DE651214C

DE651214C - Schaltvorrichtung fuer Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE651214C
Application number: DES113294D
Authority: DE
Original assignee: Bendix Aviation Corp
Current assignee: Bendix Aviation Corp
Priority date: 1934-03-12
Filing date: 1934-03-18
Publication date: 1937-10-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bei welcher zum Zwecke des Umschal tens ein verschiebbares Rad mit Hilfe einer doppelt'wirkenden Zylinderkolbenanordnung bewegt wird, die durch elektrisch auslösbare Ventile steuerbar ist, deren Stromkreise durch einen Schalthebel ausgewählt werden. Derartige Einrichtungen sind an sich bereits bekannt. So hat man schon elektromechanische Schaltvorrichtungen für Vierganggetriebe geschaffen, bei welchen außer den für die vier Gänge notwendigen beiden doppelt wirken-

<5 den Zylinderkolbenanordnungen noch ein besonderer doppelt wirkender Druckzylinder notwendig ist, um die das Einschalten der Gänge bewirkenden Kolben wieder in die neutrale Stellung zu bringen.

Ein derartiges Schaltgetriebe weist jedoch, abgesehen von dem verhältnismäßig umständlichen Aufbau und der damit verbundenen Handhabung und Wirkungsweise, den Nachteil auf, daß beim Schalten des Schalthebeis, der die den einzelnen Gängen zugeordneten Kontakte bestreicht, stets eine Zwischenschaltung des Schalthebels auf einen Kontakt notwendig ist, der die Ventile für den Ausschaltzylinder steuert. Wird hierbei die Umschaltung von einem Gang zum anderen, die von Hand ausgeführt wird, zu schnell vorgenommen, so kann es leicht geschehen, daß der neue Gang eingeschaltet wird, ohne daß das vorder eingeschaltete verschiebbare Rad in seine neutrale Stellung zurückgebracht ist. Die Folge davon wäre, ein Bruch der Zahnräder.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß beim Verschieben des jeweiligen doppelt wirkenden Kolbens entsprechend der Stellung des Schalthebels Kontakte ausgelöst werden, welche beim Umlegen des Schalthebels in eine einem anderen Gang entsprechende Stellung denjenigen Stromkreis oder diejenigen Stromkreise bestimmen, welche zur Steuerung der dem betreffenden Gang zugehörigen Ventile für die doppelt wirkende Zylinderkolbenanordnung dienen. Hierdurch wird erreicht, daß, während bei den .bekannten elektromechanischen Schaltvorrichtungen der in Rede stehenden Art die der betreffenden Getriebestufe zugehörigen Stromkreise erst in dem Augenblick ausgewählt werden, in welchem die Umschaltung des Schalthebels für den unmittelbar einzuschaltenden Gang erfolgt, gemäß der Erfindung beim Einschalten jeder Getriebestufe durch die Kolbenbewegung der Zylinderkolbenanordnung bereits diejenigen Stromkreise vorgewählt werden, welche der darauf einzuschaltenden Getriebestufe zugehören. Auf diese Weise ist beim Umschalten des Schalthebels auf den gewünschten Gang und beim Herunterdrücken des Kupp-

lungsfußhebels sofort der Strömschluß für die betreffenden Stromkreise vorhanden, der seinerseits dann ebenfalls sofort das Eifh rücken der gewünschten Getriebestufe b'ie^ wirkt. ' .·\ [

Die Einrichtung gemäß der Erfindung* kann sowohl für vier- als auch für mehrgängige Getriebe Anwendung finden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. ι im Aufriß, teilweise geschnitten, eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schaltvorrichtung für ein gewöhnliches Stufengetriebe. ,

Fig. 2 stellt die in Fig. 1 gezeigte Schaltvorrichtung im Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. ι dar.

Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die in Fig. ι dargestellte Vorrichtung, ν Fig. 4 gibt eine Ansicht auf den in Fig. 1 dargestellten Erfindungsgegenstand wieder, und zwar in Richtung der Pfeile IV-IV gesehen.

Fig. 5 zeigt schematisch-den Gesamtaufbau einer ersten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Steuerung der Stufenräder mit Hilfe einer elektropneumatischen Einrichtung erfolgt.

Fig. 6 bis 9 sind Schaltbilder der verschiedenen elektrischen Stromkreise, die bei dem Erfindungsgegenstand in der ersten, zweiten

" ' und dritten Getriebestufe sowie beim Rück-'wärtsgang geschlossen werden.

Fig. 10 bis 12 schließlich stellen schematisch eine zweite Ausführungsform der Erfindung dar, bei welcher die verschiedenen Bewegungen der drei Stufenräder durch einen Hauptzylinder und einen Hilfszylinder gesteuert werden.

In den Figuren bedeutet 10 einen Getriebekastendeckel, der die einzelnen Teile der Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung trägt. Dieser Deckel wird an derselben Stelle auf dem gewöhnlichen Getriebekasten angeordnet, an der sonst der übliche Deckel sitzt, auf dem der die Stufenräder unmittelbar beeinflussende Schalthebel in einem Kugelgelenk gelagert ist. Die verschiebbaren Getrieberäder werden durch die Gabeln 11 und n^a (Fig. 3) gesteuert, welche auf den Schaltstangen 12 und 12° befestigt sind. Die Stangen 12 und I2^a sind in den Querarmen 13 und 14 (Fig. 2) gleitbar angeordnet, welch letztere einen Teil des Deckels 10 bilden. Der Deekel 10 trägt außerdem Rippenversteifungen 15, in denen Bohrungen 16 zwecks Aufnahme der Befestigungsbolzen des Deckels 10 auf dem Getriebekasten vorgesehen sind. In den Lagern 17 und 17° (Fig. 3) sind Zapfen 18 und 18⁹ drehbar gelagert, welche Schwinghebel 19 und 19^s tragen. Das- untere Ende 20, 2o^a jedes dieser Schwinghebel greift in Aussparungen 21 und '.:2l^a der Gabeln il und ii^a ein (Fig. 2). Am ;ö%ren Teil der Hebel 19 und 19⁰ sind AnfseÜiläge 22 und 22^a befestigt, welche die ■j.'.D'rehungen der Hebel 19, 19" steuern. Das 'obere Ende der Hebel 19, 19° läuft in Sektoren 23 und 23¹¹ aus, in deren Mitte eine Kerbe 24 vorgesehen ist. In diese Kerbe 24 greifen Zähne 25 und 26 eines Riegels 27 ein, welcher auf der Welle 28 verkeilt ist. An der Welle 28 ist ferner ein Hebel 29 befestigt (Fig. 4), der in den Lagern 30 und 31 am oberen Teil des Deckels 10 drehbar ist. Die verstellbaren Anschläge 55 und 56 begrenzen den Ausschlag des Riegels 27 (Fig. 3). Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist», können die einander gegenüber liegenden Schultern 32* und 33 der in den Lagern 35 und 36 verschiebbaren Stange 34 mit dem Anschlag 22 in Berührung gebracht werden und die Hebel 19, 19^s verstellen. Die beiden Schultern 32 und 33 sind etwa, in der Mitte der Stange 34 angeordnet.

An dem einen Ende der Stange 34 ist ein doppelt wirkender Kolben 37 vorgesehen, der in einem mit dem Deckel 10 aus einem Stück bestehenden Zylinder 38 verschiebbar ist. Der Zylinder 38 steht durch Öffnungen 39 und 40 mit dem Unterdruckverteiler, der die Schaltvorrichtung steuert, in' Verbindung. Das andere Ende der Stange 34 besitzt eine Verlängerung 41 von verringertem Durch- · messer, welche in einen mit einer geeigneten Flüssigkeit gefüllten Zylinder 42 hineinragt. Der Spindelansatz 41 trägt zwei Kolben 43 und 44, die frei auf der Verlängerung 41 gleiten· können. Der Kolben 43 stützt sich normalerweise gegen die Stirnfläche 45 des _lOo Zylinders 42 ab sowie gegen einen Absatz 46, der durch den Durchmesserunterschied der Stange 34 und des Ansatzes 41 gebildet wird. Der Kolben 44 stützt sich normalerweise gegen die gegenüberliegende Fläche 47 des Zylinders 42 ab sowie gegen eine Anschlagmutter 41", die an dem Ende der Verlängerung 41 vorgesehen ist. Zwischen den beiden Innenflächen der Kolben 43 und. 44 ist eine Feder 48 angeordnet, um die Stange 34 sowie den Hebel 19 und die durch letzteren gesteuerte Verstelleinrichtung in der neutralen Stellung zu halten oder in diese zurückzuführen, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Der obere Teil des Zylinders 42 besitzt drei Öffnungen 49, 50 und 51, die mit einem Behälter 52 in Verbindung stehen. Der Behälter 52 bildet eine Ausgleichkammer für die Dämpfungsflüssigkeit und ist ₄ oberhalb des Zylinders 42 angeordnet. Der Durchtrittsquerschnitt der Öffnung 51 kann durch eine Ventilnadel 53 " eingestellt werden, welche sich in einem am,

Zylinder 42 vorgesehenen, seitlich vorspringenden Auge 54 verschieben kann.

Die Wirkungsweise der Vorwähleinrichtung ist die folgende:

Wenn der Motor arbeitet und der Fahrzeugführer den Rückwärtsgang einschalten will, so wird zunächst der Handhebel zur Steuerung des Verteilers in die dem gewünschten Gang entsprechende Stellung eingerückt und somit die Ansaugleitung des Motors beispielsweise mit der Leitung 39 des Zylinders 38 verbunden. Der Kolben 37 steht dann unter der Wirkung des Unterdrucks, kann sich jedoch noch nicht verschieben, da der Riegel 27 mit seinem Zahn 25 in die Kerbe 24 des Hebels 19 eingreift. Sobald nuM der Zeitpunkt für das Einschalten des Ganges gekommen ist, drückt der Fahrer den Kupplungsfußhebel herunter, welcher mit dem Hebel 29 durch Lenker oder durch eine elastische Verbindung mit Rollen oder ähnlichen Führungsteilen verbunden ist. Auf diese Weise wird der Hebel 29 gegebenenfalls gegen den Widerstand einer Rückzugfeder verstellt und vollführt dabei eine Schwenkbewegung. Bei dieser Schwenkbewegung nimmt der Hebel 29 die Welle 28 und den mit dem Zahn 25 versehenen Sektor 27 mit, so daß der Zahn 25 aus der Kerbe 24 herausgeschwenkt wird.

Die bei Betrachtung der Fig. 1 rechts gelegene Stirnfläche des Kolbens 37 steht unter der Wirkung des Unterdrucks, während die linke Stirnfläche des Kolbens dem Außendruck der Luft unterworfen ist. Der Kolben 37 bewegt sich infolgedessen nach rechts und mit ihm auch die Stange 34, welche in den Lagern 35 und 36 gleitet. Der Spindelansatz 41, der in dem Kolben 43 gleitet, bewegt sich somit ebenfalls nach rechts und nimmt den Kolben 44 mit, welcher sich gegen die Anschlagmutter 41° legt. Der zwischen den Innenflächen der Kolben 43 und 44 vorgesehene Raum verringert sich auf diese Weise, <so daß ein Teil der in diesem Raum enthaltenen Flüssigkeit durch die Öffnung 51 hinausgedrängt wird. Der Durchtrittsquerschnitt der Öffnung 51 kann in entsprechender Weise durch die Ventilnadel 53 eingestellt werden, um die Verschiebegeschwindigkeit des Kolbens 44 und der Stange 34 zu regeln. Bei ihrer Verschiebung wirkt die Stange 34 über die Schulter 32 auf den Anschlag 22 des Hebels 19. Dieser vollführt alsdann eine Schwenkbewegung um den Zapfen 18 und nimmt mit seinem Ende 20 die entsprechende Schulter der Ausnehmung 21 in der Schaltgabel 11 mit. Die Gabel 11 ihrerseits ist auf der Schaltstange 12 befestigt, welche die Ver-Schiebung und das Einrücken des verschiebbaren Rades in die betreffende Getriebestufe bewirkt. In der Zwischenzeit hat der Fahrzeugführer allmählich den Kupplungsfußhebel nachgelassen, so daß der Hebel 19 und die gesamte Verstelleinrichtung dadurch blockiert wird, daß der Zahn 25 sich hinter die eine Stirnfläche 19* am Ende des Sektors 23 legt.

Soll das Fahrzeug angehalten werden, so wird der Handhebel zur Steuerung des Verteilers in die Nullstellung gebracht. Auf diese Weise wird jede Verbindung zwischen dem Unterdruckraum und dem Zylinder der Vorwähleinrichtung unterbrochen. Alsdann wird der Kupplungsfußhebel herabgedrückt, wodurch der Riegel 27 ausgeschwenkt wird und den Hebel 19 freigibt. Die Stange 34 kehrt nun unter der Wirkung der auf den Kolben 44 wirkenden Feder 48 in ihre neutrale Stellung zurück. Hierbei drückt der Kolben 44 die zwischen der äußeren Fläche des Kolbens _und dem Zylinderboden des Dämpfers eingeschlossene Flüssigkeit schnell durch die Öffnung 49 hindurch. Durch das Nachlassen des Kupplungsfußhebels wird der Hebel 19 aufs neue verriegelt.

Wird der Verteiler mit der links des Kolbens 37 gelegenen Kammer durch die öffnung 40 verbunden, so vollführt die Einrichtung dieselben Schaltvorgänge, jedoch im go entgegengesetzten Sinne wie vorher.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die besondere Anordnung der zwischen den Kolben 43 und 44 angeordneten Feder 48 die Ruckführung der Steuereinrichtung für die verschiebbaren Räder stets in eine unveränderliche neutrale Lage ermöglicht und die Schalteinrichtung in dieser Lage unter einer gleichbleibenden Spannung hält. Ferner ist · noch zu bemerken, daß mit Hilfe der oben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Einrichtung zwei verschiedene Getriebestufen mit Hilfe eines einzigen Gliedes gesteuert werden können, wobei die Rückkehr der Schubräder in ihre neutrale Stellung selbsttätig bewirkt wird.

Soll zwecks Vornahme eines Stufenwechsels von einer Schaltstange für die verschiebbaren Räder zur anderen übergegangen werden, so wird bei Bedienen des Kupplungs- χ fußhebels und der damit verbundenen Entriegelung der Schaltglieder die Schalteinrichtung selbsttätig in die Nullstellung zurückgeführt, wobei das erste Stufenrad nicht mehr unter der Wirkung des Steuergliedes steht, während das zweite Stufenrad durch das der entsprechenden Getriebestufe zugeordnete Steuerglied verschoben wird.

Um zu vermeiden, daß das eine der beiden Stufenräder verschoben wird, bevor das andere seine Nullstellung wieder eingenommen hat, ist in bekannter Weise ein Sperr-

körper 61 vorgesehen, der sich in die Kerben 62 oder 63 der Schaltstangen 12 bzw. I2^a legen kann. ■

Wenn das Fahrzeug eine selbsttätige, durch einen Hilfskraftzylinder verstellbare Kupplungsvorrichtung besitzt und der Hilfskraftzylinder durch den Gashebel gesteuert wird, kann das Schalten der Gänge sowie die Entriegelung der Schaltstangen für die verschiebbaren Räder selbsttätig durch einfaches Nachlassen des Gashebels bewirkt werden, nachdem vorher der Handhebel für die Vorwählung eingestellt ist, ohne daß der Kupplungsfußhebel bedient zu werden braucht.

Der Verteiler für das Kraftmittel, das bei

der Vorwählung zur Anwendung gelangt,

kann außerdem zweckmäßigerweise durch einen Fliehkraftregler gesteuert werden, welcher seinerseits beispielsweise durch die Kardanwelle des Fahrzeugs angetrieben wird. Der Regler bringt in diesem Falle den Verteiler selbsttätig in die Stellung, welche der betreffenden einzuschaltenden Getriebestufe entspricht.

Es ist ohne weiteres klar, daß die oben beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Einrichtungen durchaus nicht immer am oberen Teil eines üblichen Getriebegehäuses angeordnet werden müssen, sondern auch an jeder anderen, für den Einbau günstigen Stelle angebracht werden können, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung überschritten wird. Beispielsweise können die Steuerglieder und die Dämpfeinrichtungen seitlich oder an einem Ende des Getriebegehäuses angeordnet oder in sonstiger Weise mit dem Getriebegehäuse vereinigt werden.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird zwecks Übergang von einem Gang zum anderen das pneumatisch betätigte Steuerglied entsprechend der einzuschaltenden 'Getriebestufe erst dann der Einwirkung der Kraftquelle unterworfen, wenn der Kupplungsfußhebel einen bestimmten Weg zurückgelegt hat. Das Ausrücken des im Eingriff befindlichen Getrieberades erfolgt unter der Wirkung einer Feder, deren Tätigkeit durch das Druckmittel unterstützt wird.

Ein Ausführungsbeispiel dieser Anordnung ist in Fig. 5 schematisch für ein Getriebe mit drei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang veranschaulicht. Auf den Enden der Zapfen 18 und i8^a sind zwei Hülsen 72 und 73 aus Isolierstoff verkeilt, Von denen jede je zwei Schleifkontakte 72", 72^ und 73^a, 73⁶ trägt. Der Strom wird diesen Schleifkontakten über Kabel zugeführt, welche an den Klemmen J2^C, J2^d und 73^C, 73** befestigt sind. Die Schleifkontakte gleiten auf Sektoren 74 und 75, welche gleichfalls aus Isolierstoff bestehen und im Deckel 10 befestigt sind. Der Sektor 74 trägt Kontakte 74°, 74⁶, 74^C, während der Sektor 75 Kontakte 7S^a, 7S⁶, 75^C, 75^d trägt. Der Steuerhandhebel 76 ist beispielsweise auf der Steuersäule in Reichweite des Fahrzeugführers befestigt und um eine Achse yj, die einen Teil des Sektors 78 bildet, schwenkbar. Auf dem Sektor 78 sind fünf verschiedene Schaltstellungen für den Handhebel vorgesehen, und zwar ein Rückwärtsgang, die Nullstellung sowie drei Vorwärtsgänge. Für jede dieser Schaltstellungen ist auf dem Sektor 78 je ein isolierter Kontakt vorgesehen, während der Steuerhebel 76 einen isolierten Kontakt j6^a besitzt. Um den Strom während der Fahrt zu unterbrechen, ist in den elektrischen Stromkreis ein Unterbrecher 79 eingeschaltet, der durch den Kupplungsfußhebel 80 gesteuert wird. Der Kupplungsfußhebel 80 schließt den Stromkreis nur dann, wenn der Fußhebel 80 über eine bestimmte Strecke bewegt wird.

Die elektrischen Verbindungen sind die folgenden:

Die Batterie 81 ist einerseits mit der Masse und andererseits mit der Klemme 79" des Unterbrechers 79 verbunden. Die Klemme 79⁶ steht mit dem Kontakt j6^a des Handhebels 76 über das Kabel 79^C in Verbindung. Der dem Rückwärtsgang entsprechende Kontakt AR des Sektors 78 ist durch das Kabel 73" mit der Klemme 73^d der Hülse 73 verbunden. Der mit i^e bezeichnete, dem ersten Gang entsprechende Kontakt des Sektors 78 steht durch das Kabel 73^f mit der Klemme 73^C der Hülse 73 in Verbindung, welch letztere sich bei dem Verschieben des Getrieberades des zweiten und dritten. Ganges nach der einen oder anderen Seite dreht. Der dem zweiten Gang zugeordnete Kontakt 2^e des Sektors 78 ist durch das Kabel 72* mit der Klemme 72^ der Hülse 72 verbunden, während der Kontakt 3^e des dritten Ganges über das Kabel 72^f mit der Klemme 72^C in Verbindung steht. Die Hülse 72 dreht sich gleichzeitig mit der Verschiebung des Getriebe- 1 to rades des ersten Ganges und des Rückwärtsganges. Die Klemme 75" des Sektors 75 ist mit dem elektropneumatischen Verteiler 87 der ersten Getriebestufe durch das Kabel Jζ" verbunden. Die Klemme 75⁶ des Sektors 75 steht einerseits mit dem elektropneumatischen Verteiler 90 des Rückwärtsganges durch das -Kabel 75^f und andererseits mit der Klemme 74^C des Sektors 74 durch das Kabel 74^ in Verbindung. Die Klemme 75° des Sektors 75 ist einerseits mit dem elektropneumatischen Verteiler 88 der zweiten Getriebestufe durch

das Kabel 752 verbunden und steht andererseits mit der Klemme 74* des Sektors 74 durch das Kabel 74* in Verbindung. Die Klemme J$^d des Sektors 75 schließlich ist einerseits mit dem elektropneumatischen Verteiler 89 der dritten Getriebestufe über das Kabel 75^Λ und andererseits mit der Klemme 74^a des Sektors 74 durch das Kabel 74^f verbunden.

Die Hauptzuführungsleitung 82 der Hilfskraft steht mit jedem Verteiler durch die Leitungen 82^s, 82^ft, 8.2^C und %2^d in Verbindung. Die Verteiler ihrerseits sind mit ihren zugeordneten Zylindern durch die Rohrleitungen 83, 84, 85 und 86 verbunden.

Es sei bemerkt, daß in dem in Fig. 5 dargestellten Schaltschema die verschiedenen Glieder sich in der Nullstellung* befinden, d. h. es ist keine Getriebestufe eingestellt.

Die Wirkungsweise der in Fig. S dargestellten Einrichtung ist die folgende:

Soll die erste Getriebestufe eingeschaltet werden, so wird der Handhebel 76 in die Stellung i^e gerückt. Der elektrische Stromkreis setzt sich dann aus dem Kabel 79Λ dem Kontakt y'6^a, dem Kontakt i^e, dem Kabel 73', der Klemme 73^C, dem Reibungskontakt 73", dem Kontakt 75" sowie dem Kabel 75^e zusammen, welches zu einem Elektromagneten führt, der dem Verteiler 87 für die erste Getriebestufe zugeordnet ist. Dieser Stromkreis ist jedoch noch offen. Zum Schließen des Stromkreises wird der Kupplungsfußhebel 80 um eine bestimmte Strecke herabgedrückt, so daß die Kontakte 79^s und 79* des Unterbrechers 79 einander berühren. Sobald hierdurch der Stromkreis geschlossen ist, öffnet sich das Ventil des der ersten Getriebestufe zugeordneten Verteilers 87, so daß

40' der Zylinder des betreffenden Steuergliedes, welches die Schaltstange 12 der ersten Getriebestufe verstellt, über die Leitungen 83 und 82^s mit der Hauptleitung 82 in Verbindung steht.

Das in Fig. 6 gezeigte Schaltschema zeigt die Stellung der Reibungskontakte der Hülsen 72 und 73 in bezug auf die Kontakte der zugehörigen Sektoren 74 und 75, nachdem die erste Getriebestufe eingeschaltet ist.

Um den zweiten Gang einzuschalten, muß die Schaltstange I2^a eingerückt werden, während die· Schaltstange 12 in ihre Nullstellung zurückzuführen ist. Wie in Fig. 6 dargestellt, berührt die Hülse 72, die mit der Schaltstange 12 der ersten Getriebestufe durch den Zapfen 18 verbunden ist, mit ihren Schleifkontakten 72" und 72^b den Kontakt 74°.

Nachdem der die Getriebestufen vorwählende Handhebel 76 mit dem Kontakt 2^e des Sektors 78 in Berührung gebracht ist, setzt sich der Stromkreis aus dem Kabel J2^e, derKlemme 72«*, dem Kontakt 74°, den Kabeln 74^tf und 75' zusammen, welch letzteres zum Verteiler 90 des Rückwärtsganges führt, dessen Steuerglied mit dem dem Rückwärtsgang und dem ersten Gang gemeinsamen Getrieberad verbunden ist und zum Ausschalten des ersten Ganges dient. Sobald der Kupplungsfußhebel 80 niedergedrückt und somit der Stromkreis geschlossen wird, steht der Zylinder des 'dem Rückwärtsgang zugeordneten Steuergliedes mit der Hauptunterdruckleitung 82 über die Leitungen 86 und 82"* in Verbindung. Der Kolben des Steuergliedes steht somit unter der Wirkung des Unterdrucks, der zusammen mit dem von der Feder 48 ausgeübten Druck den ersten Gang ausrückt und die zugehörige Schaltstange 12 in ihre neutrale Stellung zurückführt. Der Unterdruck wirkt nur während eines Teils des von dem Getrieberad zurück- , gelegten Weges und dient insbesondere dazu, die Zahnräder außer Eingriff zu bringen. Sobald der Schleifkontakt 72* den Kontakt 74^C verlassen hat, hört die Wirkung des Unterdrucks auf den Kolben auf. Der Kontakt 74^e kann eine beliebige Länge besitzen, je nachdem die von der Kraftquelle ausgeübte Wirkung früher oder später unterbrochen werden soll. Wenn die Hülse "J2 in ihre der Nullstellung des Getrieberades entsprechende Stellung zurückgeführt ist, umfaßt der elektrische Stromkreis das Kabel J2^e, die Klemme J2^d, den Schleifkontakt 72^s, die Kabel 74" und 75^s, welch letzteres zu dem elektropneumatischen Verteiler 88 der zweiten Getriebestufe führt. Der Handhebel 76 bleibt hierbei mit dem Kontakt der zweiten Getriebestufe in Berührung. Alsdann steht die Hauptleitung 82 durch die Leitungen 84 und 82* mit dem Zylinder des dem zweiten Gang zugeordneten Steuergliedes in Verbindung.

Die Fig. 7 zeigt die Stellung der Schleifkontakte der Hülse 73 in bezug auf die Kontakte des Sektors 75 nach Einschaltung des zweiten Ganges.

Der Übergang von der zweiten zur dritten Getriebestufe erfolgt direkt, wobei die beiden Getriebestufen durch dieselbe Schaltstange gesteuert werden. Wie aus Fig. 7 ersichtlich · ist, berührt der Schleifkontakt 72" bereits den Kontakt 74", der mit - dem Verteiler 89 der dritten Getriebestufe über Kabel 74^f -und 75^Λ in Verbindung steht. Um den dritten Gang einzuschalten, genügt es daher, den Handhebel 76 mit dem Kontakt 3^e des Sektors 78 in Berührung zu bringen und den Kupplungsfußhebel zu bedienen.

Die Fig. 8 und 9 zeigen die Stellung der beweglichen Kontakte in bezug auf die festen Kontakte der elektrischen Stromkreise, welche

der dritten Getriebestufe und dem Rückwärts-■ gang bei Einschaltung dieser Getriebestufen zugeordnet sind. Diese Einrichtung ermöglicht also, bei einer Getriebeschaltung mit Vorwählung und zwei elektropneumatisch ge- - steuerten Schaltstangen von einer Schaltstange zur anderen überzugehen, ohne daß die vom Motor ausgeübte Kraft gleichzeitig, auf beide Steuerglieder dieser Schaltstangen wirkt, ίο Gleichzeitig sorgt diese Einrichtung dafür, daß das eine Getrieberad erst dann eingerückt werden kann, wenn das andere in seine Nullstellung zurückgeführt ist.

In den Fig. io und ii ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Anwendung auf ein Getriebe mit drei Schaltstangen dargestellt. Gemäß" dieser Ausführungsform steuert der Kolben 37 das Einschalten der Gänge, während der Kolben 37^a (Fig. 11) die seitlichen Verschiebungen des Hebels 19 steuert, der mit der einen oder anderen der drei Schaltstangen in Eingriff gebracht werden kann. Die beiden Kolben 37 und 37° werden durch die Feder 48 bzw. 48" stets in ihre neutrale Stellung zurückgeführt. Der Hauptriegel 27 ist mit dem Kupplungsfußhebel verbunden und steuert die Verschiebungen der Schaltstangen in der Längsrichtung und somit auch das Ein- und Ausschalten der Getriebestufen. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist dieselbe wie die oben für ein Getriebe mit zwei Schaltstangen beschriebene. Es ist jedoch notwendig, daß durch einen einzigen Bedienungsgriff des Handhebels für die Vorwählung der Hebel 19, der die Schaitstangen mitnimmt, mit der der gewählten Getriebestufe entsprechenden Schaltstange in Eingriff kommt, bevor der Kolben 37 auf diese Schaltstange einwirkt. Dies wird durch 4o- den Kolben 37^a bewirkt, welcher bei seiner Verschiebung den Hebel 72 mitnimmt, dessen oberer Teil aus isoliertem Werkstoff besteht. Dieser Hebel 72 besitzt einen Schleifkontakt 72^ der jeweils mit einem der Kontakte 74^s, 74*, 74^C in Berührung kommt, die auf einem festen Sektor 74 aus Isolierstoff vorgesehen sind- Die Schleifkontakte 72° erhalten ihren Strom über die Klemme J2^e. Die elektrische Steuerungsanlage für ein Getriebe mit drei Schaltstangen, also einem Rückwärtsgang und fünf Vorwärtsgängen, ist durch das Schaltbild der Fig. 12 dargestellt.

Die elektrischen Verbindungen sind die folgenden:

Die Batterie 81 ist mit dem Kontakt 79⁰ des Unterbrechers 79 verbunden. Der andere Kontakt 79* steht einerseits mit jedem der Kontakte 72^, 72'', 72} des Sektors 74 durch das Kabel 72' in Verbindung und ist andererseits durch das Kabel 91 mit dem Kontakt 76" der Steuervorrichtung verbunden. Die Kontakte ,92, 93 und 94 des Sektors 74 stehen durch Kabel 92^s, 93^s und 94^s einerseits mit den Kontakten J&>, 76°, y6^d über die Kabel 92*, 93^ 94⁶ in Verbindung und sind andererseits durch die Kabel 92^ gy und 94^C mit den Kontakten g$^c, 95* und 95° des festen Sektors 95 in Verbindung, welch letzterer aus Isolierstoff besteht. Der Sektor 95 trägt verschiebbare Unterbrecher 96, 97 und98, welche durch Kabel 96", 97° und 98« mit dem Kabel

99 verbunden sind. Das Kabel 99 führt zum Kontakt 100 des Umkehrhebels 101, der mit dem Kolben 37 verbunden ist. Der Kontakt

100 des Umkehrhebels 101, welch letzterer durch die Verschiebungen des Kolbens 37 gesteuert wird, kann abwechselnd mit den Kontakten 102 und 103 in Berührung gebracht werden, die durch die Kabel io2^a und 103" einerseits mit den Verteilern 89 und 90 und andererseits mit den Kontakten der ersten, dritten und fünften Getriebestufe und mit den Kontakten des Rückwärtsganges der zweiten und vierten Getriebestufe verbunden sind. Der elektropneumatische Verteiler 88 des Zylinders 38^s steht durch das Kabel 106 mit den Kontakten io6^fl und 106⁶ der Steuereinrichtung in Verbindung. Das Kabel 107 stellt die Verbindung zwischen dem elektropneumatischen Verteiler 87 und den Kontakten 107« und 107* dar. Der Kolben 37", der die seitlichen Bewegungen des Hebels 19 steuert, ist mit einem Schleifkontakt 72** verbunden. Die Stellung der in Fig. 12 dargestellten Schaltglieder entspricht der Nullstellung. ■

Die Wirkungsweise ist die folgende: Zwecks Einschaltung der ersten Getriebestufe wird der Steuerhebel 76 in die Stellung i^e gerückt. In dieser Stellung hält der 100 , Daumen 108 des Handhebels 76 den Kontakt 96 in einer gewissen Entfernung von dem Kontakt 95^ so daß ein Stromübergang zwischen den beiden Kontakten nicht stattfinden kann. Die Kontaktlamelle 105 ermöglicht den Stromübergang zwischen dem Kontakt y6^a und dem Kontakt 107°. Wird der Kupplungsfußhebel 80 hinuntergedrückt, so fließt der Strom von der Batterie 81 über die Kontakte 79°, 79* über die Kabel 79^C und 91 zu dem Kontakt 76". Von hier aus fließt der Strom über die Kontaktlamelle 105, den Kontakt iO7^a, das Kabel 107 zum Verteiler 87 des Zylinders 38°. Der Verteiler 87 stellt dann die Verbindung der links des Kolbens 37" gelegenen Kammer des Zylinders 38" mit dem Unterdruckraum her. Der Kolben 37" verschiebt sich nun nach links und nimmt den Hebel 19 und den Schleifkontakt 72? mit. Der Hebel 19 stellt sich dann gegenüber derjenigen Rille des Rahmens 109 ein, welche der ersten Getriebestufe entspricht. In ähnlicher

Weise stellt sich der Schleifkontakt 72" gegenüber den Kontakten 72^s und 92 ein. In diesem Augenblick fließt der Strom durch das Kabel 72', den Kontakt 72^s, den Schleif kontakt 72°- zum Kontakt 92 und von hier durch die'Kabel 92^s, 92* über den Kontakt 7ο⁶, die Kontaktlamelle 104, den Kontakt i^e und das Kabel iO2^a zum Verteiler 89 des Zylinders 38. Auf der inneren Stirnfläche des Kolbens 37 entsteht dann ein Unterdruck, so daß der Kolben 37 den Hebel 19 mitnimmt, der seinerseits die erste Getriebestufe einschaltet. Der Umkehrhebel 101 gelangt hierbei in eine solche Stellung, daß der Kontakt 100 den Kontakt 103 berührt. (Diese Stellung ist in Fig. 12 strichpunktiert angedeutet.) Zum Umschalten auf die zweite Getriebestufe, d. h. zum Einschalten eines Getrieberades, das von dem der ersten Getriebestufe verschieden ist, ist gemäß dieser Schaltvorrichtung außer der vorher genannten Feder 48 für die Rückführung des im Eingriff befindlichen Zahnrades in die neutrale Lage noch eine weitere Kraft verwendet.

Befindet sich der Handhebel 76 in der Stellung 2^e, so daß der Daumen 108 den Kontakt 96 verlassen und den Kontakt 97 herabgedrückt hat, so ist der Stromübergang zwischen dem Kontakt 97 und der Klemme 95⁶ unterbrochen. Ferner ist ein Stromübergang vom Kontakt 76" und dem Kontakt 105 zur Leitung 107 nicht mehr möglich, so daß durch den Verteiler 87 die linke Kammer des Zylinders 38° mit der Außenluft in Verbindung gesetzt wird. Sobald der Kupplungsfußhebel herabgedrückt ist, fließt der Strom durch die Kabel 79^ 72' über den Kontakt 72^ den Schleifkontakt 72" zum Kontakt 92. Von hier fließt der Strom über die Kabel 92^a, 92^ die Klemme 95^ den Kontakt 96, die Kabel 96" und 99, den Kontakt 100 des Umkehrhebels 101, den Kontakt 103 und das Kabel 103" zum Verteiler 90, wodurch die obere Kammer des Zylinders 38 mit dem Unterdruckraum in Verbindung gesetzt wird. Unter der Wirkung dieses Unterdrucks und der Feder 48 auf den Kolben 37 wird die erste Getriebestufe ausgeschaltet. Dieser Unterdruck wirkt bis zu dem Zeitpunkt, in welchem der Kontakt 100 des Umkehrhebels 101 den Kontakt 103 verlassen hat. Die Schaltstange der ersten Getriebestufe ist dann in seine Nullstellung zurückgeführt, während der Hebel 19 durch die Feder 48 nach rechts verschoben wird und der Reibungskontakt 72^s die in Fig. 12 gezeichnete Lage einnimmt. In diesem Augenblick fließt der Strom durch die Kabel 79^C und 72' über den Kontakt 72'', den Schleifkontakt 72°, den Kontakt 93, die Kabel 93^s und 93⁶ zum Kontakt 76'°. Von hier fließt der Strom zum Verteiler 90 über die Kontaktlamelle 104, den Kontakt 2^e und das Kabel 103".

Der Verteiler 90 stellt abermals die Verbindung zwischen der oberen Kammer des Zylinders 38 und dem Unterdruckraum her. Der Kolben 37 rückt auf diese Weise den zweiten Gang ein, indem der L^mkehrhebel 101 derart nach oben bewegt wird, daß der Kontakt 100 den Kontakt 102 berührt. Wird der Kupplungshebel 80 nachgelassen, so erfolgt die Verriegelung der Schaltstange mit Hilfe des Riegels 27 (Fig. 10).

Wie aus dem Schaltbild ersichtlich ist, wiederholt sich dieser Schaltvorgang bei jedem Gangwechsel. Unter der Wirkung des Luftdruckes zusammen mit dem Federdruck wird also jede Getriebestufe ausgeschaltet und die betreffende Schaltstange in ihre neutrale Stellung zurückgeführt. Die Wirkung des Unterdrucks dient insbesondere dazu, die miteinander kämmenden Zähne außer Eingriff zu bringen, wie bereits für die Schalteinrichtung mit zwei Schaltstangen beschrieben ist, und dauert nur so lange an, wie der Kontakt 100 des Umkehrhebels 101 mit einem der Kontakte 102 und 103 in Berührung steht. Durch diese Anordnung fließt nur dann ein Strom zu den die Kammern des Zylinders 38 steuernden Verteilern, wenn der Hebel 19 in go eine neutrale Lage bezüglich derjenigen Rille des Rahmens 109 zurückgekehrt ist, welche der vorher gewählten Getriebestufe entspricht.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bei welcher zum Zwecke des Umschaltens ein verschiebbares Rad mit Hilfe einer doppelt wirkenden 'Zylinderkolbenanordnung bewegt wird, die durch elektrisch auslösbare Ventile steuerbar ist, deren Stromkreise durch einen Schalthebel ausgewählt werden, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschieben des jeweiligen doppelt wirkenden Kolbens (37 oder 37°) entsprechend der Stellung des Schalthebels (76) Kontakte (74°, 74*, 74^C; 7S^a, 75^b, 75^C> 7S^d\ 7^^e, 72'', 7^; 102, 103) ausgelöst werden, welche beim Umlegen no des Schalthebels (76) in eine einem anderen Gang entsprechende Stellung denjenigen Stromkreis oder diejenigen Stromkreise bestimmen, welche zur mittelbaren oder unmittelbaren Steuerung der dem betreffenden Gang zugehörigen Ventile für die doppelt wirkende Zylinderkolbenanordnung dienen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Bewegen eines doppelt wirkenden Kolbens in der einen oder anderen Richtung ein Strom-

kreis oder mehrere Stromkreise zur Steuerung eines oder mehrerer Ventile bestimmt werden, welche letztere nach Umschalten des Schalthebels entsprechend einer anderen · Gangstufe die Bewegung des Kolbens in seine neutrale Stellung steuern, bevor der Stromkreis für dasjenige Ventil ausgewählt wird, welches die Bewegung des den neuen Gang einschaltenden Kolbens steuert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Einleitung der Rückführbewegung des jeweiligen Kolbens in seine neutrale Stellung der Stromkreis für das diese Bewegung steuernde Ventil unterbrochen wird und die weitere Rückführung des Kolbens in die neutrale Stellung nur durch die Wirkung von Federn (48) erfolgt. ■ 20 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere die Bewegung der Schaltgabeln (11, ii^a) für das betreffende verschiebbare Rad beeinflussende Hebel (19, 19") ' 25 vorgesehen sind und durch den doppelt wirkenden Kolben bewegt werden, während sie andererseits mit Schleifkontaktträgern (72, 73, 101) zusammenarbeiten, deren Kontakte auf mit elektrischen Kontakten versehenen Quadranten (74, 75, 100, 102, 103) gleiten können.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte auf den Quadranten verschiedene Stromkreise für die Ventile zur Steuerung der Kolbenbewegung schließen können, je nachdem sich der betreffende doppelt wirkende Kolben in der einen oder anderen Endstellung oder in der neutralen Stellung befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder He-

bei (19, 19") auf einem um seine Achse schwenkbaren Zapfen (18, i8^a) befestigt ist und mit seinem einen Ende an der betreffenden Gabel (11, n^a) für die ver^ schiebbaren Räder angreift, während er an seinem anderen Ende mit der doppelt wirkenden Zylinderkolbenanordnung in Verbindung steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, da-' durch gekennzeichnet, daß die Schleifkontaktträger (72, 73) aufdenZapfen(i8, i8^a) befestigt sind, mit. welchen die Schwenkhebel (19, 19°) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der um seine eigene Achse schwenkbare Zapfen (18), auf welchem der Einrückhebel (19) befestigt ist, als Kolbenstange einer zweiten doppelt wirkenden Zylinderkolbenanordnung {ij^a, 38") ausgebildet ist, welch letztere beim Einschalten eines Ganges eine Längsverschiebung des Einrückhebels'(19) in eine den betreffenden Gang entsprechende Lage bewirkt und nach. Erreichen dieser Lage eine oder mehrere Stromkreise für die Steuerung der anderen doppelt wirkenden Zylinderkolbenanordnung (37, 38) auslöst, welche das Schwenken des Einrückhebels (19) um seinen als Kolbenstange ausgebildeten Zapfen (18) und somit das Einrücken des betreffenden Getrieberades bewirkt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kolbenstange der zweiten doppelt wirkenden "Zylinderkolbenanordnung (37", 38^s) ein einen Schleifkontakt tragender Hebel (72) angelenkt ist, dessen Schleifkontakt (72") bei einer Längsbewegung des Einrückhebels (19) auf einem mit Kontakten versehenen Quadranten (74) gleiten, kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen