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Druckmittelschaltvorrichtung für Wechselgetriebe, insbesondere für
Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung mit einem vom
Betriebszustand der Antriebsmaschine unabhängigen Druckmittel und mit einer Verzögerungsvorrichtung
für Wechselgetriebe, die in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße durch eine Regelvorrichtung
gesteuert werden. Gemäß der Erfindung sperrt die beim Ablauf einer Schaltung verzögerungsbereit
gestellte Verzögerungsvorrichtung nach Ablauf dieser Schaltung die Druckmittelzufuhr
zu den Schaltvorrichtungen für einige Zeit, so daß ein neuer Steuerimpuls der Regelvorrichtung
zu einer weiteren Schaltung für diese Zeit wirkungslos ist.
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Durch die Erfindung wird ein zu frühes Zurückschalten durch eine selbsttätige
Vorrichtung nach Ablauf einer Umschaltung verhindert. Ein solches nicht erwünschtes
Umschalten tritt bei empfindlichen Regelvorrichtungen häufig ein, wenn während der
Umschaltung die Geschwindigkeit des Fahrzeuges sich um so viel geändert hat, daß
der Umschaltpunkt wieder unter- bzw. überschritten wurde. Dies kann zu wiederholten
Pendelungen
zwischen den Gängen führen, die erst verschwinden, wenn
durch Änderung der Antriebsleistung oder der Fahrwiderstände ein anderer Betriebspunkt
erreicht ist.
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Häufig genügt es, wenn der verzögerte Druck nur in einer Schaltvorrichtung
zur Verfügung steht. Die erwähnten Schwierigkeiten treten z. B. häufig nur beim
Aufwärtsschalten ein. Auch wenn die Umschaltzeit kurz ist, fällt die Geschwindigkeit
des Fahrzeuges während des Schaltvorganges ab, so daß nach dessen Ablauf durch die
Regelvorrichtung sofort wieder in den vorher benutzten Gang zurückgeschaltet wird.
In solchen Fällen, in denen nur in einem Schaltsinn eine Verzögerung notwendig ist,
sperrt gemäß der Erfindung die Verzögerungsvorrichtung die Druckmittelzufuhr nur
nach Schaltungen der einen Richtung, vorzugsweise nach Aufwärtsschaltungen.
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Vorteilhaft beeinflußt die Verzögerungsvorrichtung einen Druckmitteldruck,
der von dem Schaltzustand der Schaltkupplungen im Wechselgetriebe abhängig ist.
Zum Beispiel kann durch die Verzögerungsvorrichtung ein Druck beeinflußt werden,
der von der Stellung der Kolben der Schaltzylinder in der Weise abhängig ist, daß
er während des normalen Betriebes, solange keine Umschaltung erfolgt, stets vorhanden
ist, dagegen während Umschaltungen verschwindet.
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Nach der Erfindung ergibt sich bei einer mit einem Kraftverstärker
versehenen Regelvorrichtung eine besonders zweckmäßige und rasch wirksame Ausführung
dadurch, daß die Verzögerungsvorrichtung die Druckmittelzufuhr zu dem Kraftverstärker
der Regelvorrichtung sperrt.
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Wenn die Verzögerungsvorrichtung nur nach Schaltungen der einen Richtung
wirken soll, ist gemäß einer Ausbildung der Erfindung ein Steuerglied vorgesehen,
das einerseits den unverzögert gelieferten Druck und andererseits den von der Verzögerungsvorrichtung
verzögert gelieferten Druck steuert und bei jeder Schaltung von dem Kraftverstärker
mit einer kraftschlüssigen Vorrichtung in die eine oder in die andere, dem Aufwärts-
oder Abwärtsschalten entsprechende Endstellung mitgenommen wird.
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Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise von Vorteil für Abwärtsschaltungen,
die während der Fahrt im Gefälle vorgenommen werden müssen, da auch in diesen Fällen
durch Geschwindigkeitszunahme des Fahrzeuges ein Zurückschalten in den vorher benutzten
höheren Gang eintreten kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach
der Erfindung schematisch, teilweise im Schnitt, dargestellt. Es bedeuten I und
2 Schaltzylinder eines Wechselgetriebes eines Kraftfahrzeuges, 3 und 4 an diesen
Zylindern angeordnete Gehäuse für die Steuerung der Druckmittelzufuhr zu diesen
Schaltzylindern. Das Wechselgetriebe selbst sowie die Verbindungen zwischen den
Schaltzylindern I und 2 und dem Wechselgetriebe sind nicht besonders dargestellt.
5 ist eine Druckmittelzuleitung, 6 ein Schaltgeber, d. h. das Gehäuse eines Steuergliedes,
durch welches die Leitungen 7 und 8 sowie 9 und Io zu den Steuergehäusen 3 und 4
,der Schaltzylinder gesteuert werden. II ist eine Verbindungsleitung zwischen den
Steuergehäusen 3 und 4.
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In der Leitung II sowie in der an das Steuergehäuse 3 anschließenden
Leitung 12 ist ein in bekannter Weise von der Stellung der Steuerglieder der Schaltzylinder
bzw. von der Stellung der Schaltkolben abhängig gemachter Druckmitteldruck wirksam,
der, solange keine Umschaltung erfolgt, stets vorhanden, dagegen während Umschaltungen
zum Verschwinden gebracht ist.
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Die Leitung I2 gabelt sich in die beiden Leitungen 13 und 14. Die
Leitung 13 schließt an ein Gehäuse 15 an, in welchem ein Schieber 16 verschiebbar
angeordnet ist. An das Steuergehäuse 15 schließen außerdem die Leitungen 17 und
I8 an. I9 und 2o sind Entlüftungsöffnungen. 21 ist eine Regeleinrichtung, 22 ein
Kraftverstärker, welcher durch die Stange 23 von der Regeleinrichtung 2I aus beeinflußt
wird. Dem Kraftverstärker wird durch die Leitung 18 Druckmittel zugeleitet. 24 ist
die Stange des Kraftverstärkers, welche auf den Hebel 25 einwirkt, der an dem Punkt
26 drehbar an dem Gehäuse des Kraftverstärkers 22 gelagert ist und an seinem unteren
Ende auf das Steuerglied des Schaltgebers 6 einwirkt. Am oberen Ende des Hebels
25 ist ein Gummizylinder 27 angebracht, der durch eine gegen die Scheibe 28 sich
abstützende Feder 29 an die Stange 3o angedrückt gehalten wird, die an dem Schieber
16 angebracht ist.
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31 ist ein Zylinder einer Verzögerungsvorrichtung, der durch den Deckel
32 abgeschlossen ist, an welchem die Leitung 17 anschließt. An dem Deckel 32 ist
ein Zylinder 33 angebaut, in dem ein Kolben 34 verschiebbar angeordnet ist, der
durch die Stange 35 mit dem Scheibenventil 36 verbunden ist. Am rechten Ende des
Zylinders 33 schließt die Leitung 14 an. 37 ist eine in dem Kolben 38, der in dem
Zylinder 31 verschiebbar ist, angeordnete Öffnung. Der Kolben 38 wird durch die
Zugfeder 39, die an dem Deckel 32 befestigt ist, in seine in der Abbildung gezeigte
rechte Endstellung gezogen, wenn während der Umschaltung der Druck in den Leitungen
12, 13 und 14 zum Verschwinden gebracht ist. 40, 41 und 42 sind Entlüftungsöffnungen,
43 eine Druckfeder.
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Wie aus der Stellung des Gestänges z5 bis 27 und der rechten Endstellung
des Schiebes 16 zu entnehmen ist, hat die Regelvorrichtung gerade eine Abwärtsschaltung
in einen mittleren Gang eingeleitet. Das Umschalten ist, wie die rechte Endstellung
der Verzögerungsvorrichtung zeigt, bereits im Gange. So lange sind die Leitungen
i i bis 14 drucklos. NachAblauf dieserUmschaltung erhalten diese Leitungen wieder
Druck, und zwar die Leitung 13 sofort und die Leitung 17 erst nach Ablaufen der
Verzögerungsvorrichtung. .
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Wenn nun durch die Regeleinrichtung 21 der Kraftverstärker 22 zu einer
Aufwärtsschaltung veranlaßt wird, wird die Stange 24 entsprechend nach links verschoben,
der Hebel z5 entgegen dem
Uhrzeigersinn gedreht und durch den Gummizylinder
27 die Stange 30 und damit der Schieber 16 in seine linke Endstellung verschoben.
Dadurch wird die Verbindung zwischen der Leitung 13 und der Leitung 18 unterbrochen
und statt dieser die Verbindung zwischen der Leitung 17 und der Leitung 18 durch
den Schieber 16 hergestellt.
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Mit dem Einsetzen der Umschaltung werden die Leitungen 12, 13 und
14 drucklos. Die Teile der Verzögerungseinrichtung befinden sich infolgedessen vom
Beginn der Umschaltung an in den in der Abbildung gezeigten Stellungen, nachdem
sie vorher unter der Einwirkung des auf den Kolben 34 wirkenden Druckes in ihren
linken Endstellungen standen. Das Ventil 36 und der Kolben 34 werden durch die Feder
43 aus der linken in die rechte Endstellung rasch, schlagartig zurückgenommen, der
Kolben 38 folgt sofort nach.
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Wenn die Schaltung abgelaufen ist und der Leitung 12 und damit auch
den Leitungen 13 und 14 wieder Druckmittel zugeführt wird, kann dieses durch die
Leitung 13 und den Schieber 16 nicht weitergeleitet werden. Das durch die Leitung
14 dem Zylinder 33 zugeführte Druckmittel wirkt auf den Kolben 34 ein, der durch
das Ventil 36 die Öffnung 37 des Kolbens 38 abschließt und diesen, entgegen dem
Widerstand der in dem Zylinderraum links von dem Kolben 38 eingeschlossenen Luft,
nach links bewegt. Wenn der Kolben 38 in seiner linken Endstellung angelangt ist,
ist der Kolben 34 so weit nach links mitgegangen, daß er den Zutritt des von der
Leitung 14 zugeführten Druckmittels nach der Leitung 17 freigegeben hat. Damit kann
nun wieder Druckmittel aus der Leitung 17 durch den Schieber 16 nach der Leitung
18 und damit zu dem Kraftverstärker 22 gelangen.
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Durch die Verzögerungseinrichtung ist erreicht, daß erst nach einer
durch die in dem Zylinder 31 angeschlossene Luftmenge und die Öffnung 42 bestimmten
Verzögerungszeit nach Ablauf des Schaltvorgangs der Leitung 12 und damit dem Kraftverstärker
wieder Druckmittel zugeführt wird. Nach dem eben abgelaufenen Schaltvorgang kann
so lange kein weiterer Schaltvorgang eingeleitet werden, wie dem Kraftverstärker
22 kein Druckmittel zugeführt wird.
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Durch die gezeigte Bauart der Verzögerungseinrichtung ergibt sich
der Vorteil, daß ohne Leerweg die in dem Kolben 38 vorgesehene Steueröffnung 37
für die Bremsluft sofort abgesperrt, unter großem Druck geschlossen gehalten und
die gewünschte Verzögerung stets eingehalten wird. Andererseits gehen das Ventil
36 und der Kolben 34 und infolgedessen auch der Kolben 38 sehr rasch in ihre rechte
Endstellung, wenn eine Umschaltung vorgenommen wird, so daß dieselben sofort wieder
für die neue Umschaltung bereitstehen.
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Wenn bei der in der Abbildung gezeigten Vorrichtung im Anschluß an
eine Aufwärtsschaltung verzögert wiederum eine Aufwärtsschaltung erfolgt, bleibt
der Schieber 16 in der beschriebenen linken Endstellung stehen, da er bei der Bewegung
der Stange 24 nach links durch den Gummizylinder nicht beeinflußt wird. Nach dieser
Aufwärtsschaltung wird der Druck also auch weiterhin verzögert aus der Leitung
17 dem Kraftverstärker zugeführt.
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Wenn dagegen nach einer Aufwärtsschaltung verzögert eine Abwärtsschaltung
erfolgt, wird der Schieber 16 aus seiner linken Endstellung in seine rechte Endstellung
verschoben. Dadurch wird die Verbindung zwischen den Leitungen 13 und 18 hergestellt,
so daß nach einer weiteren Umschaltung sofort der volle, von der Leitung 12 in die
Leitung 13 übertretende Druck ohne Verzögerung in den Kraftverstärker Zutritt hat.
Es kann also im Anschluß an eine abgelaufene Abwärtsschaltung unmittelbar eine neue
Abwärts- oder Aufwärtsschaltung eingeleitet werden.
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Wenn im Anschluß an eine Abwärtsschaltung also wiederum eine Abwärtsschaltung
vorgenommen wird, wird durch den Gummizylinder 27 der Schieber 16 nicht beeinflußt,
sondern bleibt in seiner in der Abbildung gezeigten rechten Endstellung stehen.
Eine weitere Schaltung, ganz gleich in welcher Richtung, ob aufwärts oder abwärts,
wird unverzögert eingeleitet.
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Hieraus ergibt sich, daß in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die
Verzögerungsvorrichtung nur nach einer Aufwärtsschaltung wirkt und nicht nach einer
Abwärtsschaltung.