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Schaltvorrichtung für Mehrstufen-, insbesondere Fahrzeuggetriebe Für
die Schaltung von Zahnräderwechselgetrieben ist es bereits, bekannt, Schaltwalzen
zu verwenden. Diese können mit hintereinanderliegenden, festen Einzelnocken besetzt
seien, die unmittelbar oder gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Federn auf
.die Schaltmittel einwirken. Es: ist auch bereits, bekannt, eine derartige Schaltwalze
:drehbar und in axialer Richtung verschiebbar anzuordnen, wobei :die Betätigung
über einen Schalthebel bzw. über eine Kulissenführung erfolgen Mann.
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Neben derartigen mechanischen Schaltvorrichtungen sind auch bereits
hydraulische, elektrische bzw. Vakuumschaltvorrichtungen angewendet worden. Diese
erfordern besondere Hilfsvorrichtungen zur Erzeugung der erforderlichen Energie.
Sie beanspruchen des, halb: auch einen verhältnismäßig großen Einbauraum.
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Bekanntlich ist es bei- Menhstufen-, insbesondere Fahrzeuggetrieben
möglich, mit drei Räderpaaren vier Vorwärtsgänge und mit vier Räderpaaren bis zu
acht Vorwärtsgängen zu, erzielen. Dies setzt jedoch voraus, daß neben einer einfachen
Auf- und Abwärtsschaltung auch Verbund- und Doppelschaltungen: möglich sind. Bei
letzteren kann es sieh -um mehrere Aufwärtsschaltungen oder mehrere Abwärtsschaltungen
handeln oder auch um Kombinationen von Auf- und Abwärtsschaltungen.
Derartige
Verbundschaltungen machen eine möglichst einfache, störungsfreie Schaltbetätigung
erforderlich, denn sie bedingen die Verwendung von Synchronisiervorrichtungen, Abweisklauen,
Sperrvorrichtungen u. dgl., bei welchen die Sicherheit gegeben ist, daß ein. Gleichlauf
der zu kuppelndem Teile erzielt wird, bevor der Eingriff der Schaltmittel erfolgt.
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Insbesondere für derartige Fahrzeug- und Mehrstufengetriebe ist erfindungsgemäß
eine mechanische Schaltvorrichtung so ausgebildet, daß auf der Schaltwalze in Längsrichtung
zu einer Gruppe zusammengefaßte Fest- und Klinknocken angeordnet sind, die je eine
Nockengruppe für eine bestimmte, bei der Axialverschiebung der Schaltwalze in jeder
Richtung erzielbare Gangschaltung bilden. Je nach der Anzahl der Schaltbetätigungsmittel
sind mehrere derartige Nockengruppen auf der Länge der Schaltwalze verteilt.
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Bei der Verschiebung der Schaltwalze nach einer Richtung wird dabei
eine Aufwärtsschaltung mittels Festnocken und beim Verschieben der Schaltwalze nach
der entgegengesetzten Richtung eine Abwärtsschaltung mittels Klinknocken betätigt.
Hierbei .kann in an sich be-
kannter Weise im Fall der Aufwärtsschaltung gleichzeitig
die Antriebswelle verzögert und bei der Abwärtsschaltung beschleunigt werden.
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Die eigentlichen Schaltmittel können in an sich bekannter Weise beliebig
ausgebildet sein. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
für ein Verbundgetriebe mit vier Räderpaaren und für acht Vorwärtsgänge schematisch
wiedergegeben, und zwar zeigt Abb. i eine Ansicht der Schaltwalze mit drei von ihr
zu betätigenden Kupplungsschalthebeln, Abb. 2 eine Seitenansicht der Schaltwalze
und Abb. 3 einett Schnitt nach Linie A-B der Abb. i.
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Für das der Beschreibung als. Beispiel zugrunde gelegte, nicht :dargestellte
Verbundgetriebe seien neben den vier Räderpaaren drei Doppelklauenkupplungen und
an sich hekannte Übertragungselemente für den Rückwärtsgang und den Leerlauf vorausgesetzt.
J; de Doppelklauenkupplung, welche, als Einheit auf einer Welle oder geteilt in
Verbundwirkung auf Haupt- und Nebenwelle angebracht wein kann, soll durch je einen.
Schalthebel i betätigt werden. Dieser Schalthebel i hat außer der ':Mittelstellung
zwei Endstellung gen, da er zwei Schaltungen bewirkt, von denen die eine als Aufwärtsschaltung
und die andere als Abwärtsschaltung bezeichnet werden soll. Die drei. Hebel i sind
in einer Linie hintereinander angeordnet, so daß sie ])-ei gleicher Länge in einer
Flucht stehen, und zwar liegen sie in der Aufwärtsstellung und infolgedessen auch
in der Abwärtsstellung parallel zueinander. Gegebenenfalls wind dies durch die Einschaltung
von Umkehrelementen in an sich bekannter Weise erreicht. Die Schaltwege wie auch
hie Ein- und Ausrückwege sind bei sämtlichen Hebeln gleich.
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Die Betätigung der Schalthebel i erfolgt mechanisch durch eine Schaltwalze
2, auf der für jeden Schalthebel i je zwei Satz Nocken angebracht sind. Von -diesen
dient ein Satz für Aufwärtsschaltungen und der andere für Abwärtsschaltungen. Sie
sind daher als Aufwärts,riocken 3 und Abwärtsnocken 3' zu bezeichnen. Die Abwärtsnocken
3' sind in Verbindung mit einer Feder d. als Klinknocken ausgebildet. Entsprechend
der Anzahl der Kupplungsschalthebel i sind auf der Schaltwalze 2 die Nocken 3, 3'
in Längsrichtung angeordnet und bilden für jeden Gang eitle Nockengruppe. Je nach
der Anzahl der möglichen Gangschaltungen sind, wie aus Abb. 3 hervorgeht, mehrere
derartiger Nockengruppen auf der Länge der Schaltwalze ? gleichmäßig verteilt.
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Die Schaltwalze 2 kann durch eine vorwähleinrichtung, die beispielsweise,
wie bekannt, aus Hebeln, Zahnrädern, Kettentrieben od. dgl. besteht, s o gedreht
werden, daß für jeden gewünschten Gang die Nocken einer bestimmten Nockengruppe
in Richtung der Enden der Schalthebel i stehen. Zur Lagensicherung der drehbaren
Schaltwalze dienen beispielsweise an ihrem Ende vorgesehene, mit einem federnden
Sperrglied zusammenwirkende Rasten gemäß Abb. 2.
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Ferner ist die Schaltwalze 2 in Längsrichtung in an sich bekannter
Weise verschiebbar. Sie kann auf verschiedene Weise betätigt werden, z. B. durch
einen Handhebel oder vom Kupplungspedal aus durch eine besondere Mitnehmervorrichtung.
Am zweckmäßigsten findet ein doppelt wirkender Handhebel Verwendung, dessen Handknopf
etwa so ausgebildet werden kann, daß er durch Verdrehen als Vorwählknopf dient.
Hierbei wäre es auch möglich, mit dem gleichen Handhebel über eine Kulisse den Rückwärtsgang
und Leerlauf zu schalten.
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Der Gebrauch des Erfindungsgegenstandes wird an folgendem Ausführungsbeispiel
erläutert, bei dem Schaltsperrvorrichtungen angegeben sind, an deren Stelle jedoch
auch andere bekannte Synchronisiereinrichtungen vorgesehen sein können.
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Wird ,die Schaltwalze 2 aus ihrer Normalstellung in:diie gegenüberliegende
Stellung verschoben, so nehmen die mit den Schalt4ieleln i in einer Flucht ste'hendien
Aufwärtsnocken 3 die Hebel mit, rücken daher die Dophelldaue
der
entsprechenden Kupplung aus der Abwärtsstellung ;heraus und verschieben diese über
die Mittelstellung, bis der Weg durch die Schaltsperrvorrichtung -zunächst verriegelt
ist. Sobald Gleichlauf erzielt ist, gibt die Sperrvorrichtung den Weg frei, und
die Schalt-2 bringt nunmehr, gegebenenfalls unter zusätzlicher Wirkung federnder
Elemente, die Kupplungsklaue in vollen Eingriff auf der Aufwärtsseite. Danach geht
die Schaltwalze wieder in ihre Normalstellung zurück.
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Handelt es sich jedoch um eine Abwärtsschaltung, so nimmt die Schaltwalze
2 den entsprechenden Abwärtsnocken 3' von seiner Normalstellung in die gegenüberliegende
mit. Da der Nocken 3' im Gegensatz zu dem Festnocken 3 also. Klinknocken ausgebildet
ist, kann er den in Aufwärtsstellung befindlichen Schalthebel i frei passieren und
hinter dessen Ende gelangen. Wenn die Schaltwalze 2 wieder in ihre Normalstellung
zurückgeht, rückt der Abwärtsnocken 3' über den entsprechenden Schalthebel i die
von diesem beeinflußte Kupplungsklaue aus; und drückt sie gegen die Schaltsperrvorrichtung.
Nach erzieltem Gleichlauf kann. der Nocken,die Klaue auf der Abwärtsseite zum vollen
Einrücken bringen,und gleichzeitig gelangt damit die Schaltwalze 2 wieder in ihre
Ausgangsstellung.
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Es ergibt sich also, daß die Schaltwabe 2 von einer Endstellung in
die andere zunächst die Aufwärtsschaltung bzw. -schaltungen betätigt und auf dem
Rückwege die AbwärtsschaItunaaen. Wenn ein gewünschter Gang mehrere Aufwärts- oder
Abwärtsschaltungen bedingt, so kann naturgemäß z. B. eine Kupplungsklaue früher
Gleichlauf erzielen .als die andere. Damit die zuerst zur Wirkung kommenden Schaltmittel
den nötigen Einrückdruck erhalten, auch wenn die Schaltwalze :2 durch eine andere,
noch gesperrte Klaue zurückgehalten wird, kann in au sich bekannter Weise die Einwirkung
auf die Schaltmittel unter Zwischenschaltung von Federn oder federnden Elementen
erfolgen.
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Findet zur Betätigung der Schaltwalze ein doppelt wirkender Handhebel
der oben beschriebenen Art Verwendung, so ist es möglich, die Aufwärtsschaltungen
zu verkürzen, wenn auf dem Wege von der Ausgangslage zur anderen Endstellung des
Handhebels eine kräftige Kupplungsbremse betätigt wird, die abgestimmt ist, daß
sie ihre Wirkung verliert, wenn nach erzieltem Gleichlauf die Schaltwalze: 2 und
damit auch der Handhebel in der anderen Endstellung angelangt sind. In gleicher
Weise kann auf dem entgegengesetzten Wege ein Gasgeber automatisch betätigt werden,
der erst aussetzt, wenn mit dem Einrücken sämtlicher Abwärtsklauen der Handhebel
in seine Normal- bzw. Grundstellung zurückgekehrt ist. Im. übrigen kann die Kupplungs-
bzw. An, triebswellenbremse so kräftig wirkend sein, wie dies im Interesse einer
beschleunigten Aufwärtsschaltung erforderlich ist, weil die Bremse erst zur vollen
Wirkung kommt, wenn die zu schaltende Klaue bereits. ausgerückt ist.
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Die Schaltvorrichtung der Erfindung ist sehr einfach im Aufbau und
arbeitet :deshalb störungsfrei. Trotzdem isst die Ausführung ,schwieriger Schaltvorgänge
möglich. Hilfsvorrichtungen und schwer ersetzbare Teile werden erspart.