder
sind zwischen Pumpengehäuse 122 und Deckei 122a dicht eingesetzt. Die beiderseitigen
Anschlußkanäle 122b und 122c sind durch das Ventilgehäuse 1-22d miteinander verbunden,
so daß das Drucköl bei Drehung der Zahnrad kolben einen geschlossenen Kreislauf
vollführt. Um die gelegentlichen Leckverluste des Keislaufes nach außen auszugleichen,
ist an einer Stelle desselben ein automatischer Nachfüllzylinder 124 vorhanden.
In diesen wird bei Stillstand der Maschine von Zeit zu Zeit durch den Füllstutzen
i --4d neues Öl eingepreßt, welches den Flugkolben i244 gegen den Druck der Feder
124b hochdrückt. Das federbelastete Tropfventil i24 verbindet den Nachfüllzylinder
einseitig mit dem Kanal 1220-122d und ermöglicht einen Öldurchtritt von 124 nach
i22°, aber nicht umgekehrt. Wenn nun der Kanal i22 gerade als Saugkanal wirkt und
der Saugüberdruck im Pumpenkreislauf wesentlich geringer geworden ist als der durch
124b-124a erzeugte Überdruck im Nachfüllzylinder 124, so öffnet sich das Ventil
124d ein wenig und läßt so viel Öl nachfließen, wie seit der letzten Ventilöffnung
durch Lecken verlorengegangen ist.
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Dreht sich nun der angetriebene Zahnradkolben 121a im Sinne des Uhrzeigers,
wie es bei dieser Anlage bei sich abwickelnder Torsionsfeder 116 geschieht, so wird
Drucköl aus dem Kanal i22 nach dem Kanal iä2b herübergepumpt. Von hier aus strömt
es durch den zur Zeit offenen Kanal 12,511 des im Gehäuse i25 sitzenden Kolbenschiebers
i25 nach dem Kanal 123c im Ventilgehäuse 122d. Von da aus gelangt das Drucköl durch
das federbelastete einseitige Überströmventil 123b durch die Drossel 123d und den
anderen Kanal i22 nach der derzeitigen Saugseite der Pumpe zurück. Die Dr6sselnadel
123d wird von Hand so eingestellt und fixiert, daß ein langsamer Öldurchtritt und
somit eine geordnete, nicht zu rasche Abwicklung der Torsionsfeder.116, wie sie
zur Selbstschaltung erforderlich ist, ohne wesentlichen Widertand erfolgen kann,
während bei plötzlicher Unterbrechung des Sekundärmomentes, also bei Leerlauf, Rückwärtsgang
oder Motorabdrosselung, eine schädlich schnelle Abwickelung der Feder durch die
Drucköistauung bei 123d und den entsprechend vergrößerten Pumpwiderstand wirksamst
verhindert wird.
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Bei einem Aufwickeln der Feder 116 wird dagegen Drucköl von 122b nach
122u gefördert. Dasselbe tritt durch das gleichfalls einseitige, federbelastete
Überströmventil 123 in den Zwischenkanal. 123d und von hier aus durch den zur Zeit
gleichfalls geöffneten -Kanal 125b des Kolbenschiebers 125 und den anderen Kanal
12:211 nach der jetzt unten befindlichen Saugseite der Pumpe zurück. Bei diesem
letzteren Kreislauf braucht das Drucköl keine Drosselstelle zu durchströmen, so
daß diese Schaltung auch mit größerer Geschwindigkeit ohne merkbaren Pumpwiderstand
vollzogen werden kann. Dies entspricht den praktischen Bedürfnissen, denn die Verkleinerung
der Getriebeübersetzung soll möglichst rasch erfolgen, die Vergrößerung dagegen
langsamer, damit die Brennkraftmaschine Zeit hat, sich zu beschleunigen.
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Insoweit dient die dargestellte Pumpe als Abwicklungsbremse. Ihre
Schaltung als sekundäre Synchronisatiotissto(3bremse erfolgt durch den Kolbenschieber
125, welcher von der primären Synchronisationsstoßbremse 83 bis 98 über die Muffe
99 und den Hebel ioo gesteuert wird. Im Normalzustand wird bekanntlich der Druckölzylinder
85 der primären Bremse durch die entlasteten Gegenfedern 92 und 93 und ihre beweglichen
Stempel 9o und 9i in einer genauen Mittellage gehalten, wobei der Kolbenstangenbund
88 sich innerhalb des Gehäuseteiles 89 befindet. Diese Mittellage bewirkt über 85a,
96, 97, 97a, 98,
99 und ioo eine entsprechende Mittellage des Kolbenschiebers
125, wie sie auf Abb. 3 gezeigt ist und bei welcher sich die Schieberkanäle 125b
und 125a mit den zugehörigen Anschlußkanälen links und rechts überdecken, so daß
der Pumpenkreislauf in beiden Drehrichtungen geöffnet ist. Schaltet aber das Getriebe
infolge erhöhten Fahrwiderstandes auf eine niedrigere Gangstufe zurück, so zieht
der nacheilende Teil der Stufungseinrichtung über 72c und 83 den primären Bremskolben
84 stets um eine Schaltstrecke nach links, während 84 den Zylinder 85 infolge Druckölstauung
auf der linken Zylinderseite vorübergehend um annähernd die gleiche Strecke nach
links mitnimmt. Diese Linksverschiebung von 85-85a bewirkt ein Zusammendrücken der
Feder 92 und eine Rechtsverschiebung von 97a-98-99, wodurch wieder der Hebel ioo
den Kolbenschieber 125 nach links (Abb. 2) bzw. nach unten (Abb. 3) einschiebt.
Diese Abwärtsverschiebung bewirkt einen völligen Abschluß des unteren Schieberkanals
125a, während der obere Schieberkanal 125b, der bedeutend breiter ist als seine
Anschlußkanäle im Gehäuse i25, nach wie
vor völlig geöffnet bleibt.
Infolgedessen kann nach wie vor Drucköl aus 222b nach I22° gefördert werden, d.
h. der Drehkraftmesser kann unverändert in aufwickelnder Richtung weiterverdreht
werden und die GetriebeÜbersetzung unverzögert weiter verkleinern, wobei der angetriebene
Zahnradkolben i2ia weiter im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers gedreht wird.
Dagegen kann der nach erfolgter Umschaltung einsetzende Synchronistationsstoß nicht,
wie er bestrebt ist, das Getriebe wieder auf die frühere höhere Gangstufe zurückschalten,
denn der Drehkraftmesser ist einseitig gesperrt. Der angetriebene Zahnradkolben
12ia kann nicht im Sinne des Uhrzeigers gedreht werden und Drucköl aus i22 nach
i22b pumpen, weil das letztere aus i2 ,2b nicht wieder abfließen kann, solange der
Kanal 125" geschlossen ist. Erst wenn der Synchronisationsstoß abgefangen ist, wenn
dann das Drucköl im primären Bremszylinder 85 durch 87 und 86 in genügender
Menge nach der rechten Zylinderseite übergetreten ist und die gespannte Feder 92
über 9i und 88 den Zylinder 85-85a wieder in die Mittellage zurückgeschoben hat,
- wird auch der Kanal 125a durch den gleichfalls in die Mittellage zurückgekehrten
Kolbenschieber 125 wieder freigegeben, und der Drehkraftmesser kann wieder
nach beiden Richtungen unbehindert schalten.
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Die Umkehrung des geschilderten Vorganges tritt ein, wenn das Getriebe
bei absinkendem Fahrwiderstand auf eine höhere Gangstufe übergegangen ist und der
Synchronisationsstoß numnehr wieder auf die niedrigere Vorstufe zurückschalten will.
Jetzt wird der primäre Bremszylinder 85 nach rechts, die Muffe 99 nach links, der
Kolbenschieber 125 auf Abb. 3 nach oben bewegt. Hierdurch wird der Kanal i2gb abgeschlossen,
während der Kanal 125a, der gleichfalls breiter ist als seine Anschlußkanäle, nach
wie vor geöffnet bleibt. Dementsprechend kann der angetriebene Zahnradkolben i-gia
sich nur im Sinne des Uhrzeigers weiterdrehen und das Drucköl nur von i22c durch
die Pumpe nach 122b und von hier aus über r2ga, 123c, 123b, 122d und 123d nach dem
Kanal i22e zurückfließen. Mit-Ilin kann auch der Drehkraftmesser nur in der gleichen,
abwickelnden, übersetzungsvergrößernden Richtung unverzögert weiterschalten. Während
die entgegengesetzte Schaltrichtung gesperrt ist, bis die Feder 93 über den Stempel
9o und den Bund 88 den primären Bremszylinder 85-85a wieder in die Mittellage zurückgeschoben
hat, worauf der gleichfalls in die Mittellage zurückgekehrte Schieber 125 auch den
Kana112gb wieder freigibt und der Drehkraftmesser wieder nach beiden Seiten schalten
kann. Es sind noch zahlreiche andere Ausführungsmöglichkeiten für diesen Teil der
Erfindung denkbar, beispielsweise räumliche oder kinematische Umkehrungen in der
Anordnung und Schaltung der einzelnen Elemente. Auch kann die primäre Bremse an
Stelle der hydraulischen Bauart als pneumatische oder als Reibungsmitnehmereinrichtung
ausgeführt werden. Bei langsam greifenden Kupplungen zwischen Motor und Getriebe
können.ferner die Synchronisationsstöße derartig abgeschwächt werden, daß ein Zurückschalten
nicht mehr zu befürchten ist und die zeitweilige Drehkraftmessersperrung und die
ganze primäre Bremse fortgelassen werden kann. Die sekundäre Bremse bleibt dann
nur als Abwickelungsbremse bestehen. Die sekundäre Bremse kann ferner zwecks Massenausgleiches
in zwei parallel oder hintereinandergeschaltete Einheiten unterteilt werden. Sie
kann auch als Innenzahnradpumpe ausgeführt werden. ebenso kann das Antriebszahnrad
105 am angetriebenen Drehkraftmesserelement und die Pumpengehäuse am antreibenden
Element eingebaut werden.
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Auch die Art der Gangschaltung kann gegenüber dem Ausführungsbeispiel
auf Abb. i völlig verändert werden, ohne sich doch vom Haupterfindungsgedanken zu
entfernen. Um nämlich die Vorteile der Selbstschaltung voll ausnutzen zu können
und Fahrelastizität und Beschleunigungsvermögen auf ein Höchstmaß zu treiben, sind
zahlreiche Gangstufen und kleine Übersetzungssprünge erforderlich. Bei Diesellokomotiven
für Güterverkehr und Verschiebedienst erscheinen selbst zehn bis dreizehn Gänge
als nicht übertrieben,- also Gangzahlen, die bei Handschaltung schon wegen der -größeren
Häufigkeit des Umschaltens praktisch unmöglich sind. Aber auch bei Selbstschaltung
werden derart vielstufige Zahnräderwechselgetriebe durch die Vergrößerung von Herstellungskosten,
Qewicht und Raumbedarf unwirtschaftlich. Auch die Ineinanderschachtelung der Wellen
und der Zusammenbau der Kupplungen, wie sie auf Abb: i gezeigt worden sind, können
Gewicht und Raumbedarf nur in engen Grenzen beschränken. Die Ineinanderschachtelung
zählreicher Rohrwellen führt zu übergroßen Durchmessern der äußeren Wellen, und
die Nebeneinanderstellung zahlreicher @ Zahnradpaare führt zu übermäßiger Baulänge;
aus diesen Gründen erscheint die. Schachtelgetriebebauart nach Ab,b. i nur bis zu
etwa fünf oder sechs Gängen geeignet, also eine Gangzahl, welche für viele Fahrzeuggattungenunzureichend
erscheint.
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Es mußte deshalb ein anderer Ausweg gefunden werden, nämlich aus einer
gegebenen Zahl von Kupplungen und Zahnradpaaren
ein Maximum von
Gangstufen herauszuholen. Da nun bei den indirekten Gängen die Drehkraft zweimal
übertragen wird, einmal von der Primär- auf die Zwischenwelle und einmal von der
Zwischenwelle auf die Sekundärwelle, so können unschwer zwei Wechselgetriebe hintereinandergeschaltet
werden. Durch entsprechende Reihenfolge der Schaltungen und Bemessungen der Übersetzungssprünge
können alsdann die Gangzahlen beider Getriebe miteinander multipliziert werden.
Bei -höheren Zahlen als zwei ergibt diese Multiplikation steigend höhere Endzahlen
als die Addition der gleichen Zahl von Zahnradpaaren zu einem einzigen Wech= selgetriebe
üblicher Bauart. Hat zum Beispiel das erste Getriebe drei und das zweite vier Gänge,
so ergibt die Multiplikation bereits zwölf indirekte Gänge, die Addition dagegen
nur sechs, da das siebende Zahnradpaar noch für die feste Übersetzung zwischen Haupt-
und Zwischenwelle beansprucht wird. Noch eine weitere Ersparnis an Bauteilen ist
durch dieses sog. Doppelgetriebe erzielbar. Bekanntlich erfordert die Erfindung
für jede Gangstufe eine besondere, stoßfrei schaltende Kupplung, und diese zahlreichen
keibungskupplungen belasten Gewicht und Raumbedarf fast noch mehr als die Zahnräder;
sind aber zwei Getriebe hintereinandergeschaltet, so genügt es, insbesondere bei
kleineren und mittleren Anlagen, wenn das auf der Antriebsseite liegende primäre
Getriebe für jede seiner Gangstufen eine besondere, stoßfrei schaltende Kupplung
erhält, während das sekundäre Getriebe mit kleinen, starren Klauenkupplungen o.
dgl. ausgerüstet werden kann. Hat nun das primäre Getriebe nur zwei Gänge, das sekundäre
Getriebe drei oder vier, so sind mit nur zwei Reibungskupplungen insgesamt sechs
oder acht indirekte Gänge erzielt worden, wodurch auch große Gangzahlen wirtschaftlich
tragbar werden. Das primäre Getriebe erhält hierbei den kleineren Übersetzungssprung
und wird bei jeder Umschaltung gewechselt, so daß immer eine neue Reibungskupplung
zur Wirkung kommt und die Schaltungen völlig stoßfrei erfolgen. Auch der direkte
Gang läßt sich in diese Schaltfolge einordnen.
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Die Abb. q. bis 8 zeigen ein derartiges Ausführungsbeispiel der Erfindung
als Doppelgetriebe mit stationär gelagerten Zahnrädern. Abb.4 zeigt einen Längenschnitt
durch die Hauptachse, wobei zwecks größerer Verständlichkeit möglichst viele Einrichtungen
in eine einzige Schnittebene gebracht worden sind. Abb. G und Abb. 7 sind vergrößerte
Flächenschnitte durch den Brennstoffmultiplikator 213. Abb. 8 ist ein Querschnitt
in der Ebene E-F und verdeutlicht die Steuerglieder der Reibungskupplungen. Abb.
5 ist ein Schema der steuernden Kurvenbahnen 271, 273 und 130.
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Als Antriebskraft wird ein Dieselmotor finit luftloser Einspritzung
angenommen, der beispielsweise durch hubveränderliche Brennstoffpumpe 237 und schrägen
I,Tocken 233 geregelt wird. Die auch bei dieser Anlage vorgesehene Fahrgeschwindigkeitsregelung
wird durch den Brennstoffmultiplikatör 213 in neuartiger Weise bewerkstelligt.
Das Getriebe ist für Eisenbahntriebwagen bestimmt und hat daher keinen Rückwärtsgang;
der Fahrtrichtungswechsel erfolgt durch ein nachgeschaltetes, auf der Zeichnung
. nicht dargestelltes Kegelradivendegetriebe.Zwischen Wechsel- und Wendegetriebe
wird zweckmäßig noch eine Rutschkupplung eingebaut, die gleichfalls nicht dargestellt
ist.
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Die angetriebene Sekundärwelle i 19 (Abb. 4) ist bei iiga im
Gestell 175 gelagert. Sie ist mit dem Gehäusedeckel des Drehkraftmessers 11311 fest
verschraubt. An den Deckel 113a sind zwei hintereinandergeschaltete Zahnradpumpen
für Drucköl 121-i22 und 121-I22° angebaut. Diese Pumpen wirken als Abwicklungsbremsen,
weil das Drucköl in abwickelnder Drehrichtung eine Drosselstelle durchströmen muß.
Die ganze Anlage ist ähnlich der auf Abb.3 dargestellten, nur daß die Pumpe zwecks
Massenausgleichs in zwei einander gegenüberliegende Einheiten unterteilt ist. Eine
Synchronisationsstoßbremsung ist bei diesem Getriebe nicht vorgesehen, es findet
daher keine zeitweilige Sperrung des Drehkraftmessers statt; dementsprechend fallen
der Kolbenschieber 125 sowie die ganze primäre Bremse 83 bis 98 fort. Die
Wellen der antreibenden Zahnradkolben io4a und i046 werden mittels ihrer Ritzel
104e und io-. durch das große Zahnrad 1o5 angetrieben, das zum antreibenden Element
des Drehkraftmessers gehört. Der Deckel 113a ist mit dem Drehkraftmessergehäuse
113 und durch dieses mit Gehäuseansatz i i i und dem Kupplungsgehäuse i i
i6 fest verschraubt. Der Ansatz i i i ist bei 53b im Gestell 175 gelakert. Von innen
ist der Ansatz i i i mit einem Srhraubenmuttergewinde io8c versehen, welches das
Zapfengewinde 1o86 der Hülse 1o8 umschließt. Im Gehäuse i 13 ist der Ring
114 vierdrehbar angeordnet und wird durch das Schneckenzahnrad ii4a und die
Schnecke 115 gegenüber 113 fixiert. Das Kupplungsgehäuse i i ,b besitzt rechts zwei
einseitig wirkende Klauen i 1o, welche mit den Gegenklauen Toga der Hülse 1o8 korrespondieren.
Zwei weitere, links im Gehäuse i i i6 befindliche, im entgegengesetzten Drehsinne
einseitig wirkende Klauen i i ia können mit den Gegenklauen 112 der Hülse 1o8 in
Eingriff gebracht werden.
Die Teile i i9-I--I-122-I2Ia-I22e-104b-I04c__
I04.-I04.a-105-II3a-rI3-_II4.-II4a-I15-rII-IIIa-IIIb-I08c-I10 bilden das angetriebene
Element des Drehkraftmessers.
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Die Torsionsfeder 116 ist im Gegensatz zu der Bauart nach Abb. i nicht
spiralförmig, sondern schraubenförmig gewickelt. Um eine etwa in geometrischer Reihe
ansteigende Spannungskurve zu- erzielen, ist das Federband nach dem rechten Ende
zu verjüngt. Dieses Ende ist an dem rechts sichtbaren Innenflansch des Ringes 114
befestigt; das verstärkte linke Federende dagegen greift an dem links sichtbaren
-Flansch der Nabe 117 an, die zum antreibenden Element des Drehkraftmessers gehört
und die auf der antreibenden Sekundärwelle 2o9 aufgekeilt ist.
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Das antreibende Element des Drehkraftmessers besteht aus den Teilen
2oa-117@IO5. Auf der antreibenden Sekundärwelle 2o9 sitzt axial verschiebbar die
Hülse io8, welche durch Schiebekeile io8a mit 2o9 verbunden ist. Der rechte zylindrische
Teil von io8 ist mit Außengewinde ioßb versehen, welches in das Muttergewinde io8c
von iii eingreift.- Der mittlere scheibenförmige Teil von io8 trägt rechts und links
die Klauenpaare ioga und ii2; der linke zylindrische Teil der Hülse ist als Muffe
107 ausgebildet. Die Teile io8-io7-I08b-I08a-IO9a-II2 bilden das axial verschiebbare
Element des Drehkraftmessers.
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Die Axialstellung der Muffe io7 wird durch den. Muffenring io6d auf
die nicht umlaufende Stufungseinrichtung übertragen. Zwischenglieder sind der Muffenringzapfen
io6c und der einarmige, unten gegabelte Hebel io6a; dieser Hebel besitzt einen höhenverschiebbaren
Stützpunkt io6b und wird in der Höhenlage durch die Muffe io7 geführt.
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Der obere Zapfen io6 des Hebels io6a greift in den Stufungskreuzkopf
75 ein, der zum voreilenden Teil der Stufungseinrichtung gehört. An den Kreuzkopf
schließt links die Kurvenstange 75b mit doppelkeilförmiger Kurvenbahn. Auf der rechten
Seite wird 75 durch die Stufungsstange 75e fortgesetzt, die durch den zum nacheilenden
Teil gehörigen Federrahmen 72 hindurchführt und innerhalb des Rahmens den aufgekeilten
Bund 759 trägt. Die Teile 75-75b-75`-759 bilden den voreilenden Teil der Stufungseinrichtung.
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Innerhalb des Rahmens 72 sind die beiden Stempel 749 und 74 angeordnet;
sie sitzen links und rechts vom Bund 759 auf der Stange 75c und können auf ihr längs
verschoben werden. Zwischen ihnen sitzt außer dem Bund 75a noch der diesen umgebende
Flanschring 73, der am Federrahmen 72 angeschraubt ist. 8o ist die aufwärts schaltende,
79, die abwärts schaltende Stufungsfeder; beide sind gleich stark ausgeführt; sie
werden von außen durch die Querbügel des Federrahmens 72, 72d und 72b und von innen
durch ihre Stempel 74 und 74.a gespannt.
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Der Rahmen 72 ist oben an der durchgehenden Schaltschiene 72c angeschraubt.
Rechts wird er noch durch eine hohle Kolb-enstang e. 17 4 fortgesetzt, die durch
den Zylinder der sogenannten Stufungsbremse 174.a hindurchgeht und den Kolben i746
mitnimmt; dieser besitzt eine als Überströmkanal und Drosselstelle dienende enge
Bohrung 174.4, welche die rechte Zylinderseite. i74e mit der linken Seite 174e verbindet.
Der Zylinder 174a ist am Gestell 175 fest verschraubt.
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Auf der linken Seite ist die Schaltschiene 72e mit der Entriegelungseinrichtung
724-76-76a-76c und dem-Kurvenbahnkörper 72e fest verschraubt. 724 ist die Gleitführung
für die Kurvenstange 75b. 76 ist der Riegel, welcher durch die Blattfeder 7611 nach
oben gedrückt wird. Die Kurvenstange 75b ist durch eine Aussparung des Riegels hindurchgeführt.
Die untere Kante dieser Aussparung 76c ist doppelkeilförmig ausgebildet und reitet
auf der Kurvenbahn 75b. 130 ist die Kurvenbahn für das primäre Wechselgetriebe
mit Reibungskupplungen, während die Kurvenbahnen :273 und 271 das sekundäre Wechselgetriebe
mit Klauenkupplungen steuern. Die Teile 72-72a-72b-72c-724-72 c-I74-I74b-174d-73-76-76a-76`-273-27I-13o
bilden den nacheilenden Teil der Stufeneinrichtung. Die Teile 74-74_9-79-8o bilden
den Verbindungsteil.
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Der nacheilende Teil kann in der Längsrichtung gegenüber dem Gestell
um insgesamt sechs Gangstrecken, der voreilende Teil um ein weniges mehr, verschoben
werden; beide Teile sind leicht gleitend oder mittels Rollen oder Kugeln geführt;
die maximale Relativverschiebung des voreilenden Teiles gegenüber dem nacheilenden
ist nach jeder Seite gleich einer Schaltstrecke, worauf Umschaltung erfolgt.
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76b ist die am Gestell 175 angeschraubte Rastenbahn, welche
sieben Gangrasten, 76b,
76bi, 76b2 76b3, 76b4 76b5 76b0 und 766' enthält.
Die Gangrasten sind etwas breiter als der Riegel 76, um das Wiedereinschnappen
des Riegels zu sichern; das hierdurch entstehende geringe Bewegungsspiel des-nacheilenden
Teiles der Stufungseinrichtung wird durch entsprechende Leerstrecken der schaltenden
Kurvenbahnen unwirksam gemacht.
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Auf der Kurvenbahn 130 reitet, durch die starke Zugfeder 37 kräftig
angedrückt, die Rolle 131; diese gehört zu dem gestrichelt angedeuteten Kupplungshebel
36d-36. Die Kurvenbahn i3o isst einfach wirkend, und die Verbindung mit ihrer
Rolle 131 ist nur eine kraftschlüssige, damit die willkürliche Leerlaufschaltung
durchgeführt werden kann.
Der Kupplungshebel ist bei 36c im Gestell
175 gelagert. Der Arm 36d besitzt oben noch einen Ansatz, auf welchem die für die
Leerlaufschaltung bestimmte zweite Rolle 36e angebracht ist. Diese Rolle kann durch
die Leerlaufkurvenbahn 69a halb oder ganz angehoben werden. Im Betriebszustand ist
aber 6911 ganz zurückgezogen, und der Hebelarm 36a wird lediglich durch 130-13r
gesteuert. Der untere Hebelarm 36 ist gegabelt und irgendwie längs veränderlich
ausgebildet. Das Gabelende umgreift den Muffenringzapfen36b des Muffenringes 35.
Dieser Muffenring stellt die Verbindung zwischen der stationär angeordneten Stufungseinrichtung
und der umlaufenden Kupplungsmuffe 33 her.
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Die Muffe 33 sitzt verdrehbar und axial verschiebbar auf der Hohlwelle
43. In der Axialrichtung wird die Muffe vom Muffenring 35, in der Drehrichtung dagegen
von den Böcken 3a geführt, welche zum Kupplungsgehäuse 3-3b-3e gehören; die Muffe
läuft daher mit Primärdrehzahl um. Drei zur ,NZuffe 33 gehörige tangential verlaufende
Arme 263, 26q., 265 (Abb. 8) sind mit Zahnstangen versehen, .welche mit den Zahnrädern
260a, 261a, 262a kämmen. Diese Zahnräder sitzen auf drei radial verlaufenden, um
12o° gegeneinander versetzten Steuerwellen 26o, 261, 262, welche an ihren äußeren
Enden die Kurvenscheiben oder Nockenscheiben 260b, 261b, 262b tragen.
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1 ist die antreibende Primärwelle, welche direkt mit der Kurbelwelle
des Dieselmotors gekuppelt ist; sie ist bei 1a im Gestell 175 gelagert und gegen
Längsverschiebung gesichert; sie ist ferner mit dem Kupplungsgehäuse 3-3b-3e fest
verschraubt. Dieses Gehäuse läuft also mit Primärdrehzahl und dient zugleich als
Hauptschwungmasse der Antriebsmaschine. In dem. zylindrischen Gehäuseteil 3b gleitet
axial verschiebbar, aber undrehbar, der Zylinder 136a. Dieser besitzt links einen
breiten Innenflansch 136b, der als beweglicher Kupplungsring für die die Kupplungsscheibe
139 ausgebildet und mit einem geeigneten Kupplungsbielag armiert isst. Auf der rechten
Seite ist gleichfalls ein aufgeschraubter Innenflansch vorhanden, welcher bei entsprechender
Drehstellung, von den Nocken der Kurvenscheiben 26ob-261b-262b nach rechts gezogen
werden kann. In dem Zylinder 136a gleitet ein weiterer Zylinder 137" (Abb. 8), der
gegenüber 136a und gegenüber 3b gleichfalls axial verschiebbar, aber undrehbar angeordnet
ist. Sein linker Innenfiansch 137 ist als beweglicher Kupplungsring für die Kupplungsscheibe
1q.2 ausgebildet und ebenfalls armiert. Sein rechter Innenflansch 137b kann bei
entsprechender Drehstellung von den Nocken der Kurvenscheiben 260b-261b-262b nach
links geschoben werden. Durch Längsschlitze in den Zylindern sind Ankerschrauben
durchgezogen, welche die Gehäuseteile 3b und 3a miteinander verbinden und zugleich
die Zylinder in der Drehrichtung führen.
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Zwischen den beiden beweglichen Kupplungsringen 136 und
137 sind Druckfedern 138 angeordnet, welche die Kupplungsringe auseinanderzudrücken
suchen. Wenn der bewegliche Kupplungsring 136, wie Abb. 4 darstellt, durch die entsprechende
Drehstellung der Kurvenscheiben 260b-261b-262b von eben denselben freigegeben worden
ist, so drücken ihn die Federn 138 kräftig nach links gegen die Kupplungsscheibe
139. Diese letztere sitzt etwas axial verschiebbar, aber undrehbar auf den Zapfen
139a, welche die Verbindung mit der Kupplungsnabe 139b und der Kernwelle 1q.0 herstellen.
Durch schwache Federn an den Zapfen 139a wird die Scheibe 139, solange sie freigegeben
ist, in eine freie Mittellage nach rechts geschoben. Die viel stärkeren Federn 138
nehmen aber die Scheibe nach links mit und pressen sie gegen die am Gehäuse 3 befindliche,
den festen Kupplungsring bildende Armierung 3d. Hierdurch wird die Scheibe 139 in
der Drehrichtung vom Gehäuse 3-3b-3 mitgenommen und eingerückt. Die andere Kupplungsscheibe
1q.2 ist auf Abb.4 in ausgerückter, freier Mittellage gezeigt. Die Drehstellung
der Kurvenscheiben 26ob-261b-262b hat die Teile 137b-137-137, entgegen dem Druck
der Federn 138, nach links geschoben. Dementsprechend ist der bewegliche Kupplungsring
137 von der Scheibe 142 abgehoben, und diese wird durch die schwachen Federn auf
den Zapfen 142a in die Mittellage geschoben, welche sie von ihrem festen Kupplungsring
3e abhebt.
-
Die Zapfen 142a sitzen auf der Kupplungsnabe 142b, welche auf der
Hohlwelle 143 aufgekeilt ist. Diese letztere ist weiter .rechts im Gehäuse 175 bei
143a gelagert. Weiter links stützt sie sich auf die Muffe 33 und durch diese auf
das Gehäuse 3a sowie auf die Kernwelle 14o, die wieder von der Welle 1 gestützt
wird.
-
Auf der Hohlwelle 143 ist rechts das größere Primärzahnrad 153 aufgekeilt,
welches mit dem Zahnrad 154 der Zwischenwelle 39 dauernd im Eingriff steht. Auf
der Kernwelle 14o befindet sich rechts das kleinere Primärzahnrad 151, welches mit
dem Zahnrad. 152 der Zwischenwelle 39 kämmt; an dem scheibenartigen Ansatz des Zahnrades
151 sind rechts die Stirnklauen 167 angeordnet, die mit den Gegenklauen 17o der
Muffe 166 in Eingriff gebracht -werden können.
Die Teile 1, 3,
3a, 3b, 3`, 3d, 3e, 136a, 136b, 137°, 137b, 133, 33, 260a, 260b, 261; 261b,
262a, 262b, 263, 26q., 265 bilden den antreibenden Primärteil und laufen immer mit
Primärdrehzahl. Die Teile 139a, 139b, 143-153 bilden den angetriebenen Primärteil
der größeren Gangstufe des primären Reibungskupplungsgetriebes. Die Teile 142a,
142b, 140, 151-r67 bilden den angetriebenen Primärteil der kleineren Gangstufe des
primären Reibungskupplungsgetriebes; zugleich dienen sie zur Herstellung eines direkten
Ganges unter Ausschaltung des primären wie des sekundären Getriebes.
-
Die Zwischenwelle 39 ist bei 43, 44 und 45 im Gestell 175 gelagert.
Das Zahnrad der kleineren Gangstufe 154 ist fest auf der Welle 39 aufgekeilt; das
Zahnrad der kleineren Gangstufe 152 sitzt verdrehbar auf der Welle 39, ist aber
durch einen Rollenfreilauf 1.5211 im antreibenden Drehsinne mit 154 und 39 gekuppelt.
So kann wohl Kraft von 151-152 auf 39 übertragen werden, aber nicht umgekehrt.
-
Der Zahnradkörper 155-157-159 ist auf der Welle 39 fest aufgekeilt.
Das kleinste Zahnrad 155 steht mit dem großen Zahnrad 156 in dauerndem Eingriff;
das mittlere Zahnrad I57 kämmt mit dem Zahnrad 158, das große Zahnrad 159 kämmt
mit dem Zahnrad 16o. Diese drei Zahnradpaare bilden das sekundäre Getriebe. Die
Zahnräder 156, I58 und 16o sitzen, jedes für sich verdrehbar, aber gegen Längsverschiebung
gesichert, auf der angetriebenen Sekundärwelle 20a. Das Zahnrad der kleinsten Gangstufe,
z56, ist auf der linken Seite mit Stirnklauen 171 versehen, welche mit den Gegenklauen
168 der Muffe 166 in Eingriff gebracht werden können; diese Muffe sitzt axial verschiebbar
auf der Welle 20a und ist durch Schiebekeile 1,61 gegen Verdrehung gesichert. Die
axiale Stellung der Muffe 166 wird durch die Schaltgabel 19o gesteuert; diese Schaltgabel
gehört zur Hülse 169, welche auf der Führungsstange I92 parallel zur - Hauptachse
verschoben werden kann; die Stange 192 ist am Gestell 175 befestigt.
-
Das Zahnrad des mittleren sekundären Ganges 158 ist auf der rechten
Seite mit Stirnklauen 17z ausgerüstet, welche mit den Gegenklauen 163 der Muffe
162 in Eingriff gebracht werden können. Das Zahnrad des großen Ganges 16o besitzt
auf der linken Seite Stirnklauen 173, die mit den zur gleichen Muffe gehörigen Gegenklauen
164 in Eingriff gebracht werden können. Die Muffe 162 sitzt längs verschiebbar auf
der Welle 20a, ist aber in der Drehrichtung durch Schiebekeile 161a angeschlossen.
Die axiale Stellung der Muffe 162 wird durch die Schaltgabel I91 und die Schalthülse
165 beherrscht; die Hülse 165 sitzt ebenfalls längs verschiebbar auf der Führungsstange
192.
-
Um eine genaue und trotzdem nachgiebige Übertragung der Schaltimpulse
zu bewirken, besitzt jede der beiden Hülsen zwei schwache, nach Art der Stufungsfedern
ausgebildete entlastete Zwillingsfedern 197-I98 und 199-2o0. Bei der Hülse 165 ist
diese Einrichtung deutlicher zu sehen. Auf der Außenseite werden hier die Federn
durch die mit der Hülse verschraubten Gleitmanschetten begrenzt; nach innen hin
dagegen werden die Federn durch die in der Hülse sitzenden beweglichen Stempel 20I
und 203 gespannt, welche den Stempeln der Stufungseinrichtung 74 und 74.a und den
Stempeln 195-I96 der Hülse 169 entsprechen. Zwischen den Stempeln befinden sich
zwei einander gegenüberliegende, zur Hülse gehörige Anschläge 2o2, welche die Stempel
in der Mittellage abfangen. Außen sind die Hülsen mit zwei Längsschlitzen versehen,
wie auf der Hülse 169 besser sichtbar; durch diese Längsschlitze greifen Gelenkgabeln
mit ihren Zapfen 193 und 194 hindurch und in den Zwischenraum zwischen den beiden
Stempeln hinein. Durch eine Längsbewegung einer dieser beiden Gelenkgabeln wird
also nicht gleich ihre Hülse zwangsläufig mitgenommen, sondern zunächst nur der
in der Bewegungsrichtung liegende Stempel, der dann den Schaltimpuls durch die zusammengedrückte
Feder auf die Hülse überträgt. Der andere Stempel wird hierbei durch die Anschläge
2o2 abgefangen und kann nicht nachrücken.
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Die Schaltgelenkgabeln 193 und 194 sind an die Winkelhebel 274 und
275 angelenkt, deren Zapfen 270 und 272 von den Kurvenbahnen 271 und
273 'gesteuert werden. Jee nach der Längsstellung dieser Kurvenbahnen befinden
sich die Zapfen in ihrer Senk-, ihrer Mittel- oder ihrer Scheitellage. Die Senklage
führt zu einer Rechtsstellung der zugehörigen Hülse und Muffe, die Mittellage zu
einer Mittelstellung, die Scheitellage zu einer Linksstellung. Dementsprechend werden
die verschiedenen Klauenpaare ein- und ausgerückt; in der Mittellage läuft jede
Muffe nach beiden Seiten hin frei.
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Durch die Steuerhebel 2o4, 205 und 2o6 kann der willkürliche
kleine Gang eingeschaltet werden, der bei diesem Ausführungsbeispiel mit der, zweiten
Gangstufe gefahren wird. Durch ein scherenartiges Zusammenziehen der beiden. Hebel
2,05 und 2o6 " wird hierbei die Schaltgabel I91 und mit ihr die Hülse 165
und die Muffe 162 zwangsläufig in die Mittelstellung gebracht, ohne Rücksicht auf
die vom Zapfen 272 angegebene automatisch geschaltete Stellung. Die Federn
müssen
hierbei nachgeben. Gleichzeitig wird die Schaltgabel igo durch den Hebel 204 zwangsläufig
nach rechts geschoben, gleichfalls ohne Rücksicht auf die von der automatischen
Schaltung angegebene Stellung des Zapfens 270. Hierdurch werden die Klauenpaare
167-17o, 172-163 und 164-173 außer Eingriff gebracht, und die größeren sekundären
Gänge über 157-158 und 15g-i6o sowie der direkte Gang über i4o-2oa ausgeschaltet
und gleichzeitig das Klauenpaar 168-171 gekuppelt und der kleine sekundäre Gang
über 155-156 eingerückt.
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Wie ersichtlich, bezieht sich dieser Teil der übergeordneten willkürlichen
Schaltung lediglich auf das sekundäre Getriebe, während die Wahl der beiden primären
Übersetzungen über 151-15 oder 153-15q. auch in diesem Falle der automatischen Schaltung
überlassen bliebe. Deshalb wird bei der willkürlichen Schaltung auch das primäre
Getriebe auf eine bestimmte, und zwar auf die größere Gangstufe, gebracht. Der die
Hebel 204-205-2o6 steuernde, auf der Abbildung nicht sichtbare Preßlufthilfszylinder
dient zugleich zur Steuerung der Kurvenbahn 69a und schiebt sie bei dieser Schaltung
so weit nach links, daß die Ebene A-B unter die Rolle 36e zu liegen kommt. Hierdurch
wird der Hebelarm 361
ohne Rücksicht auf die Stellung der Kurvenbahn 130
von der Rolle 36e soweit angehoben, daß der Muffenringzapfen 36b in die Ebene I-IL
rückt, wodurch die Kurvenscheiben 26ob-36ib-262b die Kupplung 139 ausrücken
und die Kupplung 142 einrücken, so daß also das primäre Getriebe zwangsläufig mit
dem großen Gang über 153-154 arbeitet. Bei vielgängigen Getrieben erscheint die
Verwendung des zweiten Ganges zum Manövrieren zweckmäßig, auch können mehrere willkürliche
Gangstufen ausgeführt werden.
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Bei Wiederausschaltung des willkürlichen kleinen Ganges gehen die
Hebel 204-2o5-2o6 wieder in ihre Anfangsstellungen zurück, und die Teile 16g-igo-i66
richten sich wieder kraftschlüssig nach der Position des Zapfens 27o, die Teile
165-igi-i62 dagegen nach dem Zapfen 272. Durch das gleichzeitige Zurückgehen der
Kurvenbahn 69a wird auch der Hebelarm 36d freigegeben; stand nun seine Rolle 131
gerade über einer Scheitelposition der Kurvenbahn 130, so tritt nur eine Last-,
aber keine Lagenänderung des Hebels ein; stand die Rolle aber über einer Senkposition,
so rückt der Hebelärm nach unten, schaltet die Kupplung 142 aus und die Kupplung
139 ein.
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Durch den Zapfen 176 ist der Kurvenbahnkörper 72e und dadurch der
nacheilende Teil der Stufungseinrichtung mit dem Winkelhebel 176a verbunden. Dieser
Hebel ist bei 176b am Gestell gelagert. Sein oberer Arm greift durch einen Schlitz
in das zylindrische, am Gestell 175 verschraubte Steuergehäuse 179. Das Ende
des Hebelarms ist gegabelt und ist durch Muffenringzapfen 177 an die Muffe
178 angeschlossen. 278a ist ein zum Muffenring gehöriger Führungszapfen, der am
Gehäuse 179 senkrecht verschiebbar geführt ist. Die Muffe 178 ist mit der Nabe des
Bremistoftmultiplikators 213 verschraubt und sitzt axial verschiebbar auf der hohlen
Steuerwelle 181; in der Drehrichtung wird sie durch Schiebekeile i8ia von der Welle
181 mitgenommen; ihre Axialstellung dagegen wird vom Muffenringzapfen 177 und über
176 vom nacheilendenTeil derStufungseinrichtung beherrscht. Die Steuerweile 181
ist unten bei i8rb und oben in der Mähe der Kurvenscheibe 186 im Gehäuse 179 drehbar,
aber axial unverschiebbar gelagert. An ihrem oberen Ende besitzt sie ein kräftiges
Scharnier, an welches die Handkurbel 68 angelenkt ist. In der Drehrichtung sind
Kurbel und Welle starr verbunden, dagegen kann die Kurbel um einen größeren Winkel
hochgeklappt werden. Ein derartiges Anheben der Kurbel 68 wird durch den Zapfen
183 und die Zugstange 182 sowie das Kugelgelenk 184 auf den Hebel 185 übertragen.
Die Kurbelverdrehung wird durch 184 aufgenommen; der Hebel selbst ist im Gehäuse
179 gelagert und steuert den nicht dargestellten Preßlufthilfszylinder. Ein geringes
Anheben der Kurbel 68 führt hierbei zur Einschaltung des willkürlichen kleinen Ganges,
ein größeres Anheben zur Leerlaufschaltung.
-
Diese Leerlaufschaltung wird bewirkt, indem der Preßluftkolben die
Kurvenbahn 69a ganz nach links schiebt, bis die Ebene C-D unter die Rolle 36e gerückt
wird. Hierdurch wird der Hebelarm 36a ziemlich weit nach oben gezogen und die Rolle
131 selbst von einer Scheitelposition der Kurvenbahn 130 abgehoben. Der Muffenringzapfen
36b rückt hierbei bis in die Ebene L-1VI nach rechts, und die entsprechend geformten
Kurvenscheiben 26ob, 261b und 262b rücken infolge ihrer Drehstellung beide Reibungskupplungen
142 und 139 aus, so daß die Verbindung zwischen dem antreibenden Primärteil
und dem Getriebe vollständig gelöst ist.
-
Während dieser Leerlaufschaltung kann das nachgeschaltete Wendegetriebe
umgesteuert und dadurch die Fahrtrichtung geändert werden.
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Durch eine nicht dargestellte Feder wird die Kurbel 68 nach unten
gezogen; bei Wiederfreigabe kehrt sie daher in die Anfangsstellung zurück; der Preßluftkolben
bewegt die Kurvenbahn 69a wieder nach rechts, und
die Rolle 36e
gleitet mit dem Hebelarm 36d abwärts, bis die Rolle 131 wieder auf die Kurvenbahn
13o aufsetzt und die automatische Schaltung wieder in Wirksamkeit tritt. Durch die
Drehmomentunterbrechung ist inzwischen vom Drehkraftmesser und von der Stufungseinrichtung
bis zum direkten Gang herauf geschaltet worden. Die Rolle 131 kommt daher in eine
Senkposition der Kurvenbahn 13o; der Muffenring 36b wird bis in die Ebene G-H nach
links verschoben, und die Kupplung 139 wird von den Kurvenscheiben 26ob-26ib-262b
eingerückt. Ob dieser große Gang alsdann erhalten werden kann, oder ob wieder eine
Zurückschaltung erfolgt, hängt von der neuen Belastung ab.
-
Die K4rbel68 besitzt rechts unten einen Zeiger, der über der kreisbogenförmigen
Skala 66b läuft; um ungewollte Drehbewegungen der Kurbel zu verhindern, kann dieser
Zeiger federnd-in eine stumpfe Verzahnung eingreifen. Die Skala ist mit Geschwindigkeitsmarken
versehen, wie 5, io, 15, 20, 25 bis beispielsweise 125, welche die Stundenkilometerzablen
angeben, die bei der. betreffenden Kurbelstellung und verhältnismäßig nicht zu hohem
Fahrwiderstand ungefähr durchfahren werden. Ein Rückwärtsgang ist bei dieser Skala
nicht angegeben, da hierfür ein besonderer Umschalthebel dient. Um die Kurbel
68 auf die niedrigen Fahrgeschwindigkeiten unterhalb io Stundenkilometer
zurückdrehen zu können, muß sie bis über die links sichtbare Erhöhung 66° angehoben
werden, wodurch über i83-184-185 und den Preßluftzylinder, die Kurvenbahn 69d und
die Hebel 204-:2o6 in Bewegung gesetzt und der willkürliche kleine Gang eingeschaltet
wird; die auf der Steuerwelle 18i sitzende Kurvenscheibe 186 steuert hierbei durch
ihre Drehstellung die Begrenzung der Preßluftkolbenbewegung. Um die Kurbel 68 noch
weiter nach links bis in die Nullstellung zurückdrehen zu können, muß sie noch weiter
bis über den Vorsprung 66d angehoben werden; die entsprechende Weiterverdrehung
der Kurvenscheibe 186 gibt den Preßluftkolben vollständig frei. Über 183-i84-i85
wird das Luftventil geöffnet, und die ganz nach links geschobene Kurvenbahn 69a
schaltet auf Leerlauf. Diese Stellung ist insbesondere für längere Leerlaufperioden
bestimmt; im übrigen kann auch in jeder anderen Drebstellung der Kurbel 68 durch
einfaches Anheben derselben Leerlauf bewirkt werden. Die Teile 66b, 66c und 66d
sind auf dem Steuergehäuse 179 aufgeschraubt und gehören somit zum Gestell.
-
Der Brennstoffmultiplikator 2i3 hat etwa die Form eines stufenförmigen
Kurvenzylinders oder schrägen Nockens. Ex wird zur Erleichterung der Herstellung
am besten aus einer Reihe von einzelnen Scheiben zusammengesetzt und verschraubt.
Diese Scheiben bestehen zunächst aus .den aktiv steuernden Kurvenscheiben 213-2I31-2I32-2133-213J--2135-2136-213
7, die nicht schräg ausgeführt sind, und aus den breiteren, teilweise geschrägten
Zwischenlagen, welche nur den Zweck haben, die Tasterkugel 216 bei axialen Verschiebungen
sanft von der einen auf die andere Kurvenscheibe hinüberzuleiten; sie passen sich
nach den Seiten zu der Form der benachbarten Kurvenscheiben an. Auf einer der Kurvenscheiben
sitzt, durch Federkraft angedrückt, die Tasterkugel216, welche in dem Tasterkolben
2i4 -drehbar gelagert ist. Der Tasterkolben 2i4 ist senkrecht zur Steuerwellenachse
verschiebbar und wird von der im Steuergehäuse i79 angeschraubten Hülse 2i5 geführt.
Die Kurvenscheibe 213-2i31 ist für den ersten, die Scheibe2I3-213? für den zweiten
Gang bestimmt usw. Die Scheiben 213-2 13' und 213-2137 sind auf den Abb.
6 und 7 im Querschnitt vergrößert gezeigt. Jede Kurvenscheibe hat einen inneren
Grundkreis, bei welchem die Kugel 216 der Steuerwellenachse am nächsten kommt, und
einen äußeren Grundkreis, bei welchem sie sich am meisten von dieser Achse entfernt.
Zwischen beiden Grundkreisen befindet sich die in Archimedesscher Spirale-verlaufende
Steigung. Der innere und der äußere Grundkreis sind bei allen sieben Kurvenscheiben
gleich groß; lediglich die verbindende Steigung ist bei jeder Kurvenscheibe eine
andere. Der Brennstoffmultiplikator steuert die Treibölmenge, die in die einzelnen
Zylinder des Dieselmotors von der Brennstoffpumpe für jedes Arbeitspiel eingespritzt
wird; er bestimmt somit die Motorleistung. Der innere Grundkreis der Kurvenscheiben
entspricht jener Mindesteinspritzmenge, die für Leerlauf erforderlich ist, während
der äußere Grundkreis der maximalen Motorleistung entspricht.
-
Die axiale Stellung des Brennstoffmultiplikators 213 wird bekanntlich
vom nacheilenden Teil der Stufungseinrichtung 72e über 176, 176a, 176b, 177, 178a
und 178 bestimmt. Befindet sich der nacheilende Teil und das Getriebe im fünften
Gang, wie Abb.4 zeigt, so befindet sich die Kurvenscheibe 213-2i35 in der Horizontalebene
der Kugel 216 und ist daher einzig und allein wirksam. Die Stellung des nacheilenden
Teiles der Stufungseinrichtung entspricht immer, wenn auch nur angenähert, dem Fahrwiderstand,
da er ja vom voreilenden Teil und dieser wieder vom Drehkraftmesser gesteuert wird.
Ist also der Fahrwiderstand sehr angestiegen, so wird der Drehkraftmesser
das
Getriebe auf eine niedrige Gangstufe schalten und dadurch auch eine entsprechende
Kurvenscheibe des Brennstofftnultiplikators in Tätigkeit setzen. Diese wieder hat
eine der Belastungsgröße angepaßte Steigung und kann nun selber wieder die Motorleistung
durch verstärkte Treiböleinspritzung so weit steigern, daß die aus der Drehstellung
- des Multiplikators abgeleitete Fahrgeschwindigkeit erhalten bleibt, selbstredend
nur im Rahmen der Motorhöchstleistung. Bei der dargestellten Anlage wird also die
Drehstellung sämtlicher Kurvenscheiben durch die Stundenkilometerkurbel 68 bestimmt,
während die automatische Schaltung bestimmt, welche von den verschiedenen Kurvenscheiben
steuert. Die Motorleistung ist mithin gleich dem Produkt der miteinander multiplizierten
Werte: eingestellte Fahrgeschwindigkeit mal abgewogenem Fahrwiderstand. Letzterer
allerdings nur angenähert und bereits gestuft.
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Bei niedriger Belastung und den ihr entsprechenden Kurvenscheiben
ist die Steigung eine geringe; die auf Abb.6 gezeigte Kurverscheibe der direkten
Gangstufe 213-2i3' kann von der Nullstellung aus um 3190 verdreht werden,
bis der äußere Grundkreis und damit die Motorhöchstleistung erreicht ist. Ist also
infolge niedrigen Fahrwiderstandes der siebente Gang eingeschaltet, so wird sich
die effektive Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges innerhalb des ganzen Schaltbereiches
nach der eingestellten Fahrgeschwindigkeit richten.
-
Bei hoher Belastung, insbesondere bei der Kurvenscheibe der ersten
Gangstufe 213-2131 (Abb. 7), ist die Steigung entsprechend schärfer und umfaßt nur
noch 280 bis zur Erreichung des äußeren Grundkreises und des maximalen radialen
Ausschlages der Kugel 416. Dieser Verdrehungswinkel entspricht z. B. einem Schnelligkeitswert
von 11 Stundenkilometern. Also nur bis zu dieser Grenze kann das Fahrzeug durch
Verdrehung der Kurbel 68 effektiv beschleunigt werden, solange infolge Überlast
der erste Gang wirksam ist. Wird die Kurbel 68 noch weiter verdreht, so rollt
216 auf dem äußeren Grundkreis der Scheibe 213-2131 ab, ohne ihren radialen Ausschlag
und die bereits maximale Motorleistung weiter zu verändern. Es ist also in diesem
Fall eine zunächst unwirksame Schaltung. Durch einen auf der Zeichnung nicht dargestellten,
um die gleiche Achse wie die Kurbe168 verdrehbaren, vom nacheilenden Teil der' Stufungseinrichtung
gesteuerten Maximalzeiger kann übrigens der Fahrer jederzeit erkennen, welche Gangstufe,
«-elche Belastung und welche erzielbare Höchstgeschwindigkeit zur Zeit gültig ist:
sobald die Kurbe168 diesen Maximalzeiger in ihren Verdrehungswinkel überholt, wird
die Differenz zunächst praktisch unwirksam. Wenn aber nachträglich der Fahrwiderstand
sinkt und das Getriebe auf eine höhere Gangstufe umschaltet, so wird die zuvor eingestellte
und nicht erreichbar gewesene Schnelligkeit doch noch erreicht, und zwar, indem
die Kugel 216 infolge der Drehstellung des Scheibenkörpers 213, auch nach vollzogenem
Wechsel der Kurvenscheiben, auf dem äußeren Grundkreis oder doch in der Nähe desselben
verbleibt, also eine Stellung, welche der gesunkenen Belastung nicht mehr entspricht
und daher zu einer Beschleunigung des-Fahrzeuges führt. e Der radiale Ausschlag
der Kugel 216 und des Kolbens z14. kann übrigens nicht direkt zur Regelung der Brennstoffpumpen
benutzt werden, sondern er wird mit dem Ausschlag eines Drehzahlreglers in Reihe
geschaltet, damit der gewünschte Regeleffekt eintritt und die Motordrehzahl das
Produkt der Getriebeuntersetzung, multipliziert mit der eingestellten Fahrgeschwindigkeit,
bildet. Man kann hierbei den neuartigen Regelgedanken in folgender Weise entwickeln:
Der Drehzahlregler erhält die Motordrehzahl in üblicher Weise in einem bestimmten
Bereich, indem er bei unbeabsichtigter Beschleunigung weniger, bei Verlangsamung
mehr Treiböl einspritzen läßt; durch eine von Hand gesteuerte Verstelleinrichtung
im Reglergestänge kann nun, gleichfalls in üblicher Weise, dieser vom Regler eingehaltene
Drehzahlbereich, beispielsweise zwischen 150
und 15oo minutlich, willkürlich
verstellt werden; diese Funktion übernimmt die Kurbel 68. Da nun aber diese willkürliche
Verstellung lediglich auf die Motor- und Primärdrehzahl einwirkt, die Untersetzung
des Getriebes aber bei verschiedenen Fahrwiderständen-eine völlig verschiedene ist,
so wird die Sekundärdrehzahl und damit die Fahrzeuggeschwindigkeit von dieser willkürlichen
Regelung nicht durchgreifend erfaßt. Der Regler kann auf eine .niedrige Motordrehzahl
,eingestellt sein; aber infolge Absinkens des Fahrwiderstandes und Selbsteinschaltung
des direkten Ganges kann das Fahrzeug trotzdem auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigt
werden, ebenso wie bei Erhöhung des Fahrwiderstandes eine Zurückschaltung des Getriebes
auf kleine Gangstufen und infolgedessen eine weitere Fahrzeugverlangsamung eintritt,
obwohl die Motorleistung vielleicht noch gar nicht völlig ausgenutzt ist, also bei
gleicher Reglerstellung trotzdem steigende oder fallende Fahrschnelligkeiten. Daher
müßte der Fahrer auch bei dem erfindungsgemäßen automatischenWechselgetriebe
doch
noch immer seine .Aufmerksamkeit auf die Regiereinstellung lenken und dieselbe andauernd
dem Fahrwiderstand und dem Untersetzungsverhältnis anpassen, um die jeweils gewünschte
Fahrgeschwindigkeit zu erzielen und aufrechtzuerhalten. Deshalb wird die direkte
Reglerverstellung durch den Gas- oder Brennstoffhebel verlassen und der beschriebene
Brennstoffmultiplikator zwischen die willkürlichen Hebel, nämlich die Kurbel 68
und das Reglergestänge 2i8, eingeschoben. Dieser Brennstoffmultiplikator hat, beschrieben
für jede Gangstufe, eine andere Kurvenscheibe, deren eigentümliche Steigung die
eigentümliche Untersetzung dieser bitreffenden Gangstufe kompensiert; nur so ist
eine direkte Beeinflussung der Sekundärdrehzahl und Fahrzeuggeschwindigkeit durch
die Handkurbel möglich, indem eben das Untersetzungsmoment aus der Handregelung
künstlich ausgeschaltet wird.
-
Regler und Brennstoffmultiplikator werden hierzu hintereinandergeschaltet,
wobei die Reihenfolge gleichgültig ist. Auf Abb. 8 ist der Brennstoffmultiplikator
vorgeschaltet, wobei sich der Ausschlag seines Tasterkolbens 214 auf den Hebel 2r7
überträgt, der bei 218 am Steuergehäuse 179 gelagert ist. Der obere Hebelarm wird
durch die Zugfeder 2i9 nach links gezogen und drückt hierdurch auch die Kugel 2T6
gegen den Brennstoffmultiplikator 2913. Der untere Hebelarm ist bei 218a an das
rechte Ende der Stange 218b angelenkt; links ist diese Stange mit dem oberen Hebelarm
des Winkelhebels 22o verbunden. Der linke Arm von 22o wird durch die Zugfeder 22oa
nach oben gezogen und verstärkt - hierdurch den Linksdruck von 216; im übrigen ist
dieser Hebelarm durch die Stange 221 mit dem Schwinghebel 222 gekuppelt. Dieser
Schwinghebel 222 ist links an der äußeren -Reglerschiene 2,24 gelenkig gelagert,
rechts dagegen besitzt er eine in Archimedesscher Spirale verlaufende, doppelt wirkende
Kurvenbahn 223; er wirkt dadurch als Spiralkeil. In der Kurvenbahn 223 gleitet der
Zapfen 225b, der zur inneren Reglerschiene 225 gehört. Beide Reglerschienen 224
und 225 können mehr oder weniger ineinandergeschoben werden. Der Grad der Ineinanderschiebung
und damit die Länge der Gesamtschiene 22q.-225 wird durch die Höhenstellung der
Spiralkurvenbahn 223 und somit indirekt vom Radialausschlag der Kugel 216 bestimmt.
Durch diese Verlängerung oder Verkürzung des Reglergestänges wird die Drehzahl des
antreibenden Dieselmotors geändert.
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Die äußere Schiene 224 ist durch den Hebel 229, den Muffenringzapfen
23o und den Muffenring 231 mit der Nockenhülse der Brennstoffpumpe 233 verdrehbar
verbunden. Diese Nockenhülse 233 sitzt axial verschiebbar, aber durch Schiebekeile
gegen Verdrehung gesichert, auf der Pumpenwelle 232. Die Hülse 233 'besitzt eine
der Motorzylinderzahl entsprechende Anzahl von schrägen Nocken, von denen auf der
Abb.4 die Nocken 234 und 235 sichtbar sind. 236 bezeichnet die Rolle des zu 23q_
gehörigen Stößels 237, an den der nicht dargestellte Pumpenkolben angeschlossen
ist.
-
Die innere Schiene. 225 ist durch den Zapfen 225e, den Winkelhebel
226 und die Stange 227 an- den Reglerhebel 228a angeschlossen; dieser letztere
ist in der üblichen Weise auf der einen Seite am Gestell gelagert und in der gegabelten
Mitte durch Zapfen und Muffenring an die Muffe des Federreglers-2.28 angelenkt.
Die Gesamtschiene 22q.-225 kann gegenüber dem Gestell verschoben werden.
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Praktisch ist natürlich ein direkter Einbau des Federreglers auf der
Brennstoffpumpenwelle vorzuziehen; zur übersichtlicheren Darstellung des Regelverfahrens
wurde aber die abgebildete Anordnung gewählt.
-
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel awird der Hub und das spezifische
Fördervolumen der Brennstoffpumpenkolben wie bei dem Deutzer Fahrzeugdieselmotor
durch Axialv erschiebung der Nockenhülse 233 geregelt, wobei angenommen wird, daß
die spezifische Brennstofförderung etwa linear mit der Verschiebung der Hülse ansteigt.
Diese Seitenverschiebung wird also in erster Linie durch die Kurvenbahn 223 und
den Brennstoffmultiplikator 213 bestimmt, während der Drehzahlregler 228 mehr die
dynamische Basis für diese Regelbewegungen abgibt. Die ganze Anordnung kann aber
in beliebiger Weise variiert werden; bei Anwendung von Bosch-Brennstoffpumpen, deren
spezifisches Fördervolumen durch Verdrehung der Pumpenkolben geregelt wird, wird
der Hebel 2-29 eben mit den die Kolbenverdrehung steuernden Teilen verbunden; steigt
die Brennstofförderung nicht linear mit der Verdrehung an, so kann ein kompensierendes
Kurvenbahngetriebe zwischengeschaltet werden. Auch für die übrigen füllungsveränderlichen
Pumpensysteme, wie MAN, oder die hubveränderlichen, wie Dörner und Körting, läßt
sich durch Anschluß des Regelorgans an 229 und 224 und durch evtl. Einschaltung
einer Kompensationskurvenbahn, das neue Regelverfahren durchführen. Zur Vermeidung
von Rückdrücken auf den Regler kann auch zwischen 225c und 226 eine Spiralkurvenbahn
nach Art von 223 eingeschaltet werden. Ebenso kann auch der Regler an die
äußere
Schiene und der Brennstoffmultiplikator an die innere angeschlossen werden. Und
schließlich läßt sich auch der Brennstoffmultiplikator selbst statt der dargestellten
zylindrischen Form in die Form einer gestuften schiefen Ebene bringen, die beispielsweise
in der Längsrichtung von der Handkurbel 68 und in der Seitenrichtung vom Hebel
176 gesteuert wird.
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Übrigens läßt sich das mechanische Prinzip des Brennstoffmultiplikators
als einfacher, stufenloser Kurvenzylinder auch für die Regelung von Vergasermotoren
anwenden, sofern diese letzteren an Stelle des Gasmultiplikators (Abb. i, Teil 67)
einen einfachen Drosselschieber anwenden, dessen Ströinungsquerschnitt linear mit
seiner Verschiebung ansteigt; in diesem Fall wird der Kurvenzylinder dem Schiebergestänge
vorgeschaltet und wird in der Drehrichtung von der Handkurbel und in der Axialrichtung
vom urgestuften Teil der Stufungseinrichtung oder auch andersherum gesteuert.
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Die Arbeitsweise des Doppelgetriebes nach Abb.4 ist nun die folgende:
Bei geringer Belastung ist die Torsionsfeder 116 abgewickelt, die Hülse i08 ist
durch die völlige Rückverdrehung der beiden Drehkraftmesserelemente ganz nach links:
geschraubt, und die Klauenpaare 112 und i i i° befinden sich im Eingriff.
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Die völlige Linksstellung von i o8 überträgt sich durch 107, io6d,
io6e, io6a und 1o6 auf den voreilenden Teil der Stufungseinrichtung 75-75b-75`-75°.
Auch die Zwischenglieder 74-74°-79-8o und der nacheilende Teil 72-72c-174-174b-
i74d-76-76a-76c-72e-72d-130-273-271 sind dieser Stellung angepaßt. Dementsprechend
befindet sich der Riegel 76 in der Raste 76b', und die Kurvenbahn des primären Getriebes
130 hat ihre ganz rechts befindliche Einsenkung unter die Rolle 131 gebracht; die
Rolle ist daher in ihrer untersten Stellung, und der Muffenringzapfen 36b befindet
sich in der Ebene G-H. Bei dieser Stellung der Muffe 33 sind die Zahnräder 26o,1-26,°-262°
so weit verdreht, daß die Kurvenscheiben 26ob-26,b-262b den Ring 137b, wie auf Abb.4
dargestellt, nach links geschoben haben; dementsprechend ist die Kupplungsscheibe
142 ausgerückt; dagegen ist der Ring 136b von den Kurvenscheiben freigegeben; infolgedessen
haben die Federn 138 den beweglichen Kupplungsring 136 nach links gedrückt und die
Kupplungsscheibe 139 eingekuppelt. Der Primärteil des Getriebes 1-3-3b-3a-3c-3e-136-136a-136b-137-137a-137b-138
-26o -26oa-26ob-261 -261l-:26,b-262-262a---62b -33-263 ist hierdurch mit
den Teilen 139-139"-139b-140-15, und 167 verbunden.
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Die völlige Linksstellung des Kurvenbahnkörpers 72e in der siebenten
Gangstufe hat, wie Abb. 5 zeigt, zur Folge, daß der Zapfen 2722 von
der Kurvenbahn 273 in die Mittellage gebracht wird; daher befindet sich auch die
Muffe 164 in der Mittellage, und ihre Klauengruppen 163 und 164 sind beide mit ihren
Gegenklauen 172 und 173 außer Eingriff. Dagegen hat die Kurvenbahn 271 den Zapfen
27o in die obere Stellung und die zugehörige Muffe 166 in die Linksstellung gebracht;
dementsprechend sind die Klauen 168 und 171 außer Eingriff, während die Klauen
170 in die Klauen 167 eingreifen. Das vom Primärteil über die Kupplungsscheibe
139
und die Kernwelle i40 übertragene Drehmoment überträgt sich daher weiter
über die Klauen r67-170, die Muffe 166 und die Schiebekeile 161 auf die antreibende
Sekundärwelle 20a und von hier aus auf den Drehkraftmesser und die angetriebene
Sekundärwelle i i9. Das Getriebe arbeitet mithin mit dem siebenten, direkten Gang,
und die Zahnräder der indirekten Gänge laufen leer.
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Steigt die Belastung nun an, so wickelt sich die Torsionsfeder 116
etwas auf, das angetriebene Drehkraftmesserelement 114-113 bleibt in der Drehrichtung
hinter dem antreibenden Element 20°-117-1a5 zurück. Hierdurch werden die Wälzkolben
121-12,a der beiden Abwicklungsbremsen 122e-122 im aufwickelnden Sinne verdreht;
.sie finden hierbei keinen bemerkenswerten Widerstand, da das Bremsöl in dieser
Richtung durch ein Überströmventil nach der Saugseite zurückfließen kann, ohne die
Drosselstelle passieren zu müssen.
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Die Hülse i08 wird in der Drehrichtung vom antreibenden Drehkraftmesserelement
20a mitgenommen und wird durch das zum angetriebenen gehörige Muttergewinde io81:
ein wenig nach rechts geschraubt. Die Klauenpaare , i i a und 112, die in der Drehrichtung
bereits voneinander gelöst sind, werden dadurch auch axial voneinander entfernt,
so daß sie sich bei der nächsten Begegnung nach ,8o° Verdrehung nicht mehr streifen.
Die Rechtsverschiebung der Hülse i08 überträgt sich durch die Muffe 107, den Muffenring
ro6a, den Muffenringzapfen ,06e, den Hebel io6a und den Zapfen z06 auf den
voreilenden Teil der Stufungseinrichtung 75-75b-75`-75a; der nacheilende Teil dagegen
bleibt zunächst noch am Gestell 175 verriegelt, behält also die Stellung des siebenten,
direkten Ganges bei; und wenn nun die Belastung wieder nachläßt, ohne den Umschaltpunkt
zu erreichen, so bleibt die Schaltung in der Anfangsstellung. Die mäßige Mehrlast
führt inzwischen zu einer entsprechenden Vergrößerung der primären Belastung; die
Motordrehzahl wird aber durch Drehzahlregler und
verstärkte Brennstoffeinspritzung
stabil gehalten.
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Steigt nun die Belastung weiter an, so wikkelt sich auch die Feder
116 weiter auf, die Hülse lob rückt weiter nach rechts, ebenso der voreilende Teil
der Stufungseinrichtung 75. Die linke Seite der Kurvenbahn 75b zieht hierbei den
Riegel 76 immer weiter herunter und drückt die Riegelfeder 76a zusammen.
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Der Stempel 74 wird durch den Bund 75"
vom Ring 73 abgehoben
und nach rechts geschoben, wobei er die Stufungsfeder 79 weiter zusammendrückt;
die Feder 8o kann ihm hierbei nicht folgen, da ihr Stempel74a vom Ring 73 gehalten
wird. Es entsteht daher ein kräftiger Rechtsdruck im Rahmen 72a-72-72b, der -sich
auf 72c und den Riegel 76 überträgt und von der Raste 76b' aufgenommen wird. Sobald
nun der Riegel 76 von der linken Seite der Kurvenbahn 75b aus der Raste 76b' völlig
herausgezogen ist, springt der ganze nacheilende Teil der Stufungseinrichtung um
eine Schaltstrecke nach rechts; alsdann wird der Bund 75a und der Stempel 74 von
dein nacheilenden Ring 73 @eingeho1t; das Weiterrücken von 7zb bewirkt ein Entspannen
der Feder 79 bis zur Vorspannung und ein Aufhören des -Rechtsdruckes im nacheilenden
Teil. Durch die am Rahmen 72b verschraubte Kolbenstange 174 wird die Rechtsbewegung
des nacheilenden Teiles auf den Stufungsbremskolben 174b übertragen, wobei eine
gewisse ölmenge aus der Zylinderseite 174e durch die Drosselstelle. 174a nach der
Zylinderseite r74 übertreten muß; hierdurch wird die Schrittbewegung des nacheilenden
Teiles gemildert und verlangsamt, ohne doch an nachhaltiger Schaltkraft Einbuße
zu erleiden. Sobald der Riegel 76 unter die Raste des nächsten Ganges 76b8 gekommen
ist, also nachdem der nacheilende Teil seine Schrittbewegung ausgeführt hat, schnappt
der Riegel unter Einwirkung der Feder 76a in die neue Raste ein und hält nun den
nacheilenden Teil wieder am Gestell verriegelt.
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Durch diese Rechtsbewegung des nacheilenden Teiles sind auch die drei
Kurvenbahnen 271-273 und 130 um eine Schaltstrecke nach rechts gerückt worden, während
die Zapfen und die Rolle 131 diese Bewegung -2'70,272 nicht mitmachten; sie werden
daher durch die Längsbewegung der Kurvenbahnen in ihren Höhenlagen verändert. Die
Rolle 131 befand sich vor der Umschaltung in der ganz rechts liegenden Senkstellung
der Kurvenbahn 13o, also in ihrer untersten Lage; sie befindet sich jetzt in der
rechten Scheitelstellung dieser Kurvenbahn, ist also angehoben ,vorden. Ihre Hubb6wegung
überträgt sich auf den Hebelarm 36d des Kupplungshebels 36-36d und schiebt den Hebelarm
36 so weit nach rechts, daß der Muffenringzapfen 36b aus der Ebene G-H in die Ebene
I-K rückt. Die entsprechende Rechtsverschiebung-- des Muffenringes 35 und der Muffe
33 bewirkt durch die Zahnstangen 263-26q.-265 eine entsprechende Verdrehung der
Zahnräder 26oa-26ra-262a und der zugehörigen Kurvenscheiben 26oU-26Ib-262b. Infolge
dieser Verdrehung ziehen die Kurvenscheiben den Ring 136b und den zugehörigen beweglichen
Kupplungsring 136 nach rechts; hierdurch wird die bisher wirksame Kupplungsscheibe
139 freigegeben und außer Wirkung gesetzt. Gleichzeitig haben die Kurvenscheiben
den Ring 137b freigegeben, so daß er und der zugehörige Kupplungsring r37 unter
Einwirkung der Kupplungsfedern 138 nach rechts rückt und die bisher freie Kupplungsscheibe
142 nach rechts gegen den festen Kupplungsring 3e anpreßt und einschaltet. Hierdurch
ist der direkte Kraftfluß über 3-139-r4o-r67-r7o-r66-20a ausgeschaltet. Dafür ist
das primäre Getriebe in Tätigkeit gebracht, und die Drehkraft wird über 3-142-143-153
und 154 auf die Zwischenwelle 39 geleitet.
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Entsprechende Veränderungen werden durch die Rechtsverschiebung der
Kurvenbahnen 27z-273 bewirkt. Die Kurvenbahn 271 schiebt ihren Zapfen
2970 aus der Scheitel- in die Mittellage. Hierdurch wird der untere Hebelarm
des Hebels 274 nach rechts gerückt. Diese Bewegung überträgt sich durch 193 und
den doppelt wirkenden Federpuffer 195-196-197-198 auf die Schalthülse 169 und die
Schaltgabel lgo sowie auf die Muffe 166; diese letztere rückt aus ihrer Linksstellung
in ihre Mittelstellung; dementsprechend zieht sie ihre linksseitigen Klauen 17o
aus den Gegenklauen 167 des kleinen Zahnrades 151 heraus. Die direkte Verbindung
zwischen der Kernwelle 14o und der antreibenden Sekundärwelle 2oa ist damit gleichfalls
unterbrochen, und der direkte Gang ist somit auch an dieser Stelle ausgerückt.
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Die Kurvenbahn 273 hat inzwischen durch ihre Rechtsverschiebung den
Zapfen 272 aus der Mittelstellung in die auf Abb. 4 gezeigte Senkstellung geschoben.
Der untere Hebelarm des Hebels 275 schwenkt hierdurch nach rechts und überträgt
diese Bewegung durch den doppelt wirkenden Federpuffer 194-199-203-202-201 auf die
Schalthülse 165 und die Schaltgabel 191. Hierdurch wird auch die Muffe 162 aus ihrer
Mittelstellung in die auf Abb.8 gezeigte Rechtsstellung gebracht; während sie vorher
untätig war, schiebt sie nun ihre rechtsseitigen Klauen 164 in die Gegenklauen 173
des Zahnrades 16o. Dieses Zahnrad lief bisher leer und wird nun durch die
Muffe
162 mit der antreibenden Sekundärwelle 20°' gekuppelt. Hierdurch entsteht
eine neue Kraftübertragung, die über 3-142-143-I53-I54-I52"-39-I59-16o-173-i64-i62-i6,a-2oa
verläuft und die die nächste Gangstufe bildet. Die Drehzahl wird durch das Zahnradpaar
, 53-i 5q. im Verhältnis 2,25 zu , ermäßigt, durch das Zahnradpaar 159-i6o aber
wieder im Verhältnis , zu 0,75 wieder erhöht, so daß die Gesamtübertragung
von Welle i auf 20a 1,5 zu i beträgt. Da die Klauenkupplungen in der Praxis mit
Synchronisationskegeln ausgerüstet werden, erfolgt auch hier die Umschaltung sanft
und geräuschlos.
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Das Sekundärmoment ist hierbei keinen Augenblick unterbrochen; durch
die Formgebung der Kurvenbahnen und Kurvenscheiben wird die neue Reibungskupplung
bereits einen Moment eher eingerückt, ehe die alte ausgerückt wird; eventuelle Verdrehungsdifferenzen
werden hierbei durch den Freilauf ,52a aufgenommen. Die stoßfreie Umschaltung wird
aber nicht nur durch diesen Freilauf gesichert, sondern auch durch die Auswechslung
der Reibungskupplungen, die eine vorübergehende Verdrehungsnachgiebigkeit zwischen
Primärteil und Sekundärteil gewährt. Die Torsionsfeder 116 wird daher durch den
Gangwechsel in keiner Weise b(#-unruhigt und kann sich nunmehr auf Grund der neuen
Belastungsverhältnisse unbeirrt entscheiden, ob und wie weit weiter abwärts geschaltet
werden soll.
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Auch der Zapfen 176 wurde -durch die Rechtsverschiebung des
Kurvenbahnkörpers 72e mitgenommen und bewirkt über 176a-177-178 ein Herunterziehen
des Brennstoffinuttiplikators 213, der jetzt nicht mehr die unterste, siebente,
sondern die zweitunterste, sechste Kurvenscheibe vor die Kugel 216 bringt. Stand
nun die Stundenkilometerkurbel 68 auf einer nicht zu holten Schnelligkeit, so erzeugt
die Aus«echslung der Kurvenscheiben an und für sich bereits eine Vergrößerung des
radialen Ausschlages der Kugel 216: es wird also ohne Zutun des Fahrers die Primärdrehzahl
durch verstärkte Brennstoffeinspritzung auf das Anderthalbfache des Anfangswertes
erhöht; hierdurch wird die im Getriebe entstandene Untersetzung wieder ausgeglichen,
so daß die Sekundärdrehzahl und die Fahrschnelligkeit gleichbleiben und Leistungswechsel
und Gangumschaltung sich äußerlich nicht bemerkbar machen. Dves@es Regelverfahren
ist natürlich nur bei Dieselmotoren mit hochveränderlicher Bietriebsdreh:-zahl anwendbar,
bildet dann aber eine gute Ergänzung des Getriebes.
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Steigt nun die Belastung weiter an, so bleibt das angetriebene Drehkraftmesserelement
113-114 weiter gegenüber dem antreibenden Element 20a-,17 zurück; die Torsionsfeder
116 wickelt sich mit etwa geometrisch ansteigender Spannungkurve weiter auf, und
die fortschreitende Relativverdrehung der beiden Elemente schraubt durch 108c-,o8bb
die Hülse ,07-,08 weiter nach rechts. Die Teile io6dio6c-io6a übertragen die Rechtsverschiebung
auf den voreilenden Teil der Stufungseinrichtung 75-75b-75a, und wenn diese Bewegung
bis zum Umschaltpunkt oder darüber hinaus anhält, so wiederholt sich der oben geschilderte
Vorgang der Abwärtsschaltung; voreilender und nächeilender Teil gelangen nacheinander
in die Position des fünften Ganges, und der Riegel 76 schnappt in die Raste 76b5
ein, wie auf Abb.4 gezeigt ist. Während aber diese zweite Abwärtsschaltung innerhalb
der Stufungseinrichtung lediglich die erste Abwärtsschaltung wiederholt, so wird
dieser Vorgang bei den Reibungskupplungen 139 und i42 geradezu umgekehrt. Infolge
der zickzackförmigen Ausbildung der Kurvenbahn 130 gleitet die Rolle 131 aus der
rechten Scheitelstellung in die mittlere rechte Senkstellung herunter; der Hebelarm
3611 kehrt also unter Einwirkung der Zugfeder 37 in seine untere Lage zurück, und
der Muffenringzapfen 36b wird aus der Ebene 1-K wieder nach links in die Ebene G-H
geschoben; die Zahnstangen 263-264-265 drehen die Kurvenscheiben 26ob-26ib-262b
wieder in die Anfangsstellung zurück, und diese geben nun die Kupplungsscheibe 142
wieder frei, während sie die Kupplungscheibe 139 wieder einrücken. Insoweit wären
nun die Bedingungen des siebenten direkten Ganges wiederhergestellt, aber durch
den andersartigen Verlauf der Kurvenbahnen 271 und 273 wird der Gesamteffekt doch
ein anderer. Der Zapfen 27o bleibt in seiner Mittelstellung stehen, folglich verbleibt
auch die Muffe 166 in ihrer unwirksamen Mittellage; ebenso verbleibt der Zapfen
272 in seiner Senklage, so daß die Muffe 162 gleichfalls in ihrer Rechtsstellung
verbleibt und ihre rechtsseitigen Klauen 164 weiter in die Gegenklauen
173 des Zahnrades 16o greifen. Die Kraftübertragung von der Zwischenwelle
39 auf die antreibende Sekundärwelle 20a erfolgt daher wie bei der sechsten Gangstufe
durch das Zahnradpaar 159-16o. Dagegen ist die Kraftübertragung von der Primärwelle,
i auf die Zwischenwelle 39, die im sechsten Gang über 151-152 erfolgte, auf das
Zahnradpaar 153-15q. übergegangen; das Übersetzungsverhältnis ist hierdurch von
:2 zu i auf 3 zu i ermäßigt worden; die GesaMtübersetzung ebenso von 1,5 zu , auf
2,25 zu i, so daß der Übersetzungssprung wieder 1,5 ausmacht. Beim Brennstoffmultiplikator
213 ist inzwischen die Kurven-
Scheibe 2i3-213$ vor die Kugel 216
gebracht wörden, wie Abb. 8 zeigt. Sofern die Motorhöchstleistung noch nicht erreicht
sein sollte, wird hier durch den Kurvenscheibenwechsel die Motordrehzahl wieder
auf das Anderthalbfache gesteigert und dadurch die kleinere Übersetzung des Getriebes
ausgeglichen.
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Ist hiermit der Gleichgewichtszustand zwischen Belastung und Torsionsfederspannung
noch nicht erreicht oder steigt die Belastung während des Umschaltens wieder weiter
an, so schaltet sich die vierte Gangstufe ein, indem voreilender und nacheilender
Teil der Stufungseinrichtung wieder um eine Schaltstrecke nach rechts wandern. Die
Kurvenbahn 13o hebt hierbei die Rolle 131 wieder an und bringt sie auf die mittlere
Scheitelstellung; dementsprechend wird die Reibungskupplung 139 wieder gelöst und
die Reibungskupplung 142 wieder eingeschaltet; hierdurch geht die Kraftübertragung
auf die Zwischenwelle 39 wieder auf das Zahnradpaar 153-154 über, das Übersetzungsverhältnis
wird also im primären sogar wieder erhöht. Dagegen hat die Kurvenbahn 271 -die Muffe
166 weiter in ihrer un-,virksamen Mittellage erhalten, und die Kurvenbahn 273 hat
den Zapfen 272 aus seiner Senklage direkt in seine Hublage geschoben, wodurch die
Muffe 162 aus ihrer Rechtsstellung in die entgegengesetzte Linksstellung gebracht
wurde. Infolgedessen sind die Klauen 164 aus den Klauen 173 herausgezogen, während
die Klauen 163 nunmehr in die Klauen 172 eingreifen und das Zahnrad 158 mit der
Welle 2oa verbinden. Hierdurch wird das Zahnradpaar 159-16o ausgeschaltet, und die
Kraftübertragung von der Zwischenwelle auf die antreibende Sekundärwelle 20a erfolgt
numnehr durch das Zahnradpaar 157-158 in einem Übertragungsverhältnis von 1,7 zu
i, also nicht mehr beschleunigt, sondern wesentlich verlangsamt. Hierdurch wird
nicht nur die höhere Übersetzung durch 153-15q. wieder ausgeglichen, sondern darüber
hinaus das Gesamtübersetzungsverhältnis vön 2,25 zu I auf 3,4zu 1 ermäßigt, so daß
derÜbersetzungssprung von 1,5 annähernd beibehalten wird. Im Brennstoffmultiplikator
ist inzwischen die Motorhöchstdrehzahl erreicht worden und ein Ausgleich der kleineren
Übersetzung nicht mehr möglich; für die Dauer dieser höheren Belastung wird daher
die eingestellte Fahrgeschwindigkeit unterschritten, es sei denn, daßeine niedrige
Schnelligkeit eingestellt war.
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Bei einer weiteren Belastungssteigerung und Abwärtsschaltung von der
vierten auf die dritte Gangstufe führen die Kurvenbahnen 271 und 273 keinerlei Schaltungen
aus; die Muffe 166 bleibt immer noch in ihrer unwirksamen Mittellage, die Muffe
162 dagegen in ihrer Linkslage; die Kraftübertragung von der Zwischenwelle 39 auf
,die antreibende Sekundärwelle 2o11 erfolgt also wie bei der vierten Gangstufe durch
das Zahnräderpaar 157-158. Dagegen hat die Kurvenbahn 13o die Rolle 131 wieder heruntergleiten
lassen, und zwar in die mittlere linke Senklage; dadurch wurde wieder die Reibungskupplung
142 gelöst und die Reibungskupplung 139 wieder eingeschaltet. Die Kraftübertragung
von der Primärwelle i auf die Zwischenwelle 39 erfolgt also nicht mehr durch das
Zahnradpaar 153-154 sondern wieder durch das Zahnradpaar 151-152; dementsprechend
sinkt das Gesamtübersetzungsverhältnis von 3,4 zu i auf 5,1 zu i, also wieder ein
Übersetzungssprung von 1,5.
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Bei der nächsten Abwärtsschaltung von der dritten auf die zweite Gangstufe
bringt die Kurvenbahn 13o die - Rolle 131 in die linke Scheitelstellung; hierdurch
werden die Reibungskupplungen wieder ausgetauscht, die Kupplungsscheibe i39 und
das Zahnradpaar 151-152 wieder ausgerückt und die Kupplungsscheibe 142 und das Zahnradpaar
153-I54 wieder in Tätigkeit gesetzt. Diese Übersetzungsvergrößerung im primären
Getriebe wird wieder durch eine gleichzeitige Umschaltung im sekundären Getriebe
überkompensiert. Denn inzwischen hat die Kurvenbahn 271 den Zapfen 27o aus der Mittellage
in die Senklage geschoben und dementsprechend die Muffe 166 aus der unwirksamen
Mittelstellung in die Rechtsstellung gebracht; die Klauen 168 greifen infolgedessen
in die Gegenklauen 171 des Zahnrades 156, das nunmehr an 11i Welle 20a angeschlossen
ist. Gleichzeitig hat die Kurvenbahn 273 die Muffe i62 wieder in die unwirksame
Mittellage zurückgeschoben, so daß die Klauen 163 aus den Klauen 172 herausgezogen
wurden und das Zahnrad 158 wieder leer läuft. Infolgedessen ist die Kraftübertragung
von 39 auf 2oa von dem Zahnradpaar 157-158 auf das Zahnradpaar 155-156 .übergegangen.
Die Übersetzungsverhältnisse sind nunmehr :2 zu i und 3,8 zu 1; insgesamt also 7,6
zu i und der Übersetzungssprung wieder ungefähr 1,5.
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Bei der letzten Abwärtsschaltung vom zweiten auf den ersten Gang gleitet
die Rolle 131 in die äußere linke Senkstellung der Kurvenbahn IW wodurch die Reibungskupplungen
wieder ausgetauscht werden. Die Kraftübertragung geht von der Scheibe 142 und dem
Zahnradpaar 153-154 wieder auf die Scheibe 139 und das Zahnradpaar 151-152 über,
wodurch das Gesamtübersetzungsverhältnis auf 11,4 zu i herabgesetzt wird. Die Kurvenbahnen
271 und 273 haben hierbei keinerlei Schaltungen ausgeführt, die Kraftübertragung
von 39 auf 2o11 erfolgt weiter durch das Zahnradpaar 15.5-156.
Eine
weitere Abwärtsschaltung ist nun nicht mehr möglich; es wird deshalb auch eine weitere
Verdrehung der Drehkraftmesserelemente verhindert; die Klauen Joga der Hülse 1o8
greifen in die Gegenklauen iio des angetriebenen Elements 111-113; hierdurch werden
beide Elemente in der Drehrichtung der Triebkraft miteinander kurzgeschlossen; dies
entlastet die Feder 116 bereits vor ihrer völligen Aufwicklung von dem überschießenden
Drehmoment.
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Wenn nun die Belastung wieder sinkt, so vollzieht sich der Schaltvorgang
in umgekehrter Richtung. Die Spannung der Torsionsfeder 116 überwiegt das Lastmoment,
es erfolgt eine teilweise Federabwicklung, Voreilung des angetriebenen Elements
und Rückverdrehung beider Elemente gegeneinander. Diese Bewegung kann aber nicht
so beliebig rasch erfolgen wie die Federaufwicklung, da nunmehr die Abwicklungsbremse
121 und I2ia durch das in aufwärts schaltender Richtung gedrosselte Drucköl behindert
werden und die Aufwärtsschaltung verzögern, ohne doch die Torsionsfeder-Schaltkraft
in ihrer Dauerwirkung wesentlich zu beeinträchtigen. Durch diese Rückverdrehung
kommen die Klauenpaare Toga und iio wieder außer Eingriff; die Hülse io8 wird durch
das Gewinde 108b-108c wieder nach links geschraubt,-und die Linksbewegung überträgt
sich über 107-io6d-io6c und 1o6 auf den voreilenden Teil der Stufungseinrichtung
75-75b-75-75". Der Bund 75a hebt nunmehr den Stempel 74a vom Ring 73 ab und drückt
die Feder 8o zusammen; der nacheilende Teil ist noch durch den Riegel 76 am Gestell
175; festgehalten, ist aber bereits durch' 80, 72" und 72c mit einem kräftigen Linksdruck
belastet. Die rechte Seite der Kurv enbahn 75b zieht den Riegel 76 allmählich herunter
und bei Erreichung des Umschaltpunktes aus der Raste 76b1 völlig heraus. Nunmehr
springt auch der nacheilende Teil um eine Schaltstrecke nach links, wobei sich die
Feder 8o wieder bis zur Vorspannung entspannt und der Riegel 76 in die nächste Raste
76b° einschnappt. Die Schaltvorgänge im Getriebe vollziehen sich hierbei genau umgekehrt
wie bei der oben beschriebenen Abwärtsschaltung. Sinkt die Belastung wieder weit
genug, so wird hintereinander bis zum siebenten, direkten Gang wieder heraufgeschaltet,
worauf dann die Kraftübertragung wieder durch die Klauenpaare 167-17o erfolgt und
sämtliche Zahnräder leer laufen; durch Wiedereingriff der Klauenpaare i i ia-i i2
wird hierauf die Federabwicklung und die Rückverdrehung der Drehkraftmesserelemente
begrenzt.
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Für zahlreiche Elemente der Erfindung sind Abänderungsmöglichkeiten
vorhanden, ohne daß der Grundgedanke hiervon betroffen wird. So können insbesondere
bei großen Anlagen die Klauenkupplungen 167-17o, 168-171, 163-172 und 164-173 ebenfalls
durch allmählich greifende Reibungskupplungen ersetzt werden. An Stelle der Einscheibenreibungskupplungen
können ebensogut Mehrscheibenkupplungen, Kegelkupplungen o. dgl. angewandt werden.
Die Stufungseinrichtung, welche bei den Bauarten nach Abb. i und Abb. 4 geradlinig
hin und her gehende Bewegungen vollführt, kann ebensogut kreisbogenförmig hin und
her schwingend ausgeführt werden. Statt der schraubenförmig gewickelten Stufungsfedern
79 und 8o auf Abb. i und 4 können auch Gruppen von ineinandergeschachtelten Schraubenfedern
oder auch Schnecken-, Teller- oder Blattfedern angewandt werden. Den Schubriegel
76 (Abb. i und 4) kann ein Hakenriegel o. dgl. ersetzen. Die Freiläufe 4oa, 41a,
4:2a und 5ia auf Abb. i können auch bei dieser Bauart ganz oder teilweise in Fortfall
kommen, wobei dann allerdings die Kurvenbahnen 12c und 13c der Schalthülse 34 eine
andere Gestalt erhalten müssen. Jede Kurvenbahngruppe hat in diesem Falle nur eine
einzige Senkstellung, bei welcher sie den ihr zugehörigen Gang einschaltet. Alle
übrigen Stellungen der betreffenden Kurvenbahn schalten die zugehörige Kupplung
aus. Die Senkstellungen der einzelnen Kurvenbahnen sind gegeneinander versetzt,
so daß bei jeder Stellung der Schalthülse' immer nur ein einziger Gang eingerückt
ist. Beim Umschalten rückt sich gleichzeitig der alte Gang aus und der neue ein;
das Drehmoment wird hierbei nicht unterbrochen. Diese Bauart der Erfindung wird
als die freilauflose Bauart bezeichnet.
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Kinematische und räumliche Umkehrungen sind z. B. auch bei der Hülse
io8 (Abb. i und 4) durchführbar. Diese Hülse kann ebensogut mit dem antreibenden
Drehkraftmesserelement 20a durch Schraubengewinde und mit dem angetriebenen Element
111-113 durch Schiebekeile verbunden werden. An Stelle der axial verlaufenden Schiebekeile
können auch Schraubenkeile oder Steilgewinde treten. Das Gewinde io8c kann eine
beliebige Gangzahl erhalten. Zahl und Form der Klauenpaareiiia-i12 und ioga-iio
können beliebig gewählt werden. Der zur Einstellung der Torsionsfeder i 16 dienende
Ring I I q. (Abb, 1, 2 und q.) kann ebensogu;t zwi-
schen Feder und
Nabe, wie auch zwischen Feder und Gehäuse angeordnet werden.-Auch kann man die Einstellung
durch andere Maschinenelemente, wie Schneckenrad und Schnecke, bewirken. Die Torsionsfeder
116 kann in beliebiger Form gewickelt werden;
diese Feder kann
auch in mehrere neben-oder hintereinandergeschaltete Einheiten unterteilt werden.
An Stelle des auf Abb. i gezeigten Unterdruckhilfszylinders 54 kann ebensogut eine
beliebige andere Hilfskraft für die Leerlaufschaltung eingebaut werden. Bei Schienenfahrzeugen
erscheint beispielsweise ein vom Bremsluftbehälter gespeister Drucklufthilfszylinder
zweckmäßig. Die Drehkraftmessersperrung ioi-io2 (Abb. i) oder i2i-i2ia (Abb.3) kann
mit derLeerlaufschaltung gekuppelt werden, so daß während der Drehmomentunterbrechung
keine Federabwickelung stattfinden kann. Die Stundenkilometerkurbe168 kann durch
einen Hand-oder Fußgashebel ersetzt oder auch mit einem Fußgashebel zusammengestellt
werden. Auch für die Verbindung von selbsttätiger und willkürlicher Schaltung sind
verschiedene Möglichkeiten vorhanden. Ferner kann der Riegel 76 (Abb. i und 4) am
Gestell 175 und statt dessen die Rastenbahn 76b am nacheilenden Teil der Stufungseinrichtung
angeordnet werden, wobei die Form der Entriegelungskurvenbahn entsprechend geändert
werden muß. Vor und hinter dem Drehkraftmesser können verdrehbare Federkupplungen
als Drehstoßdämpfer dazwischengeschaltet werden, wie Abb. i, Teil I20, andeutet.