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Druckeinstellvorrichtung für von Hand einstellbare Druckmittelschaltvorrichtungen
von Zahnräderwechselgetrieben von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf
eine Druckeinstellvorrichtung für von Hand einstellbare Druckmittelschaltvorrichtungen
von Zahnräderwechselgetrieben von Kraftfahrzeugen, bei welcher in die Druckmittelleitung
eine zylindrische Kammer eingeschaltet 'ist, in welcher ein entgegen einer Federwirkung
vom Druckmittel verstellbarer Kolben mit einer verstellbaren Regelhülse zusammenarbeitet,
um zusätzliche Auslaßöffnungen für das Druckmittel zu steuern.
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Bei einer bekannten Bauart dieser Gattung wird die-Regelung der Stellung
der Steuerbüchse nicht durch den Öldruck allein bestimmt, da der Kolben mechanisch
mit einer Vorrichtung, z. B. einem Relais, einem Ventil, einer Kupplung, einem Bremsband
oder einem Steuerhebel verbunden ist. Die Empfindlichkeit und .das schnelle Ansprechen
der Vorrichtung werden dadurch sehr beeinträchtigt. Ein wesentlicher Nachteil d
ieser Vorrichtung besteht außerdem darin, daß die Regelung eine stufenlose ist,
wodurch eine gewisse Unsicherheit im Betrieb mit in den Kauf genommen Werden muß,
da es immer nur zu einer labilen Gleichgewichtslage .des Kolbens kommt.
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Von diesen und ähnlichen Druckeinstellvorrichtungen für von Hand einstellbare
Druckmittelschaltvorrschtungen unterscheidet sich .der Erfindungsgegenstand dadurch,
daß der Steuerkolben von einer ortsfesten und einer .drehbaren Steuerhülse umgeben
ist, von denen beide Öffnungen besitzen, die miteinander und zusammen mit dem Kolben
die zusätzlichen Abflußmöglichkeiten für das Druckmittel schaffen. Hierbei wird
die stufenförmige Regelung dadurch erreicht, daß die Öffnungen :der Hülse stufenförmig
angeordnet sind.
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Das in ,den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine
einfache Ausgestaltung der Vorrichtung, und zwar zeigt Abb. r eine Ansicht mit teilweisem
Schnitt einer Handsteuerung, Abb. 2 den Grundriß dieser Einrichtung, Abb. 3 eine
Ausführung des Druckkorrektors im Längsschnitt, Abb. .4 einen Schnitt nach Linie
A-B der Abb. 3, Abb. 5 die drehbare Hülse des Korrektors im Schnitt, Abb. 6 die
feste Hülse des Korrektors im Schnitt, Abb. 7 die abgewickelte Innenseite der drehbaren
Hülse nach Abb. 5, Abb. 8 die abgewickelte Außenseite der festen Hülse nach Abb.6
mit punktierter Einzeichnung der Lage der drehbaren Hülse nach Abb. 7 in der Stellung
der ersten Geschwindigkeitsstufe, A'bb.9 die Abwicklung der gegenseitigen Lage der
Hülse der Abb. 6 und 7 in der zweiten Geschwindigkeitsstufe, Abb. to die entsprechende
Ansicht in der dritten Geschwindigkeitsstufe.
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Die auf der Lenksäule z unterhalb des Steuerrades 2 befestigte Steuerung
besitzt einen Handgriff 3, der fest auf einer senkrechten
Welle
4 (hier rohrförmig) angebracht ist, die in einem Haltering 5 drehbar ist, der auf
der Lenksäule festsitzt. Der Handgriff ist überdeckt von einem festen Sektor 6,
welcher die Angaben über die Wirkungsweise. trägt. Das von dein Handgriff 3 abgewandte
Ende der rohrförmigen Welle .4 trägt einen. kleinen Hebel 7, der durch eine Gelenkstange
mit dem Hebel 8 des Druckkorrektors verbunden :ist.
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Dieser besteht aus einem Körper g, in welchem eine :drehbare Hülse
I0 gelagert ist, die im Schnitt in Abb. 5 veranschaulicht ist und deren äußeres
Ende einen Ansatz i i trägt, mit dem der Antriebshebel 8 verbunden ist. Zwischen
der drehbaren Hülse I0 und der inneren Wand des Körpers 9 liegt eine Kammer 12,
welche durch die Öffnung 13 mit dem Flüssigkeitsbehälter in Verbindung stellt, welcher
das Gehäuse des Umlaufgetriebes selbst sein kann.
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Dieselbe drehbare Hülse I0 ist außerdem innen auf einer festen Hülse
14 gelagert, die für sich im Schnitt in Abb. 6 gezeigt ist und im Körper 9 festgehalten
wird. Im Innern der festen Hülse 14 verschiebt sich ein Kolben 15 von besonderer
Form, welcher an einem Ende eine Nut 16 besitzt, die in Verbindung mit dein Innenraum
des Kolbens durch eine Reihe von Löchern 17 steht. Der Kolben 15 wird an seinem
Platz gegen einen Anschlag i8 durch eine bestimmt bemessene Feder i9 gehalten. An
der ::dem Kolben 15 gegenüberliegenden Seite ist ein Ventil 2o vorgesehen, welches
durch eine bestimmt beinessene Feder 21 auf seinen Sitz gepreßt wird. Dieses Ventil
20 kann die Kammer -22 (gebildet durch den Raum zwischen dein Innern der festen
Hülse 14, dem Kolben 15 und dem Ventil 20) mit einer Ausflußöffnung 23 in Verbindung
bringen, welche, wie die Öffnung 13, mit dem Flüssigkeitsbehälter in Verbindung
steht, der das Gehäuse .des Umlaufgetriebes selbst sein kann.
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Der Eintritt der Flüssigkeit in den Korrektor wird durch die Öffnung
24 bewirkt und der Austritt durch die Öffnung 25.
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Eine Verriegelung wird gebildet durch eine Stange 26, die in Nuten
27 :der Buchse 28 eingreifen kann, welche fest mit der drehbaren Hülse I0 verbunden
ist. Die erste Nut entspricht der Stellung Stop (Halt), die anderen -Nuten entsprechen
je einer Geschwindigkeit, und die Bahn 35 entspricht dem selbsttätigen Betrieb.
Eine Feder 29 preßt die Druckstarge 26 in die Nuten 27.
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Die drehbare Hülse I0 weist Aussparungen 3o auf, die mit anderen Aussparungen
gleicher Größe 31 übereinstimmen, welche in ,der festen Hülse 14 angebracht sind.
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Die drehbare Hülse I0 enthält ferner eine große rechteckige Öffnung
32, und :die feste Hülse 14 ist mit zwei Öffnungen 33 und 34 besonderer Form und
Anordnung versehen.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist `@'@Qlg ende '` Wenn der Steuerhandgriff
3 auf Stop steht, ist die Einrichtung so eingestellt, daß die drehbare Hülse io
ihre Aussparungen 30 gegenüber den Aussparungen 31 der festen Hülse stehen hat,
wie in Abb. 3 dargestellt ist. In dieser Stellung dringt die unter Druck stehende
Flüssigkeit, welche von der Öffnung 24 herkommt, in die Kammer 22 ein und fließt
von dort durch die Aussparungen 31 und 30 in die Ringkammer 12, um von dort
durch die Öffnung. 13 auszutreten.
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Die Aussparungen 31 und 30 und die Offnun.g 13 sind so groß
bemessen, daß sie reichdich die Fördermengen der Pumpe durchlassen, so daß kein
merklicher Druck entsteht. Die den Kanal 25 anfüllende Flüssigkeit wird also keine
Wirkung auf die Teile ausüben, die sie steuert. Die Einrichtung befindet sich in
der Ruhelage. Der Handgriff 3 wird in seiner Stellung durch die Verriegelung 26
gehalten, wie in Abb. 4 gezeigt ist.
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Wenn jetzt der Handgriff 3 auf Teil finit i gekennzeichneten Punkt
am Sektor 6 eingestellt wird, wird der Riegel 26 in die erste Raste 27 einfallen
und die drehbare Hülse io gegenüber der festen Hülse 14 in der in Abb. ä in Abwicklung
dargestellten Lage festlegen. Die Lage der Hülse io ist in Abb. 8 punktiert angedeutet.
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Wie ersichtlich, decken sich dann die Aussparungen 30 der drehbaren
Hülse io nicht mehr finit den Aussparungen 31 der festen Hülse 14. Dagegen legt
die große Offnung 32 der Hülse io die Aussparungen 33 und 34 der festen Hülse 14
frei. Diese sind indessen durch den beweglichen Kolben 15 versperrt. Die unter Druck
stehende Flüssigkeit, welche durch die Öffnung 24 in die Kammer 22 gelangt, kann
infolgedessen nur noch in den Kanal25 fließen, welcher sie zu den von ihr gesteuerten
Teilen leitet. Da diese Teile genügend dicht sind, so steigt der Druck so hoch,
daß er den Kolben 15 unter Zusammendrücken der Feder i9 verschiebt.
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Die Ringnut 16 des Kolbens 15 legt dann die _-,ussparung 33 frei,
durch die die Druckflüssigkeit in die Kammer 12 und in die Öffnung 13 austreten
kann. Der Druck wird infolgedessen begrenzt und kann den durch die Spannung der
Feder i9 bestimmten Wert nicht überschreiten, sofern .die Aussparung 33 einen genügend
großen Querschnitt aufweist, 11111 die so erhaltene Fördermenge der Druckpumpe durchzulassen.
Dieser Druck, welcher, wie man sieht, durch den Kanal 25 hindurch auf das Geschwindigkeitswechselgetriebe
einwirkt,
entspricht einer ersten Geschwindigkeitsstufe des Getriebes.
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Bringt man den Handgriff 3 in die auf dem Sektor 6 mit 2 gekennzeichnete
Stellung, so führt man die dritte Raste 27 unter den Riegel 26. Die drehbare Hülse
I0 nimmt dann gegenüber .der festen Hülse 14 die in Abwicklung in Abb. 9 dargestellte
Stellung ein. In dieser Stellung sind die Aussparungen 30 weiter von den Aussparungen
3 i . entfernt, und die große Öffnung 32,der .drehbaren Hülse I0 legt nur noch teilweise
die Aussparung 33 der festen Hülse 14 frei, während sie die Aussparung 34 der gleichen
Hülse vollständig offenlegt.
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In dieser Lage wird, wie bereits zuvor geschildert, der Druck den
Kolben 16 so weit verschieben, daß die Ringnut 16 des Kolbens den restlichen, Teil
der Öffnung 33 freilegt. Da aber der unabgedeckte Teil der Aussparung 33 verringert
ist, so wird der Kolben nur eine Haltepause bei dieser Aussparung machen, weil die
Fördermenge der Pumpe größer ist als die, welche der freiliegende Teil der Aussparung
33 durchlassen kann. Der Druck wird infolgedessen weiter anwachsen, -und die Feder
i9 wird mehr zusammengedrückt, so daß der Kolben 15, seinen Weg fortsetzend, vollständig
die Aussparung 33 verschließen wird, gleichzeitig aber die Aussparung 34 der festen
Hülse 14 freilegen wird, deren Durchlaßquerschnitt ausreicht, um die Fördermenge
der Pumpe aufzunehmen.
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Es wird also der Druck der Flüssigkeit in der Kammer 22 bei dieser
Stellung des Kolbens 15 und infolgedessen auch in dem Kanal 25 höher sein als beiderzuvorbeschriebenen
Stellung; wodurch man eine zweite Geschwindigkeitsstufe des Geschwindigkeitswechselgetriebes
erhält.
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Beim Weiterschieben des Handgriffes 3 gelangt dieser in die Stellung
3, welche für die drehbare Hülse Io und die feste Hülse 14 der Abb. Io entspricht,
gemäß welcher nur die Aussparungen 33 und 34 in geringem Umfange frei bleiben. Aus
dem gleichen Grunde wie vorher ist -der Durchfluß durch den freien Teil jeder der
Aussparungen 33 und 34 ungenügend, um die vollständige Fördermenge der Pumpe bei
einer gewissen Geschwindigkeit des Motors zu sichern, der Druck wird also steigen.
Der Kolben 15 wird am Grunde seines Hubes gesperrt, nachdem er den freien Teil der
Öffnung 34 hinter sich hat. Da die Flüssigkeit keine Ausflußmöglichkeit mehr findet,
steigt ihr Druck schnell, bis das Ventil 2o (Abb.3), welches bis jetzt auf seinem
Sitz .durch die Feder 21 gehalten wird,, sich -seinerseits öffnet, um durch die
Öffnung 23, den Überschuß der Fördermenge -durchzulassen. Die Feder 21 ist so bemessen,
-daß sie nur in Wirkung tritt, nachdem der Kolben 15 am Ende seines Hubes angelangt
ist. In diesem Augenblick wird der höchste Druck erreicht, welcher im Getriebe der
größten Geschwindigkeit entspricht.
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Beim Weiterschieben des Handgriffes 3 hinter den Punkt 3 kann man
ihn in eine beliebige Stellung des Sektorteiles mit der Bezeichnung Automatisch
legen. Diese Lage ,des Handgriffes 3 führt die drehbare Hülse I0 in eine Zwischenlage
zwischen der Einstellung nach Abb. I0 und derjenigen, bei welcher die Aussparungen
33 und 34 vollkommen geschlossen sind.
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Je nach dem Wert des freien Querschnitts der Aussparungen 33 und 34
bleibt der Flüssigkeitsdruck mehr oder weniger lange bei den durch diese Querschnitte
bestimmten Werten der Durchflußmenge. Jeder aus der Durchflußmenge durch die Aussparungen
33 und 34 herrührende Druck ergibt eine bestimmte Geschwindigkeit, so daß die Geschwindigkeitsübertragung
mehr oderweniger lange auf einer dieser Geschwindigkeiten verbleibt, je nach .der
Größe der Durchflußmenge durch die Querschnitte der Aussparungen 33 und 34.
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Beider Anwendung auf ein Kraftfahrzeug und auf normaler Bahn ist es
im praktischen Betrieb nicht nötig, auf den Punkten i, 2 und 3 steh:enzubleiben,
sondern man kann gleich unmittelbar von der Stellung Stop auf den Betrieb Automatisch
übergehen. Der Druck, welcher die Geschwindigkeiten bestimmt, wird selbsttätig erreicht
durch die Haltezeit, welche der Kolben 15 erhält, wenn seine Nut gegenüber einem
freien Teil der Aussparungen 33 und 34 liegt.
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Je größer der Querschnitt dieses freien Teiles ist, um so größer ist
die Zeit der Wirkung jeder Geschwindigkeitsstufe.
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Es ist weiter zu beachten, daß ohne Rücksicht auf die Stellung des
Handgriffes 3 die Wirkungsweise stets selbsttätig ist, .d. h. wenn der Handgriff
auf der Stellung der zweiten Geschwindigkeitsstufe steht, wird es nicht möglich
sein, diese zu überschreiten, aber die Wirkungsweise ,der Maschine von Stop bis
zu dieser zweiten Geschwindigkeitsstufe bleibt trotzdem selbsttätig. Wenn also die
Motorgeschwindigkeit unter eine gewisse Höhe fällt, welche nicht mehr einen genügenden
Flüssigkeitsdurchfluß sichert, fällt der Druck: Die Feder i9 entspannt sich und
führt die-Nut 16 des Kolbens i5 gegenüber der Aussparung 33, welche die erste Geschwindigkeit
regelt.
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Wenn dieMotorgeschwindigkeitnochweiter fällt, senkt sich der Druck
noch mehr; bis er ungenügend wird, um die Wirkung selbst bei der ersten Geschwindigkeitsstufe
zu sichern. Die Maschine bleibt stehen.
Wenn :dagegen, anstatt zu
sinken, die Motorgeschwindigkeit sich erhöht, während der Handgriff 3 immer noch
in Stellung 2 bleibt, erhöht sich auch die Durchflußmenge der Pumpe und läßt den
Druck steigen, indem von der ersten Geschwindigkeitsstufe, deren freier Teil der
Öffnung 33 unzureichend wird, der Wert für die zweite Geschwindigkeitsstufe erreicht
wird, welche nicht überschritten werden kann, solange die Stellung des Handgriffes
3 auf der Stellung :2 bleibt.
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Das gleiche findet statt für die Stellung des Handgriffes auf,der
ersten und aufder dritten Geschwindigkeitsstufe.
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Wenn der Handgriff auf Automatisch steht und man will z. B. auf die
zweite Geschwindigkeit übergehen, genügt es, den Handgriff auf die Stellung 2 zurückzuführen.
Die Hülse I0 nimmt alsdann die Lage nach Abb.9 ein. Die Nut 16 des Kolbens 15 befindet
sich gegenüber demaxialen Teil der Aussparung 3d., wodurch bewirkt wird, daß sofort
der Druck fällt und die Zurückführung auf den Betriebswert für die -zweite Geschwindigkeit
stattfindet.
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Wenn jetzt .der Handgriff 3 vollständig auf Automatisch steht und
infolgedessen vom Langsamlauf im Anfang in schnellerer Weise zu einer stärkeren
Verteilung gelangt werden soll, genügt es, den Handgriff auf die Stellung 2 Überzuführen
(oder auf die Stellung i, j e nach Bedarf). Während des Langsamlaufs fällt der Druck
und stabilisiert sich, wenn die Motorgeschwindigkeit genügend ist, auf den durch
die Öffnung 33 oder 34 gesteuerten Wert, je nachdem der Handgriff auf Stellung i
oder Stellung 2 steht. Wenn der Übergang zur Leistungssteigerung stattfindet, kann
der Druck keinen anderen Wert erreichen als den durch die Stellung .des Handgriffes
bestimmten.
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Es wird also hierdurch für den Betrieb eine Vorbestimmung gesichert.
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Durch einfache Bewegung eines Handgriffes ist es hiernach möglich,
entweder das Anhalten oder eine beliebige Geschwindigkeit oder den vollkommen selbsttätigen
Betrieb nach Belieben des Führers mit Vorausbestimmung der Geschwindigkeit zu erlangen.
Es ist natürlich möglich, die Vorrichtung für eine beliebige Anzahl von Geschwindigkeitsstufen
auszubauen.