DE602796C - Drehschieber fuer durch ein Druckmittel verstellbare Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen mit zwei Fuehrerstaenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Steuerschieber für die Schaltung der Getriebestufen bei einem durch Wärmekraftmaschinen angetriebenen Motorfahrzeug mit Hilfe von Preßluft. Bei derartigen Fahrzeugen stehen die zur Herstellung der Getriebestufen erforderlichen Zahnräder in ständigem Eingriff. Von den Zahnräderpaaren der einzelnen Getriebestufen ist jedoch stets nur eines der Zahnräder auf die zugehörige Welle aufgekeilt, während das andere lose auf seiner Welle sitzt. Das lose Zahnrad kann mittels Reibungskupplung mit der Welle fest verbunden werden. Für jedes Rad ist dafür eine Reibungskupplung vorgesehen, die durch einen besonderen Kolben und Zylinder verstellt wird. Die Regelung der Preßluftzufuhr zu den einzelnen Zylindern geschieht in bekannter Weise durch Steuerschalter in Form von Steuervintilen oder Steuerschiebern, wobei letztere gewöhnlich als Drehschieber ,ausgebildet sind. Die Zylinder werden durch den Steuerschalter in der notwendigen Reihenfolge mit den Druckluftleitungen, oder mit der Atmosphäre verbunden, und zwar derart, daß der zugehörige Zylinder zu der jeweilig eingestellten Getriebestufe unter Druck gesetzt wird, während die Zylinder der übrigen Stufen entlüftet, d. h. die entsprechenden Reibungskupp-Hingen gelöst sind.

Diese Wirkungsweise wird dadurch gesichert, daß zwischen den Schaltstellungen des Steuerschalters für zwei nacheinander einzuschaltende Luftzylinder immer eine neutrale Stellung vorgesehen ist, in welcher sämtliche Luftzylinder, also auch der zu schaltende Zylinder, entlüftet sind, so daß man von einem beliebigen Zylinder zum benachbarten ohne gleichzeitige Entlüftung sämtlicher Luftzylinder nicht übergehen kann.

Es sind Lösungen bekannt, die diesen Grundsatz verkörpern sollen und die bezüglich ihrer Wirkungsweise in zwei Gruppen geteilt werden können.

Die Steuerschalter der ersten Gruppe entlüften die Zylinder nur während des Umschaltens, schließen jedoch mit Ausnahme des einzustellenden Zylinders die Leitungen der übrigen Zylinder gegen die Atmosphäre und den Druckluftbehälter ab. Die Steuerschalter der zweiten Gruppe schließen hingegen die Luftleitungen der nicht eingestellten Zylinder nach dem Umschalten- nicht ab, sondern halten" diese auch weiterhin in entlüftetem Zustande, d. h. sie verbinden diese mit der Atmo-Sphäre. Die Steuerschalter dieser letzten Gruppe sind insofern verläßlicher, als zuströmende Druckluft bei etwa vorhandenen Undichtigkeiten die außer Betrieb gesetzten Luftzylinder nicht beeinflussen und gegen die Steuerung kein Umschalten bewirken kann, wogegen die Möglichkeit dieser Gefahr für die Steuerschalter der ersten Gruppe besteht. Es werden jedoch inder Regel Steuerschalter der ersten Gruppe verwendet mit Rücksicht darauf, daß man bei der ersten Gruppe bei Verwendung von Steuerschiebern in Form von Drehschiebern im allgemeinen» mit dem· dritten Teil einer vollen Drehung, d. h. einem Drehwinkel von I2O°, auskommen kann, wogegen

zu den Steuerstellungen der Steuerschalter der zweiten Gruppe gewöhnlich eine volle Drehung, d.h. ein Drehwinkel von 360⁰, benötigt wird. Der Vorteil der Steuerung sowohl hinsichtlich der Bequemlichkeit als auch der betriebssicherep Handhabung ist um so größer, je kleinere Drehungswinkel nötig sind. Der den Gegenstand! der Erfindung bildende Steuerschalter soll die Vorteile beider Gruppen ohne deren Nachteile in sich vereinigen; er entlüftet also die nicht eingestellten Luftzylinder nicht nur während) des Unischaltens, sondern auch während der ganzen Dauer ihrer Betriebspause und benötigt dafür nur eine dem dritten Teil des Kreisumfanges entsprechende Drehung. Die Erfindung besteht darin, daß der Steuerschalter, der in. bekannter Weise aus einem Drehschieber und einem Schieberspiegel besteht, mit mindestens zwei Bohrungen oder Kanälen für die Zuleitung der Druckluft nach den Luftzylindern im Drehschieber und der Steuerspiegel, auf welchem der Drehschieber gleitet, mit mindestens zwei Kanälen oder Wegen für jeden Druckluftzylinder ausgerüstet ist, die durch die Druckluftkanäle im Drehschieber gesteuert werden. Dabei sind in der Fläche des Drehschiebers, die auf dem Schieberspiegel gleitet, Kanäle oder Wege ausgespart, durch welche die Druckluftzylinder so gesteuert werden, daß alle Druckluftzylinder, die nicht in Betrieb gesetzt sind, ständig entlüftet sind.
Auf der Zeichnung ist in
Abb. ι der Längsschnitt des als· Steuerschieber ausgebildeten Steuerschalters, in

Abb. 2 dieDrauf sieht des Schieber spiegels, in Abb. 3 die Draufsicht des durchsichtig gedachten Drehschiebers dargestellt; in

Abb. 4 bis 13 aber werden die gegenseitigen Stellungen des Schieberspiegels und des daraufgesetzten Drehschiebers für sämtliche in der Beschreibung nachfolgend aufgezählten Steuerstellungen gezeigt.

Der Steuerschieber besteht gemäß Abb. 1 bis 3 aus dem Schieberspiegel 1 und dem Drehschieber 2. Die Druckluft gelangt in den oberhalb des Drehschiebers angeordneten Raum 16 durch die in die Mittelachse des Spiegels und Drehschiebers fallende Bohrung 3. Dadurch kommt derjenige Teil der Gleitflächen, welcher bei anderen Ausführungen die geringste Drehgeschwindigkeit auf-

_% weist und sich deshalb weniger als die übrigen Flächenteile abnutzt, in Fortfall. Bei dem Ausführungsbeispiel dienen zwei durchgehende Bohrungen 4 und 5 des Drehschiebers zur Herstellung der Verbindungen zwischen den öffnungen der Luftzylinder und dem Druckluftraum 16. Am Schieberspiegel sind gleichfalls Bohrungen vorgesehen, welche bei der dargestellten Lösung mit den Zylindern eines aus vier Luftzylindern bestehenden Systems 6 bis 12 (Abb. 2) oder mit der Atmosphäre 13, 13 in Verbindung stehen. Die auf dem Schieberspiegel gleitende untere Fläche des Drehschiebers 2 ist mit Kanälen 14 versehen, welche die in den Schieber spiegel mündenden öffnungen der Luftzylinder mit den ins Freie führenden öffnungen 13, 13 abwechselnd verbinden. Zur Erreichung des Zwecks, daß die Steuerung selbst im Falle der vollen und andauernden Entlüftung nur einen Bruchteil der ganzen Umdrehung benötige, sindi am Schieberspdegel für die einzelnen Luftzylinder zwei oder mehr Bohrungen oder Wege vorgesehen, welche unter dem Schieberspiegel zylinderweise in je einer Röhre vereinigt werden können. So gehören z. B.

zum Zylinder I: Bohrungen 6, 7, 15,

zum Zylinder II: Bohrungen 8, 9, -

zum Zylinder III: Bohrungen 10 mit anschließendem Kanal,

zum Zylinder IV: Bohrungen 11, 12.
Für Zylinder III ergibt sich bei der dargestellten Lösung nur eine, die mit 10 bezeichnete Bohrung, da die sonst notwendigen zwei Bohrungen einander so nahe kommen, daß sie zweckmäßig mit einem in der oberen Ebene des Spiegels liegenden Kanal vereinigt werden können. Im Falle einer anderen Lösung können sich für diesen Zylinder auch besondere Bohrungen ergeben, und die Bohrungen eines anderen Zylinders können zusammenfallen.

Eine weitere besondere Eigenschaft der dargestellten Lösung ist, daß das Einschalten des Zylinders I in! zwei Stufen vor sich gehen kann: Die erste Stufe kann irgendwie, z. B. mittels Nadelventils, gedrosselt werden; die zweite Stufe wird dagegen nicht gedrosselt, und die Entlüftung geht gleichfalls ohne Drosselung vor sich.

Die Wirkungsweise der Steuerung kann aus den Abb. 4 bis 13, in denen sämtliche Stellungen einzeln dargestellt sind, leicht verstanden werden. Die Darstellungsweise ist derartig, daß der Drehschieber von oben betrachtet und dabei durchsichtig angenommen ist. Die einzelnen Stellungen sind folgende:

Abb. 4. Sämtliche Zylinderleitungen sind abgeschlossen, sie stehen weder untereinander noch mit der Außenluft in Verbindung. In dieser Stellung ist der" Steuerschieber außer Wirkung gesetzt, und die Steuerung wird von einem gleichen, an anderer Stelle aufgestellten Steuerschieber versehen, wie dies von den Fahrzeugen mit zwei Fahrtrichtungen belcannt ist. Die den Steuerschiebern der erwähnten ersten Gruppe ähnliche vollkommene Abschließung ist in diesem Falle nicht nachteilig, da die schädliche Wirkung einer etwaigen Drucksteigerung von dem anderen im Betriebe stehenden Steuerschieber beseitigt wird, an-

dererseits die volle Abschließung wegen Erhaltung des Druckes des augenblicklich eingeschalteten Zylinders notwendig ist.

Abb. 5. Sämtliche Zylinder sind mit der Außenluft 13, 13 verbunden, d.h. entlüftet. (Ubergangsstellung vor dem Schalten des Zylinders I.)

Abb. 6. Zylinder I wird durch die durchgehende Bohrung 4 und durch die mittels

«o Nadelventils 17 gedrosselte Öffnung 6 gefüllt, sämtliche übrigen Zylinder sind entlüftet. (Erste Schaltstufe des Zylinders I.)

Abb. 7. Zylinder I steht durch die durchgehende Bohrung 4 und durch die nicht gedrosselte öffnung 7 mit der Druckluft in Verbindung. Sämtliche übrigen Zylinder sind

■ - entlüftet. (Zweite Schaltstufe des Zylinders I.) Abb. 8. Zwischen Zylinder I und! den Entlüftungsbohrungen 13, 13 wird durch die nicht gedrosselte Öffnung 15 und durch die Kanäle 14 Verbindung hergestellt. Sämtliche übrigen Zylinder sind entlüftet. (Ubergangsstellung zwischen den Zylindern I und II.)

Abb. 9. Zylinder II wird durch Bohrungen 5 und 8 gefüllt; die übrigen Zylinder sind entlüftet.

Abb. 10. Zylinder II gibt seinen Druckluftinhalt durch Bohrung 9 ins Freie/ ab; die übrigen Zylinder sind gleichfalls entlüftet. (Übergangsstellung zwischen den Zylindern II und III.)

Abb. 11. Zylinder III wird durch die Bohrungen 5 und 10 gefüllt; die übrigen Zylinder sind entlüftet.

Abb. 12. Die Füllung des Zylinders III entweicht durch Bohrung 10 ins Freie, die übrigen Zylinder sind gleichfalls entlüftet. (Übergangsstellung zwischen den Zylindern III und IV.)

Abb. 13. Zylinder IV wird durch die Bohrungen 4 und 11 gefüllt; sämtliche übrigen Zylinder sind entlüftet.

Die Anordnung einer mit Drosselung versehenen Vorstufe vor dem ersten Zylinder hat den Vorteil, daß das Einschalten beim Anfahren in Abstufungen ohne Stöße vor sich gehen kann und ein Abwürgen des Motors vermieden wird. Während der Drosselung gleiten die Lamellen der zu schaltenden Reibungskupplung teils nur aufeinander, teils bewirken sie aber zufolge ihrer Reibung bereits ein Kuppeln mit zunehmender Wirksamkeit. Es ist wichtig, die Anordnung so zu treffen, daß beim Zurückschalten vom Zylinder II auf Zylinder I keine gedrosselte Stellung vorkommt, da sonst ein schnelles Herabsetzen der Geschwindigkeit nicht möglich ist.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Drehschieber für durch ein Druckmittel verstellbare Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen mit zwei Führerständen, bei welchem das Druckmittel durch die Drehschieberachse und eine im Drehschieber angeordnete Zuführungsbohrung den Verstellzylindern zugeführt und durch an der Drehschiebersteuerfläche angeordnete kreisbogenförmige und radiale Nuten abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für den Auslaß eine innere zusammenhängende, mit einer Auslaßöffnung im Schieberspiegel zusammenarbeitende Kreisbogennut und mehrere durch radiale Nuten mit ihr verbundene äußere gleichachsige, auf einem gemeinsamen Kreisbogen liegende Nuten (14) derart zu den zu den Verstellzylindern führenden, auf zwei gleichachsigen Kreisen liegenden Bohrungen (6 bis 12 und 15) im Schieberspiegel (2) angeordnet sind, daß in der Ausschaltstellung diejenigen zu den Zylindern führenden Bohrungen, welche auf dem mit den äußeren Nuten sich deckenden Kreis liegen, zwischen den Nutenstücken stehen und daß zum Zwecke eines geringen Verstellungsausschlages der Drehschieber (2) von mindestens zwei auf verschiedenen Radialstrahlen angeordneten Zuführungsbohrungen (4, 5) durchsetzt ist.
2. 2. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren kreisbogenförmigen Auslaßsteuernuten (14) derart in ihrer Länge bemessen sind und die Verteilung der Zuführungsöffnungen im Schieberspiegel derart vorgenommen ist, daß die den jeweils auf Druckzuführung eingestellten Zylinder entsprechende Auslaßöffnung auf eine Unterbrechung des Auslaßkanals im Schieber zu stehen kommt.
3. 3. Drehschieber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden am Schieberspiegel (1) auf verschiedenen Kreisbogen angeordneten, zu einem Verstellzylinder gehörenden Einr und Auslaßöffnungen sich z. B. unterhalb des Schieberspiegels vereinigen.
4. 4. Drehschieber nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Verstellzylinder, der den ersten Getriebegang schaltet, zwei verschiedene Drehschieberstellungen (6, 7) vorgesehen sind, von denen die eine die gedrosselte Zufuhr (17) des Druckmittels ermöglicht.

   Hierzu r Blatt Zeichnungen