DE301431C

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Publication number: DE301431C
Application number: DENDAT301431D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf Zahnräderwechselgetriebe, bei denen. zum Ein- und Ausrücken der Wechselräder Schaltstangen Verwendung finden, und betrifft insbesondere eine Getriebeschaltvorrichtung der durch das Patent 296241 geschützten Bauart.

Bei diesen Getrieben erfolgt die Entriegelung der jeweilig einzurückenden Schaltstange und die Verriegelung der jeweilig nicht eirizurückenden Schaltstangen durch eine willkürliche Betätigung von Organen, die unabhängig von ■ dem die Schaltstangenbewegung regelnden Kupplungshebel zu bedienen sind. Für jede Schaltstange ist ein besonderes Riegelorgan vorgesehen, und es führen so viele voneinander unabhängige Leitungen zur gemeinschaftlichen, an einem geeigneten Orte untergebrachten Bedienungsstelle, wie Schaltstangen vorhanden sind.

Mit einer derartigen Anordnung sind noch verschiedene Nachteile verknüpft. Die mit der Zahl der Schaltstangen steigende Zahl der Leitungen wirkt unübersichtlich, und einfache Gestängeübertragungen sind wegen Platzmangel überhaupt nicht gut verwendbar. Außerdem kann jede Leitung sowie jedes der voneinander unabhängigen Riegelorgane Anlaß zu einer Störung geben, ohne daß Ort und Ursache immer rasch auffindbar sind. Die Erfindung bezweckt, diese Mängel zu beheben und die dem Patent 296241 entsprechenden Getriebe so zu vervollkommnen, daß sie größte Einfachheit mit völliger Betriebssicherheit vereinen. Den Erfindungsgegenstand bildet demgemäß ein für Kraftfahrzeuge bestimmtes Zahnräderwechselgetriebe mit Schaltstangen nach Patent 296241, bei dem die Entsicherung und Sicherung der jeweilig ein- oder auszurückenden Schaltstange durch die Bewegung eines sämtlichen Schaltstangen gemeinschaftlichen Organes erfolgt, das unabhängig von dem die Bewegung der Schaltstangen regelnden Kupplungshebel durch eine besondere Steuerung zu bedienen ist.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigen:

Fig. ι bis 3 einen senkrechten Längsschnitt, eine teilweise im Schnitt gehaltene Draufsicht und den oberen Teil eines senkrechten Quer-Schnittes eines 4-stufigen Kraftwagenwechselgetriebes mit gemeinschaftlicher verschiebbarer Steuerungsschiene und Drahtzugsteuerung,

Fig. 4 in größerem Maßstabe einen Querschnitt durch die Steuerung,

Fig. 5 eineiv der Fig. 1 entsprechenden Teil schnitt nach 5-5 der Fig. 2,

Fig. 6 einen der Fig. 1 entsprechenden Teilschnitt mit geänderter Einzelheit,

Fig. 7 einen dem unteren Teil der Fig. 3 entsprechenden Schnitt mit geänderter Einzelheit,

Fig. 8 bis 10 den Fig. 1 bis 3 entsprechende Darstellungen eines 4-stufigen Kraftwagenwechselgetriebes mit gemeinschaftlicher verdrehbarer Steuerungswelle und Gestängesteuerung,

Fig. 11 in größerem Maßstabe eine Einzelheit, und

Fig. 12 einen der Fig. 8 entsprechenden Teilschnitt mit geänderter Einzelheit.

Die Fig. 1 und 2 sowie 8 und 9 entsprechen im allgemeinen den Fig. 1 und 2 der Patentschrift 296241. Doch sind zur Erzielung größerer Deutlichkeit gewisse Einzelheiten in Wegfall gekommen und dafür die der Erfindung entsprechenden Neuerungen aufgenommen. Für die nicht geänderten Einzelteile sind die ursprünglichen Bezugszeichen beibehalten.

In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 3 und 8 bis 10 sind -im Getriebekasten A eine Hauptwelle B, eine Vorgelegewelle C und eine Zwischenwelle D gelagert. Das vordere Ende der Hauptwelle B kann mittels eines auf ihr verschiebbaren Reibkegels E mit einem auf der Motorwelle sitzenden Schwungrade G gekuppelt werden. Der Reibkegel steht unter der Wirkung einer Druckfeder F und wird durch einen Fußhebel / bedient. Das hintere Wellenende kann sich im allgemeinen frei in dem ihm zugekehrten Ende einer zur Hinterachse führenden Übertragungswelle K drehen. Die Wellen B, C und D sind genutet und tragen die mittels Muffen verschiebbaren Radsätze zum Einschalten von 4 Vorwärtsgeschwindigkeiten und einer Rückwärtsgeschwindigkeit.

Zum Verschieben der Radsätze dienen fünf im oberen Teile des Getriebekastens A gelagerte Schaltstangen O^r, O¹, O², O³, 0\ die mit je einem schleifringartig ausgebildeten Arme die Muffe" des zugeordneten Radsatzes umfassen. Jede Schaltstange sucht sich unter dem Einfluß einer auf sie einwirkenden Druckfeder P'\ P¹, P², P³, Pⁱ aus ihrer vorderen Ruhestellung nach hinten in die Arbeitsstellung zu verschieben, in der das zugehörige Wechselräderpaar eingerückt ist. Andererseits kann man mit einer am Fußhebel / befestigten Querschiene i^s die nahe ihrem vorderen Ende nasenartig verstärkten Schaltstangen nach vorn ziehen, wenn man den Fußhebel entgegen der Wirkung der Kupplungsfeder F beim Entkuppeln nach vorn drückt.

Um die bisher beschriebene, dem Hauptpatent völlig entsprechende Anordnung gemäß der Erfindung auszugestalten, gibt es verschiedene Möglichkeiten.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 5 trägt jede Schaltstange etwa in der Mitte einen Keil o'^r ,o'¹, o'², o'^s, o'⁴. Quer zu den Schaltstangen und unmittelbar über ihnen ist im Deckel des Getriebekastens A eine unter der Wirkung einer Druckfeder 1 stehende Riegeischiene Q' verschiebbar angeordnet, die fünf zum Durchlassen der Keile dienende Quernuten q'¹ besitzt. Die Quernuten sind gegenüber den Keilen so versetzt, daß jeweilig immer nur ein Keil freien Durchgang durch die Riegelschiene erhalten kann. Gegen deren freies Ende vermag sich das freie Ende des Druckdrahtes U eines Bowdenzuges U' zu stützen, der zu einem an einem Steuerrade 2 vorgesehenen Schaltkasten V führt. Der Draht U ist an einem Hohlkolben u^x befestigt, den eine Druckfeder Y nach unten zu drücken sucht. Die Kraft der Feder Y ist größer als die der Feder 1. Der Kolben u¹ kann entgegen der Wirkung der Feder Y durch einen mit einem Bund x' versehenen Steuerknopf X nach oben gezogen werden. Der Steuerknopf X besitzt sechs Einrillungen x'\ x°, x¹ x², x³, x¹¹. Von diesen kann jeweilig eine zum Eingriff mit einem am Steuerrade 2 befestigten Anschlagbolzen 2' gebracht werden.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei von der aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlichen Anordnung ausgegangen, in der sich die einzelnen Teile befinden, wenn alle Übersetzungen ausgeschaltet sind, der völlig nach vorn gedrückte Fußhebel die fünf Schaltstangen in der vordersten Lage hält und der Steuerknopf X mittels seiner zweituntersten, dem Leerlauf entsprechenden Einrillung x° in Eingriff mit dem Anschlagbolzen 2' steht. Die Riegelschiene Q' sperrt dann sämtliche Schaltstangen. Diese können sich daher beim Loslassen des Fußhebels / nur um die kleine Sicherheitsstrecke zurückbewegen, die dem Abstände der Keile von der Riegelschiene entspricht. Letztere könnte sich bei stärkeren Erschütterungen verschieben und einer der Schubstangen den Weg zum Einrücken eines Räderpaares freigeben. Um das zu verhindem, besitzt sie eine aus Fig. 2 und 5 ersichtliche kurze Aussparung q'², in die der Keil o'² der Schaltstange O² beim Loslassen des Fußhebels / eintritt und eine Sperrung der Riegelschiene bewirkt, während das Getriebe leer läuft.

Will man demnächst mit der niedrigsten Geschwindigkeit fahren, so drückt man den Steuerknopf X um eine Stufe tiefer, so daß die Einrillung X¹ mit dem Anschlagbolzen 2' in Eingriff kommt. Schiebt man den Fußhebel / nach vorn, so wird die bis dahin durch den Keil o'² an einer Bewegung verhinderte Riegelschiene Q' entsperrt. Unter der Wirkung der Feder Y verschiebt sie sich so weit in den Getriebekasten A₁ bis der Hohlkolben u^l wieder am Bunde x¹ anliegt und

gleichzeitig dem Keile o'¹ die zugehörige Quernut q'¹ gegenübersteht. Beim Freigeben des Fußhebels gleitet dann die Schaltstange O¹ unter der Wirkung der Feder P¹ nach hinten und rückt den ersten Geschwindigkeitsgang ein. Gleichzeitig sichert der zum Teil noch in der Quernut befindliche Keil ο'¹ die Riegelschiene Q' gegen jede Verschiebung. Soll nun z. B. der Rückwärtsgang eingeschaltet werden, so zieht

ίο man den Steuerknopf X so weit als möglich nach oben, so daß die Einrillung x^r mit dem Anschlagbolzen in Eingriff kommt. Dadurch wird entgegen der Wirkung der Feder Y auch der Hohlkolben u¹ und der Draht U entsprechend hoch gezogen, so daß sich das freie Ende des Drahtes U von der Riegelschiene Q' löst. Letztere ist vorläufig aber noch durch den Keil ο'¹ gesperrt. Erst beim Vorschieben des Fußhebels / wird mit dem Vorwärtsziehen der Schaltstange O¹ die Sperrung aufgehoben. Die Riegelschiene Q' tritt dann unter der Wirkung der Druckfeder 1 so weit aus dem Gehäusekasten A heraus, bis sie wieder zum Anschlag mit dem Ende des Druckdrahtes U gelangt. In dieser Stellung steht dem Keile o'^r der Schaltstange O^r eine Quernut q'¹ gegenüber. Beim Freigeben des Fußhebels gleitet daher die Schaltstange O¹' unter der Wirkung der Feder P'' nach hinten und rückt den Rückwärtsgang ein. Die Riegelschiene Q' aber wird durch den noch zum Teil in ihr befindlichen Keil 0"' gegen eine Verschiebung gesichert,

In dieser Weise läßt sich jeder der fünf Gänge sowie der Freilauf nach Belieben einschalten und die Schaltung zu einer beliebigen Zeit vorbereiten. Doch kann selbstverständlich auch die Wahl der neuen Geschwindigkeit gleichzeitig mit dem Vorwärtsbewegen des Fußhebels oder erst unmittelbar vor dessen Loslassen erfolgen. Der Vorteil der den Erfindungsgegenstand bildenden Einrichtung gegenüber der nach dem Hauptpatent besteht in der großen Einfachheit und" der dadurch bedingten Betriebssicherheit. Während bei dem ursprünglichen Getriebe fünf Leitungen und ebensoviele voneinander unabhängige Sicherungsvorrichtungen erforderlich waren, erreicht man beim Gegenstande vorliegender Erfindung den erstrebten Zweck mit nur einer Leitung und nur einem Sicherungsorgan.

An Stelle der Sicherung durch Keile und eine genutete Riegelstange sowie anstatt des Drahtzuges lassen sich auch andere geeignete Sicherungsvorrichtungen und Fernübertragun-■ gen für das Sicherungsorgan verwenden. · So kann man z. B. eine Riegelschiene mit Löchern q'³ und Schaltstangen mit eingesetzten fingerartigen Sicherungsstiften o¹ benutzen, wie aus Fig. 6 zu ersehen ist. Auch kann zum Verschieben der Riegelschiene eine elektrische Fernsteuerung ähnlich der nach Fig. 7 zur Anwendung kommen. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht nur das äußerste Ende q'¹ der übrigens nicht unter der Einwirkung einer Feder befindlichen Riegelschiene Q' aus magnetischem Stoffe. Es wird umschlossen von einer sechsteiligen Drahtspule V" und verschiebt sich jeweilig nach dem Spulenabschnitt, der entsprechend der Einstellung am Schaltkasten von Strom durchflossen wird. Um elektrischen Strom zu sparen, kann in die gemeinschaftliche Rückleitung ein Stromunterbrecher eingeschaltet sein, der nur geschlossen ist, wenn sich der Fußhebel in der vorderen Stellung befindet. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 bis 11 besitzt jede Schaltstange O^r bis O⁴ eine kreisbogenartige Aussparung 0", in die je eine auf einer Riegelwelle Q" befestigte Scheibe q" mit etwas Spiel einzugreifen vermag, wenn sich die zugehörige Schaltstange in der vordersten Stellung befindet.

Von jeder der fünf Scheiben q" ist ein einem Zentriwinkel von 60° zugehöriger Kreisabschnitt abgetrennt. Die Scheiben zeigen eine solche gegenseitige Versetzung, daß die fünf Schnittflächen den Seiten eines regelmäßigen sechsseitigen Prismas angehören. Im übrigen sind die Verhältnisse so- gewählt, daß bei jeder der fünf Scheiben die Schnittfläche, wenn sie völlig nach oben gekehrt ist, eben unterhalb der Unterkante der zugeordneten Schaltstange verläuft. Letztere kann dann einerseits ungehindert aus der vorderen Ruhestellung in die hintere Arbeitsstellung gleiten. Andererseits hindert sie, so lange sie nicht durch den Fußhebel / wieder in die vordere Ruhestellung gezogen ist, jede Drehbewegung der Riegelwelle Q". Die Riegelwelle steht an dem einen Ende durch ein Zahnrad q"² mit einem am Gehäusekasten A gelagerten Zahnbogenhebel U" iri Eingriff. Der Zahnbogenhebel U" erhält seinen Antrieb durch eine Übertragungsstange V", die in ihrem mittleren Teil als Gleitrahmen für einen mit dem Steuerhebel X" zwangläufig verbundenen Stein x" ausgebildet ist. Zwei beiderseits des Steines x" im Gleitrahmen angeordnete, zweckmäßig gleichstarke Federn Y" suchen den Rahmen in seiner Mittellage gegenüber dem Stein zu erhalten. Der Steuerhebel X" kann gegenüber einer Führung 2" auf die der jeweilig gewünschten Geschwindigkeit entsprechende Lage eingestellt werden. ,

Die Wirkungsweise entspricht völlig der nach dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel mit dem einzigen Unterschiede, daß das gemeinschaftliche Verriegelungsorgan Q" in die verschiedenen Stellungen nicht verschoben, sondern verdreht wird.

Im Leerlauf befinden sich alle Schaltstangen

in ihrer gesperrten vorderen Lage (vgl. Fig. 9), in der sie mit ihren Aussparungen die nicht abgeschnittenen Teile der Scheiben q" umschließen. Damit keine willkürliche Drehung der Riegelwelle Q" erfolgen kann, die etwa einer der Schaltstangen den Weg zum Einrücken eines Räderpaares freigeben würde, ist eine in Fig. 11 näher dargestellte Vorkehrung getroffen: Eine der Schaltstangen, z. B. O⁴, trägt kurz vor ihrer Aussparung 0" eine seitliche Platte o"¹ mit einem' nach rückwärts gerichteten Schlitze o"². Die zugeordnete Scheibe q" besitzt einen Bolzen q"¹, der in der Bahn des Schlitzes o"² Hegt, wenn die Schaltwelle Q" auf Leerlauf eingestellt ist. In der vorderen Stellung des Fußhebels / und damit der Schaltstange O⁴ befindet sich die Platte o"¹ außer dem Bereich des Bolzens q"¹, wie der strichpunktierte Linienzug erkennen läßt. Beim Loslassen des Fußhebels geht die Schaltstange O⁴ um eine Sicherheitsstrecke in ihre Ruhestellung zurück, in der sie sich mit dem vorderen Teile ihrer Aussparung 0" gegen die Scheibe q" stützt. Wie Fig. 11 erkennen läßt, befindet sich dann der Bolzen q"¹ in dem Schlitze o"², so daß jede Drehung der Welle Q" ausgeschlossen ist.

Die gegenseitige Sicherung der Schaltstangen und der Riegelwelle kann im übrigen auch erfolgen, ohne daß man die Schaltstangen durch Einarbeiten von Aussparungen schwächen muß. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 z. B. besitzt jede Schaltstange O einen nach unten gerichteten Ansatz mit einem seitliehen Gleitstück 0. In denselben Ebenen wie die Gleitstücke befindet sich je eine auf der Riegelwelle Q" befestigte Scheibe q"^% mit einem der Schaltstangenverschiebung angepaßten Schlitze q"³.- Es kann daher bei entsprechender Einstellung der Riegelwelle nach dem Loslassen des Fußhebels jeweilig eine Schaltstange ungehindert zurückgehen und den gewünschten Gang einschalten. Der Vorteil dieser Anordnung gegenüber der nach Fig. 8 bis 11 besteht darin, daß der Verdrehungswinkel der Riegelwelle beim Übergang von einer Geschwindigkeit zur nächsten verhältnismäßig gering ist, denn die Verdrehung am Scheibenumfang muß nur der Schlitzbreite angepaßt sein. Die Riegelwelle kann im übrigen ebenso leicht durch eine Drahtzug- oder elektrische Fernsteuerung bedient werden, wie umgekehrt eine Riegelschiene durch eine Fernsteuerung mittels Gestänge verschoben werden kann. _m

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Für Kraftfahrzeuge bestimmtes Zahnräderwechselgetriebe mit . .Schaltstangen nach Patent 296241, dadurch gekennzeichnet, daß die Entsicherung und Sicherung der jeweilig ein- oder auszurückenden Schaltstange durch die Bewegung eines sämtlichen Schaltstangen gemeinschaftlichen Organes erfolgt, das unabhängig von dem die Bewegung der Schaltstangen regelnden Kupplungshebel durch eine besondere Steuerung zu bedienen ist.

2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelorgan für die Schaltstangen durch eine elektrische, zweckmäßig zu beliebiger Zeit vorzubereitende Fernbetätigung in die jeweilig gewünschte Stellung übergeführt wird.

3. Zahnräderwechselgetriebe mit einem drehbaren oder verschiebbaren gemeinschaftlichen Riegelorgan für die Schaltstangen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelorgan federbelastet ist und daß seine Überführung in die verschiedenen zur Freigabe der jeweilig einzurückenden Schaltstange nötigen Stellungen vermittels eines Drahtzuges erfolgt.

4. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch ι oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer an sich bekannten kraftschlüssigen Übertragung das Überführen des Riegelorgans in die zur Entsicherung einer beliebigen Schaltstange nötige Stellung schon zu einer Zeit vorbereitet werden kann, da das Riegelorgan noch durch die jeweilig eingerückte Schaltstange verriegelt ist.

5. Zahnräderwechselgetriebe mit einem verschiebbaren Riegelorgan nach Anspruch. i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelorgan mehrere der Zahl der Schaltstangen oder Schaltstangengruppen entsprechende, gegenüber den einzelnen Schaltstangen verschieden versetzte Quernuten besitzt.

6. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelorgan in der dem Freilauf entsprechenden Stellung durch eine der Schaltstangen verriegelt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.