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Druckluftschaltung für Kraftfahrzeuggetriebe Die bisher meist gebräuchliche
mechanische Schaltung des Getriebes von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Lastwagen
und -Omnibussen, erfordert bei ihrer Betätigung zum Einrücken eines Ganges Fingerspitzengefühl
und die volle Aufmerksamkeit des Kraftfahrers, so daß dieser von der Beobachtung
der Straße und des Verkehrs beim Sehalten abgelenkt wird. Es sind daher für die
Betätigung von Getrieben, namentlich mit größerer Gängezahl, bereits Druckluftschaltungen
entwickelt worden: Bei diesen werden die Gänge durch je einen Druckluftkolben gesteuert.
Die bekannten Getriebe dieser Art haben einen verwickelten Aufbau und sind störanfällig.
Eine einfache und betriebssichere Druckluftschaltung der genannten Gattung besteht
erfindungsgemäß darin, daß .in die Druckluftzuleitung zu den die Gänge schaltenden
Kolben ein Druckluftanbeitszylinder derart eingeschaltet ist, daß dieser den Durchgang
der Druckluft zu den Schaltzylindern erst freigibt, wenn sein Kolben, der über ein
Gestänge den in Arbeitsstellung befindlichen Schaltkolben in die Leerlaufstellung
abringt, einen wesentlichen Teil seines Hubes zurückgelegt hat.
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Das Gestänge ist vorteilhaft als Schere ausgebildet.
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Die Schaltzylinder für die Gangschaltung sind in einem Bock mit ihrer
Achse in einer Ebene -liegend
gelagert, und an den Kolbenstangen
der Schaltzylinder sind Rastklötze zum Einschalten der Gänge befestigt. An den Klötzen
befinden sich Rastbolzen, an denen zum jeweiligen Ausrücken der Gänge ein über den
.Zylindern liegendes, als Schere ausgebildetes Gestänge angreift, das mit einem
unter dem Druck einer Feder stehenden und in einem Luftzylinder geführten Arbeitskolben
verbunden ist und beim Öffnen eines Fußventils betätigt werden kann.
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Am Zylinder des Arbeitskolbens ist etwa in der Mitte seines Mantels
ein Rohrstutzen angeordnet, der über eine Rohrleitung mit einem Anschluß des Steuerventils
verbunden ist, so daß beim Freiwerdendes Anschlußstutzens, infolge Verschiebens
des Arbeitskolbens der Ventilkegel des Steuerventils angelüftet wird. Im Boden des
Zylinders für den Arbeitskolben ist ein Rohranschluß vorgesehen, über den mittels
einer Rohrleitung zum Steuerventil der Arbeitszylinder entlüftet wird bzw. durch
den Ausgleichsdruckluft vom Steuerventil zum Arbeitskolben geleitet werden kann.
Das Steuerventil bestecht aus einem Zylinder, in dem ein kolbenförmiger Ventilkegel
unter dem Druck einer Feder beweglich angeordnet ist. Dieser Ventilkegel ist beispielsweise
durch die vom Zylinder für die Betätigung der Gangausschaltung kommende Luft anlüftbar
und anschließend durch den vom Druckbehälter kommenden Druck verschiebbar, so daß
ein Hauptluftkanal zum Verteiler geöffnet und gleichzeitig der Entlüftungskanal,
er mit dem Bodenauslaß des Zylinders für die. Betätigung der Gangausschaltung in
Verbindung steht, geschlossen wird. Das dem Ventilkolben des Steuerventils gegenüberliegende
Widerlager der Feder ist mittels einer Stellschraube einstellbar, so daß die Federspannung
entsprechend dem Luftdruck reguliert werden kann.
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Das in den Zylinder ragende freie Ende des kolbenförmigen Ventilkegels
des Steuerventils trägt einen Dichtungsring, der bei verschobenem Kolben mit einem
Gegenventilsitz eine zusätzliche Dichtung ergibt. Der Hauptluftkanal und der Entlüftungskanal
des Steuerventils sind miteinander durch eine Rohrleitung verbunden, so daß entsprechend
der Kolbenstellung des Steuerventils das ganze System entlüftet 'bzw. unter Druckausgleich
gesetzt werden kann.
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Der vorzugsweise an der Steuersäule des Kraftfahrzeuges angeordnete
Verteiler besteht aus einem oben und unten geschlossenen zylinderförmigen Gehäuse,
an dessen einer Stirnplatte die Abgänge zu den Schaltzylindern für die Gangschaltung
und an dessen anderer Stirnplatte ein Anschluß für den vom Steuerventil kommenden
Druck vorgesehen ist. Auf der die Abhänge zu den Schaltzylindern tragenden Platte
ist im Gehäuse eine mit einem oder mehreren Durchlassen versehene, von außen mittels
eines Schalthebels drohbare Verteilerscheibe angeordnet, mittels welcher die Druckluft
jeweils zu einem. der Schaltzylinder für die Gangschaltung geleitet werden kann.
Es kann nur der Gang eingerückt werden, dessen Zuströmkanal von der Durchbohrung
der Verteilerscheibe freigegeben wird. Nach erfolgtem Einschalten eines Ganges wird
die ganze Schaltanlage selbsttätig entlüftet, so daß sie drucklos ist und ein Vorwählen
eines neuen Ganges bzw. Schalten auf Leerlauf leicht möglich ist. Bei erneutem Betätigen
des Fußpedals wird dann der vorgewählte Gang nach Aufhebung der bisherigen Gangschaltung
selbsttätig geschaltet.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Luftschaltung
gemäß der Erfindungdargestellt. Es zeigt Fig. I die Gesamtschaltanlage in schematischer
Darstellung, Fig. 2 das Steuer- und Schaltventil im Schnitt und in Ansicht und Fig.
3 die Anordnung der Schaltzylinder und des Ausschaltgestänges in Draufsicht.
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Gemäß dem in Fig. I dargestellten Schaltbild gelangt die Luft vom
Vorratsbehälter I über die Rohrleitung 2 zu 'einem vom Kupplungspedal 3 betätigten
Fußventil 4, das bei Niederdrücken des Pedals geöffnet wird und den Luftweg zu einem
Zylinder 5 freigibt, in dem unter dem Druck einer Feder 6 ein Kolben 7a verschiebbar
ist. Mit der Kolbenstange 7 dieses Kolbens ist ein als Schere ausgebildetes Gestänge
8 verbunden, das an Rastbolzen 9, die an den herausragenden Enden der Kolbenstangen
von Schaltkolben Io für die Ausschaltung der Gänge befestigt sind, angreift. Durch
Streckung dieses Gestänges entsprechend der Stellung b gemäß Fig. 3 werden die Rastbolzen
zur Mitte gedrückt, wodurch :der jeweils eingeschaltete Gang mittels eines ebenfalls
an der Kolbenstange der Schaltkolben befestigten Rastklotzes II ausgerückt wird.
Etwa in der Mitte des Mantels des Kolbens 7a befindet sich ein Rohrstutzen I2, der
über eine Rohrleitung I3 mit einem Steuerventil I4 in Verbindung steht, so daß beim
Verschieben des Kolbens 7a nach rechts der Anschluß frei wird und Druckluft zum
Steuerventil gelangt, wodurch der Ventilkegel 33 des Steuerventils angelüftet wird.
Eine von der Leitung 2 abzweigende Rohrleitung I5, die den Hauptdruck zum Steuerventil
leitet, führt dann über den Durchströmkanal 15" I6 Druckluft in den Verteiler 17.
Die vom Verteiler zu den einzelnen Schaltkolben Io abgehenden Leitungen I8 betätigen
jeweils einen Schaltkolben Io und rücken damit den gewünschten Gang .ein. Der Durchströmkanal
I5a, I6 des. Steuerventils ist über die Leitung I9 mit dem Verteiler verbunden.
Das Steuerventil besitzt ferner einen Entlüftungsanschluß 2o; der über eine Rohrleitung
21 mit einem Bodenanschluß 22 des Zylinders 5 und mit der Leitung 19 in Verbindung
steht. Durch diese Leitung wird erreicht, daß der Zylinder 5 und das übrige Leitungssystem
und die Steuerteile entlüftet sind, bis der Ventilkegel 33 des Steuerventils
den Entlüftungsanschluß 2o bei seinem Vorgang schließt und Druckluft über das Steuerventil
zum Verteiler und zu den Sdhaltkölben fließt. Gleichzeitig wird dann über die Leitung
21 ein Druckausgleich zwischen denbeiden Seiten des Kolbens 7a geschaffen, so daß
die Feder 6 den
Kolben 7a wieder in seine Ursprungslage zurückdrückt,
nachdem der Gang eingeschaltet wurde. Dann geht auch der Ventilkegel 33 des Steuerventils
14 in seine Ursprungslage zurück, und das ganze System wird entlüftet.
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Gemäß Fig. 2 besteht das Steuerventil aus einem zylinderförmigen Gehäuse
32, indem ein kolbenartiger Ventilkegel 33 gegen den Druck einer Feder 34 'durch
den durch die Leitung 15 kommenden Druck bewegt werden kann. Zum Anlüften dieses
Ventilkegels dient ein Anschluß I3a, der über die Rohrleitung 13 mit dem Anschlüßstutzen
12 des Zylinders 5 in Verbindung steht. Nach dem Anlüften des Ventilkegels 33 wird
dieser durch den Hauptdruck vorgeschoben, so daß der Durchströmkanal 15" 16 frei
wird und Druckluft zum Verteiler fließt. Mit dem Öffnen dieses Kanals wird gleichzeitig
der Entlüftungsanschluß 2o geschlossen, so daß nunmehr das ganze System für die
Schaltung eines Ganges unter Druck steht. Beim Freigeben des Kupplungspedals 3 wird
das Fußventil 4 wieder geschlossen, der Ventilkegel 33 des Steuerventils geht in
seine Ursprungslage zurück, der Durchströmkanal 15a, 16 wird geschlossen, und der
Entlüftungsanschluß 2o wird zum Entlüften des ganzen Systems wieder freigegeben.
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Das dem Ventilkegel 33 im Steuerventil gegenüberliegende Widerlager
35 für die Feder 34 ist mittels der Stellschraube 36 einsteilbar, so daß die Spannung
der Feder reguliert werden kann. Zur weiteren Abdichtung des Ventilkegels 33 des
Steuerventils bei geöffnetem Durchströmkanal I5a, 16 besitzt der Ventilkegel eine
Dichtung 37, die bei verschobenem Ventilkegel auf einem Ventilsitz 38 aufliegt und
damit zusätzlich den Ventilkegel gegen die Außenluft abdichtet.
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In Fig. 3 ist das Schaltgestänge zum Ausrücken des jeweiligen Ganges
in Draufsicht dargestellt. Es besteht aus scherenartig zusammenwirkenden Hebeln,
deren beweglicher Knotenpunkt 39 mit der Kolbenstange 7 verbunden .ist, so daß sich
die Betätigungsstangen 8a, 8b parallel zueinander zur Mitte bewegen und dabei die
Rastbolzen 9 des jeweils geschalteten Ganges ebenfalls zur Mitte drücken, wodurch
der Gang ausgeschaltet wird. Wie ferner aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist für
jeden Gang ein Schaltzylinder Io vorgesehen, wobei sich jeweils zwei Zylinder gegenüberliegen
und ihre Kolbenstangen .miteinander verbunden sind. Diese gemeinsame Kolbenstange
von je zwei Kolben trägt in der Mitte den Rastbolzen 9 und ist, ebenfalls in der
Mitte, mit dem Rastklotz II ausgerüstet, mit ' dem durch Verschieben der Kolbenstange
mittels Druckluft jeweils ein Gang eingeschaltet bzw. durch Streckung des Gestänges
8 der eingeschaltete Gang ausgerückt wird.