DE678711C - Steuereinrichtung fuer das Druckmittel einer Schalteinrichtung von Zahnraederwechselgetrieben, insbesondere bei Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN AlH
21. JULI 1939

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 63 c GRUPPE 20 so

M 135503

insbesondere bei Kraftfahrzeugen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. August 1936 ab
Patenterteilung bekanntgemacht am 29. Juni 1939

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für das Druckmittel einer Schalteinrichtung von Zahnräderwechselgetrieben, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, bei denen zum Einschalten bestimmter Getriebestufen mehrere Räderpaare geschaltet werden müssen, und zwar die einen unter Beschleunigung, die anderen unter Verzögerung einer Kupplungshälfte, und wobei von den Schaltvorrich- tungen für die Räderpaare abhängige Absperrglieder für das Druckmittel vorgesehen sind. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art wird durch die Absperrglieder der Zutritt von Druckmittel zu beliebigen anderen Schaltzylindern oder zu Hilfsvorrichtungen ζ. B. für die Verzögerung der einzurückenden Kupplungsglieder gesteuert.

Nach der Erfindung wird bei derartigen Steuereinrichtungen der Druckmittelzutritt zu den einzelnen Schaltzylindern durch die Absperrglieder derart gesteuert, daß während der Wirksamkeit eines einem Absperrglied zugeordneten Schaltzylinders im Sinne einer Beschleunigungsschaltung der Druckmittelzutritt zu den Schaltzylindern derjenigen Räderpaare verhindert wird, welche eine Verzögerungsschal'tung erfordern, oder umgekehrt.

Nach der Erfindung wird im besonderen der Zutritt des Druckmittels durch die Absperrglieder zu den im Sinne einer Beschleunigungsschaltung wirksamen Seiten der Schaltzylinder so lange verhindert, als einer der anderen Schaltzylinder im Sinne einer Verzögerungsschaltung wirksam ist. Zweckmäßig sind hierbei nur die Absperrglieder für die in der Antriebsrichtung aufeinanderfolgenden Schaltzylinder von den vorhergehenden Ubersetzungsstufen abhängig gemacht.

Es wird fernerhin vorgeschlagen, die KoI-benstangen der Schaltzylinder so auszubilden, daß durch diese das Schaltdruckmittel für die anderen Schaltzylinder gesteuert wird. Diese Steuerung kann in an sich bekannter Weise unmittelbar durch die Kolbenstangen erfolgen. Zweckmäßig wird zur Bewegung der Absperrglieder auf diese das Druckmittel zur Einwirkung gebracht, das in den Schaltzylindern wirksam ist. Fernerhin wird nach der Erfindung durch die Kolbenstangen der Schaltzylinder das in letzteren wirksame Druckmittel zur Bewegung der Absperrglieder gesteuert. Eine weitere Ausbildung der vorgeschlagenen Einrichtung besteht erfindungsgemäß darin, daß die Steuerung des Druckmittels zu den Schaltzylindern für Verzögerungsschaltungen so angeordnet ist, daß diese durch die Steuerung des Druckmittels für Beschleunigungsschaltungen nicht beeinflußt wird.

Die Steuereinrichtung nach der Erfindung wird besonders bei Getrieben· mit einem aus mehr als zwei Teilen bestehenden Hauptwellenzug und vor allem solchen mit Wechselkupplungen der Überholungs- oder Synchronisierbauart verwendet. Bei solchen Getrieben hat die Einrichtung nach der Erfindung nicht wie bei den üblichen Getrieben den Zweck, ein Blockieren zu verhindern, vielmehr ist bei diesen an sich jede beliebige Kombination von gleichzeitig in Eingriff befindlichen Übersetzungsstufen ohne'Blockierung möglich. Die gegenseitige Verriegelung der Übersetzungsstufen erfolgt in diesem Fall, um das '5 richtige Drehzahlverhältnis für die Kupplungshälften der einzurückenden Übersetzungsstufen aufrechtzuerhalten, das durch raschen Drehzahlabfall von Radsätzen, die getrennt von der treibenden und der getriebenen so Welle frei laufen, gestört werden könnte. Außerdem hat diese Maßnahme auch den Zweck möglichster Beschleunigung des Schaltvorgangs bei Gangschaltungen, die das Einrücken mehrerer Übersetzungsstufen erfordern.

Die Steuereinrichtung nach der Erfindung ermöglicht weiterhin bei solchen Getrieben, bei denen nicht alle bei der vorhandenen Räderanordnung möglichen Gänge benutzt werden, daß nicht für alle Schaltzylinder, sondern nur für einzelne derselben Absperrglieder nach der Erfindung vorgesehen werden können.

Die Steuereinrichtung nach der Erfindung ist vor allem bei denjenigen Getrieben von Bedeutung, bei denen besondere Hilfseinrichtungen bekannter Art zur Verzögerung oder Beschleunigung der einzurückenden Kupplungshälfte vorgesehen sind. Bei diesen ward durch die Einrichtung nach der Erfindung in besonders einfacher Weise verhindert, daß gleichzeitig sowohl die Verzögerungs- als auch die Beschleunigungseinrichtung in Wirksamkeit treten, wodurch das ordnungsmäßige Ineingriffbringen der Übersetzungsstufen gehemmt würde.

In der Zeichnung ist in Abb. 1 ein -Getriebe dargestellt, das mit einer Steuereinrichtung nach der Erfindung versehen ist. Eine Ausführungsform einer derartigen vor den in Abb. ι gezeigten Teilen liegenden Steuereinrichtung, die im vorliegenden Falle z. B. durch Unterdruck betätigt wird, ist beispielsweise in Abb. 2, und zwar größtenteils im Schnitt dargestellt. Die Ausbildung des dargestellten und beschriebenen Zahnräderwechselgetriebes an sich ist nicht Gegenstand der Erfindung.

Im Hauptwellenzug liegen die Räder 7, 8, 9, 10 und im Vorgelegewellenzug die Räder ti, 12, 13 und 14. Die Räder 7, 9, 11 und 13 sitzen auf ihren zugehörigen Wellenabschnitten i, 2, 4 und S bzw. 6 fest, während das Rad 10 lose drehbar und das Rad 14 undrehbar, aber längsverschiebbar auf ihren zügehörigen Wellenabschnitten 3 und 6 sitzen. Die Räder 7, 8, 9, 11 und 12 sind mit ihren Naben 1.5 im Gehäuse 16 gelagert, wobei die Räder 8 und 12 Bohrungen aufweisen, in denen die anschließenden Wellenabschnitte 1 und 2 bzw. 4 und 5 gelagert sind. Zwischen den ständig in Eingriit stehenden Räderpaaren 7, 11; 8, 12 und 9, 13 sind Wechselklauenkupplungen 17, 18 und 19, 20 vorgesehen, die im dargestellten Falle insbesondere zur Verkürzung der Baulänge derart ausgebildet sind, daß jeweils eine Kupplung 17 bzw. 19 im Hauptwellenzug und die zugehörige zweite Kupplung 18 bzw. 20 im Vorgelegewellenzug angeordnet ist. Der die Kupplungen 17 und x8 miteinander verbindende Schalthebel 21 ist auf einer Welle 22 und der an den Kupplungen 19 und 20 angreifende Schalthebel 23 auf einer Welle 24 befestigt. Außerdem ist auf dem Wellenabschnitt 3 eine ungeteilte Wechselklauenkupplung 25 verschiebbar, jedoch undrehbar aufgebracht, deren Kupplungszähne 25' mit Gegenklauenzähnen des Rades 9 und deren Kupplungszähne 25" mit Gegenklauenzähnen des Rades 10 in Eingriff gebracht werden können. Der Schalthebel 26 für diese Wechselklauenkupplung 25 ist auf einer Welle 27 befestigt. Die Kupplungszähne sämtlicher Kupplungen (17,18; 19,20; 25) besitzen abgeschrägte Stirnflächen, durch die in bekannter Weise im Zeitpunkt der Überholung der Eingriff der Kupplungen erreicht wird.

Auf einer weiteren kurzen Nebenwelle ist ein Umkehrantrieb 30, 31 angeordnet, dessen Rad 30 bei nach links verschobenem Rad 14 mit diesem und dessen Rad 31 mit dem Rad 10 in Eingriff gelangen kann.

Die in Abb. 1 angegebenen Abschrägungen der Klauenstirnflächen entsprechen der bei Rad 7 in Abb. 1 angegebenen Drehrichtung. Wenn nun z. B. aus dem in Abb. 1 angegebenen Eingriff-der Kupplung 17 mit der an dem Rad 8 vorgesehenen Kupplungshälfte herausgegangen und statt dessen die Kupplung 18 mit der zugehörigen, an dem Rad 12 angebrachten Kupplungshälfte in Eingriit gebracht werden soll, werden beim Anlegen der Klauen der Kupplung 18 an die mit dem Rad 12 verbundenen Klauen die letzteren zunächst schneller laufen und deshalb die Klauen der Kupplung 1-8 abweisen (Abweisestellung). Wenn nun der Fahrer durch Gasgeben die Drehzahl des Rades 7 und damit auch des Rades 11 und der mit dessen Welle 4 verbundenen Kupplung 18 erhöht, wird schließlich die Kupplung 18 die mit dem Rad 12

verbundene Gegenkupplungshälfte überholen und der Kupplungseingriff in bekannter Weise erfolgen.

In ähnlicher Weise erfolgt der Eingriff, wenn die Kupplung τ 8 aus dem Eingriff herausgenommen und statt dessen die Kupplung 17 eingerückt werden soll. In diesem Falle ist die mit dem Rad 8 verbundene Kupplungshälfte die langsamer laufende. Die an dieser vorbeilaufenden Klauen der zunächst schneller laufenden Kupplung 17 werden so lange abgewiesen, bis durch die abnehmende Drehzahl des Antriebsmotors auch ihre Drehzahl unter diejenige der mit dem Rad 8 verbundenen

Kupplungshälfte sinkt und bei der Überholung der Eingriff erfolgt.

Bei der Verwendung des in Abb. 1 gezeigten, acht Vorwärts- und vier Rückwärtsgänge ermöglichenden Getriebes als Siebengang-

getriebe kann beispielsweise die nachstehend angegebene Reihenfolge der Gänge erzielt werden, wobei beispielsweise für das Rad 7 29 Zähne, Rad 8 40, Rad 9 35, Rad 10 44, Rad 11 60, Rad 12 48, Rad 13 53 und das Rad 14 22 Zähne gewählt seien:

Vorwärts

I Welle 1, Rad 7, Rad 11, Welle 4, Kupplung 18, Rad 12, Rad 8, Kupplung 19, Welle 2, Rad 9, Rad 13, Welle 6, Rad 14, Rad 10, Kupplung 25", Welle 3.

II Welle 1, Rad 7, Rad 11, Welle 4, Kupplung 18, Rad 12, Kupplung 20, Welle 5, Rad 13, Welle 6, Rad 14, Rad 10, Kupplung 25", Welle 3.

III Welle 1, Kupplung 17, Rad 8, Kupplung 19, Welle-2, Rad 9, Rad 13, Welle 6, Rad 14, Rad 10, Kupplung 25", Welle 3.

IV Welle 1, Rad 7, Rad 11, Welle 4, Kupplung 18, Rad 12, Rad 8, Kupplung 19, Welle 2, Rad 9, Kupplung 25', Welle 3.

V Welle 1, Rad 7, Rad 11, Welle 4, Kupplung 18, Rad 12, Kupplung 20, Welle 5, Rad 13, Rad 9, Kupplung 25', Welle 3.

VI Welle 1, Kupplung 17, Rad 8, Kupplung 19, Welle 2, Rad 9, Kupplung 25', Welle 3 (direkter Gang).

VII Welle 1, Kupplung 17, Rad 8, Rad 12, Kupplung 20, Welle 5, Rad 13, Rad 9, Kupplung 25', Welle 3 (dargestellter Gang).

Rückwärts beispielsweise Welle i, Rad 7,*Rad 11, Welle 4, Kupplung 18, Rad 12, Rad 8, Kupplung 19, Welle 2, Rad 9, Rad 13, Welle 6, Rad 14, Rad 30, Rad 31, Rad 10, Kupplung 25", Welle 3. Bei der Verwendung des dargestellten

So Getriebes als Sechsganggetriebe kann z. B. die nachstehend angeführte Reihenfolge der Gänge erreicht werden (das Übersetzungsverhältnis der einzelnen Zahnräder ist natürlich dabei entsprechend geändert):

Vorwärts

Ia wie I,

II a wie II,

. IHa wie IV,

IVa wie V,

Va wie VI,

VIa wie VII.

Rückwärts Ra wie oben.

Auf der mit dem Schalthebel 21 für die Wechselklauenkupplung 17, 18 verbundenen Welle 22 ist, wie aus Abb. 2 ersichtlich, ein weiterer Hebel 35 befestigt, der durch die Kolbenstange 36 eines in einem Zylinder 37 verschiebbaren Kolbens 38 geschwenkt werden kann. In diesen Zylinder 37 münden links und rechts vom Kolben 38 je eine Leitung'39 und 40 ein, die beide zu einem an sich bekannten Gangwähler führen.

In gleicher Weise ist auf der mit dem Schalthebel 23 für die Wechselklauenkupplung 19, 20 verbundenen Welle 24 ein weiterer Hebel 45 befestigt, der durch die Kolbenstange 46 eines in einem Zylinder 47 verschiebbaren Kolbens 48 geschwenkt werden kann. Auch in diesen Zylinder 47 münden zu beiden Seiten des' Kolbens 48 je eine zum Gang- ⁹S wähler führende Leitung 49 und 5°; 5°'> ^von denen die links vom Kolben 48 in den Zylinder mündende Leitung 50, 50', durch ein unter Federwirkung stehendes Ventil 51 unterbrochen werden kann.

Auf der mit dem Schalthebel 26 für die Wechselklauenkupplung 25 verbundenen Welle 27 ist ein Hebel 55 aufgebracht, der durch die Kolbenstange 56 eines in einem Zylinder 57 verschiebbaren Kolbens 58 geschwenkt i°5 werden kann. Auch in diesen Zylinder münden über und unter dem Kolben 58 (Abb. 2) je eine zum Gangwähler führende Leitung 59 und 60, 60', 60", wobei die Leitung 60 vom Leitungsabschnitt 60' durch ein unter Feder- no wirkung stehendes Ventil 61 und der Leitungsabschnitt 60' vom Leitungsabschnitt 60" durch das ebenfalls unter Federwirkung stehende Ventil 62 abgeschlossen werden kann. , In der Kolbenstange 36 ist eine bis zum inks vom Kolben 38 liegenden Zylinderraum durchgeführte Nut 65 eingebracht, die in der rechten Endstellung des Kolbens, d. h. bei eingerückter Kupplung 18, und in Zwischenteilungen des Kolbens 38 bis zur Abweisestellung der Kupplung 17 mit einer weiteren vom Zylinder 37 ausgehenden Leitung 66

verbunden ist, während die Verbindung dieser Leitung66 mit der Nut65-und damit mit dem links vom Kolben 38 liegenden Zylinderraum in der linken Endstellung des Kolbens 38, d.h. bei eingerückter Kupplung 17, durch eine Brücke 67 unterbrochen ist. Die Leitung 66 führt zu einem Zylinderraum 68, dessen verschiebbarer, in demselben eingebrachter Kolben 69 z. B. über einen Stößel 70 auf das die Druckmittelzufuhr zum links vom Kolben 48 gelegenen Raum des Zylinders 47 beherrschende Ventil 51 einwirken kann. Außerdem führt diese Leitung 66 zu einem weiteren Zylinderraum 71, dessen Kolben 72 das zwisehen den Leitungsabschnitten 60' und 60" vorgesehene Ventil 62 beeinflussen kann.

Auch die Kolbenstange46 ist mit einer zum rechts vom Kolben 48 liegenden Zylinderraum ■ durchgeführten Nut 73 versehen, die-in der linken Endstellung des Kolbens, d.h. bei eingerückter Kupplung 19, und in Zwischenstellungen des Kolbens 48 bis zur Abweisestellung der Kupplung'20 mit einer weiteren vom Zylinder 47· ausgehenden Leitung 74 verbunden ist, während die Verbindung» dieser Leitung 74 mit der Nut 73 in der rechten Endstellung des Kolbens, d. h. bei eingerückter Kupplung 20, durch eine Brücke 75 unterbrochen ist. Die Leitung 74 führt zu einem Zylinderraum 76, dessen Kolben 77 auf das zwischen den Leitungsabschnitten 60 und 60' angeordnete Ventil 61 einwirken kann.

Wenn man die Aufwärtsschaltungen der

Gänge des Siebenganggetriebes nach der· oben gegebenen Aufstellung je um einen Gang verfolgt, so ergeben sich bei einer Schaltung "vom

	I.	zum 2. Gang	Eingerückt	Ein
	2.	- 3· -	bleibende	zurückende
40	45 3·	■--■ 4· -	Kupplungen	Kupplungen
4·	- .5· -	18 — 25"	— 20 —
5·	- 6. -	— — 25"	17 19 —
6.	V 7· -	— 19 — .	18 — 25'
	18 — 25'	— 20 —
	- — 25'	17 19 —
	17 — 25'	— 20 —

Die einfachen Aufwärtsschaltungen sind naturgemäß wie b'ei jedem Wechselgetriebe Verzögerungsschaltungen und die einfachen Abwärtsschaltungen Beschleunigungsschaltungeri, während bei mehrfachen Schaltungen so-

5.5 wohl Verzögerungs- als auch Beschleunigungsschaltungen durchzuführen sind.

Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung nach der Erfindung ist folgende:

Bei der Verwendung des in Abb. 1 dargestellten Getriebes als Siebenganggetriebe wird bei einer einfachen Aufwärtsschaltung

z. B. vom ersten in den zweiten Gang die für das Ausrücken der Kupplung 19 und das Einrücken der 'Kupplung 20 erforderliche Leitung 49 nach dem Wählen- des zweiten Ganges durch den Verteiler mit der Unterdruckquelle verbunden. Der in seiner Iinken Endstellung stehende Kolben 48 wird dadurch nach rechts verschoben, die Kupplung 19 durch das Gestänge 45, 24, 23 ausgerückt und die Kupplungshälfte 20 an der am Rad 12 angeordneten Kupplungshälfte angelegt, wo sie wegen ihrer höheren Drehzahl zunächst abgewiesen wird. Wenn dann die Drehzahl des Rades 12 sich entweder nur durch Gaswegnehmen oder vermittels einer besonderen Hilfseinrichtung durch Abbremsen der auf der Antriebsseite liegenden Räder 7, 11; 8, 12 bis auf die Drehzahl des Rades 13 bzw. des Wellenstückes 5 und damit der Kupplungshälfte 20 vermindert hat und unter diese zu sinken beginnt, rückt die Kupplung 20 in bekannter Weise ein.

Vorteilhaft finden sowohl zur Beschleunigung als auch zur Verzögerung der jeweils schneller laufenden Kupplungshälfte an sich bekannte Hilfseinrichtungen Verwendung, die in ebenfalls bekannter Weise z. B. durch in den Kolbenstangen 36, 46, 56 angebrachte Steuerkanäle o. dgl. gesteuert werden können.

Als Beispiel von Doppelschaltungen beim Aufwärtsschalten werden im nachstehenden die Schaltungen aus dem zweiten in den dritten sowie aus dem dritten in den vierten Gang beschrieben. Im zweiten Gang sind die Kupplungen 18, 20, 25" eingerückt, die Kolben 38 und 48 stehen in ihrer rechten, der Kolben 58 in seiner unteren Endstellung. Beim Schalten in den dritten Gang bleibt die Kupplung"25" eingerückt, und es müssen die Kupplungen 18 und 20 aus-' und die Kupplungen 17 und 19 eingerückt werden. Da sich die Kupplung 17 schneller als das Rad 8 dreht, ist es, um ein schnelles Einrücken der Kupplung 17 zu erreichen, notwendig, in der Abweisestellung der Kupplung 17 diese bis •zum Erreichen der Überholungsdrehzahl abzubremsen, während für das schnelle Einrücken der zunächst schneller als die Gegenkupplungshälfte an dem Rad 8 laufenden "0 Kupplung 19 eine Beschleunigung der Kupplungshälfte 'an dem Rad 8 notwendig ist.

Zur Erzielung eines schnellen Ablaufs des Schaltvorganges soll nach der Erfindung zuerst die Verzögerungs- und erst danach die Beschleunigungseinrichtung wirksam werden. Dies wird in folgender Weise erreicht: Nach entsprechender Einstellung des Gangwählers verschiebt der durch die Leitung 39 auf den Kolben 38 zur Einwirkung gebrachte Unterdruck diesen Kolben zunächst so weit nach links, bis sich die Kupplung 17 in der Ab-

weisestellung an dem Rad 8 befindet. Der Eingriff erfolgt noch nicht, da die Kupplung 17 schneller läuft als die Gegenkupplung. Der links vom Kolben 38 vorhandene Unterdruck gelangt gleichzeitig über die Nut 65 und die Leitung 66 zu dem Zylinder 68 und zieht den kleinen Kolben 69 nach rechts. Hierdurch wird das Ventil 51 entgegen der auf dasselbe wirkenden Federkraft ebenfalls nach rechts verschoben und dadurch die Verbindung zwischen der Leitung 50 und dem Leitungsabschnitt 50' unterbrochen. Der vom Gangwähler der Leitung 50 beim Wählen des dritten Ganges zugeführte Unterdruck kann

•5 daher noch nicht auf den Kolben 48 einwirken. Die Kupplung 20 bleibt daher zunächst noch eingerückt. Erst wenn durch den Drehzahlabfall des Motors die Drehzahl der Kupplung 17 unter diejenige des Rades 8 zu sinken beginnt, kann der Kolben 38 vollends in seine linke Endstellung gehen und die Kupplung 17 einrücken. Die Brücke 67 an der Kolbenstange 36 schließt nun die Weiterleitung des Unterdrucks durch die Leitung 66 ab. Durch das Verschwinden des Unterdrucks (durch Undichtheiten oder durch eine besondere Verbindung mit der Außenluft) geht der kleine Kolben 69 in seine linke Endstellung zurück. Das Ventil 51 wird durch seine Feder nach links gedrückt und gibt den Übertritt des Unterdrucks aus der Leitung 50 nach der Leitung 50' frei. Nun wird der Kolben 48 durch den Unterdruck nach links hinübergezogen, die Kupplung 20 kommt außer Eingriff, die Kupplungshälfte 19 legt sich an die Gegenkupplungshälfte an dem Rad 8 an und wird dort wegen des Drehzahlunterschieds zunächst abgewiesen. Sie kommt zum Eingriff, wobei der Kolben 48 in seine linke Endstellung geht, sobald durch Gasgeben (am raschesten durch eine Beschleunigungseinrichtung bekannter Art) die Drehzahl des Rades 8 bis auf die Überholungsdrehzahl erhöht worden ist. Damit ist die Schaltung aus dem zweiten in den dritten Gang beendet.

Beim Schalten aus dem dritten in den vierten Gang bleibt die Kupplung 19 eingerückt, dagegen wird die Kupplung 17 aus-

So und statt dieser die Kupplung 18 eingerückt, ebenso wird die Kupplung 25" aus- und statt ' dieser die Kupplung 25' eingerückt. Da sich die Kupplung 18 langsamer dreht als die in dem Rad 12 links angeordnete Kupplungshälfte, muß, um ein schnelles Einrücken zu erzielen, die Kupplungshälfte 18 in der Abweisestellung durch Gasgeben bis zum Erreichen der Überholungsdrehzahl beschleunigt werden, während für das schnelle Einrücken 6o" der zunächst langsamer als die Gegenkupplungshälfte an dem Rad 9 laufenden Kupplungshälfte 25' ein Abbremsen der letzteren erforderlich ist.

Durch die Einstellung des Gangwählers für den vierten Gang werden die Leitungen 40 und 59 mit der Unterdruckquelle verbunden. Der vorher in seiner linken Endstellung befindliche Kolben 38 geht nach rechts, bringt die Kupplung 17 außer Eingriff und legt die Kupplungshälfte 18 an der Gegenkupplung am Rad 12 an. Der vorher in seiner unteren Endstellung befindliche Kolben 58 wird durch den aus der Leitung 59 zutretenden Unterdruck nach oben verschoben, bringt die Kupplungshälfte 25" außer Eingriff und legt die •Kupplungshälfte 25' an die" Gegenkupplung am Rad 9 an. Die beiden Räderpaare 8, 12 und 9, 13 sind nun sowohl von der treibenden Welle ι als auch von der getriebenen Welle 3 abgekuppelt. Ihre Drehzahl fällt ddshalb wegen ihrer geringen Masse und der vorhandenen öltreibung rasch ab. Durch das während der Schaltung vorgenommene Gaswegnehmen des Fahrers fällt auch die Drehzahl des mit dem Motor verbundenen Räderpaares 7, 11 ab, jedoch wesentlich langsamer als diejenige der Räder 8, 12: 9, 13. Der wesentlich raschere· Drehzahlabfall der am Rad 12 angeordneten Kupplungshälfte gegenüber der Kupplungshälfte 18 wirkt in gleicher Weise wie eine Drehzahlsteigerung der Kupplungshälfte 18, so daß die Kupplungshälfte 18 nach kurzer Zeit zum Eingriff kommt. Durch den weiteren Drehzahlabfall, der durch Abbremsen der Antriebsseite beschleunigt wer- »95 den kann, verzögert sich die Drehzahl der am Rad 9 rechts angeordneten Kupplungshälfte so weit, bis diese unter diejenige der Kupplungshälfte 25' absinkt, worauf diese zum Einrücken kommt. Damit ist die Schaltung aus dem dritten in den vierten Gang beendet. Als Beispiel für Abwärtsschaltungen seien im nachstehenden die Schaltungen aus dem vierten in den dritten, aus dem dritten in den zweiten und aus dem zweiten in den ¹QS ersten Gang beschrieben.
. Im vierten Gang sind die Kupplungen 18, 19 und 25' eingerückt. Beim Schalten in den dritten Gang bleibt die Kupplung 19 eingerückt, dagegen werden die Kupplungen 18 no und 25' aus- und statt dieser die Kupplungen 17 und 25" eingerückt. Die erstere ergibt, wie erwähnt, eine Verzögerungsschaltung, ■ die letztere eine Beschleunigungsschaltung. In gleicher Weise, wie oben beim Auf- ^1X5 wärtsschalten aus dem zweiten in den dritten Gang beschrieben, wird durch den durch die Leitung 39 zu dem Kolben 38 zugeführten Unterdruck, der vor die kleinen Kolben 69 und 72 weitergeleitet wird, die Unterdruckzuführung nach den Leitungsabschnitten 50' und 60" verhindert. Infolgedessen kann der

Unterdruck zunächst nur den Kolben 38 nach links verschieben, dadurch die Kupplung 18 ausrücken und die Kupplung 17 in die Abweisestellung verschieben. Nach Erreichen der Überholungsdrehzahl rückt die Kupplung 17 ein, wobei der Kolben 38 vollends in seine linke Endstellung verschoben wird. Dadurch wird die Weiterleitung des Unterdrucks nach der Leitung 66 durch die Brücke 67 abgeschlossen, wodurch die Kolben 69 und 72 mit den Ventilen 51 und 62 unter der Wirkung der die letzteren belastenden Federn nach links verschoben werden. Hierdurch kann der durch die Leitung 60 zugeführte Unterdruck, der über den Leitungsabschnitt 6o' zu dem Ventil 62 gelangt, in die Leitung 60" übertreten und in dem Zylinder 57 die Verschiebung des Kolbens 58 nach unten bewirken. Dadurch wird die Kupplung 25' gelöst, und die Kupplung 25" gelangt bei der am Rad 10 angeordneten Kupplungshälfte zum Anliegen. ^rDie Kupplung 25" rückt ein, sobald die Drehzahl des Rades 10 durch Gasgeben bis auf die Überholungsdrehzahl beschleunigt wird.
Beim Schalten in den zweiten Gang bleibt die Kupplung 2 5" eingerückt, dagegen werden die Kupplungen 17 und 19 aus- und statt dieser die Kupplungen 18 und 20 eingerückt. Das Einrücken der Kupplung 18 erfordert eine Beschleunigung 'derselben. Um die Kupplung 20 einzurücken, muß die Drehzahl der am Rad 12 rechts angeordneten Kupplungshälfte bis auf die Überholungsdrehzahl " verzögert werden. Bei der Einstellung des Gang\vählers für den zweiten Gang wird die Unterdruckzuführung· zu den Leitungen 40 und 49 freigegeben. Beide Kolben verschieben sich aus ihren linken Endstellungen nach rechts. Die Kupplungen 17 und 19 werden ausgerückt und die Kupplungen. 18 und 20 in die Abweisestellung an den Gegenkupplungs-.. half ten an dem Rad 12 gebracht. Die Drehzahl des Räderpaares 8, 12 fällt nun in • gleicher Weise, wie oben beschrieben, rasch ab. Dadurch wird zunächst bei der Kupplung 18 die Überholungs drehzahl erreicht, so daß diese einrücken kann. Durch den weiteren Drehzahlabfall des nunmehr mit dem Motor "verbundenen Rades sinkt auch, gegebenenfalls durch Abbremsen der mit der Antriebsseite' verbundenen Räder, die Drehzahl der der» Kupplungshälfte 20 gegenüber stehenden Gegenkupplungshälfte am Rad bis auf die Drehzahl der Kupplungshälfte 20 bzw. darunter, so daß die Kupplungshälfte 20 einrücken kann. Damit ist die Schaltung aus dem dritten in den zweiten Gang beendet.

Bei der Schaltung aus dem zweiten in den

ersten Gang bleiben die Kupplungen 18 und 25" eingerückt; dagegen muß die Kupplung 20 aus- und die Kupplung 19 eingerückt werden. Letztere läuft nach dem Herausnehmen der Kupplung 20 aus dem Eingriff schneller als die Gegenkupplungshälfte am Rad 8. Die letztere muß deshalb durch Gasgeben be- ⁶S schleunigt werden. Dies erfolgt dadurch, daß bei der Einstellung des Gangwählers vom zweiten auf den ersten Gang die Leitung 50 'mit der Unterdruckquelle verbunden wird. Dieser Unterdruck kann dann ungehemmt am Ventil 51 vorbei in den Leitungsabschnitt 50' zum Zylinder 47 gelangen. Dadurch wird der Kolben 48 nach links verschoben, die Kupplung 20 ausgerückt und die Kupplung 19 in die Abweisestellung geführt. Sie rückt ein, sobald durch Beschleunigung des Rades 8 die Überholungsdrehzahl erreicht wird.

Wie aus vorstehendem ersichtlich, wird bei der beschriebenen Steuereinrichtung bei einem Teil der Doppelschaltungen durch die im Sinne einer Verzögerungsschaltung wirksamen Zylinder verhindert, daß eine Beschleunigungsschaltung eines anderen Zylinders vor sich geht. Bei einem anderen Teilder Doppelschaltungen erfolgt der Zutritt des Druckmittels für beide Schaltzylinder ungehindert. In diesem Falle rücken also beide vorher in Eingriff gewesenen Kupplungen aus, und die beiden einzurückenden Kupplungshälften gelangen gleichzeitig in die Ahweisestellung. Durch den Drehzahlabfall der in diesem Fall frei laufenden Getrieberäder erfolgt dann selbsttätig zuerst das Einrücken der eine Beschleunigungsschaltung erfordernden Kupplung. Diese Schaltungsart geht bei 'JS denjenigen Doppelschaltungen vor sich, bei denen bei der in der Antriebsrichtung ersten Schaltstufe eine Beschleunigungsschaltung vorzunehmen ist.

Als Beispiel von Dreifachschaltungen wer- ^lö° den die Schaltungen aus dem dritten in den fünften und aus dem fünften in den dritten Gang beschrieben. Im dritten Gang sind die Kupplungen 17, 19, 25" eingerückt. Diese müssen beim Schalten in den fünften Gang sämtlich ausgerückt und an deren Stelle die Kupplungen 18, 20, 25' eingerückt werden. Das Einrücken der Kupplung 18 erfordert eine Beschleunigungsschaltung, das Einrücken der Kupplungen 20 und 25' Verzögerungsschaltungen. Für alle drei Schaltzylinder kann das Druckmittel ohne weiteres in die Leitungen 40, 60 und 59 ungehemmt zutreten. Es rücken also alle, drei Kupplungen sofort aus. Durch den bei Freilaufen des Räderpaares 8, 12 eintretenden raschen Drehzahlabfall gelangt die Kupplung 1.8 bei der Gegenkupplungshälfte am Rad 12 rasch zum Eingriff. Durch den weiteren Drehzahlabfall, der gegebenenfalls durch eine Hilfsvorrichtung beschleunigt werden kann, kommt zunächst die Kupplung 20 bei dem Rad 12, hier-

auf die Kupplung 25' bei dem Rad 9 zum Eingriff.

Beim Schalten aus dem fünften in den dritten Gang müssen die Kupplungen 18, 20, 25' aus- und die Kupplungen 17, 19 und 25" eingerückt werden. Die Kupplung 17 erfordert eine Verzögerungs-, während die Kupplungen 19 und 25" eine Beschleunigungsschaltung benötigen. Durch die Leitung 39 wird dem Schaltzylinder 37 für die Verzögerungsschaltung der Unterdruck zugeführt, der in der oben beschriebenen Weise den Zutritt des für die Beschleunigungsschaltungen an den Schaltzylindern 47 und 57 erforderlichen Druckmittels durch die Ventile 51 und 62 so lange verhindert, bis die Kupplung 17 eingerückt ist. Erst dann wird der Zutritt des Unterdruckes aus der Leitung50 durch das\^rentil5i urid den Leitungsabschnitt 50' zu dem Zylinder 47 und aus der Leitung 60 über das Ventil 61 und den Leitungsabschnitt 60' durch das Ventil 62 und den Leitungsabschnitt 60" nach dem Schaltzylinder 57 freigegeben. Nun rücken die Kupplungen 18 und 20 aus, und die Kupplungen 19 und 25" gelangen in die Abweisestellung an den Rädern 8 bzw. 10. Wird der Schaltvorgang nun nicht durch Gasgeben beschleunigt, so wird, da die Drehzahl des frei laufenden Räderpaares 9, 13 rasch abfällt, zunächst die Kupplung 19 bei dem Rad 8 zum Eingriff gelangen, weil der erwähnte Drehzahlabfall in gleicher Weise wirkt, wie wenn die Drehzahl des Rades 8 beschleunigt würde, bis diese die für die Kupplung 19 erforderliche Einrückdrehzahl erreicht hat. Das Einrücken der Kupplung 25" bei dem Rad 10 erfolgt dann nach Beschleunigen der Drehzahl des Rades 10 durch den Fahrer bzw. durch eine entsprechende Hilfsvorrichtung. Wenn schon Gas gegeben wird, solange noch die beiden Kupplungshälften 19 und 25" sich in der Abweisestellung an den Rädern 8 und 10 befinden, erfolgt das Einrücken der beiden Kupplungen in der gleichen Reihenfolge.

Die Steuereinrichtung nach der Erfindung kann in grundsätzlich gleicher Weise für Schalteinrichtungen verwendet werden, die durch Über- oder Unterdruck betrieben werden. Sie ist auch nicht auf Getriebe der dargestellten Anordnung, Bauart und Übersetzungsverhältnisse beschränkt, sondern kann in grundsätzlich gleicher Weise auch fün Getriebe anderer Art verwendet werden. Insbesondere können z. B. statt der unterteilten, auf zwei verschiedenen Wellen angeordneten Wechselkupplungen, z.B. 17, i8, auch einteilige Wechselkupplungen verwendet werden, wie zwischen den Rädern 9 und 10 durch die Wechselkupplung 25 gezeigt. Umgekehrt karrn auch letztere durch eine unterteilte Wechselkupplung ersetzt werden. Die Steuereinrichtung nach der Erfindung kann auch für Getriebe mit anderen Übersetzungsstu'fen als denjenigen des gezeigten Ausführungsbeispiels verwendet werden, wobei sich u. U. durch die Übersetzungsstufen die Reihenfolge des Ansprechens der einzelnen Schaltzylinder und dadurch die Anordnung der Absperrventile ändern kann. Insbesondere kann z. B. auch, wenn notwendig, der dritte Schaltzylinder mit einer Steuerung verbunden werden, welche auf den Zutritt des Druckmittels zu einem oder mehreren der vorhergehenden Schaltzylinder einwirkt.

Um einen möglichst raschen Ablauf des Schaltvorgangs zu erzielen, kann die Einrichtung so getroffen werden, daß entweder in den-Brücken 67 und 75 eine besondere Steuerverbindung mit der Außenluft angeordnet wird. Es kann auch die Brücke ganz in Fortfall kommen bzw. eine Verbindung nach dem danebenliegenden Raum vor dem Kolben des betreffenden Zylinders angeordnet sein. Letzteres wird vor allem bei solchen Steuereinrichtungen verwendet, bei denen sofort nach deni Erreichen der Endstellung des Kolbens des Schaltzylinders die das Druckmittel zuführende Leitung durch die Schalteinrichtung selbst entlüftet wird. go

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Steuereinrichtung für das Druckmittel einer Schalteinrichtung von Zahnräderwechselgetrieben, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, bei denen zum Einschalten bestimmter Getriebestufen mehrere Räderpaare geschaltet werden müssen, und zwar die einen unter Beschleunigung, die anderen unter Verzögerung einer Kupplungshälfte, und wobei von den Schaltvorrichtungen für die Räderpaare abhängige Absperrglieder für das Druckmittel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Absperrglieder (51, 61, 62) der Druckmittelzutritt zu den einzelnen Schaltzylindern (37, 47, 57) derart gesteuert wird, daß während der Wirksamkeit eines einem Absperrglied »to zugeordneten Schaltzylinders im Sinne einer Beschleunigungsschaltung der Druckmittelzutritt zu den Schaltzylindern derjenigen Räderpaare verhindert wird, • welche eine Verzögerungsschaltung erfordern, oder umgekehrt.
2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Absperrglieder (51, 61, 62) der Zutritt des Druckmittels zu den im Sinne einer Beschleunigungsschaltung wirksamen Seiten der Schaltzylinder (47, linke Seite; 57>

   untere Seite) so lange verhindert wird, als einer der anderen Schaltzylinder im Sinne einer Verzögerungsschaltung (37, linke Seite; 47, rechte Seite) wirksam ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Absperrglieder für die in der Antriebsrichtung aufeinanderfolgenden Schaltzylinder von den vorhergehenden Übersetzungsstufen abhängig gemacht sind (51 für Zylinder 47 von 37; 61 für Zylinder 57 von 47; 62 für Zylinder 57 von 37).
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (36, 46, 56) der Schaltzylinder so ausgebildet sind, daß durch diese das Schaltdruckmittel für die anderen Schaltzylinder gesteuert 'wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung der Absperrglieder (51, 61, 62) auf diese das Druckmi.ttelzur Einwirkung gebracht wird, das in den Schaltzylindern (37, 47, 57) wirksam ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kolbenstangen (36, 46, 56) der Schaltzylinder das in letzteren wirksame Druckmittel zur Bewegung der Absperrglieder (51, 61, 62) gesteuert wird.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Druckmittels zu den Schaltzylindern für Verzögerungsschaltungen (Leitungen 39, 49, 59) so angeordnet ist, daß diese durch die Steuerung des Drückmittels für Beschleunigungsschaltungen (50, 51, 50'; 60, 61, 60', 62, 60") nicht beeinflußt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen