DE1930046A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schalten von mehrstufigen Zahnradwechselgetrieben - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schalten von mehrstufigen Zahnradweehselgetrieben

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten von mehrstufigen Zahnradwechaelgetrieben, insbesondere für lastfahrzeuge, wobei die zur Vermittlung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse axial versehieblichen Zahnräder bzw· verzahnten Schaltglieder elektro-hydraulisoh verschoben werden, und wobei nach dem Auslösen eines Stufenwechsels das Ausrücken der wirksam gewesenen Stufe, das anschließende Zustandebringen des Synchronlaufs der für die gewählte Stufe in Eingriff zu bringenden Zahnräder bzw. Schaltglieder und das Einrücken derselben ineinander selbsttätig erfolgt, und zwar vorzugsweise einschließlich des Abkuppeins des Antriebsmotors vor dem besagten Ausrücken und eines neuerlichen Ankuppelns nach dem erwähnten Einrücken. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche ein elektrisches bzw. elektronisches Steuerteil aufweist, das von Hand und/oder selbsttätig in Abhängigkeit von der Motorbelastung und-drehzahl sowie der wirksamen Getriebe stufe ausgelöst wird bzw. startet, und den selbsttätigen Ablauf jedes Stufenwechsels steuert, und welche welter alt einer Druckflüesigkeitequelle sowie mit Stellzylindern auegestattet ist, deren Kolben jeweils Bit einem der bein Stufenwechseln zu bewegenden Getriebeteile verbunden sind·

Es sind bereite rereehiedeae Versuche unternommen worden, das Sehalten von mehrstufigen Zahnradwechselgetriebe^

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selbsttätig erfolgen zu lassen. Alle diese Entwicklungen sind
in eine Richtung vorangetrieben worden, welche zu verhältnismäßig langen Schaltzeiten führt, in welchem Zeitraum der Antriebsmotor und die anzutreibenden Teile der mit dem Getriebe
versehenen Maschine ocLer des damit ausgestatteten Fahrzeugs
voneinander getrennt sind. Wegen der damit verbundenen und
auch sonst noch gegebenen Nachteile haben die Vorschläge nicht zum Erfolg geführt und sioh nicht durchsetzen können.

Demgegenüber ist es Aufgabe der.Erfindung, ein schnelles Schalten mehrstufiger Zahnradwechselgetriebe zu ermöglichen. Dies ist mit einem Verfahren der eingangs umrissenen Art erreicht, welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist,
daß das Einrücken der Zahnräder bzw. Schaltglieder bei Eintre^- ten ihres Synchronlaufs schlagartig durch den Kolben eines
hydraulischen Stellzylinders vorgenommen wird, indem dieser
Kolben über eine verzögerungslos schaltende, zweistufige elektro-hydraulische Steuerung schlagartig mit einem zu seiner
Verschiebung ausreichend großen Druckflüssigkeitsvolumen beaufschlagt oder davon entlastet wird. In weiterer Vervollkommnung der Erfindung wird eine gesonderte schnelle Umlaufver-v
zögerung bzw. -beschleunigung eines der beiden bei jedem Stum* fenwechsel miteinander in Eingriff zu bringenden Getriebeteile zur Erzielung ihres Synchronlaufs vorgenommen, während dessen
die Verbindungen dieses Getriebeteils zu dem dem Getriebe vorgeschalteten Antriebsmotor und zur dem Getriebe naohgesohalteten anzutreibenden Welle zur Verzögerung bzw. Beschleunigung
nur geringer Massen unterbrochen'.werden. Die zur Erzielung des Synchronlaufs der beiden bei jedem Stufenwechsel miteinander
in Eingriff zu bringenden Getriebeteile vorzunehmende Umlaufverzögerung bzw. -beschleunigung eines der beiden Getriebeteile wird vorzugsweise bei Erreichen der Trennstellung der zuvor eingerückt gewesenen Getriebeteile gestartet·

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des so gekennzeichneten Verfahrens, welche ein elektrisches bzw. elektronisches Steuerteil aufweist, das von Hand und/oder selbsttätig in Abhängigkeit von der Motorbelastung und -drehzahl sowie der wirksamen Getriebe stufe ausgelöst wird bzw. startet, und den selbsttätigen Ablauf jedes Stufenwechsels steuert, und die ferner eine Druckflüssigkeitsquelle sowie Stellzylinder besitzt, deren Kolben jeweils mit einem der beim Stufenwechseln zu bewegenden G-e triebe teile verbunden sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder jeweils mit mindestens einem hydraulisch betätigten 2-Stellungs-3-^wege-Hauptventil über eine Leitung großen Innendurchmessers verbunden sind, welches außerdem an einen Druckflüssigkeitsspeicher und an einen !lüssigkeitsauffanghehälter über Leitungen großen Innendurchmessers angeschlossen ist und in jeder Schaltrichtung einen großen Querschnitt freigibt sowie durch ein elektro-magnetisches 2-Stellungs-3-Wege-Yorventil mit kleiner, an das Steuerteil angeschlossener Erregerspule gesteuert ist, welches in jeder Schaltrichtung nur einen kleinen Querschnitt freigibt und einerseits mit dem Betätigungszylinder des zugehörigen Hauptventils, andererseits mit dem Druckflüssigkeitespeicher und dem Flüssigkeitsauffangbehälter über Leitungen kleineren Innendurchmessers in Verbindung steht."

In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedes axial bewegliche Zahnrad bzw« Schaltglied in zwei verschiedenen Ge triebe stufen in jeweils eine andere Verzahnung einrückbar und mit einem Kolben verbunden, welcher in einem Zylinder in zwei Endlagen und eine Mittelläge beweglich.ist, in welchen Zylinder drei Leitungen großen Innendurchmessers münden, von denen eine mit dem Druckflüssigkeitsspeieher und die zwei anderen mit je einem hydraulisch betätigten S-Stellungs-^-Wege-Häuptventil verbunden aincl, welehe beiden Hauptventile jeweils außerdem an den Druckflüssig-

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keitsspeicher und an den Flüssigkeitsauffangbehälter über Leitungen großen Innendurchmessers angeschlossen sind und in jeder Schaltrichtung einen großen Querschnitt freigeben sowie durch ein elektromagnetisches 2-Stellungs-3-Wege-Vorventil mit kleiner, an das Steuerteil angeschlossener Erregerspule gesteuert sind, welche beiden Vorventile jeweils in jeder Schaltrichtung nur einen kleinen Querschnitt freigeben und einerseits mit dem Betätigungszylinder eines der Hauptventile, andererseits mit dem Druckflüssigkeitsspeicher und dem Flüssigkeit sauffangbehälter über Leitungen kleineren Innendurchmessers in Verbindung stehen, wobei die Hauptventile so gesteuert sind, daß in der Mittellage des Kolbens zwei der in den Zylinder mündenden Leitungen mit dem Druckflüssigkeitsspeicher verbunden sind, während die dritte Leitung mit dem Auffangbehälter in Verbindung steht, in der einen Endlage des Kolbens alle drei Leitungen mit dem Druckflüssigkeitsspeicher Verbindung haben, und in der anderen Endlage des Kolbens lediglich eine der Leitungen mit dem Druckflüssigkeitsspeicher und die restlichen zwei Leitungen mit dem ,Auffangbehälter verbunden sind.

Dabei kann vorteilhafterweise jeder Zylinder einen Ringanschlag aufweisen, welcher den Zylinder in einen vorderen Abschnitt, in welchem der mit dem zu bewegenden Zahnrad bzw, Schaltglied verbundene erste Kolben läuft, und in einen hinteren Abschnitt unterteilt, in welchem ein zweiter Kolben läuft, welcher bei Anlage am Ringansohlag mit seiner Kolbenstange so weit in den vorderen Zylinderabschnitt hineinragt, daß der am freien Ende dieser Kolbenstange anliegende erste Kolben sichln der Mittellage befindet, in welcher er gleich weit vom fiingansohlag und von der vorderen Innenstirnflache des Zylinders entfernt ist, wobei der hintere Zylinderabschnitt mindestens so lang ist, daß bei Anlage des zweiten Kolbens an der hinteren Innenatirnfläohe des Zylinders das

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freie Ende seiner Kolbenstange gerade außerhalb des vorderen Zylinderabsohnitts liegt, ferner die wirksame Fläche dee ersten Kolbens auf seiner dem zweiten Kolben zugewendeten Seite größer als auf der der vorderen Stirnfläche des Zylinders zugewendeten Seite ist, und wobei weiterhin von den drei in den Zylinder mündenden Leitungen großen Innendurchmessers die beiden jeweils mit einem Hauptventil ausgestatteten Leitungen in oder in der Nähe der hinteren Innenstirnflache des Zylinders bzw· in der Nähe des Ringansohlages münden, während die hauptventillose Leitung in oder in der Nähe der vorderen Innenstirnfläche des Zylinders mündet.

Vorteilhafterweise kann in die Leitungen zwischen dem Druckflüssigkeitsspeioher und den Vor- sowie Hauptventilen ein elektro-magnetisch betätigtes 2-Stellungs-3-Wege-Yentil eingeschaltet sein, welches außerdem an den Flüssigkeitsauffangbehälter über eine weitere Leitung angeschlossen ist, so daß in einer Schaltrichtung des letztgenannten Ventils der Druokflüssigkeitsspeicher und in der anderen Schaltrichtung der Flüssigkeitsauffangbehälter an die Leitungen zu den Vor- und Hauptventilen und die Zylinder angeschlossen ist.

Vorzugsweise sind die elektro-magnttisoh betätigten Vorventile und die hydraulisch betätigten Hauptventile, mindestens jedoch die Vorventile, als Sitzventile ausgebildet, beispielsweise als Kugelsitzventile.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn einee der bei jedem Stufenwechsel in Synchronlauf zu bringenden Getriebetiile, welches bei abgekupptItem Antriebsmotor und auegerückttn Getriebestufen frei läuft_f mit einem gesonderten, wahlweise beeohleunigtnden oder verzögerndtn, vom »lektriaehtn Sttutrteil beeinflußten Gerät verbunden iit. Vorzugsweise handelt es floh bei dem Gerät um tin hydraulische« Aggregat, wtl-

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ohea ale Ho tor oder Pomp· wirkt. Dieses Aggregat kann vor te 11-hafterweise über zwei Leitungen mit einem elektro-magnetisch "betätigten, vom Steuerteil gesteuerten 3-Stellungs-4-Wege-Ventil verbunden sein, welches außerdem an den Druckfltissigkeitsspeioher und an den llüesigkeitsauffangbehälter angeschlossen ist und in der ersten Schaltstellung die "besagten beiden Leitungen mit dem Druckflüesigkeitsspeieher bzw. dem flüssigkeit sauf fangbehälter in Verbindung setzt, in der zweiten Sehaltstellung diese Verbindungen unterbricht und die besagten beiden Leitungen miteinander verbindet., und in der dritten Schaltstellung sowohl die Verbindungen der erwähnten Leitungen zum Speicher, und Auffangbehälter als auch untereinander unterbricht, wobei zwischen die Leitungen parallel zum Aggregat ein Oberdruckventil geschaltet ist, welches von der Ablaufleitung zur Zuführleitung des Aggregates hin öffnet.

Stattdessen kann das genannte Gerät mit Vorteil auch aus einer gesonderten Bremseinrichtung und einem gesonderten Motor zusammengesetzt sein. Vorzugsweise ist das Gerät mit der Nebenwelle eines eine Haupt- und. eine Nebenwelle aufweisenden Getriebes verbunden«

In weiterer Vervollkommnung der Erfindung kann die dem Getriebe vorgeschaltete Reibungskupplung von einem hydraulisohen Stellzylinder aus betätigbar sein, dessen Kolben mit dem beweglichen Teil der Kupplung in Verbindung steht, wobei der Zylinder mit einer vom elektrischen Steuerteil gesteuerten, elektro-magne tisch betätigten Ventilanordnung verbunden ist, die außerdem an den Druokflüeeigkeitsspeicher und den Flüesigkeiteauffangbehälter angeschlossen ist und in der einen Sohalt-■ttllung den Zylinder mit dem Speicher, in der anderen Schalt-■tellung den Zylinder mit dta Auffangbehälter in Verbindung sttst. YorsugeweiB· besteht di· Ventilanordnung au· einem hydrauliMh betätigten 2~Stflluaei*3-W«et-HauptY«ntil, das in

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3eder Schaustellung einen großen Querschnitt freigibt, und aus einem elektro-magnetisoh betätigten 2-Stellungs-3-Wege-Vorventil, welches in ;jeder Schalt stellung nur einen kleinen Querschnitt freigibt und mit der kleinen Erregerspule an das Steuerteil angeschlossen ist, wobei das Hauptventil einerseits über eine Leitung großen Innendurchmessers an den Zylinder und andererseits über Leitungen großen Innendurchmessers an den Druckflüssigkeitsspeicher bzw. Flüssigkeitsauffangbehälter angeschlossen ist, und das Vorventil über Leitungen kleineren Innendurchmessers einerseits mit dem Betätigungszylinder des Hauptventils, andererseits mit dem Speicher bzw· Auffangbehälter in Verbindung steht.

Das elektro-magnetisch betätigte Vorventil kann'dabei vorteilhafterweise als Sitzventil, beispielsweise als Kugelsitzventil ausgebildet sein, desgleichen das hydraulisch betätigte Hauptventil. Außerdem kann in der Leitung zwischen dem der Kupplung zugeordneten Stellzylinder und der Ventilanordnung bzw. dem Hauptventil eine lediglich vom Zylinder weg wirksame Einwegdrossel eingeschaltet sein, welche also ihre Drosselwirkung lediglich dann entfaltet, wenn Flüssigkeit vom Zylinder zur Ventilanordnung bzw. zum Hauptventil strömt, dagegen nicht drosselt, wenn Flüssigkeit in umgekehrter Richtung in den Zylinder einfließt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können die Stellzylinder der bei jedem Stufenwechsel zu bewegenden Zahnräder bzw. Schaltglieder nebeneinander auf einem gemeinsamen Gehäuseteil befestigt sein, der die Führungen und Abdichtungen für die Kolbenstangen aufweist sowie die Schalter für die Gangrückmeldung bzw. die Trennstellungsrückmeldung trägt, und der seinerseits auf einem zweiten Gehäuseteil befestigt ist, welcher mit den Anschlüssen und den Vor- sowie Hauptventilen der Stellzylinder versehtn ist. Dabei können

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die beiden Gehäuseteile vorteilhafterweise mit einem gemeinsamen Deokelteil verbunden sein· Außerdem können sie Paßflächen und Bohrungen für ihre Anbringung am Getriebegehäuse aufweisen· Sie Leitungen zu den Stellzylindern können ebenfalls mit Vorteil in die beiden Gehäuseteile eingearbeitet und an den gegenseitigen Anlageflächen zwischen den Zylindern, dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil durch eingesetzte Dichtungsringe abgedichtet sein. Für die Druckmittelzufuhr kann Torteilhafterweise seitlich am zweiten Gehäuseteil ein besonderer Anschlußkörper befestigt sein, der in der zur Pumpe führenden Leitung mindestens zwei Rückschlagventile derart angeordnet aufweist, daß der Druck naoh dem ersten Rückschlagventil sowohl den Druckflüssigkeitsspeicher als auch die VOrventile beaufschlagt und nach dem zweiten Rückschlagventil zu den Hauptventilen gelangt»

. Einem letzten kennzeichnenden Merkmal der Erfindung zufolge sind jedem Stellzylinder zwei Hauptventile und zwei Vorventile zugeordnet, wobei «lie Hauptventile in dem dem Getriebegehäuse benachbarten unteren Seil des zweiten Gehäuseteile in diesem selbst und parallel zueinander ausgebildet sind i während die Vorventile in einer gesonderten Vertiefung des zweiten Gehäuseteils oberhalb der Hauptventile parallel zu diesen und zueinander befestigt sind, welche Vertiefung an eine Vertiefung im ersten Gehäuseteil anschließt, welche die Sohalter für die Gangrückmeldung trägt und zusammen mit der anderen Vertiefung sowie dem Deokelteil einen geschlossenen Raum bildet, der zur Verhinderung von Kondenswasserbildung mit öl gefüllt ist.

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Fachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der "beigefügten Zeichnungen beispieleweise beschrieben. In diesen zeigen»

Fig. 1 eine sohematisohe Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schalten von mehrstufigen Zahnradweohselgetriebeni

Fig. 2 die Draufsicht auf einen teilweise aufgeschnittenen Bestandteil der Vorrichtung nach Mg, 1j

lig, 5 den Bestandteil nach Fig* 2 in der Stirnansicht von rechts?

Fig, 4 die Ansicht des Schnittes entlang der Linie IV-IV in Fig. 2.

Bei der in Fig, 1 sohematlsoh dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich um eine solche, mit welcher ein Lastkraftwagen ausgestattet werden kann* Dessen Mo-

I j !

tor 1 ist üjber eine Welle 2 mit einer Reibungskupplung 5 verbunden, deren beweglicher Teil 4 auf der Antriebswelle 5 des! Zahnradwechselgetriebes 6 drehfest, jedoch axial verechiebljjoh sitzt. Anstelle eines Deckels ist an das Getriebe 6 die noch zu erläuternde Schaltvorrichtung 7 Angeflanscht«,

' Das Getriebe 6 1st herkömmlicher Bauart und mit einer Hauptwelle 3 sowie einer Rebenwellei9 ausgestattet· Die Hauptwelle 8 ate LIt die mit din anzutreibenden Fahrzeugrad·:™ verbundene Getfiebeabtriebgwelle dar« |ie wird über die Nebtnwel-Ie 9 mit der attriebeantriebawell· 5 verbund§n. Dazu Bind dit Zahnradtr 10 bit 17 eowit dl· Schaltauffen 18, 19 vorgesehen. Auf der Weile 5 let dae Zahnrad 10, und auf der Welle 9 »lad die Zahnräder 11, 12, 13 und Π jeweils verdrehungefest und

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axial unverschieblich aufgekeilt. Während dag Zahnrad 11 der Welle 9 mit dem Zahnrad 10 der Welle 5 kämmt, stehen die Zahnräder 12, 13 und 14 der Nebenwelle 9 in ständigem Eingriff mit den Zahnrädern 15 "bzw. 16 bzw. 17 des Getriebes 6, welche auf der Hauptwelle 8 axial unverschieblich, jedoch frei drehbar gelagert sind. ■

Demgegenüber sind die Schaltmuffen 18, 19 auf der Hauptwelle 8 verdrehungsfest, aber axial verschieblich gelagert, so daß sie mit ,ihren beiderseitigen Verzahnungen 20 wahlweise in entsprechende Verzahnungen am Zahnrad 10 und 15 bzw. 16 und 17 eingerückt werden können. Befinden sich die Muffen 18, 19 in der in Fig. 1 wiedergegebenen mittleren Stellung, dann laufen bei einer Drehung der Welle 5 zwar sämtliche Zahn-· räder 10 bis 17 sowie die Hebenwelle 9 des Getriebes 6 mit, nioht jedoch die Hauptwelle 8. Diese wird erst dann mitgenommen, wenn die Schaltmuffe 18 oder die Sohaltmuffe 19 in die Verzahnung 20 dea Zahnradββ 10 oder 15 bzw. 16 oder 17 eingeschoben wird. JDabei dreht sioh bei derselben Drehzahl der Welle 5 die Welle] 8 mit unterschiedlichen Drehzahlen, je nach dem Zahnrad 10, 15
muffe 18 oder

16 oder 17, mit welchem sie mittel« der Sohalt-j f9 verbunden wird. Bei derselben Drehzahl der f Welle 5 vermittelt das Einrücken der Muffe 19 in die. Verzahnung 20 des Zahnrade 17 die kleinste Drehzahl der Welle 8, das Einrücken der Muffe 19 in die Verzahnung 20 des Zahnrade 16 eine größere Drehzahl der Welle 8, das Einrücken der Muffe 18 in die Verzahnung 20 des Zahnrads 15 eine wiederum größere Drehzahl der Welle 8 und das Einrücken der Muffe 18 in die VtrBahnung 20 dee Zahnradβ 10 die größtmögliche Drehzahl der WtIlt 8, welohe gleich der Drehzahl der Wellt 5 let. Selbst- j verttändlieh darf nur j«weilt eine der beiden Muffen 18, 19 I eingerückt sein, und die andere mufl e.djeh dann in der in Fig. | 1 wiedergegebenen Mitteletellung btfindtn.

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Die Axialverschiebung der Sohaltmuffen 18, 19 erfolgt jeweils mittels eines Gestänges 21, das um einen festen Punkt 22 verschwenkbar gelagert ist. Die Verschwenkung jedes Gestänges 21 wird auf dieselbe Art und Weise hydraulisch vorgenommen, so daß hier nur die entsprechenden Maßnahmen für ein Gestänge 21 bzw. eine der Schaltmuffen geschildert und in Mg. 1 dargestellt zu werden brauchen.

Jedes Gestänge 21 ist an seinem der Muffe 18 bzw, 19 abgewendeten Ende mit einer Gabel 23 versehen. In diese greift der Finger 24 der Stange 25 eines Kolbens 26 ein, der zusammen mit einem zweiten Kolben 27 mit Kolbenstange 28 in einem Zylinder 29 axial versohieblich geführt ist. Der Kolben 26 ist auf noch zu beschreibende Weise in drei verschiedene Stellungen beweglich, nämlich in die in Mg. 1 wiedergegebene Mittellage, in eine linke Endlage, in welcher er an einem Ringanschlag 30 des Zylinders 29 anliegt, und in eine reohte Endlage, in welcher er an der reohten Innenstirnflache dee Zylinders 29 zur Anlage gebracht ist. Jeder dieser drei Stellungen des Kolbens 26 sind drei Stellungen der damit verbundenen Schaltmuffe 19 zugeordnet. In der Mittellage dee Kolben« £6 - ■': befindet sich die ihm zugeordnete Schaltmuffe 18 bzw· If-'ebenfalls in mittlerer, ausgerückter Stellung, wie aus Mg* 1 hervorgeht. In der linken Endlage.des Kolbens 26 ist die Schaltmuffe 18 bzw. 19 mit ihrer Verzahnung 20 in die Verzahnung 20 des Zahnrades 15 bzw. 17 eingerückt, in der reohten Endlä*- ge des Kolbens 26 sind dagegen die Sehäitmuffen 18, 19mit inren Verzahnungen 20 in die Verzahnung 20 dee Zahnrads 10 bzw, 16 eingerückt.

Der Stellzylinder 29 wird hydraulisch betätigt und · weist daher mehrere Anschlußleitungen auf, welche mit einer Druckflüssigkeitsquelle oder aber mit einem drucklosen Auffangbehälter in Verbindung gesetzt werden können. So mündet

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eine Dr-uekflüssigkeitsleitung 31 in der Nähe derjenigen Innenstirnfläche in den Zylinder 29, welche von der Kolbenstange 25 durchsetzt ist. Diese Leitung 31 ist an die eine Seite eines elektro-magnetischen 2-Stellungs-3-Wege-Ventils 32 angeschlossen, dessen andere Seite über eine Flüssigkeitsleitung 33.an einen Druckflüssigkeitsspeicher 34 angeschlossen ist. Dieser wird von der Pumpe 35 mit Druckflüssigkeit gespeist, wobei überschüssiges Hydrauliköl über die Leitung 36 und das Überströmventil 37 nach Auffüllung des Speichers 34 in den Flüssigkeitsauffangbehälter 38 zurückfließt.

Weiterhin steht das Ventil 32 mit der erwähnten anderen Seite über eine Rücklaufleitung 39 mit dem Flüssigkeitsauffangbehälter 38 in Verbindung. Es gehen von dem Ventil 32 also drei Flüssigkeitsleitungen aus.

Neben der Leitung 31 münden iia den Zylinder 29 noch die zwei weiteren Leitungen 40 und 41. Während die Leitung in der der von der Kolbenstange 25 durchsetzten Zylinderstirnfläche gegenüberliegenden hinteren Stirnfläche des Zylinders

29 mündet, läuft die Leitung 41 in der Nähe des Ringansehlaga

30 in den Zylinder 29 ein. Die Leitungen 40, 41 sind jeweils an ein hydraulisch betätigtes 2-Stellungs-3-Wege-Hauptventil 42 bzw. 43 angeschlossen, das andererseits über eine Flüssigkeitsleitung 44 bzw. 45 zusammen mit der Leitung 31 an das bereits erwähnte Ventil 32 angeschlossen ist und über eine Leitung 46 bzw. 47 mit der zum Flüssigkeitsauffangbehälter 38 führenden Rüoklaufleitung 39 in Verbindung steht. Den beiden Hauptventilen 42, 43 sind über jeweils eine Leitung 48 bzw. 49, welche an den Betätigungszylinder 50 bzw. 51 des Hauptventils 42 bzw. 43 angeschlossen ist, je ein elektro-magnetisoh betätigtes 2-Stellungs-3-*Wege-Vorventil 52 bzw. 53 vorgeschaltet.

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Heben der Leitung 48 bzw. 49 gehen von den Torventilen 52 bzw. 53 andererseits jeweils eine zum Ventil 32 führende Flüssigkeitsleitung 54 bzw. 55 sowie eine an die Rücklaufleitung 39 angeschlossene Leitung 56 bzw. 57 aus. Um die Kolben 26 und 27 im Zylinder 29 schlagartig verstellen und demgemäß in die entsprechenden Abschnitte des Zylinders 29 die erforderlichen Druckflüssigkeitsmengen extrem schnell einströmen bzw. daraus abströmen lassen zu können, sind die Flüssigkeitsleitungen 31, 40, 41» 44, 45, 46, 47 sowie 33 und 39 mit einem entsprechend großen Innendurchmesser versehen, ferner die Ventile 32, 42 und 43 so ausgestaltet, daß sie in jeder Schaltrichtung ebenfalls einen entsprechend großen Quer-"schnitt freigeben. Außerdem trägt zur schlagartigen Verstellung des Kolbens 26 im Zylinder 29 bei einem entsprechenden Befehl eines noch zu erörternden Steuerteils der Umstand bei, daß den Leitungen 40 und 41 jeweils ein großvolumiges Hauptventil 42 bzw. 43 zugeordnet ist, welches durch ein kleinvolumiges elektromagnetisches Vorventil 52 bzw. 53 hydraulisch gesteuert wird.

Die Ventile 52, 53 erfordern zu ihrer Betätigung nur geringe Schaltkräfte, so daß ihre elektrischen Spulen klein und die auszubauenden Magnetfelder von geringer Stärke sind, die eohnellj. aufgebaut werden» Bei einer Betätigung der Venti-Ie 52, 53 «frfolgt praktisch gleichzeitig auch eine Betätigung der nachgeschalteten Ventile 42 bzw, 43 _t da die hydraulische Verbindung;zwischen den Ventilen 42 und 52 bzw. 43 und 53 praktisoh lj:eine Verzögerung eintreten läßt.

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Im !übrigen ist auch dadurch nooh für eine β ohne Ue Umschaltung der leitungen 40» 41 auf das Ventil 32 oder die £ Büoklaufleitung 39 Sorg· getragen, daß die Ventile 42* 43, 52 und 53 ale Kugeleitζvent11« ausgebildet sind, welche keinen positiven Überdeokungswtg dtr Versohlußglieder und somit sehr

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kurze Arbeitshübe besitzen. Bei üblichen Ventilen mit zentrischen rotationssymmetrischen Steuerschiebern und um diese herum angeordneten ringförmigen Druckräumen ist eine positive Überdeckung der Druckräume durch die Steuerschieber erforderlich, um die Leekölverluste möglichst gering zu halten· Bei jeder Betätigung muß also zunächst der Weg dieser Überdeckung zurückgelegt werden, bevor der Steuerschieber eine Schaltrichtung freigibt. Hierzu ist zusätzliche Zeit erforderlich, ferner muß der Magnet des Ventils wegen des längeren Hubes entsprechend kräftig, d.h. mit hoher Wicklungsinduktivität ausgebildet werden. Alle diese Nachteile sind bei den Kugelsitzventilen 42, 43» 52 und 53 nicht gegeben.

Die Nebenwelle 9 des Getriebes 6 ist mit einem hydraulischen Aggregat 58 verbunden, das wahlweise als Motor oder Pumpe wirken kann« Is ist über die Flüssigkeitszufuhrleitung 59 und eine Flüssigkeitsabfuhrleitung 60 mit einem elektromagnetisch betätigten 3-Stellungs-4-Wege-Ventil 61 verbunden, das andererseits über zwei Leitungen 62, 63 mit dem Druckflüs- _: sigkeitsspeicher 34 bzw· dem drucklosen. Flüssigkeitsauffangbehälter 38 in Verbindung steht· In der einen Sohaltstellung des Ventils 61 sind alle Leitungen 59, 60, 62 und 63 abgesperrt, so daß das hydraulische Aggregat 58 als Pumpe wirkt, welche in die Leitung 60 und von dort in eine weiter· Leitung 64 gegen ein darin eingeschaltetes Überdruckventil 65 fördert, welches zur Leitung 59 hin öffnet, aus welcher das Aggregat 58 Druckflüssigkeit saugt. Dabei muß das Aggregat 58 den am Überdruckventil 65 eingestellten Öffnungsdruck ständig aufrechterhalten, wirkt »Iso bremsend auf die Nebenwelle 9 des Getriebes

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In der zweiten Stellung des Ventils 61 sind di· tungen 62, 63 nach wit vor abgesperrt, die Leitungen 59, 60 jedoch miteinander verbunden, so daß di· Leitung 64 mit dtm Überdruckventil 65 ttberbrüokt ist. Das von der Nebenwell· 9

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angetriebene Aggregat 58 wirkt also nach wie vor als Pumpe, jedoch ohne gegen einen Druck in den Leitungen 60, 59 anfördern zu müssen, ohne also auch praktisch eine Bremswirkung auf die Nebenwelle 9 auszuüben. In seiner dritten Schaltstellung verbindet das Ventil 61 die Leitung 59 mit der Leitung 62 und die Leitung 60 mit der Leitung 63, so daß das hydraulische Aggregat 58 mit Druckflüssigkeit aus dem Speicher 34 beaufschlagt wird und als Motor wirken kann, der die Nebenwelle 9 antreibt.

Zur Betätigung der Reibungskupplung 3 des mit der Vorrichtung nach lig. 1 versehenen Lastkraftwagens ist ein Stellzylinder 66 vorgesehen, dessen Kolben 67 mit dem beweglichen Teil 4 der Kupplung 3 verbunden ist. Der Zylinder 66 steht über eine Leitung 68 mit einem hydraulisch betätigten 2-Stellungs-3-Wege-Ventil 69 in Verbindung, das andererseits über eine Leitung 70 an den Druckflüssigkeitsspeicher 34 und über eine Leitung 71 an den Flüssigkeitsauffangbehälter 38 angeschlossen ist. Der Betätigungszylinder 72 des Ventils ist über eine Leitung 73 an ein elektromagnetisch betätigtes 2-Stellungs-3-Wege-Vorventil 74 angeschlossen, das andererseits über Leitungen 75, 76 ebenfalls mit dem Druckflüssigkeitsspeicher 34 bzw. dem Plüssigkeitsauffangbehälter 38 verbunden ist. Um eine schnelle Beaufschlagung des Zylinders mit dem erforderlichen Druckflüssigkeitsvolumen sicherzustellen, weisen die Flüssigkeitsleitungen 68 und 70 einen entsprechend großen Innendurchmesser auf, ferner ist das Ventil 69 so ausgestaltet, daß es zumindest in der die Leitungen 68 und 70 verbindenden Schaltstellung einen entsprechend großen Querschnitt freigibt. Aus den vorstehend schon im Zusammenhang mit der Druckflüssigkeitsbeaufschlagung des Zylinders 29 erörterten Gründen ist nicht ein elektromagnetisches Hauptventil vorgesehen, sondern stattdessen das Hauptventil 69 als hydraulisch betätigtes Ventil ausgebildet, dem ein kleinvolumigeres

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elektromagnetisch betätigtes Vorventil 74 vorgeschaltet ist. Ebenfalls aus den bereits angegebenen Gründen sind die Venti- Ie 69 und 74 jeweils als Kugel sitzventil ausgebildet.

Um zwar ein schnelles Ausrücken der Kupplung 3, jedoch deren langsames Wiedereinrücken sicherzustellen, ist in die Flüssigkeitsleitung 68 eine Einwegdrossel 77 eingeschaltet, welche zum Zylinder 66 hin einen großen Querschnitt, in umgekehrter Strömungsrichtung jedoch nur einen kleinen Querschnitt freigibt.

Mit der Getriebehauptwelle 8 läuft ein Drehzahlmesser 78 und mit der Getriebenebenwelle 9 ein Drehzahlmesser 79 um, von denen jeweils eine elektrische leitung 80 bzw. 81 ausgeht. Weiterhin sind elektrische Schalter 82, 83 und 84 vorgesehen, welche von einem Steuernocken 85 auf der Kolbenstange 25 geschlossen werden. Dabei sind die Schalter 82, 83 und 84 derart angeordnet, daß sie durch den Nocken 85 jeweils dann geschlossen werden, wenn sich der Kolben 26 in seiner linken Endlage bzw. der in Mg. 1 wiedergegebenen Mittellage bzw. in seiner rechten Endlage befindet, also die Schaltmuffe 19 mit dem Zahnrad 17 verbunden ist bzw. sich in der in Pig. 1 wiedergegebenen mittleren Leerlaufsteilung befindet bzw. an das Zahnrad 16 angeschlossen ist. Von den Schaltern 82, 83 und 84 gehen die elektrischen Leitungen 86 bzw. 87 bzw. 88 aus.

Die Spule des Elektro-Magneten vom Ventil 32 wird über eine elektrische Leitung 89 erregt. Die Spulen der Elektro-Magneten der Vorventile 52 und 53 werden über die elektrische Leitung 90 bzw. 90' erregt. Zu demselben Zweck sind die Spule des Elektro-Magneten vom Ventil 74 sowie die Spulen der Elektro-Magneten vom Ventil 61 an elektrische Leitungen 91 bzw. 92 angeschlossen.

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Sämtliche elektrischen leitungen 80, 81 und 86 bis

92 sind mit einem elektrischen oder elektronischen Steuerteil

93 verbunden, an das eine Vorrichtung 94 zur optischen Anzeige des eingeschalteten Ganges bzw» der eingeschalteten Stufe des vierstufigen Zahnradwechselgetriebes 6 angeschlossen ist. Das hier in seinem Aufbau ebenso wie die Anzeigevorrichtung

94 nicht zu erörternde Steuerteil 93 ist mit vier Drucktasten

95 ausgestattet, durch deren Betätigung jeweils der einzuschaltende G-ang bzw. die einzuschaltende Stufe des Getriebes 6 vorgewählt wird. Die Drucktaste 96 dient zum Auslösen des- \ jenigen Schaltvorganges, mit dem die vorgewählte Getriebestufe selbsttätig eingestellt wird. Dies geschieht auf die nachstehend erläuterte Art und Weise.

Es sei angenommen, das mit der Vorrichtung nach Fig. 1 versehene Lastkraftfahrzeug fahre im 1. Gang, und es solle in den 2. Gang umgeschaltet werden. Im 1. Gang ist die die Hinterachse des Kraftfahrzeuges treibende Welle 8 des Getriebes 6 über das Zahnräderpaar 17, H von der liebenwelle 9 mitgenommen, welche über das Zahnräderpaar 10, 11 von der Getriebeantriebswelle 5 aus angetrieben wird. Die Welle 5 wird vom Motor 1 angetrieben, da die Reibungskupplung 3 geschlossen ist. Das hydraulische Aggregat 58 wirkt weder bremsend nooh beschleunigend auf die Welle 9, da das Ventil 61 seine zweite oder mittlere Schaltstellung einnimmt, bei welcher die Leitungen 62, 63 abgesperrt und die Leitungen 59, 60 miteinander verbunden sind. Ebenso wie der Zylinder 66 ist auch der ; Zylinder 29 drucklos, da das Ventil 32 die in Mg, 1 wiedargegebene Sohaltstellung einnimmt, also die Leitung 31 mit der zum Flüssigkeitsauffangbehälter 38 führenden Rücklaufleitung 39 verbindet, so daß sämtliche Leitungen, in welche die Ventile 42, 43, 52 und 53 eingeschaltet sind, drucklos sind.

Durch Niederdrücken der dem 2, Gang zugeordneten Vorwahldrucktaste 95 wird dae elektrische Steuerteil 93 auf den

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einzuateilenden Gang vorbereitet. Insbesondere wird im Steuerteil 93 der Tergleicherteil, welcher den Synchronlauf der bei einem Stufenwechsel miteinander in Eingriff zu bringenden Getriebeteile feststellt, auf das Obersetzungsverhältnis der gewählten Stufe eingestellt, im vorliegenden lalle also auf das durch das Zahnräderpaar 15» 16 vermittelte Übersetzungsverhältnis. Ferner wird im Steuerteil 93 vorgewählt, welches bzw. welohe Yorventile 52, 53 geschaltet werden müssen.

Soll der vorgewählte 2. Gang eingelegt werden, dann genügt es, wenn der Fahrer des Lastkraftwagens die Auslösedrucktaste 96 betätigt, welche beispielsweise von demjenigen Fußpedal gebildet sein kann, das herkömmlicherweise zur Betätigung der Fahrzeugkupplung dient· Dies ist deswegen vorteilhaft, weil damit dem Fahrer des Fahrzeuges praktisch keine neuen Tätigkeiten beim Gangwechsel zugemutet werden, sondern vielmehr die Ähnlichkeit mit dem Vorgehen beim Gangwechsel in Fahrzeugen mit herkömmlichen Getrieben gewahrt bleibt. Mit der Betätigung der Drucktaste 96 werden die Ventile 74 und 32 erregt. Das schlagartig schaltende Ventil 74 verbindet den Betätigungszylinder 72 des Ventils 69 sofort mit dem Druckflüssigkeitsspeicher 34, so daß praktisch gleichzeitig mit der Betätigung des Ventils 74 auch das Ventil 69 betätigt wird, und zwar derart, daß der Zylinder 66 ebenfalls mit dem Druckflüssigkeitaapeicher 34 in Verbindung gesetzt ist. Der Kolben 67 wird schlagartig mit einer solchen Menge Druckflüssigkeit beaufschlagt, daß die Reibungskupplung 3 schnell Öffnet und die Verbindung zwischen dem Motor 1 und der Getriebe-.antriebswelle 5 unterbricht.

Zugleich wird Über das umgeschaltete Ventil 32 der Zylinder 29 über die leitung 31 und über die Leitung 40 an den Druokflüssigkeitsspeicher 34 angeschlossen, so daß der Kolben 26 aus seiner linken Endlage in die in Fig. 1 wieder-

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gegebene Mittellage bewegt und die Verzahnung 20 der Schaltmuffe 19 aus der Verzahnung 20 des Zahnrads 17 ausgerückt wird und die Schaltmuffe 19 die in Mg· 1 ebenfalls dargestellte Mittelstellung einnimmt. Die Ventile 52, 53 und 42, 43 sind so gestaltet und angeschlossen, daß bei unerregten Leitungen 90 und 90· und damit unerregten Ventilen 52, 53 der Betatigungszylinder 50 des Ventils 42 mit Druckflüssigkeit und der Betätigungszylinder 51 des Ventils 43 nicht mit Druckflüssigkeit beaufschlagt ist, wobei das Ventil 42 die Leitung 40 über die Leitung 44 und das Ventil 32 sowie die Leitung 33 mit dem Druckflüssigkeitsspeicher 34 verbindet, während das Ventil 43 die Leitung 41 über die Leitung 47 mit der Rücklaufleitung 39 und dem Flüssigkeitsauffangbehälter 38 verbindet. Die Leitungen 31, 40 stehen demnach unter Flüssigkeitsdruck, während die Leitung 41 drucklos ist. Der Kolben 27 wird durch die über die Leitung 40 zugeführte Druckflüssigkeit gegen den Ringanschlag 30 bewegt und dagegen gepreßt* Er nimmt dabei mit seiner Kolbenstange 28 den Kolben 26 mit, welcher auf seiner Kolbenstangenseite von der über die Leitung 31 zugeführten Druckflüssigkeit beaufschlagt ist. Die Fläche des Kolbens 26, auf welche der Druck der duroh die Leitung 31 zugeführten Flüssigkeit auf den Kolben 26 einwirkt, ist um so viel geringer als diejenige Fläche des Kolbens 27, auf welche der Druck der durch die Leitung 40 zugeführten Flüssigkeit auf den Kolben 27 einwirkt, daß sich die geschilderte schlagartige Verschiebung des Kolbens 26 aus seiner linken Endlage in die in Fig. 1 wiedergegebene Mittellage ergibt.

Das Erreichen dieser Mittellage des Kolbens 26 und damit der Schaltmuffe 19 wird dem Steuerteil 93 mit Hilfe des Schalters 83 angezeigt, der durch den Nocken 85 der Kolben-· stange 25 geschlossen wird. Das vom Schalter 83 empfangene Signal startet sogleich das hydraulische Aggregat 58 als Bremse, d.h. bringt das Ventil 61 in die in Fig. 1. unten wiedergegebene Schaltstellung, in welcher die Leitungen 59, 60, 62

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und 63 abgesperrt sind, und das Aggregat 58 als Pumpe gegen den öffnungsdruck des Überdruckrentiis 65 arbeitet, und zwar angetrieben durch die liebenwelle 9 des Getriebes 6, deren Drehzahl Somit schnell herabgesetzt wird. Sobald das Zahnrad 16 und die Schaltmuffe 19 (und damit die Getriebewelle 8) mit gleicher Drehzahl umlaufen, gibt der im Steuerteil 93 enthaltene Ve'rgleieher das Signal zum Einrücken der Verzahnung 20 der Muffe 19 in die Verzahnung 20 des Zahnrades 16, d.h. das Ventil 53 wird über die elektrische Leitung 90' vom Steuerteil 95 aus erregt. Das Vorventil 53 schaltet praktisch verzögerungslos und setzt den Betatigungszylinder 51 des Hauptventils 43 über die Leitung 49 sowie 55 und das Ventil 32 sowie die Leitung 33 mit dem Druckflüssigkeitsspeicher 34 in Verbindung. Der Betätigungszylinder 51 des Ventils 43 wird also unverzüglich druokbeaufschlagt, so daß das Ventil 43 die zum Zylinder 29 führende Leitung 41 mit der Druckflüssigkeitsleitung 45 verbindet, die über das Ventil 32 und die Leitung 33 mit dem Druckflüssigkeitsspeicher 34 in Verbindung steht. Der Kolben ' 26 wird schlagartig in seine rechte Endlage verschoben, und ebenso schnell wird die Schaltmuffe 19 mit ihrer Verzahnung 20 in die Verzahnung 20 des Zahnrades 16 eingerückt. Selbstverständlich wird zugleich mit der Erregung des Ventils 53 das Ventil 61 in die in Fig. 1 wiedergegebene Stellung geschaltet, so daß das hydraulische Aggregat 58 keinerlei bremsende Wirkung mehr auf die Nebenwelle 9 des Getriebes 6 ausübt.

Zwar wirkt auf den Kolben 26 beidseitig derselbe Druck ein, doch erfolgt trotzdem seine sohneile Verschiebung nach rechts, weil seine linke Stirnfläche entsprechend größer ausgebildet ist als die rechte. Die rechte Endlage des Kolbens 26 wird dem Steuerteil 93 über den Schalter 84 gemeldet, der ebenfalls über den Nocken 85 der Kolbenstange 25 betätigt ist·

Bei Eingang des vom Schalter 84 kommenden Signals werden die Ventile 32 und 74 gleichzeitig abgeschaltet, so daß das

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Ventil 32 vom Druckflüssigkeitsspeioher 34 auf den Auffangbehälter umschaltet, ferner die zum Betätigungszylinder 72 des Ventils 69 führende Leitung 73 ebenfalle an den Auffangbehälter 38 angeschlossen wird, so daß das Ventil 69 umschaltet und die leitung 68 gleichfalls an den Auffangbehälter 38 anschließt· Wegen der Einwegdrossel 77 in der leitung 68 kehrt der Kolben 67 des Zylinders 66 verzögert in seine Ausgangsstellung zurück, so daß die Kupplung 3 langsam schließt und der Motor 1 weich an die Getriebeantriebswelle 5 angeschlossen wird. An der Anzeigevorrichtung 94- erscheint die Ziffer "2", welche den eingeschalteten Gang bzw. die wirksame Stufe des Getriebes 6 sichtbar werden läßt.

Außerdem wird nach Eingang des vom Sehalter 84 kommenden Signals das Vorventil 52 bzw. 53 und damit das entspreohende Hauptventil 42 bzw. 43 mit einer bestimmten Verzögerung gegenüber dem Umsohalten des Ventils 32 abgeschaltet und mit der Rücklaufleitung 39 und dem Flüssigkeitsauffangbehälter 38 in Verbindung gesetzt.

Der vorstehend beschriebene Gangweoheel geschieht vom Betätigen der Auslösetaste 96 bis zum Schließen des Schalters 84 in etwa 250 msec. Das Einschießen der Sohaltmuffe 19 mit ihrer Verzahnung 20 in die Verzahnung 20 des Zahnrades 16 erfolgt in etwa 35 msec. Diese extrem kurze Zeitspanne verstreicht zwischen der Erregung der elektrischen leitung 90' und damit des Vorventils 53 und der Betätigung des Sohalters 84, d.h. der Vollendung des Eingriffs der Verzahnungen 20 der Sehaltmuffe 19 und des Zahnrads 16 ineinander.

Das Zurückschalten von einem höheren in einen niedrigeren Gang, beispielsweist vom 3« in den 1. Gang, geschieht in dtnselbtn kurzen Zeitspannen. Zunächst wird wieder die dem 1· Gang tntiprtohende Drucktaste 95 betätigt und das eltktri-

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sehe Steuerteil 93 vorbereitet· Danach erfolgt die Betätigung der Auslösetaste 96, bo daß das Ventil 32 die leitung 31 sowie die Vorventile 52, 53 und die Hauptventile 42, 43 nicht nur des in Pig. 1 wiedergegebenen Zylinders 29, sondern auch eines nicht dargestellten, zweiten derartigen Zylinders 29 an die Leitung 33 und somit an den Druokflüssigkeitsspeioher 34 anschließt, ferner die Kupplung 3 schlagartig auf die bereits besehriebene Art und Weise geöffnet wird· Der zweite Zylinder 29, dessen Kolben 26 sich in linker Endlage am Eingansohlag 30 befindet, wird schlagartig auf die besehriebene Art und Weise in seine Mittellage gebracht, in welcher sich der erste Zylinder 29 bereits befindet, wie in Fig. 1 dargestellt. Damit wird die Sehaltmuffe 18 mit ihrer Verzahnung 20 aus der Verzahnung 20 des Zahnrades 15 ausgerückt, und nimmt die in Mg. 1 wiedergegebene Mittelstellung ein. Ein zweiter Schalter 83 meldet dies dem Steuerteil 93·

Das Steuerteil 93 bewirkt dann die Schaltung des Ventils 61 in seine in Mg. 1 oben symbolisch wiedergegebene Schaltstellung, in welcher die Leitung 62 mit der Leitung 59 und die Leitung 60 mit der Leitung 63 verbunden ist. Druckflüssigkeit strömt aus dem Speicher 34 durch das hydraulische Aggregat 58 und von dort zurück in den Auffangbehälter 38. Das Aggregat 58 wirkt als Motor und beschleunigt die Getriebenebenwelle 9· Sobald der Vergleicher im Steuerteil 93 den Synchronlauf des Zahnrads 17 mit der Schaltmuffe 19 (und damit der Getriebehauptwelle 8) feststellt und ein elektrisches Signal abgibt, wird der Kolbtn 26 des ersten, in Mg. 1 wiedergegebenen Zylinders 29 sohlagartig an den Ringansohlag 30 in die linke Endlag· versohoben, so daß die Schaltmuffe 19 mit ihrer Verzahnung 20 in die Verzahnung 20 des Zahnrad« 17 eingreift. Der Nocken 85 der Kolbenstange 25 sohließt dann den Schalter 82, so daß das Steuerteil 93 das langsame Sohließen der Kupplung 3f das Umsohalttn des Ventils 61 in die in Fig. 1 darge-

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stellte mittlere Sehaltstellung, in welcher die Leitungen 62 und 63 gesperrt und die Leitungen 59, 60 miteinander verbunden sind, das Umschalten des Ventils 32 in die in Pig. 1 wiedergegebene untere Stellung sowie das demgegenüber verzögerte Abschalten des Ventils 52 und damit des Ventils 42 in die ebenfalls in Fig. 1 dargestellte Schaltstellung befiehlt, so daß die beiden Leitungen 31 sowie alle Vorventile 52, 53 und alle Hauptventile 42, 43 drucklos, d.h. mit dem Auffangbehälter 38 verbunden sind.

Die schlagartige Bewegung des Kolbens 26 in seine " linke Endlage erfolgt dadurch, daß das Steuerteil 93 über die elektrische Leitung 90 das Vorventil 52 erregt, so daß dieses in die in Mg. 1 oben symbolisch wiedergegebene Schaltstellung umsohaltet und den Betätigungszylinder 50 des Hauptventils 42 über die Leitungen 48, 56 mit der Rücklaufleitung 39 und damit mit dem Plüssigkeitsauffangbehälter 38 in Ver- . bindung setzt. Damit wird das Hauptventil 42 in die in Mg. 1 unten symbolisch wiedergegebene Schaltstellung gebracht, in welcher die Leitung 40 über die Leitung 46 mit der Rücklaufleitung 39 und damit dem Auffangbehälter 38 in Verbindung gebracht ist. Die hinter dem Kolben 27 vorhandene Druckflüssigkeit strömt also schlagartig ab, so daß die vor dem Kolben 26 i "befindliche, über die Leitung 31 zugeführte Druckflüssigkeit den Kolben 26 mit dem Kolben 27 schlagartig nach links verschiebt, bis der Kolben 26 am Ringanschlag 30 anliegt.

Wie bereits aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, kann selbstverständlich auch von jedem eingeschalteten Gang, d.h. jeder wirksamen Getriebe^tufe, in die in Pig, 1 wiedergegebene Leerlaufstellung des Getriebes 6 geschaltet werden. Nach Betätigung der entsprechenden Vorwahltaste 95 und der Auslösetaste 96 wird dann lediglich auf die beschriebene Art und Weise die eingerückte Schaltmuffe 18 oder 19 in ihre Mittelstellung gebracht, indem der Kolben 26 des zugehörigen Zy-

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linders 29 in die in Pig. 1 wiedergegebene Mittellage gebracht wird, ohne daß dann ein Drehzahlvergleich und das Einrücken einer Schaltmuffe 18 bzw. 19 mit einer ihrer Verzahnungen 20 in die Verzahnung 20 des Zahnrads 10 bzw. 15 oder 16 bzw. 17 stattfinden würde und das hydraulische Aggregat 58 in Betrieb gesetzt werden müßte.

. Auch das Anfahren geschieht auf die bereits erläuterte Art und Weise. Das Getriebe 6 befindet sich in der in Fig. 1 wiedergegebenen Leerlaufsteilung, wobei die Wellen 5 und 9 mit einer der Drehzahl des Motors bzw. der Drehzahl der Welle 5 nach Maßgabe des Übersetzungsverhältnisses des Zahnradpaares 10, 11 entsprechenden Drehzahl umlaufen und die Welle 8 mit den Schaltmuffen 18 und 19 stillsteht. Jedee der Zahnräder 15» 16 und 17 läuft mit derjenigen Drehzahl um, welche der Drehzahl der Nebenwelle 9 nach Maßgabe des dem Zahnradpaar 12, 15 bzw. 13» 16 bzw. 14_f 17 zugeordneten Übersetzungsverhältnis entspricht. Es wird nun der 1. Gang durch Betätigen der entsprechenden Drucktaste 95 vorgewählt und das Schalten durch Drücken der Taste 96 ausgelöst. Dabei öffnet zunächst die Kupplung 3 und schaltet das Ventil 32 um, so daß beide Zylinder 29 über die zugehörigen leitungen 40, 31 Druckflüssigkeit zugeführt bekommen. Da beide Schalter 83 geschlossen sind, wird das hydraulische Aggregat 58 gestartet. Weil der Vergleicher im Steuerteil 93 feststellt, daß die Welle 8 und damit die Schaltmuffe 19 steht, während die Welle 9 umläuft, also zur Erreichung eines Synchronlaufs zwischen der Schaltmuffe 19 und dem Zahnrad 17 letzteres stillzusetzen ist, wird das Aggregat 58 als Bremse geschaltet, indem das Steuerteil 93 das Ventil 61 in die in Fig. 1 unten symbolisch wiedergegebene Schaltstellung kommen läßt, in welcher das Aggregat 58 gegen den öffnungsdruck des Überdruckventils 65 fördert. Sobald der Vergleicher im Steuergerät 93 meldet, daß Schaltmuffe 19 und Zahnrad 17 stillstehen, wird der Kolben 26 des Zylinders 29 in

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seine linke Endlage auf die oben bereits beschriebene Art und Weise gebracht, so daß die Schaltmuffe 19 mit ihrer Verzahnung 20 in die Verzahnung 20 des Zahnrads 17 eingreift. Den Vollzug dieses Eingriffs meldet der Schalter 82 an das Steuerteil 93, welcher durch den Nocken 85 geschlossen wird. Es erfolgt dann das langsame Schließen der Kupplung 3 und die Umschaltung des Ventils 32· Das Umschalten des Ventils 61 in die in Hg. 1 wiedergegebene mittlere Schaltstellung ist bereits mit der Auslösung der Verschiebung des Kolbens 26 vom Steuerteil 93 veranlaßt worden.

Der in lig. 1 dargestellte Zylinder 29 nebst zugehörigen Ventilen 42, 43, 52 und 53, Schaltern 82, 83 und 84 sowie Gestänge 21 ist zusammen mit dem bereits erwähnten, nicht dargestellten zweiten Zylinder 29 nebst zugehörigen Ventilen 42, 43, 52 und 53 sowie Schaltern 82, 83 und 84 sowie Gestänge 21 in einem Bauteil 7 zusammengefaßt, dessen konstruktive Ausbildung anhand der Pig. 2 bis 4 noch beschrieben werden wird. Die Pfeile a bis c in Pig. 1 deuten an, daß an die zugehörigen Leitungen die entsprechenden Zubehörteile des weiteren Zylinders 29 angeschlossen sind. Die Leitungen 86 bis 88 der Schalter 82 bis 84 sowie die Leitungen 90, 90* dee zweiten, nicht dargestellten Zylinders 29 sind ebenfalls In Fig. 1 nicht eingezeichnet·

Um vollkommen sicherzustellen, daß bei einem Gangbzw. Stufenwechsel das Ausrücken der wirksamen Schaltmuffe 18 oder 19 aus einem der Zahnräder 10, 15, 16 und 17 erst dann geschieht, wenn die Kupplung 3 geöffnet ist, ist ein Schalter 111 vorgesehen, der über eine elektrische Leitung 112 mit dem Steuerteil 93 verbunden ist. Der Schalter 111 wird durch das bewegliche Kupplungsteil 4 oder die Stange des Kolbens 67 geschlossen, wenn die Reibungskupplung 3 geöffnet 1st. Bei Eingang des elektrischen Signals im Steuerteil 93 wird dann erst

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das Ventil 32 umgeschaltet.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 ist erstmals ein derart schnelles Getriebesehalten ermöglicht, daß der Motor 1 stets im günstigen Drehzahlbereich, in welchem er das größte Drehmoment liefert, arbeiten kann. Versuche haben ergeben, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung selbst bei Bergauffahrten voll beladener schwerster Lastzüge (Lastkraftwagen mit Anhänger, z.B. 32 to G-esamtgewieht) ein einwandfreies Schalten erlaubt. Dies war bisher nicht möglich, weil der Schaltvorgang so viel Zeit beanspruchte, daß-das während des Schaltens antriebslose Fahrzeug zu langsam wurde, um in dem gewählten höheren Gang mit einer Motordrehzahl angetrieben werden zu können, welche im Bereich maximalen Drehmoments liegt. Der Motor mußte nach Einlegen des höheren Ganges und Schließen der Kupplung mit einer Drehzahl laufen, der ein derart geringes Drehmoment zugeordnet ist, daß ein Antrieb des Fahrzeuges nicht stattfinden konnte, vielmehr der Motor abgewürgt wurde.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung ein vollkommen ruckloees Schalten gewährleistet. Der Übergang von einer Getriebestufe in die nächste ist nicht spürbar. Dies sehont nicht nur sätmliche Bauteile des Fahrzeuges, sondern auch die Insassen und das beförderte Gut.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 kann zahlreiche Abwandlungen erfahren. Beispielsweise kann das Getriebe 6 auoh als Mehrwellengetriebe mit mehr als zwei Wellen oder als Planetengetriebe ausgebildet sein. Statt zweiseitig verzahnten Sohaltmuffen 18, 19 könnten Ziehkeile vorgesehen sein, welche in einer Stellung das ihnen zugeordnete Zahnrad mit der zugehörigen Welle verbinden, während in ihrer anderen Stellung das Zahnrad von der Welle gelöst ist. Auoh ist ea möglich, statt der

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Schaltmuffen 18, 19 die Zahnräder 15_t 16 und 17 auf der Welle 8 verdrehungssicher, jedoch axial verschieblich anzuordnen, oder aber diese Zahnräder feet aufzukeilen und dafür die Zahnräder 12, 13 und 14 auf der Welle 9 axial verschieblich, jedoch verdrehungssicher anzuordnen.

Es ist bereits erwähnt worden, daß die Auslösedrucktaste 96 als Pedal ausgebildet·sein kann, das in dem mit der Vorrichtung nach Mg. 1 versehenen Fahrzeug anstelle des herkömmlichen Kupplungspedals angeordnet wird. Um darüber hinaus eine möglichst große Ähnlichkeit des Fahrzeuges mit herkömmlichen Fahrzeugen bezüglich der Bedienung und Ausstattung mit Bedienungshebeln zu erreichen, kann statt der Vorwähldrucktasten 95 ein herkömmlicher Schaltknüppel am Boden der Fahrerkabine oder unterhalb des Lenkrades vorgesehen sein, durch dessen Betätigung auf die herkömmliche Art und Weise dieselbe Vorwahl erfolgt, wie sie durch Betätigen einer der Drucktasten 95 geschieht.

Die Torrichtung nach Fig. 1 kann auch derart ausgestaltet werden, daß statt der von Hand erfolgenden Vorwahl und Auslösung eines Gang- oder Stufenwechsels dieser selbsttätig entsprechend dem Betriebszustand des Fahrzeuges erfolgt, so daß ein vollautomatisches Getriebe verwirklicht ist. Dazu werden dem elektrischen Steuerteil 93 neben der Fahrgeschwindigkeit noch die Drehzahl des Motors 1 und die Gaspedalstellung aufgegeben.

Auf den Druckflüssigkeitsspeicher 34 kann dann verzichtet werden, wenn eine hinreichend leistungsfähige großvolumige Pumpe 35 verwendet wird. Jedoch ist die Verwendung, des Speichers 34 vorzuziehen, da dabei eine kleinere Pumpe 35 vorgesehen werden kann, und darüber hinaus auch bei stillstehender Pumpe 35 Druckflüssigkeit zur Verfugung steht. Im übri-

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gen kann es sich beim Speicher 34 um einen solchen handeln, der im Fahrzeug bereits für andere Zwecke sowieso vorhanden ist.

Bei den Drehzahlgebern 78, 79 handelt es sich vorzugsweise um Tachogeneratoren, deren Ausgangsspannungen oder Ausgangsfrequenzen in dem elektrischen oder elektronischen Steuerteil 93 miteinander verglichen werden, und zwar nach Maßgabe der vorgewählten Getriebestufe· Auf diese Weise kommt man mit zwei Drehzahlgebern 78, 79 aus, und muß nicht jedem Zahnrad 10, 15, 16 und 17 einen gesonderten Drehzahlgeber zuordnen, dessen Ausgangssignale mit den Ausgangssignalen des Drehzahlgebers 78 der Schaltmuffen 18, 19 zu vergleichen wären.

Beim erfindungsgemäßen Schalten ist es auch von besonderer Bedeutung, daß zur Erreichung des Synchronlaufs der beim Stufenwechsel miteinander in Eingriff zu bringenden Getriebeteile lediglich verhältnismäßig geringe Massen verzögert bzw. beschleunigt werden müssen, nämlich lediglich die Getriebenebenwelle 9 mit den Zahnrädern 11, 12, 13 und 14 sowie die damit kämmenden Zahnräder 10, 1.5, 16 und 17 und die Welle 5, an welcher das Zahnrad 10 befestigt ist. Dadurch wird eine extrem schnelle Geschwindigkeitsänderung dieser Teile erreicht, und zwar mit Hilfe eines gesonderten hydraulischen Aggregats 58, das wahlweise als Motor oder Bremse wirken kann. Statt des umsteuerbaren Hydromotors 58 kann auch ein umsteuerbarer Elektromotor, eine umsteuerbare Abgasturbine oder ein umsteuerbarer Schwungkraftmotor verwendet werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, nicht umsteuerbare Motore zu verwenden, die dann mit einer Bremseinrichtung an sich bekannter Bauart kombiniert werden müssen.

Durch die hydraulischen Aggregate 66, 69, 74 und 77 wird ein extrem schnelles Lösen der Kupplung 3 und ein so schnelles Schließen der Kupplung 3 erreicht, wie es für einen

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weichen Anschluß des Motors 1 an die Welle 5 gerade noch zulässig ist. Dadurch ist ebenfalls zur Verkürzung der Gesamtschaltdauer beigetragen. Statt der Einwegdrossel 77 kann zwischen Motor 1 und Kupplung 3 in die Welle 2 auch ein hydraulischer Drehmomentwandler oder eine hydraulische Kupplung eingeschaltet werden.

Die Kupplung 3 kann zusätzlich zu der in Fig. 1 wiedergegebenen und oben beschriebenen, vom Steuerteil 93 beeinflußten Betätigungsmöglichkeit oder stattdessen auf herkömmliche Art und Weise unmittelbar vom Fahrer mittels Kupplungspedal betätigt werden. Im ersten Fall ist in die Leitung 68 zwischen Ventil 69 und Einwegdrossel 77 ein Weohaelventil eingeschaltet, welches wahlweise das Ventil 69 oder einen vom Kupplungspedal betätigten Zylinder mit der Drossel 77 verbindet.

In den Pig. 2 bis 4 ist eine bevorzugte Bauform einer Schaltvorrichtung 7 für ein sechsstufiges Getriebe dargestellt. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugsziffern versehen, wie in Pig. 1. Abgesehen davon, daß die Vorrichtung nach Fig. 2 bis 4 drei Stellzylinder 29 mit jeweils zwei Vorventilen 52» 53 und zwei Hauptventilen 42, 43 aufweist, unterscheidet sie sich auch noch dadurch von der Vorrichtung 7 der Fig. 1, daß sie mit einem eigenen Druckflüssigkeitsspeicher 34' versehen ist und somit ohne Zwischenschaltung des Ventils 32 der Fig. 1 an die Druckflüssigkeitspumpe 35 und den Flüssigkeitsauffangbehälter 38 angeschlossen wird, so daß die Vorrichtung auch dann, wenn kein Schaltvorgang ausgeführt wird, unter Druck steht. Die Anordnung eines Ventils 32 ist bevorzugt, welohes in der Vorrichtung nach Fig. 2 bis 4 auf dieselbe noch zu beschreibende Art und Weise untergebracht werden könnte, wie die Ventile 42, 43 oder die Ventile 52, 53, wobei das Ventil 32 zwischen die Leitung 107' (Fig. 2) und das noch zu erörternd·

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Ventil 108 (lig. 2) einzuschalten ist, welches Yentil 108 von der leitung 107' weg druckmindernd wirkt, in umgekehrter Richtung das Strömungsmittel jedoch ungehindert fließen läßt. Die Leitung 54, 55 (Fig. 2) ist dann selbstverständlich nicht dem noch zu erörternden Rückschlagventil 107 unmittelbar nachgeschaltet, sondern geht parallel zum Ventil 108 vom Ventil 32 aus, das außerdem noch an die Rücklaufleitung 39 angeschlossen ist. Falls in den leitungen 44, 45 und 54, 55 (lig. 2) kein unterschiedlicher Druck herrschen soll, kann das Ventil 108 entfallen.

Bei der Vorrichtung nach Hg. 2 bis 4 sind die drei Stellzylinder 29 nebeneinander in Bohrungen eines Gehäuseteiles 97 eingesetzt und mittels je vier Zylinderschrauben 29' befestigt. Die Kolbenstangen 25 ragen durch einen lührungs- und Dichtungskörper 29^f ' hindurch und stehen über eine Gabel 23 mit einer in dem Gehäuseteil 97 gelagerten Schaltwelle 21 in Verbindung. Die Schaltwellen 21 tragen je einen Hocken 85 zur Betätigung von Mikroschaltern 82, 84 zur Gangrückmeldung sowie eines nicht dargestellten Schalters 83 zur Trennstellungsrückmeldung. Seitlich am Gehäuseteil 97 ist ein Klemmenkasten 97' für den Anschluß der elektrischen leitungen 86, 87» 88 der Mikroschalter 82, 83, 84 sowie der Leitungen 90, 90' befestigt·

Der Gehäuseteil 97 ist mit einem weiteren Gehäuseteil 98 über Stehbolzen 98 * sowie Paßstifte 98'' verbunden. Dieser Gehäuseteil 98 nimmt die Hauptventile 42, 43 und die Vorsteuerventile 52, 53 auf, von denen jeweils 2 zu einem Stellzylinder 29 gehören. Die Hauptventile 42, 43 sind nebeneinander in prallelen Bohrungen des Gehäuseteiles 98 eingebaut, während die elektro-magnetisoh betätigten Voreteuerventile 52, 53 eigene Gehäuse besitzen, die im Gehäuseteil 98 mittels Zylindersohrauben befestigt sind·

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Beiden Gehäuseteilen 97 und 98 ist ein gemeinsamer Deckelteil 99 zugeordnet und außerdem sind sie mit Paßflächen 100, 101 und Bohrungen 102, 103 für die Anbringung am Getriebegehäuse 104 versehen. Die Flüssigkeitsleitungen zwischen den Hauptventilen 42, 43 und den Zylindern 29 und zwischen den Hauptventilen 42, 43 und den Vorventilen 52, 53 sind in die Gehäuseteile 97 und 98 sowie die Zylinder 29 eingearbeitet. An den Gehäuseverbindungsflächen sind Dichtungsringe 105 vorgesehen.

Seitlich am Gehäuseteil 98 ist ein Anschlußkörper mittels Zylinderschrauben befestigt. Der Anschlußkörper 106 weist nach außen Anschlußbohrungen für die Rücklaufleitung und die von der Pumpe 35 kommende leitung 35' auf und trägt außerdem einen Druckflüssigkeitsspeicher 34^!. Auf der Anlagefläche am Gehäuseteil 98 münden die Anschlüsse für die Leitung 54, 55 zu den Vorventileri 52, 53, für die Leitung 44, 45 zu den Hauptventilen 42, 43 und für die Rücklaufleitung 46, 47, 56, 57 der Ventile 42, 43, 52, 53. In dem Anschlußkörper 106 sind zwei Rückschlagventile angeordnet. Das erste Rückschlagventil 107 verhindert ein Entladen des Druckspeichers 34' in die Leitung 35'· Das zweite Rückschlagventil 108 hält den Druck in der Leitung 54, 55 wenige Atmosphären über dem Druckniveau der Leitung 44, 45. Die Druckflüssigkeit des Speichers 34' kann ungehindert durch die Leitung 54, 55 zu den Vorventilen 52, 53 strömen.

Die Vorventile 52, 53 sind, wie aus Mg. 4 besonders deutlich hervorgeht, in einer gesonderten Vertiefung 109 des Gehäuseteils 98 oberhalb der Hauptventile 42, 43 parallel zu diesen und zueinander befestigt, wobei die Vertiefung 109 an eine Vertiefung 110 im ersten Gehäuseteil 97 anschließt, welche die Schalter 82, 84 trägt und zusammen mit der anderen Vertiefung sowie dem Deokelteil 99 einen geschlossenen Raum

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bildet,- der zur Verhinderung von Kondenswasserbildung mit Öl gefüllt ist.

Die Vorrichtung nach 3Pig. 2 bis 4 wird auf dem Getriebegehäuse 104 (l'ig. 1) anstelle des gesamten oder auch nur eines Teils des Gehäusedeckels befestigt und die Hauptleitungen 39» 35' angeschlossen. Eine weitere Verlegung von Rohren ist nicht erforderlich, da alle sonstigen Leitungen in die Gehäuseteile 97, 98 und die Zylinder 29 eingearbeitet sind. Die Montage der Vorrichtung kann zweckmäßigerweise so aufgegliedert werden, daß der Gehäuseteil 97 nebst Zylindern 29 und der Gehäuseteil 98 in getrennten Montage gruppen vormontiert und kontrolliert werden, und die Schlußmontage nur noch in der Verschraubung der beiden Gehäuseteile 97, 98 besteht.

Das extrem schnelle Ausführen eines der-Vorrichtung 7 der Pig. 1 oder der Betätigungsanordnung 6S₁ 69, 74 und 77 vom elektrischen Steuerteil 93 aus gegebenen Befehles wird durch die Kombination zweier Maßnahmen erreicht, nämlich der Anordnung eines elektro-magnetisoh betätigten 2-Stellungs-3-Wege-Ventils, das in jeder Schalteteilung nur einen kleinen Querschnitt freigibt, und eines von diesem Magnetventil gesteuerten, hydraulisch betätigten 2-Stellungs-3-Wege-Ventils, welches in jeder Schaltstellung einen großen Querschnitt freigibt, für jede zu überwachende Flüssigkeitsleitung, mit der Ausbildung mindestens jedes Magnetventils, vorzugsweise jedooh auch jedes von diesem aus hydraulisch betätigten Ventils, als Sitzventil. Die Magnetventile können äußerst klein gewählt werden. Ihre entsprechend kleinen Wicklungen haben daher auch nur geringe Induktivitäten, so daß zum Aufbau der Magnetfelder nur sehr kurze Zeiten erforderlich sind. Da die von den Magnetventilen aus gesteuerten Hauptventile hydraulisch betätigt werden und nur eine kurze Leitung zwischen jedem Mag-

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netventil und dem ihm zugeordneten Hauptventil vorhanden ist, schalten diese Hauptventile praktisch gleichzeitig mit dem jeweils zugehörigen Magnetventil. Würde statt eines Magnetventils und eines diesem nachgeschalteten hydraulischen Ventils jede zu überwachende Leitung mit einem großen elektromagnetisch betätigten Ventil ausgestattet werden, so müßten diese infolge der größeren Durchflußvolumina entsprechend größere Magnete mit demgemäß hoch induktiver Wicklung haben. Der Aufbau der zum Schalten erforderlichen Magnetfelder würde beträchtliche Zeit erfordern, und zwar kann eine gegenüber der erfindungsgemäßen Anordnung jeweils eines Magnetventils und eines nachgeschalteten hydraulischen Ventils um das Vierbis Fünffache verlängerte Schaltzeit nicht unterschritten werden.

Eine weitere Verkürzung der reinen Schaltzeit wird durch die Ausgestaltung der in Rede stehenden Ventile als Sitzventile erreicht. Bei üblichen Ventilen mit zentrischen rotationssymmetrischen Steuerschiebern und um diese herum angeordneten ringförmigen Druckräumen ist eine positive Überdeckung der Druokräume durch die Steuerschieber erforderlich, um die Leokölverluste möglichst gering zu halten. Bei jeder Betätigung muß demgemäß zunächst der Weg dieser Überdeckung zurückgelegt werden, bevor der Steuerschieber einen Durohgang in der einen oder anderen Eiohtung freigibt. Hierzu ist zusätzliche Zeit erforderlich und der Magnet des Ventiles muß wegen des längeren Hubes entsprechend kräftig und mit demgemäß hoher Wicklungsinduktivität ausgebildet werden. Sitzventile besitzen demgegenüber keinen positiven Uberdeokungsweg der Versohlußglieder und somit einen kürzeren Arbeitshub. Ihre Magnete lassen sich damit kleiner und mit geringerer Wioklungeinduktivltät auebilden als bei den erwähnten Sohieberventilen. All dies ergibt eine beträchtliche weitere Herabsetzung der Sohaltzeit.

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Die Anordnung" des Ventils 32 vermittelt die Möglichkeit _% die Schaltvorriehtung 7 drucklos sein zu lassen, solange kein Schaltvorgang ausgeführt werden soll. Dadurch ist das gesamte Schaltgestänge dann unbelastet, so daß der Verschleiß an Sehaltgabeln und Schaltgliedern vermindert wird. Wie an sich bekannt, ist das Getriebe 6 mit lastvorrichtungen ausgestattet, in welche die Schaltmuffe 18 bzw. 19 in jeder ihrer drei Betriebsstellungen (Eingriff in das Zahnrad 10 bzw. 16} neutrale Mittelstellung} Eingriff in das Zahnrad 15 bzw. 17) einschnappt, und welche die Muffe 18 bzw. 19 federnd in jeder dieser Betriebsstellungen festhält. " -

Die Erfindung ist nicht nur bei Lastkraftwagen an-' wendbar, sondern bei allen Maschinen, Vorrichtungen, Einrichtungen, Geräten und Apparaten sowie Fahrzeugen, welche mit Getrieben ausgestattet werden. Insbesondere ist sie mit Vorteil bei Werkzeugmaschinen anwendbar.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   ί 1 ./Verfahren zum Schalten von mehrstufigen Zahnradwechselgetrieben, insbesondere für Lastfahrzeuge, wobei die zur Vermittlung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse axial verschieblichen Zahnräder bzw_e verzahnten Schaltglieder elektrohydraulisch verschoben werden, und wobei nach dem Auslösen eines Stufenwechsels das Ausrücken der wirksam gewesenen Stufe, das anschließende Zustandebringen des Synchronlaufs der für die gewählte Stufe in Eingriff zu bringenden Zahnräder bzw. Schaltglieder und das Einrücken derselben ineinander selbsttätig erfolgt, vorzugsweise einschließlich des Abkuppeins des Antriebsmotors vor dem besagten Ausrücken und eines neuerlichen Ankuppelns nach dem besagten Einrücken, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrücken der Zahnräder bzw. Sohaltglieder bei Eintreten ihres Synchronlaufs schlagartig durch den Kolben (26) eines hydraulischen Stellzylinders (29) vorgenommen wird, indem dieser Kolben (26) über eine verzögerungslos schaltende, zweistufige elektro-hydraulische Steuerung schlagartig mit einem zu seiner Verschiebung ausreichend großen Druckflüssigkeitsvolumen beaufschlagt oder davon entlastet wird.'

   2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine gesonderte schnelle Umlaufverzögerung bzw· -beschleunigung eines der beiden bei jedem Stufenwechsel miteinander in Eingriff zu bringenden Getriebeteile zur Erzielung ihres Synchronlaufs, während dessen die Verbindungen dieses Getriebeteiles zu dem dem Getriebe (6) vorgeschalteten Antriebsmotor (1) und zur dem Getriebe (6) nachgeschalteten anzutreibenden Welle zur Verzögerung bzw. Beschleunigung nur geringer Massen unterbrochen werden.

   3ο Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß (VJ.e zur Erzielung des Synchronlaufs der beiden bei jedem

   η fs

   - V

   Stufenwechsel miteinander in Eingriff zu "bringenden Getriebeteile vorzunehmende Umlaufverzögerung bzw. -beschleunigung eines der beiden Getriebeteile bei Erreichen der Trennstellung der zuvor eingerückt gewesenen Getriebeteile gestartet wird.

   4· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein elektrisches bzw. elektronisches Steuerteil vorgesehen ist, welches.von Hand und/oder selbsttätig in Abhängigkeit von der Motorbelastung und -drehzahl sowie der wirksamen Getriebestufe ausgelöst wird bzw. startet, und den selbsttätigen Ablauf jedes Stufenwechsels steuert, und wobei ferner eine Druckflüssigkeitsquelle sowie Stellzylinder vorgesehen sind, deren Kolben jeweils mit einem der beim Stufenwechseln zu bewegenden Getriebeteile verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder (29) jeweils mit mindestens einem hydraulisch betätigten 2-Stellungs-3-Wege-Hauptventil (42 j 43) über eine Leitung (40; 41) größen Innendurchmessers verbunden sind, welches außerdem an einen Druckflüssigkeitsspeicher (34) und an einen ■ Flüssigkeit sauf■-fangbehälter (38) über Leitungen (33,.44* 45 bzw. 38, 46, 47) großen Innendurchmessers angeschlossen ist und in jeder Schaltrichtung einen großen Querschnitt freigibt sowie durch ein elektro-magnetisohes 2-Stellungs-3-Wege-Vorventil (52 j 53) mit kleiner, an das Steuerteil (93) angeschlossener Erregerspule gesteuert ist, welches in jeder Sohaltriehtung nur einen kleinen Querschnitt freigibt und einerseits mit dem Betätigungszylinder (50ϊ 51) des Hauptventils (42? 43), andererseits mit dem Druckflüssigkeitsspeicher (34) und dem KLüssigkeitsauffangbehälter (38) über Leitungen (54» 55 bzw. 56, 57) kleineren- Innendurchmessers in Verbindung steht.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, daduroh gekennzeichnet, daß jedes axial bewegliche Zahnrad bzw« Schaltglied (18j 19) in zwei verschiedenen Getriebestufen in jeweils eine andere Ver-

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   zahnung (20)"einrückbar und mit einem Kolben (26) verbunden ist, welcher in einem Zylinder (29) in zwei Endlagen und eine Mittellage beweglieh ist, in welchen Zylinder (29) drei leitungen (31; 4-0; 41) großen Innendurchmessers münden, von denen eine mit dem Druckflüssigkeitsspeicher (34) und die zwei anderen mit je einem hydraulisch betätigten 2-Stellüngs-3-Wege-Hauptventil (42? 43) verbunden sind, welche beiden Hauptventile (42; 43) jeweils außerdem an den Druckflüssigkeitsspeicher (34) und an den ITüssigkeitsauffangbehälter (38) über leitungen (44, 45 bzw. 46, 47)' großen Innendurchmessers ange- (| schlossen sind und in jeder Schaltrichtung einen großen Querschnitt freigeben sowie durch ein elektromagnetisches 2-Stellungs-3-Wege-Yorventil (52; 53) mit kleiner, an das Steuerteil (93) angeschlossener Erregerspule gesteuert sind, welche beiden Vorvehtile (52; 53) jeweils in jeder Schaltriohtung nur einen kleinen Querschnitt freigeben und einerseits mit dem Betätigungszylinder (50; 51) eines der Hauptventile (42; 43), andererseits mit dem Druckflüssigkeitsspeicher (35) und dem Flüssigkeitsauffangbehälter (38) über Leitungen (54, 55 bzw« 56, 57) kleineren Innendurchmessers in Verbindung stehen, wobei die Haüptventile (42; 43) so gesteuert sind, daß in der Mittellage des Kolbens (26) zwei der in den Zylinder (29) mündenden leitungen (31; 40; 41) mit dem Druekflüssigkeitsspeieher (34) verbunden sind, während die dritte Leitung mit dem Auffangbehälter (38) in Verbindung steht, in der einen Endlage des Kolbens (26) alle drei Leitungen (31; 40; 41) mit dem Druckflüssigkeitsspeicher (34) Verbindung haben, und in der anderen Endlage des Kolbens (36) lediglich eine der Leitungen (31; 40; 41) mit dem Druokflüasigkeitsepeioher (34) und die restlichen zwei Leitungen mit dem Auffangbehälter (38) verbunden sind.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, daduroh gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (29) einen Ringansohlag (30) aufweist, welcher

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   den Zylinder (29) In einen vorderen Abschnitt, in welchem der mit dem zu bewegenden Zahnrad bzw. Schaltglied (18?. 19) verbundene erste Kolben (26) läuft, und in einen hinteren Abschnitt unterteilt, in welchem ein zweiter Kolben .(27) läuft, welcher bei Anlage am Bingansehlag (30) mit seiner Kolbenstange (28) soweit in den vorderen Zylinderabsohnitt hineinragt, daß der am freien Ende der Kolbenstange (28) anliegende erste Kolben (26) sieh in der Mittellage befindet, in welcher er gleiehweit vom Einganschlag (30) und von der vorderen Innenstirnfläche des Zylinders (29) entfernt ist, wobei der hintere Zylinderabsohnitt mindestens so lang ist,-daß bei Anlage des zweiten Kolbens· (27) an der hinteren Innenstirnfläche des Zylinders (29) das freie Ende, der Kolbenstange (28) gerade außerhalb des vorderen Zylinderabschnitts liegt, ferner die wirksame fläche des ersten Kolbens (26) auf seiner dem zweiten Kolben (27) zugewendeten Seite größer als auf der der vorderen Innen&tirnfläohe des Zylinders (29) zugewendeten Seite ist, und wobei weiterhin von den drei in den Zylinder (29) mündenden leitungen (31J 40; 41) großen Innendurchmessers die beiden jeweils mit einem Hauptventil (42* 43) ausgestatteten ,. leitungen (40} 41) in oder in der !Tähe der hinteren Innenstirnfläche des Zylinders (29) bzw. in der Nähe des Ringansohlages (30) münden, während die hauptventillose leitung (31) in oder in der Kahe der vorderen Innenstirnfläche des Zylinders (29) mündet·

   7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitungen (33) 31$ 44? 45 ϊ 54; 55) zwischen Druckflüssigkeitsspeicher (34) und Ventile (42; 43» 521 53) ein elektro-magnetisoh betätigtes 2-Stellungs-3-Wege-Ventil (32) eingeschaltet 1st, welches außerdem an den Flüssigkeit eauf fangbehält er (38) über eine leitung (39) angesohlossen ist, so daß in einer Sohaltrichtung der Druokflüeaigkeitsspeieher (34) und in der anderen Sohaltriohtung der flüssig-

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   keitsauffangbehälter (38) an di© Leitungen (31? 44; 45i 54! 55) zu den Ventilen (42f 45? 52a 53) und ä©n Zylinder (29) angeschlossen ist·

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 "bis 7? dadureh gekennzeichnet, daß die elektro-magnetisch betätigten Vorventile (52j 53) als Sitzventile ausgebildet sind.

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadureh gekennzeichnet, daß die hydraulisch-betätigten Hauptventile (42; 43) als Sitzventile ausgebildet sind.

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadureh gekennzeichnet,, daß eines der bei jedem Stufenwechsel in Synchronlauf zu bringenden Getriebeteile, welches bei abgekuppeltem Antriebsmotor (1) und ausgerückten Getriebestufen frei läuft, mit einem gesonderten, wahlweise beschleunigenden oder verzögernden, vom Steuerteil (93) beeinflußten Gerät verbunden ist·

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Gerät um ein hydraulisches Aggregat (58) handelt, welches als Motor oder Pumpe wirkt. ,

   12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadureh gekennzeichnet, daß das Aggregat (58) über zwei Leitungen (59; 60). mit einem elektro-magne ti sch betätigten, vom Steuerteil (93) gesteuerten 3-Stellungs-4-Wege-Ventil (61) verbunden ist, welches außerdem an den Druckflüssigkeitsspeicher (34) und an den Flüssigkeitsauffangbehälter (38) angeschlossen ist und in der ersten Schaltstellung die Leitungen (59; 60) mit dem Speicher (34) bzw. dem Auffangbehälter (38) in Verbindung setzt, in der zwei ten Schaltstellung diese Verbindungen unterbricht und die Leitungen (59; 60) miteinander verbindet, und in der dritten

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   Schalts tellurig sowohl die Verbindungen der Leitungen (59 > 60) zum Speicher (34) und Auffangbehälter (38) als auch untereinander unterbricht, wobei zwischen die leitungen (59? 60) parallel zum Aggregat (58) ein Überdruckventil (65) geschaltet ist, welches von der Ablaufleitung (60) zur Zuführleitung (59) des Aggregates (58)hin öffnet.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät aus einer gesonderten Bremseinrichtung und einem · gesonderten Motor zusammengesetzt ist.

   14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät mit der Nebenwelle (9) eines ' eine Haupt- und eine Nebenwelle (8 bzw. 9) aufweisenden Getriebes (6) verbunden ist.

   15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Getriebe (6) vorgeschaltete Reibungskupplung (3) von einem hydraulischen Stellzylinder (66) aus betätigbar ist, dessen Kolben (67) mit dem beweglichen Teil (4) der Kupplung (3) in Verbindung steht, wobei der Zylinder (66) mit einer vom Steuerteil (93) gesteuerten, elektromagnetisch betätigten Ventilanordnung (695 74) verbunden ist, die außerdem an den Druckflüssigkeitsspeicher (34) und den llüssigkeitsauffangbehälter (38) angeschlossen ist und in der einen Schaltstellung den Zylinder (66) mit dem Speicher (34), in der anderen Schaltstellung den Zylinder (66) mit dem Auffangbehälter (38) in Verbindung setzt.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ■ die Ventilanordnung aus einem hydraulisch betätigten 2-Stellungs-3-Wege-Hauptventil (69), das in jeder Schaltstellung einen großen Querschnitt freigibt, und aus einem elektro-magnetisoh betätigten 2-Stellungs-3-Wege-Vorventil (74) besteht,

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   welches in jeder Sohaltstellung nur einen kleinen Querschnitt freigibt und mit der kleinen Erregerapule an das Steuerteil (93)' angeschlossen ist, wobei daa Hauptventil (69) einerseits über eine Leitung großen Innendurchmessers an den Zylinder (66) und andererseits über leitungen (70; 71) großen Innendurchmessers an den Druckflüaaigkeitaapeicher (34) bzw. Flüssigkeitsauffangbehälter (38) angeachlossen ist, und das VOrventil (74) über Leitungen (73I 75» 76) kleineren Innendurchmessers, einerseits mit dem Betätigungszylinder (72) des Hauptventils (69), andererseits mit dem Speicher (34) bzw. Auffangbehälter (38) in Verbindung steht.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das elektro-mägnetisch betätigte Vorventil (74) als Sitzventil ausgebildet ist.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulisch betätigte Hauptventil (69) als Sitzventil ausgebildet ist.

   19· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung (68) zwischen Zylinder (66) und Ventilanordnung (69; 74) bzw. Hauptventil (69) eine lediglich vom Zylinder (66) weg wirksame Einwegdrossel (77) eingeschaltet igt.

   20. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 4 bie 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder (29) der bei jedem Stufenwechsel zu bewegenden Zahnräder bzw. Schaltglieder (18; 19) nebeneinander auf einem gemeinsamen Gehäuseteil (97) befestigt sind, der die Führungen und Abdichtungen für die Kolbenstangen (25). aufweist sowie die Schalter (82; 83J 84) für die Gangrückmeldung bzw· die Trennatellungsrückmeldung trägt, und der seinerseits auf einem zweiten Gehäuseteil (9&) befestigt ist,

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   welcher mit den Anschlüssen und den Vor- sowie Hauptventilen (52j 53 bzw. 42} 43) der Stellzylinder (29) versehen ist.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (97;-98) mit einem gemeinsamen Deokelteil (99) verbunden sind.

   22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse teile (97» 98) Passflächen (100; 101) und ,Bohrungen (102; 103) für ihre Anbringung am Getriebegehäuse (104) aufweisen.

   23· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (31; 40; 41) zu den Stellzylindern (29) in die beiden Gehäuseteile (97; 98) eingearbeitet und an den gegenseitigen Anlageflächen zwischen den Zylindern (29), dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (97; 98) durch eingesetzte Dichtungsringe (105) abgedichtet sind.

   24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein besonderer Anschlußkörper (106) für die Druckmittelzufuhr seitlich am zweiten Gehäuseteil (98) befestigt ist, der in der zur Pumpe (35) führenden Leitung mindestens zwei Rückschlagventile (107; 108) derart angeordnet aufweist, daß der Druck nach dem ersten Rückschlagventil (107) sowohl den Druckflüssigkeitsspeicher (34') als auch die Vorventile (52; 53) beaufschlagt und nach dem zweiten Rückschlagventil (108) zu den Hauptventilen·(42; 43) gelangt.

   25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stellzylinder (29) zwei Hauptventile (42; 43) und zwei Vorventile (52; 53) zugeordnet sind, wobei die Hauptventile (42; 43) in dem dem Getriebegehäuse (104) benachbarten unteren Teil des Gehäuseteils (98) in diesem>

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   selbst und parallel zueinander ausgebildet sind» während die Vorventile (52; 53) in einer gesonderten Vertiefung (109) des Gehäuseteils (98) oberhalb der Hauptventile (42; 43) parallel zu diesen und zueinander befestigt sind, welche Vertiefung (109) an eine Vertiefung (110) im ersten Gehäuseteil (97) anschließt, welche die Sehalter (82; 84) tragt und zusammen mit der anderen Vertiefung (109) sowie dem Deckelteil (99) einen geschlossenen Raum bildet, der zur Verhinderung von Kondenswasserbildung mit Öl gefüllt ist.

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