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Antriebsanlage für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanlage
für Fahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine und einem Stufengetriebe zur Übertragung
der Leistung auf die Triebräder und mit einer Wechseleinrichtung für das Stufengetriebe,
welche von einer Regeleinrichtung beeinflußt wird. Die Erfindung besteht darin,
daß die Wechseleinrichtung außer einer Auslöseeinrichtung eine Programmschalteinrichtung
aufweist, welche, von der Regeleinrichtung mittels der Auslöseeinrichtung beeinflußt,
die Schaltimpulse zum Wechsel der Übertragung durch eine Stufe auf die Übertragung
durch eine andere Stufe selbständig in programmmäßiger Reihenfolge auslöst.
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Die Programmschalteinrichtung kann mit einer Verriegelungsvorrichtung
versehen sein, mittels welcher die Schaltimpulse zum Wechsel der Übertragung durch
eine Stufe auf die Übertragung durch eine andere Stufe in programmäßiger Reihenfolge
freigegeben werden. Das Stufengetriebe kann mit einer Freilaufkupplung versehen
sein, welche selbständig löst, sobald das Fahrzeug schneller läuft, als der Drehzahl
der Brennkraftmaschine und der eingeschalteten Getriebestufe entsprechen würde.
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Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung
in Fig. i und 2 vereinfacht dargestellt.
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Die in Fig. i und 2 gezeigten Antriebsanlagen besitzen eine Brennkraftmaschine
A, welche über ein Stufengetriebe B die nicht gezeichneten Triebräder eines Fahrzeugs
antreiben. Eine Wechseleinrichtung D wird von einer Regeleinrichtung C beeinflußt.
Sie steuert selbständig das Stufengetriebe B in der Weise, daß jeweils die der eingestellten
Geschwindigkeit
und der augenblicklichen Belastung entsprechende
Geschwindigkeitsstufe des Getriebes zur Wirkung kommt. Zu diesem Zweck besitzt die
Wechseleinrichtung D außer einer Auslöseeinrichtung Dl eine Programmschalteinrichtung
D2, welche von der Regeleinrichtung C mittels der Auslöseeinrichtung Dl beeinflußt,
die Schaltimpulse zum Wechsel der Übertragung durch eine Stufe auf die Übertragung
durch eine andere Stufe selbständig in programmäßiger Reihenfolge auslöst.
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Die Brennkraftmaschine A (Fig. i und 2) besitzt eine Flüssigkeitskupplung
zur Übertragung der Leistung. Die Flüssigkeitskupplung hat den Zweck, die Übertragung
von Schwingungen und Stößen zu dämpfen.
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Die Antriebsleistung wird mittels des Stufengetriebes B und eines
nicht gezeichneten Wendegetriebes auf die Triebräder übertragen. Das Stufengetriebe
umfaßt eine Reibungskupplung 3, die Stufengetriebe 4, eine Freilaufkupplung 5 und
die zum Wendegetriebe führende Abtriebwelle 6. Jeder einzelne Stufentrieb I-IV kann
einzeln durch die Kupplungen 7 bzw. 8 ein- oder ausgeschaltet werden. Die Naben
der Kupplungen 7 und 8 sind auf der Sekundärwelle verschiebbar aufgekeilt. In der
Mittellage der Kupplungen zwischen den benachbarten lose auf der Sekundärwelle sitzenden
Zahnrädern entsteht keine Kraftübertragung von den Zahnrädern auf die Sekundärwelle.
Wird aber eine der Kupplungen gegen ein Zahnrad einer der Triebe 1-IV verschoben,
so gelangen zunächst kegelige Reibflächen miteinander in Berührung, bis die Sekundärwelle
und das Zahnrad miteinander synchronisiert sind. Darauf wird eine verzahnte Kupplungsmuffe
unter Überwindung des Drucks einer nicht gezeichneten Feder auf eine entsprechende
Hilfsverzahnung des Zahnrades aufgeschoben, wodurch eine feste Verbindung zwischen
dem Zahnrad und der Sekundärwelle hergestellt ist.
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Die Programmschalteinrichtung Dz besitzt im wesentlichen die Servomotoren
9, 12 und 15, 18, ferner den Servomotor 87 zur Steuerung der Reibungskupplung 3
und die Steuerventile 76, 78, 80, 82 und 84. Mit dem Servomotor 9, 12 ist ein Verriegelungsorgan
9' und mit dem Servomotor 15, 18 ein Verriegelungsorgan 15' gekuppelt. Diese Verriegelungsorgane
sind als Schalter ausgebildet und in die Schaltleitungen 77, 79, 81, 83 der Steuerventile
76, 78, 8o, 82 und 84 eingesetzt. Außerdem ist in Schaltleitungen dieser Ventile
noch der Verriegelungsschalter 85 eingesetzt, welcher mit dem Servomotor 87 gekuppelt
ist.
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Die Auslösevorrichtung D1 besitzt einen Servomotor 62, der, mittels
der Steuerventile 56 bis 59 gesteuert, den Stufenschalter 89 in die den Betriebsverhältnissen
entsprechende Stufenstellung bringt. Durch eine Blockiervorrichtung 151, 157, 164
wird der Servomotor und der Stufenschalter in der jeweils gewünschten Stufenstellung
blockiert.
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Die Regeleinrichtung C besitzt einen Fliehkraftregler 21, welcher
in erster Linie die durch die Brennstoffpumpen 34 geförderte Brennstoffmenge einstellt
und einen Fliehkraftregler 39, der zusammen mit dem Fliehkraftregler 21 zur Beeinflussung
der Auslöseeinrichtung Dl dient. Mit Hilfe des Hebels 27 kann die vom Brennstoffregler
einzuhaltende Drehzahl bzw. der Höchstwert der der Brennkraftmaschine zugeführten
Brennstoffmenge nach Bedarf eingestellt werden. Durch das Verstellen dieses Hebels
wird einerseits die Spannung der Muffenfeder 25 eingestellt und andererseits die
Lage festgelegt, bis zu welcher der Regler 21 das Gestänge 33 nach rechts verschieben
kann. Dadurch wird die Höchstmenge der der Brennkraftmaschine zuführbaren Brennstoffmenge
eingestellt bzw. jeder eingestellten Drehzahl eine bestimmte Höchstbrennstoffmenge
zugeordnet.
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In der Leerlaufstellung LL des Hebels 27 gelangt der Hilfshebel 28
am festen Anschlag 30 zur Auflage. Durch diesen Anschlag wird dann die Höchstbrennstoffmenge
auf einen Wert festgelegt, bei dem das störungsfreie Anlaufen der Maschine gesichert
ist. Die Hülsenfeder 25 besitzt in dieser Stellung des Hebels 27 die geringste Spannung.
Der Regler 21 stellt also die niedrigste Drehzahl für die Brennkraftmaschine ein.
Das Ventil 88 wird nach links gedrückt, und der Kolben 86 ist somit auf seiner
linken Seite mit Druckluft belastet, so daß er in seine äußerste Stellung rechts
läuft und die Kupplung 3 löst. Selbst wenn das Ventil 84 Druckluft gegen die rechte
Seite des Kolbens 86 zutreten lassen würde, würde dieser bei dem dabei einzustellenden
Gleichgewicht der Druckluft zu beiden Seiten des Kolbens 86 durch die Feder 87a
dennoch in seine äußerste Lage rechts gebracht. Ist in dieser Stellung der Regeleinrichtung
C die Brennkraftmaschine durch einen nicht gezeichneten Anlaßmotor in Betrieb gesetzt
worden, so läuft sie mit niedrigster Drehzahl im Leerlauf weiter. Die Fliehgewichte
22 des Reglers 21 sind weit ausgelenkt, und die Muffe 23 steht in äußerster Lage
rechts. Außerdem wirkt der Regler 21 gemeinsam mit dem Regler 39 über ein Gestänge
44, 45, 48, 65, 66, 68, 69 mit der Stange 5o und dem Hebel 52 auf die Steuerventile
56 bis 59 der Auslöseeinrichtung D, Bei der äußersten Stellung rechts der Muffe
23 befindet sich die Stange 68 in äußerster Lage links. Da aber auch die Muffe 26
ganz rechts sich befindet, befinden sich die Gelenkpunkte 67 und 64 in einer mittleren
Lage.
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Weil im Leerlaufbetrieb die Drehzahl der Brennkraftmaschine sehr niedrig
ist, befinden sich die Fliehgewichte des Reglers 39, im Gegensatz zu denen des Reglers
21, in innerster Lage. Die Muff e4i liegt dann ganz rechts. Dabei wird auch die
Stange 45 mit ihrem Gelenk 46 ganz rechts verschoben, und das Gelenk 49 der Stange
48 wie auch die Stange 5o mit ihrem Gelenk 51 befinden sich ebenfalls in einer Lage
rechts von ihrer Mittellage. Mittels des Hebels 52 wird dann der Mitnehmer 53 gleichfalls
nach rechts gebracht und über das Organ 55 - und das Federglied 57 das Ventil 59
geöffnet. Es gelangt nun Druckmittel über die Leitung 61 in die rechte Seite des
Zylinders 62, so daß der Kolben 63 nach links verschoben wird. Das durch den Kolben
in der linken Seite des Zylinders
62 verdrängte Arbeitsmittel strömt
dann über die Leitung 6o ab. Der Kolben 63 gelangt hierbei in die äußerste Lage
links und verbleibt alsdann in dieser Lage. Die Kontaktfinger ioo bis
103 des Stufenschalters 89 berühren damit die Kontaktbeläge 73 und 74 in
der Stufenstellung 1. Von der positiven Steuerstromquelle fließt dann ein Strom
über die Kontaktfinger 102 und 103 und die Leitung 77 zum elektropneumatischen
Steuerventil 76 und von hier zum Kontaktfinger 107 des Verriegelungsschalters 85.
Der Kontaktfinger i i i verbindet den Schalter mit dem negativen Pol der Steuerstromquelle.
Das Solenoid bringt nun das Steuerventil 76 in gegen die Zuflußseite geöffnete Stellung.
Es kann damit Druckmittel in den Servomotorzylinder 9 gelangen, und der Kolben io
Nvird der Feder ii entgegen nach links verschoben. Dadurch wird die Getriebestufe
I des Stufengetriebes B eingeschaltet, und die Kontakte 112 bis
115 des mit den Kolben io und 13 verbundenen Verriegelungsschalters
werden geschlossen. Es entsteht nun auch ein Leitungsschluß zwischen der Leitung
77, dem Kontaktfinger i i5, dem Belag i i6, dem Kontaktfinger 114 und dem Solenoid
des Steuerventils 84. Das Ventil 84 stellt eine Verbindung zwischen der Druckmittelquelle
und dem rechten Raum des Servomotorzylinders 87 her, so daß der Kolben 86 zu beiden
Seiten durch den gleichen Arbeitsmitteldruck belastet ist. Durch die Wirkung der
Feder 87a verbleibt der Kolben 86 in seiner äußersten Lage rechts, so daß die Kupplung
3 vorerst ausgeschaltet bleibt.
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Bewegt man den Hebel 27 um ein geringes Maß nach rechts, so hebt er
sich zunächst vom Ventil 88 ab. Dadurch entsteht eine Verbindung zwischen dem Zylinderraum
zur linken Seite des Kolbens 86 und dem Ablauf. Der Arbeitsmitteldruck zur rechten
Seite des Kolbens drückt denselben so weit nach links, bis die Reibungsbeläge der
Kupplung 3 miteinander zur festen Auflage gelangen und die Leistung der Brennkraftmaschine
nunmehr über die bereits eingeschaltete erste Stufe des Stufengetriebes auf die
Triebräder übertragen wird. Die hierbei an den Triebrädern ausgeübte Zugkraft ist
durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine, die Charakteristik der Flüssigkeitskupplung
2 und das Übersetzungsverhältnis der Getriebestufe I bestimmt.
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Beim Weiterverschieben des Hebels 27 nach rechts wird die Spannung
der Hülsenfeder 25 erhöht. Die Fliehgewichte 22 des Reglers 21 werden gegen ihre
Drehachse hin bewegt. Die Muffe 23 bewegt sich dabei nach links und das Gestänge
33 nach rechts, so daß der Brennkraftmaschine eine vergrößerte Brennstoffmenge zugeführt
wird. Die Höchstmenge an Brennstoff, welche der Brennkraftmaschine zugeführt werden
kann, ist durch den Anschlag 32 bestimmt, sobald das Gestänge 33 auf dem Hebel 28
zum Aufliegen kommt. Die Feder 29 muß selbstverständlich hierbei so stark ausgeführt
sein, daß sie nicht unter der Wirkung der Hülsenfeder 25 den Hilfshebel 28 von seinem
Anschlag am Hebel 27 abzuheben vermag. Wird der Hebel 27 nur um ein geringes Maß
nach rechts verschoben, so wird auch die Federbelastungshülse 26 nur wenig nach
links verschoben. Weil dann auch die Muffe 23 unter der Einwirkung der erhöhten
Hülsenbelastung sich nach links verschiebt, führt das Gestänge 66, 68, 69 ungefähr
eine parallelogrammartige Verschiebung aus. Da der Hebel 69 in der Mitte
an einem festen Punkt angelenkt ist, bleibt auch das Gelenk 67 des Hebels 66 nahezu
unbewegt. Da hierbei auch die Gelenke 64 und 46 des Hebels 48 in ihrer Lage nicht
verändert werden, verbleiben auch die Stange 5o mit ihrem Gelenk 5 i und der Hebel
52 in ihrer bisherigen Lage. Die Steuerorgane der Auslösevorrichtung Di, der Servomotor
62 und der Stufenschalter 89 verbleiben nach wie vor in ihrer ersten Stufenstellung
I.
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Bei weiterer Verschiebung des Hebels 27 nach rechts wird die Drehzahl
der Brennkraftmaschine weiter erhöht. Die Fliehgewichte 4o des Reglers 39 entfernen
sich von ihrer Drehachse, und die Muffe4i beginnt sich nach links zu verschieben.
Damit verschiebt sich auch die Stange 45 nach links, wobei zunächst der Mitnehmer
53 sich vom Organ 55 abhebt, wodurch das Ventil 59 geschlossen wird. Aus dem Zylinderraum
zur rechten Seite des Kolbens 63 kann dann das Druckmittel entweichen. Auf der anderen
Seite des Kolbens 63 ist aber noch kein Druckmittel zugeführt worden, so daß der
Kolben vorerst in seiner ursprünglichen Stellung noch stehenbleibt.
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Bei ganz niedrigen Drehzahlen überträgt die Flüssigkeitskupplung selbst
bei sehr großem oder gar vollständigem Schlupf nur ein ganz unbedeutendes Drehmoment.
Bei weiterer Verschiebung des Hebels 27 nach rechts wird die Drehzahl weiter erhöht
und gleichzeitig auch das Drehmoment vergrößert. Erreicht die Drehzahl einen bestimmten
Wert, so hat eine weitere Verschiebung des Hebels 27 in Richtung nach rechts vorerst
keine Wirkung mehr, weil dann die Flüssigkeitskupplung das ganze Drehmoment der
Brennkraftmaschine überträgt und zur Beschleunigung der Brennkraftmaschine kein
Cberschuß mehr iibrigbleibt. Erst nachdem sich auch das Fahrzeug beschleunigt hat,
kann die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei Verminderung fies Schlupfes der Flüssigkeitskupplung
weiter steigen, bis sie den Wert erreicht, welcher der gewählten Stellung des Hebels
27 entspricht. Ist dabei der vom Fahrzeug zu überwindende Fahrwiderstand kleiner
als die an den Triebrädern entwickelte Zugkraft, so wächst die Drehzahl der Brennkraftmaschine.
Die Gewichte des Fliehkraftreglers 21 entfernen sich von ihrer Drehachse und beginnen
dadurch die Brennstoffmenge zu vermindern. Gleichzeitig wird vermittels des Hebels
69 die Stange 68 nach links verschoben. Hierbei wird der Hebel 66 um seinen Drehpunkt
in der l@elastungshülse 26 links geschwenkt. Diese Linksbewegung macht auch die
Stange 65 mit ihren Gelenken 64 und 67 mit, wodurch der Hebel 48 um das Gelenk 46
nach links geschwenkt wird. Gleichzeitig wurde (las Gelenk 46 bis an den Anschlag
47 nach links verschoben.
Der Regler 21 wird bei sich fortsetzender
Beschleunigung des Fahrzeugs und bei der Einstellung einer vorausbestimmten Brennstoffmenge,
d. h. bei einem vorausbestimmten Drehmoment, eine Stellung erreichen, in welcher
der Mitnehmer 53 so weit nach links verschoben ist, daß das Ventil 58 Druckmittel
durch die Leitung 6o in den Zylinderraum zur linken Seite des Kolbens 63 eintreten
läßt. Der Kolben 63 bewegt sich dann nach rechts, vorausgesetzt, daß die Blockiervorrichtung
i5o bis 164 eine solche Bewegung freigibt.
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Sobald in die Leitung 6o Druckmittel einströmt, wird das Doppelrückschlagventil
i5o nach rechts geschoben. Das Druckmittel kann dann über das elektropneumatische
Ventil 151 zum Zylinder 152 strömen. Das elektropneumatische Ventil 151 steht in
dieser Stellung, sobald die Reibungsbeläge der Kupplung 3 sich berühren und die
Kontaktfinger 122 und 123 durch den Schalter 85 miteinander verbunden sind. Der
Kolben 153 wird hierbei nach rechts gedruckt. Die Klinke 155 dreht das Schaltkreuz
156 um eine Vierteldrehung nach rechts, das durch eine Schnappeinrichtung 157 in
dieser Lage gehalten bleibt. Die beiden unrunden Scheiben 158 und 159 machen diese
Vierteldrehung mit. Der Blockierfinger 161, welcher vorerst durch die Scheibe 159
in die Ausnehmung I gedrückt wurde, hebt sich nun unter dem Einfluß der Feder 163
an und verläßt dabei die Ausnehmung I in der Blockierscheibe 164. Gleichzeitig wird
der Blockierfinger 16o nach unten gedrückt. Da er aber nicht über einer Ausnehmung
der Blockierscheibe steht, liegt er vorerst auf ihrem oberen flachen Teil auf. In
dieser Lage der Blockierfinger ist der Kolben63 nunmehr für eine Bewegung nach rechts
freigegeben. Sobald er die Stufenstellung 1I erreicht hat, schnappt der Blockierfinger
16o in die Ausnehmung 1I ein.
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Kurz nach Verlassen der Stellung I des Stufenschalters 89 gelangt
der Kontaktfinger 104 mit dem Belag 73 in Berührung. Unmittelbar vor Erreichen der
Stellung II gelangt der Kontaktfinger 103 außer Berührung mit dem Belag 73. Die
Stromzuführung zu den Solenoiden der Ventile 76 und 84 wird dadurch unterbrochen.
Die Stufenkupplung I und die Reibungskupplung 3 werden gelöst. Da hierbei der Schalter85
die Kontaktfinger 107 bis 111 miteinander verbindet, entsteht ein Stromkreis
von der Leitung 79, deren Kontaktfinger 104 soeben auf den Belag 73 aufgelaufen
ist, über das Solenoid des Ventils 78 und die Kontaktfinger io8 bis i i i zur negativen
Steuerstromquelle. Dadurch wird Druckmittel in den Zylinder 12 geführt und der Kolben
13 nach rechts gedrückt. Hierbei wird die Stufenkupplung 1I eingeschaltet. Durch
die hierbei gleichzeitig entstehende Verbindung der Kontaktfinger 118 bis 121 erhält
nun auch das Solenoid des Ventils 84 Strom aus der Leitung 79 über den Schaltkontakt
i 16 und die Kontaktfinger i 18 und 119. Die Reibungsbeläge der Kupplung
3 werden dadurch wieder gegeneinandergepreßt.
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Entsprechend der andern Übersetzung der Stufe II ist die Primärwelle
des Getriebes bei ausgeschalteter Reibungskupplung 3 auf eine niedrigere Drehzahl
gebracht worden. Beim Einschalten der Kupplung 3 wird auch zunächst die Drehzahl
der Brennkraftmiaschine in gleicher Weise vermindert. Die Gewichte des Fliehkraftreglers
21 nähern sich nun wieder ihrer Drehachse. Die Muffe 23 wird nach links und die
Stange 68 des Gestängeparallelogramms 66, 68, 69 nach rechts bewegt. Die Stange
65 mit ihren Gelenkpunkten 64 und 67 bewegt sich ebenfalls nach rechts. Auch der
Hebel 48 pendelt um den Drehpunkt 46 nach rechts. Dabei wird der Nlitnehmer 53 ebenfalls
nach rechts verschoben. Das Ventil 58 wird dabei geschlossen. Der Kolben 63 steht
nunmehr still, da dem Zylinder 62 kein Druckmittel mehr zugeführt wird und der Finger
16o in die Ausnehmung 1I gefallen ist.
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Der Abfall der Drehzahl an der Brennkraftmaschine während des Schaltvorgangs
beeinflußt auch den Regler 39. Auch seine Gewichte nähern sich wieder ihrer Drehachse,
wobei die Muffe 41 nach rechts verschoben wird. Ebenso gelangt auch die Stange 45
mit ihrem Gelenk 46 nach rechts und hebt dabei den Hebel 48 vom Anschlag 47 ab.
Die Hülsenfeder 42 des Reglers 39 ist aber so eingestellt, daß, selbst wenn das
Fahrzeug während des Umschaltvorgangs sich noch verzögert hätte, die Fliehgewichte
sich nicht zu weit der Drehachse nähern und der Mitnehmer 53 nicht so weit nach
rechts sich bewegt, daß das Ventil 59 geöffnet würde.
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Die selbsttätige Umschaltung von der ersten auf die zweite Getriebestufe
ist damit beendet. Wenn der Hebel 27 nicht weiter nach rechts bewegt wurde und der
Fahrwiderstand immer noch geringer als die Zugkraft ist, welche bei Verwendung der
zweiten Getriebestufe auftritt, so kann sich auf gleiche Art ein Wechsel von der
Stufe 1I auf die Stufe III abspielen. Dieser Schaltvorgang wird dann ausgelöst,
wenn der Fliehkraftregler 2i den Mitnehmer 53 so weit wieder nach links gebracht
hat, daß das Ventil 58 die Zufuhr von Arbeitsmittel in den Zylinderraum zur linken
Seite des Kolbens 63 freigibt.
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Die beiden Finger 16o und 161 der Blockiereinrichtung 150 bis 164
lösen sich gleichzeitig ab. Hierdurch wird erreicht, daß die Blockierscheibe 164
sich nur von einer Stufe auf die benachbarte bewegen kann, und zwar so lange, als
der Druck auf den Kolben 153 anhält. D_ie Blockierung wirkt bei
fwärts-
wie bei Abwärtsschalten_ gleich, da das Doppelrückschlagventil15o den Schaltimpuls
sowohl aus der Leitung6o als auch aus der Leitung61 in gleicher Weise auf den Kolben
153 im Zylinder 152 überträgt. Sobald der Druck in der Leitung 6o oder 61 verschwindet,
wird der Kolben 153 durch die Feder 154 nach links gedrückt. Dabei geht die Klinke
155 über das Schaltkreuz 156 weg ohne letzteres dabei zu bewegen.
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Bei Fahrt unter Last wird der Umschaltimpuls nach jeder Schaltung
verschwinden. Wenn der Freilauf 5 entkuppelt ist, d. h. wenn die Abtriebwelle 6
schneller dreht als die Sekundärwelle des Stufengetriebes, könnte es vorkommen,
daß der Schaltimpuls nach beendigter Stufenschaltung nicht verschwindet, weil die
Beschleunigung derGetriebesekundärwelle allein nicht genügt, um die Stellung
des
Reglers 21 von der Leerlaufstellung so weit zu entfernen, daß sich der Mitnehmer
53 vom Organ 5:I abhebt. Um auch in diesem Betriebsfall das Weiterschalten der Stufenschaltvorrichtung
mit Sicherheit zu bewirken, muß der auf die Blockiervorrichtung ausgeübte Blockierimpuls
durch besondere Vorrichtungen unterbrochen werden.
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Bei der Antriebsanlage nach Fig. 1 wird beim Umschalten auf eine Stufe
mit einem größeren Verhältnis der Sekundär- zur Primärdrehzahl die Stromzufuhr zum
Solenoid des Blockierventils 151 mittels des Schalters 85 unterbrochen. In ausgeschalteter
Stellung der Reibungskupplung 3 elttfernt sich der Schalter 85 von den Kontaktfingern
122, 123. Dadurch wird der Zylinder 152 mit dem Ablauf verbunden und der Kolben
153 mittels der Feder 154 nach links bewegt. Durch die Blockiereinrichtung 15o bis
164 kalte so nach jeder vollzogenen Schaltung die nächste gleich wieder freigegeben
werden. Ein Unwirksamwerden der Blockiereinrichtung beim normalen Schalten infolge
des Ventils 151 kann nicht entstehen, weil nach dem Einschalten der Kupplung 3 der
noch vorhandene Schaltimpuls verschwindet. Sollte das nach dem öffnen eines der
Ventile 58 oder 59 aus dem Zylinder 62 abströmende Druckmittel den Kolben 153 jeweils
noch ein kleines Stück nach rechts oder links bewegen können, so könnte für die
Klinke 155 noch ein passender toter Weg vor dem Auftreffen auf das Schaltkreuz 156
vorgesehen werden. Es wäre auch möglich, in den Leitungen 6o und 61 unmittelbar
vor dem Zylinder 62 Drosselstellen einzubauen, so daß beim Abführen des Druckmittels
im Raum des Doppelrückschlagventils 150 und in der zum Ventil 151 führenden Leitung
kein Überdruck gegenüber dem Ablauf mehr bestehenbleiben kann.
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Das Rückschalten von einer Getriebestufe auf diejenige mit dem nächstniedrigeren
Drehzahlverhältnis wird durch den Regler 39 selbsttätig ausgelöst. Wenn der Fahrwiderstand
die Zugkraft übersteigt, welche durch die Antriebsanlage entwickelt werden kann,
so vermindert sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine, sobald der Regler 21 die
durch den Anschlag 32 gegebene Höchstmenge für den Brennstoff eingestellt hat. Die
Lage des Hebels 69 ist dann durch den Anschlag 32 bestimmt. Dabei ist auch die Lage
der Stange 68 und des Hebels 66 festgelegt, ebenso diejenige der Stange65 mit ihrem
Gelenk 64. Mit weiter sinkender Drehzahl nähern sich die Fliehgewichte des Reglers
39 ihrer Drehachse, und die Muffe 41 bewegt sich nach rechts. Da die Lage der Stange
35 durch den Hebel 27 festgelegt ist, ist auch der Hebel 37 in seiner Lage festgehalten.
Der Hebel 4,4 pendelt also um den Drehpunkt 38 nach rechts, die Stange 45 und das
Gelenk 46 bewegen sich ebenfalls nach rechts. Dabei wird auch das Gelenk 49 des
Hebels 48 nach rechts bewegt, wodurch schließlich über die Stange 5o und den Hebel
52 auch der Mitnehmer 53 nach rechts bewegt wird. Hierbei wird das Ventil 59 geöffnet,
so daß Druckmittel durch die Leitung 61 in den Zylinderraum zur rechten Seite des
Kolbens 63 eintreten kann. Verschiebt sich hierbei der Kolben 63 nach links, so
wird das von ihm im Zylinderraum zur linken Seite verdrängte Arbeitsmittel durch
die Leitung 6o in den Ablauf abgeführt. Bei geeigneter Stellung der Blockierfinger
16o und 161 kann sich der Kolben 63 dabei in die nächste Stufenstellung nach links
bewegen. Hat er sich in der in der Zeichnung dargestellten Stufenstellung 1I befunden,
so wird nach kurzer Bewegung nach links der Kontaktfinger 103 auf den Belag
73 auflaufen, wodurch die Leitung 77 unter Spannung gelangt. Bei der weiteren Bewegung
des Kolbens 63 nach links verläßt kurz vor Erreichen der Stufenstellung I der Kontakt
104 den Belag 73, wodurch die Reibungsbeläge der Hauptkupplung 3 voneinander abgehoben
und auch die Kupplung 7 vom Sekundärbetrieb der Kupplungsstufe II gelöst wird. Sobald
die Kupplung 3 entkuppelt ist, kann die Kupplung 7 mit dein Sekundärrad der Getrieberäder
I gekuppelt werden.
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Die Blockierung des Stufenschalters 89 durch die Blockiervorrichtung
15o bis 164 erfolgt gleich wie beim Aufwärtsschalten. Nur wenn der Hebel
27
nach links bis in die Leerlaufstellung LL gebracht wird und der Freilauf
entkuppelt ist, kommt noch ein besonderer Stromkreis zur Wirkung. Da die Reibungskupplung
3 dann ausgeschaltet ist, fehlt der unterbrochene Impuls auf das Steuerventil 151
des Kolbens 153. Um auch bei ausgeschalteter Reibungskupplung 3 für den Unterbruch
einen Impuls zu erzeugen, wird das Solenoid des Ventils 151 auch über einen Kontakt
am Ventil 88 und den Belag 74 mit Strom versehen. Dieser Stromkreis wird in den
Zwischenstellungen zwischen zwei Stufen unterbrochen.
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Die Umschaltung von einer Stufe auf die nächsthöhere oder die nächsttiefere
erfolgt nicht für alle Drehzahlen bei der gleichen Stellung der Regler 21 und 39,
weil die Drehpunkte 26 und 38 mittels des Hebels 27 nach Maßgabe der eingestellten
Drehzahl verschoben werden. Bei der Einstellung für höhere Drehzahlen befindet sich
die Hülse 26 und damit der Drehpunkt des Hebels 66 weiter links als bei niedriger
eingestellten Drehzahlen. Das Gelenk 46 liegt auf dem Anschlag 47 auf, wenn der
Mitmehmer 53 durch den Regler 21 bewegt wird. Es muß dann die Stange 68 nicht so
weit nach links verschoben werden, bis durch den Mitnehmer 53 das Ventil 58 geöffnet
ist. Die Umschaltung auf eine Stufe mit größerem Verhältnis von Sekundär- auf Primärdrehzahl
erfolgt deshalb im Fall höherer Drehzahl bei größerer Brennstoffmenge und somit
bei höherer Zugkraft.
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Die Abhängigkeit zwischen den Stellen, bei welcher der Regler 39 den
Wechsel von einer Getriebestufe auf eine solche mit niedrigerem Drehzahlverhältnis
vornimmt, und der Drehzahl der Brennkraftmaschine wird durch den Hebel
37 und die Stange 35, welche mit ihrem Gelenk 31 am Hebel 27 angelenkt ist,
festgelegt. Je höher die mit dem Hebel 27 eingestellte Drehzahl ist, um so weiter
ist die Stange 35 nach rechts verschoben und um so mehr gelangt das Gelenk 38 nach
links. Die
Muffe 41 steht demnach beim Einleiten des Umschaltimpulses
weiter links, wenn eine höhere Drehzahl eingestellt ist als bei der Einstellung
einer niedrigeren Drehzahl.
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Soll die Übertragung einer Leistung auf die Fahrräder rasch unterbrochen
und das Fahrzeug gebremst werden, so ;ist der Hebel 27 in die Stellung LL
zu bringen.
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Dabei wird die Spannung der Hülsenfeder 25 vermindert. Die Fliehgewichte
22 des Reglers 21 entfernen sich von ihrer Drehachse, und die Muffe 23 verschiebt
sich nach rechts. Hierdurch wird die Stange 68 nach links verschoben. Die Stangen
65 und So bleiben vorerst stehen, weil die Punkte 23 und 26 gleichgerichteten Bewegungen
unterliegen, die gleich groß sein können.
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In der Stellung LL des Hebels 27 wird die Kupplung 3 durch öffnen
des Ventils 88 entkuppelt. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine vermindert sich auf
den Leerlaufwert, und die Gewichte 4o des Reglers 39 nähern sich ihrer Drehachse.
Hierbei gelangt durch Vermittlung des Gestänges 45, 48, 5o, 52 das Ventil 59 in
eine Stellung, bei der der Kolben 63 in seine äußerste Stellung links geführt wird.
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Soll die Drehzahl sehr rasch erhöht werden, wobei der Hebel 27 rascher
nach rechts bewegt wird, als die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu folgen vermag,
so wird der Gestängedrehpunkt 26 ebenso rasch stark nach links verschoben, worauf
der Mitnehmer 53 sich nach links bewegt und den Wechsel auf eine Getriebestufe mit
höherem Drehzahlenverhältnis auslöst. Dieser Wechsel entspricht aber nicht den augenblicklich
vorliegenden Betriebsbedingungen. Er vermag aber nicht zu schaden, da bei Steigerung
der Drehzahl und bei entsprechender Beeinflussung des Reglers 39 selbsttätig wieder
ein umgekehrter Stufenwechsel ausgelöst wird. Soll dieser ungewünschte Stufenwechsel
verhütet werden, so kann zwischen die Stange 93 und den Hebel 66 eine Verzögerungsvorrichtung
eingebaut werden, derzufolge der Hebel 66 bei Drehzahlerhöhung dem Anschlag 43 nur
verzögert folgt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i schaltet beim Stufenwechsel die
Stufenkupplung 7 oder 8 gleichzeitig mit der Hauptkupplung aus. Wenn die einzelnen
Stufenkupplungen eine Reibungskupplung besitzen, ist das zulässig. Bei anderen Ausführungsarten,
insbesondere solchen, welche nur Klauenkupplungen als Stufenkupplungen besitzen,
muß die Hauptkupplung entkuppelt sein, bevor die Klauenkupplungen der Stufenkupplungen
entkuppelt werden. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 erfolgt die Auskupplung
der Hauptkupplung und der Stufenkupplungen zeitlich nacheinander. Zu diesem Zweck
ist am Stufenschalter 89 ein weiterer Belag 9o vorgesehen, der über die Kontaktfinger
95 bis 99 die Leitungen 9i bis '94 unter Spannung setzt.
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Beim Wechsel von einer Stufe auf eine solche mit höherem Verhältnis
von Sekundär- zu Primärdrehzahl, z. B. beim Wechsel von Stufe I auf Stufe II, läuft
zuerst der Kontaktfinger 104 auf den Belag 73 und der Kontaktfinger 97 auf den Belag
9o auf. Dadurch werden die Leitungen 79 und 92 am Stufenschalter mit dem positiven
Pol der Steuerstromquelle verbunden. Wenn sich der Stufenschalter 89 weiter nach
rechts verschiebt, laufen der Kontakt 103 vom Belag 73 und der Kontakt 96 vom Belag
9o ab. Die erstgenannte Unterbrechung ist vorerst für das Ventil 76 ohne Bedeutung,
da der Kontaktfinger 124 an der Stufenkupplung I die Kontaktfinger 125 und
126 miteinander verbindet. Dadurch wird das Ventil 76 über den in der geschlossenen
Stellung der Hauptkupplung geschlossenen Kontakt 127
mit dem positiven Pol
der Steuerstromquelle verbunden. Das Ventil 76 wird erst geöffnet und die Kupplung
der Stufe I entkuppelt, wenn die Hauptkupplung ausgeschaltet ist. Sollte also das
Druckmittel aus dem Zylinder 9 schneller ausströmen als aus dem Zylinder der Hauptkupplung,
so ist dafür gesorgt, daß die Stufenkupplung erst entkuppelt werden kann, wenn die
Hauptkupplung schon entkuppelt ist. Der Stromkreis auf der negativen Seite des Solenoids
des Ventils 78 wird bei den Kontaktfingern io8, 85 und i i i geschlossen. Sobald
die Stufenkupplung Il gekuppelt ist, kann auch das Solenoid des Ventils 84 wieder
unter Spannung gebracht werden. Dann wird die Hauptkupplung 6 gekuppelt, worauf
der Stufenwechsel abgeschlossen ist. Auf gleiche Weise erfolgt der Stufenwechsel
bei den übrigen Stufen und in entsprechendem Sinn auch beim Rückwärtswechsel von
einer Stufe höhereri Drehzahlverhältnisses auf eine solche mit niedrigerem Drehzahlverhältnis.
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Die bauliche Ausführung der einzelnen Vorrichtungen und Apparate kann
beliebig durchgeführt werden. Für die Steuerung können die üblichen Elemente, Schaltorgane
usw., je nach Zweckmäßigkeit und Bedarf, Verwendung finden. In besonderen Fällen
könnte es Vorteil bieten, den Regler 39 auch von der Primärwelle des Stufenwechselgetriebes
anzutreiben. Es ist dies besonders von Vorteil, wenn im Anschluß an das Stufenwechselgetriebe
keine Freilaufkupplung verwendet wird. Die Veränderung der Drehzahlen, bei denen
die einzelnen Fliehkraftregler die Auslöseeinrichtung zu beeinflussen beginnen,
kann entweder durch Veränderung der Hülsenbelastung oder durch Verschiebung eines
Drehpunktes im Reglergestänge herbeigeführt werden.
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Als Arbeitsmittel für die Servomotoren kann Luft, ein anderes Druckgas
oder Druckflüssigkeit verwendet werden. Wird Luft verwendet, so ist der Ablauf der
Servomotoren unmittelbar mit der Atmosphäre verbunden, andernfalls führt eine Ablaufleitung
zu einem Ablaufbehälter, aus dem das Arbeitsmittel von neuem wieder entnommen und
unter Druck gesetzt werden kann.
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Die Steuerorgane der Servomotoren,, insbesondere desjenigen für den
Stufenschalter, können auch aus zwei getrennten Ventilen bestehen, die derart zeitlich
nacheinander beeinflußt werden, daß die Zufuhr von Druckmittel abgeschlossen ist,
bevor eine Verbindung mit dem Ablauf hergestellt wird und umgekehrt die Verbindung
mit dem Ablauf abgeschlossen ist, bevor die Zufuhr von Arbeitsmittel
freigelegt
wird. Es können so Verluste an Arbeitsmittel verhütet werden.