Einrichtung zum selbsttätigen Synchronisieren und Kuppeln zweier Kupplungsorgane. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zum selbsttätigen, durch Betätigung eines Schaltgliedes veranlassbaren Synchronisieren und Kuppeln zweier gleich achsiger rotierender Kupplungsorgane, von denen eines axial verschiebbar ist.
Solche Vorrichtungen sind insbesondere bei Kraftanlagen beispielsweise von Fahr zeugen von Vorteil, welche Kraftanlagen einen Motor und ein Wechselgetriebe um fassen, in dem verschiedene Übersetzungs verhältnisse durch Kuppeln und Entkuppeln von Wellen und Zahnrädern hergestellt werden.
In den heute üblichen Kraftanlagen dieser Art ist ausser den im Getriebe vorge sehenen Schaltkupplungen noch eine be sondere Kupplungsvorrichtung zwischen Mo tor und Getriebe vorhanden. Zum Umschal ten von einem Übersetzungsverhältnis auf das andere ist es notwendig, die Motor leistung zu vermindern, die letztgenannte Kupplungsvorrichtung sowie die Kupplungs vorrichtungen zwischen den bisher gekuppel- ten Getriebeorganen im Sinne des Entkuppelns zu betätigen, einen Augenblick zu warten, die für das neue Übersetzungsverhältnis vor gesehenen Getriebeorgane zu kuppeln, das Getriebe wieder mit dem Motor zu kuppeln, und die Motorleistung wieder zu erhöhen.
Beim Umschalten auf einen niedrigeren Gang ist noch bei entkuppeltem Motor die Motorleistung vorübergehend zu erhöhen (sog. Zwischengas). Das Abschätzen des richtigen Zeitpunktes für das Kuppeln der Getriebeorgane, in dem die Drehzahlen der zu kuppelnden Organe annähernd gleich sein sollen, erfordert längere Übung.
Es gibt auch sogenannte synchronisierte Getriebe, die mit Hilfe von Reibungskupp- < lungen-erlauben, die zu kuppelnden Organe vor dem Kupplungsvorgang auf gleiche Drehzahl zu bringen, aber die übrigen Betätigungsvorgänge mit Ausnahme des Zwischengasgebens bleiben jedoch erforder-, lieh, und beim Kuppeln der genannten Organe muss das Schaltglied einen Augenblick in einer Zwischenstellung gehalten werden. Die zu beschleunigenden Massen sind verhältnis mässig gross, so dass die Kupplungsvorrichtun gen zur Aufnahme der Massenkräfte reich lich bemessen werden müssen.
Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Einrichtung macht bei entsprechender Ausbildung die Anordnung ; einer besonderen Kupplungsvorrichtung zwischen Motor und Getriebe sowie die Beobachtung von Pausen in der Betätigung des Schaltgliedes während des Übersetzungs wechsels überflüssig. Diese Einrichtung ist gekennzeichnet durch ein Sperrglied, das, wenn die Drehzahlen der Kupplungsorgane beim und nach dem Betätigen des Schalt gliedes im Sinne des Einkuppelns, nicht miteinander übereinstimmen, . vom einen Kupplungsorgan durch Reibung derart in bezug auf das andere Kupplungsorgan ver dreht wird, daB es das axial verschiebbare 'Kupplungsorgan an der Kupplung mit dem andern verhindert.
Eine bevorzugte, in eine Anlage mit einem Motor eingebaute Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes umfasst auch ein in den Motor eingebautes Mittel zur Be einflussung der Motorleistung und eine Vor richtung, die beim Betätigen des Schalt gliedes das genannte Mittel in eine Stellung bringt, bei der es die Motorleistung gegen über der Leistung vermindert, die der Motor ohne diese Beeinflussung abgäbe. Bei Ver wendung einer solchen Einrichtung ist der Bedienende auch der Sorge um die Beein flussung der Motorleistung während des Übersetzungswechsels enthoben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes so weit dargestellt, als es zum Verständnis der Er findung erforderlich ist.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Synchro nisieren und Kuppeln zweier Paare von Kupplungsorganen versehenes Element eines Wechselgetriebes, wobei ein Teil dieses Längsschnittes einen Schnitt nach Linie I-I von Fig. 4 darstellt.
Fig. 2 zeigt eine Einzelheit des Getriebe elementes nach Fig. 1, in Richtung des Pfeils Il von Fig. 1 gesehen.
Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie III III von Fig. 2.
Fig. 4 zeigt Teile des Getriebeelementes nach Fig. 1 im Grundriss, wobei auch Teile eines zweiten Getriebeelementes eingezeichnet sind.
Fig. 5 ist eine Ansicht einiger Teile des Getriebes, in Richtung des Pfeils V von Fig. 4 gesehen, und einer Regelvorrichtung der Kraftmaschine.
Fig. 6 bis 11 zeigen schematisch je meh rere Einzelheiten in verschiedenen, in jeder Figur einander zugeordneten Stellungen.
Das in Fig. 1 dargestellte Getriebeelement bildet für sich ein Wechselgetriebe, mit dem eine Abtriebswelle wahlweise direkt mit einer Antriebswelle gekuppelt oder über zwei Zahnräderpaare derart in Antriebsverbin- dung gebracht werden kann, dass sie reit einer von der Drehzahl der Antriebswelle verschiedenen Drehzahl angetrieben wird.
Das Getriebe kann mehrere solcher Elemente umfassen, wobei beispielsweise die Ab triebswelle des ersten Elementes zugleich die Antriebswelle des zweiten bildet, so dass zwischen der Antriebswelle des ersten und der Abtriebswelle des zweiten wahlweise eine direkte Kupplung und drei weitere Über setzungsverhältnisse hergestellt werden kön nen, und so weiter.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Antriebswelle. die von einem nicht gezeichneten Motor regelbarer Leistung angetrieben wird. 2 ist eine zur Antriebswelle 1 parallele Vorgelege- welle, und 3 ist die mit der Antriebswelle 1 gleichachsige Abtriebswelle des Getriebes, die die Leistung vom Getriebe auf eine Arbeitsmaschine, auf die Treibräder eines Kraftfahrzeuges oder dergleichen überträgt. Auf der Abtriebswelle 3 ist frei drehbar ein Zahnrad 4 gelagert, das mit einem auf der Vorgelegewelle 2 aufgekeilten Zahnrad 5 in ständigem Eingriff steht.
Die Antriebswelle 1 trägt ihrerseits ein mit ihr drehfest ver bundenes Zahnrad 6, das mit einem zweiten auf der Vorgelegewelle 2 aufgekeilten Zahn rad 7 kämmt. Auf ihren einander zugewand ten Stirnseiten tragen die Zahnräder 4 und 6 je einen Kupplungsklauenkranz B. Die Ab triebswelle 3 erstreckt sich über das Zahn rad 4 hinaus in eine Bohrung 9 der Antriebs welle 1 und ist auf ihrem zwischen den Zahn rädern 4 und 6 gelegenen Teil mit Längs nuten 10 versehen. Auf diesen Teil der Welle 3 ist eine Kupplungshülse 11 aufgeschoben, deren Bohrung längslaufende, in die Nuten 10 eingreifende Vorsprünge aufweist, so dass die Hülse 11 auf der Welle 3 längsverschieb bar sitzt, aber drehfest mit ihr gekuppelt ist.
Die Stirnseiten der Kupplungshülse 11 wei sen je einen Klauenkranz 12 auf, von denen durch Längsverschiebung der Hülse wahl weise der eine mit dem Klauenkranz 8 des Zahnrades 6 oder der andere mit dem Klauenkranz s des Zahnrades 4 in Eingriff gebracht werden kann; zwischen diesen beiden Endstellungen kann die Kupplungs hülse 11 auch, wie gezeichnet, eine Mittel stellung einnehmen, bei der ihre beiden Klauenkränze 12 ausser Eingriff sind.
In eine Radialbohrung der Kupplungshülse 11 ist eine Stahlkugel 1.3 eingelegt, die von einer Feder 14 in der gezeichneten Mittelstellung der Kupplungshülse 11 in eine Vertiefung 15, in den beiden genannten Endstellungen der Hülse 11 in je eine von zwei Vertiefungen 16 der Abtriebswelle 3 gedrückt wird und die Kupplungshülse 11 gegen unbeabsichtigte Längsverschiebung sichert.
Auf den einander zugewandten Seiten der Zahnräder 4 und 6 ist ferner je eine ring förmige Reibungsscheibe 17 aufgeschraubt. deren innerer Rand mit. Ausschnitten für den Durchlass der Klauen des zugehörigen Klauenkranzes 8 versehen ist. Gegenüber diesen Reibungsscheiben befindet. sich je ein zur zugehörigen Reibungsscheibe koaxialer Druckteller 18 mit einer Nabe 19, die ihn so wohl auf dem Umfang des entsprechenden Klauenkranzes 8 wie auch auf dem der Kupplungshülse 11 zentriert. Um einen raschen Ablauf der selbsttätigen Schaltvor gänge zu ermöglichen, ist es von Vorteil. die Kupplungshülse 11 und die Druckteller 18 möglichst leicht auszuführen.
In die Wand der Nabe 19 ist ein Ausschnitt 20 gefräst, dessen Form aus Fig. 2 ersichtlich ist und in den das vorstehende, seitlich abgeflachte Ende 21 (Fig. 3) eines radial in die Kupplungs hülse 11 eingepressten Stiftes 22 hineinragt. Zwischen jedem der Druckteller 18 und einer in der Längsmitte der Kupplungshülse 11 fest auf dieser sitzenden beidseitig als Feder teller ausgebildeten Scheibe 23, ist eine kegelige Schraubenfeder 24 angeordnet, die den betreffenden Druckteller 18 gegen die Rei bungsscheibe 17 zu drücken sucht.
Der Aus schnitt 20 ist jedoch so ausgebildet, dass das Stiftende 21 durch Anliegen am hintern Ende 25 des Ausschnittes den Druckteller 18 an der Berührung mit der Reibungsscheibe<B>17</B> ver hindert, solange sich die Kupplungshülse 11. in der gezeichneten Mittelstellung befindet. Die Flanken des Ausschnittes 20 weisen je einen Anschlag 26 bzw. 27 auf, auf den das Stiftende 21 trifft, wenn die Kupplungshülse 1.1 aus der gezeichneten Mittelstellung gegen ihre Endstellung auf der betreffenden Seite verschoben wird, während das erwähnte Stiftende 21 und die betreffende Flanke des Ausschnittes durch ein zwischen Kupplungs hülse 11 und Druckteller 18 übertragenes Drehmoment gegeneinander gedrückt wer den.
Der Anschlag 26 in der Flanke des Ausschnittes, an die sich das Stiftende 21 anlegt, wenn das Drehmoment vom Druck teller 18 auf die Kupplungshülse übertragen wird, ist dem hintern Ende 25 der Ausschnit tes 20 etwas näher als deiAnschlag 27 in der Flanke, an die sich das Stiftende bei Über tragung des Drehmomentes in umgekehrter Richtung anlegt. .Wenn das Stiftende am einen oder andern Anschlag ansteht, während der Druckteller 18 bereits die Reibungsscheibe 17 berührt, greift der Klauenkranz 12 am betreffenden Ende der Kupplungshülse 11 noch nicht in den ihm gegenüberstehenden Klauenkranz 8 des Zahnrades 4 bzw. 8 ein.
Dies ist erst der Fall, wenn das Stiftende 21 zwischen den Anschlägen 26 und 27 hindurch in Richtung gegen das Vorderende 28 des Ausschnittes 20 weiter vorgerückt ist.
Der Rand der mit der Kupplungshülse 11 fest verbundenen Scheibe 23 greift in eine Gabel 29 ein, deren Schaft 30 mit einem Gleit- stück 31 verbunden ist und an seinem obern Ende einen Zahn 32 bildet. Das Gleitstück 31 ist, durch eine Keil 33 am Drehen verhindert, auf einer Stange 34 verschiebbar. Diese Stange trägt zwei Federteller 35 und 36, die durch Stifte 3 7 mit ihr fest verbunden sind. Zwischen jedem dieser Federteller und dem Schaft 30 der Gabel 29 ist eine Druckfeder 38 angeordnet; diese beiden einander entgegen wirkenden Druckfedern suchen das Gleit- stück 31 mit der Gabel 29 in der Mittellage zwischen den Federtellern 35 und 36 festzu halten.
Die Stange 34 ist ihrerseits im Ge häuse 39 der Schaltvorrichtung längsver schiebbar geführt und durch einen Keil 40 am Drehen verhindert. Der Federteller 35 weist. eine Ausnehmung 41 auf. in die das kugelige Ende eines nicht weiter dargestell ten, beispielsweise im Gehäuse schwenkbar gelagerten Schalthebels 42 ohne Spiel ein greift.
In der Stange 34 befinden sich drei kerbenförmige Einfräsungen 43, 44, deren gegenseitiger Abstand dem der drei Ver tiefungen 15, 16 in der Kupplungshülse 11 entspricht. In die eine oder andere dieser Einfräsungen 43, 44 drückt eine Feder 45 einen im Gehäuse senkrecht zur Verschie bungsrichtung der Stange geführten, mit einem kegeligen Kopf versehenen Stift 46.
Die Flankenneigung der Einfräsungen 43, 44 und die Spannung der Feder 45 sind so auf einander abgestimmt, dass letztere den Stift 46 auch dann in jeder der Einfräsungen 43, 44 zu halten und somit die Verschiebung der Stange 34 zu verhindern vermag, wenn eine der Federn 38 voll zusammengedrückt ist. Anderseits soll die Stange 34 durch den Schalthebel 42 über den Federteller 35 ver schoben werden können, wobei der Stift 46 entgegen der Kraft der Feder 45 aus der Einfräsung 43 oder 44 gehoben wird, in der er sich gerade befindet.
Das obere Ende des Stiftes 46 bildet eine Gabel, in die ein auf einer Welle 47 aufge- keilter Hebel 48 eingreift. Umfasst das Ge triebe mehrere Elemente der hier beschrie benen Art, so kann auf die Welle 47 für jedes von ihnen ein solcher Hebel vorhanden sein; in Fig. 4 ist mit 48' der entsprechende Hebel eines zweiten Elementes angegeben, das man sich rechts von dem in Fig.l dargestellten denken kann. Die Schaltstangen 34 der bei den Elemente sind hierbei parallel zueinander angeordnet, während die Abtriebswelle 3 des dargestellten Elementes zugleich die Antriebswelle des zweiten Elementes bilden kann.
Die Welle 47 trägt zwei weitere Hebel 49 und 50 (Fig. 4 und 5). Der Hebel 49 ist durch einen Kabelzug 51 mit einem Regulierorgan des die Welle 1 antreibenden Motors, im vorliegenden Fall mit dem Betätigungshebel 52 einer separaten Drosselklappe 53 in der Gemischzuführung eines Verbrennungsmo- tors verbunden. Am Hebel 50 greift das eine Ende eines Lenkers 54 an, dessen anderes Ende an einem in nicht gezeichneter Weise rechts im Gehäuse gelagerten Hebel 55 an gelenkt ist.
Durch Langloch und Gelenk bolzen 56 ist dieser Hebel 55 mit dem einen Ende eines Verriegelungshebels 5 7 verbun den, der seitlich aus der Ebene des Hebels 50 und Lenkers 54 in die Ebene von Fig. 1 ab gekröpft und an seinem andern Ende auf einem Zapfen 58 im Gehäuse 39 schwenkbar gelagert ist. Der Hebel 55 kann als Ver- riegelungshebel für das zweite Getriebe element dienen und ist in diesem Falle, ab gesehen vom Ausmass der Kröpfung und vom Anschluss des Lenkers 54, gleich aus gebildet wie der Verriegelungshebel <B>57.</B> Dieser wirkt mit dem Zahn 3 2 am Gabelschaft 30 zusammen, indem er zwei Zähne 59 besitzt.
die in der gezeichneten Stellung dieses Hebels, bei der der Stift 46 in die mittlere Einfräsung 43 der Stange 34 eingefallen ist, den Zahn 32 und damit die Gabel 29 und die Kupp lungshülse 11 in ihrer gezeichneten Mittel stellung verriegeln. Wird aber der Stift 46 durch Verschieben der Stange 34 mittels des Schalthebels 42 aus der Einfräsung 43 gehoben, so hebt er über den Hebel 48, die Welle 47, den Hebel 50, den Lenker 54 und den Hilfshebel 55 den V erriegelungshebel 57 so weit an, dass die Zähne 59 die Verschiebung des Zahnes 32 und somit der Kupplungs hülse 11 ermöglichen.
Jeder der Zähne 59 hat stirnseits zwei Stufen, von denen die der Lücke zwischen den beiden Zähnen nähere Stufe 60 höher ist als die von dieser Lücke entferntere Stufe 61.
Die bereits erwähnte Drosselklappe 53 wird von einer um ihre Achse 62 gewickelten Feder 63 gegen die Stellung 64 gedrückt, in der sie ganz geöffnet ist. Weitere Stellungen der Drosselklappe, die hier von Bedeutung sind, sind die Leerlaufstellung 65, bei der der Motor gerade die zum Leerlauf benötigte Gemischmenge erhält. und die ihr benach barte Stellung 66, bei der der Motor genügend Gemisch erhält, um sich wenn unbelastet, allmählich über die Leerlaufdrehzahl hinaus zu beschleunigen. Diese Drosselklappe wird hinter der zur normalen Gemischregulierung vorhandenen Drosselklappe des Vergasers eingebaut.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Ge triebes soll nun an Hand der Fig. 6 bis 11 erläutert werden. Jede von diesen entspricht einer Phase des Schaltvorganges und um fasst von links nach rechts folgende Einzel heiten in der Stellung, die sie jeweils gleich zeitig einnehmen: Ausschnitt 20 mit Stift ende 21; Zähne 59 des Verriegelungshebels 57 und Zahn 32 des Gabelschaftes<B>30;</B> Stift 46 und Einfräsungen 43, 44 der Stange 34, so wie Hebel 48 und Welle 47; Klauenkränze 8 und 12 des Zahnrades 6 und der Kupplungs hülse 11; Drosselklappe 53.
Als Ausgangszustand sei angenommen, dass sich die verschiedenen Teile des darge stellten Getriebeelementes in der in Fig. 1. und 6 gezeigten Mittellage befinden, und dass die Abtriebswelle 3 durch ein anderes Ge triebeelement mit einer Drehzahl angetrieben wird, die geringer ist als die der Antriebs welle 1 mit dem Zahnrad 6.
Die Drosselklappe .53 befindet sich in der voll geöffneten Stellung 64. Die Kupplungs hülse 11 ist in Mittelstellung, das Stiftende 21 steht am Hinterende des Ausschnittes 20 an, der Zahn 32 ist zwischen den beiden Zähnen 59 des Hebels 57 verriegelt, der Stift 46 greift in die mittlere Einfräsung 43 der Stange 34 ein, und der Klauenkranz 3 des Zahnrades 6 (aber auch jener des Zahnrades 4) ist mit dem der Kupplungshülse nicht im Eingriff. Auch die beiden Druckteller 18 berühren die ihnen zugeordneten Reibungsscheiben 17 nicht.
Es soll nun im dargestellten Getriebe element der direkte Gang eingeschaltet, das heisst die Antriebswelle 1 mit der Abtriebs- welle 3 direkt gekuppelt werden.
Zu diesem Zweck wird mittels des Schalthebels 42 die Stange 34 nach links bewegt (Fig. 7). Der Stift 46 wird dadurch aus der Einfräsung 43 nach oben gedrückt, dadurch einerseits die Drosselklappe 53 in Leerlaufstellung 65 gebracht und anderseits der Verriegelungshebel 57 so weit gehoben, dass der Zahn 32 von den Zähnen 59 frei wird.
Bis dies der Fall war, wurde durch die Verschiebung der Stange 34 mit dem Feder teller 37 die rechte Feder 38 zusammenge drückt, da sich die Gabel 29 wegen des im Weg ihres Zahnes 32 stehenden linken Zahnes 59 des Hebels 57 nicht verschieben konnte. Nun entspannt sich aber die rechte Feder 38 und drückt das Gleitstück 31 mit dem Schaft. 30, der Gabel 29, der Scheibe 23 und der mit dieser fest verbundenen Kupplungshülse 11 nach links sowie über die linke kegelige Feder 24 den linken Druckteller 18 gegen die mit ihm zusammenarbeitende Reibungs scheibe 17.
Da diese mit der Antriebswelle 1 und dem Zahnrad 6 mit höherer Drehzahl umläuft als die durch die Nuten 10 mit der Abtriebswelle 3 gekuppelte Kupplungshülse 11, deren Drehzahl bis dahin durch das Stift ende 21 auch dem linken Druckteller 18 mitgeteilt wurde, sucht nun die Reibungs scheibe 17 diesen Druckteller 18 durch Reibung mitzunehmen und zu beschleunigen, Dadurch wird diejenige Flanke des Ausschnit tes 20, die den Anschlag 26 enthält, gegen das Stiftende 21 gedrückt, und der Druck teller 18 wird daran verhindert, die gleiche Drehzahl anzunehmen wie die Reibungs scheibe 17: zwischen diesen beiden Teilen tritt Gleiten ein.
Beim Verschieben der Kupplungshülse 11 nach links trifft nun das Stiftende 21, da es der Flanke des Ausschnittes 20 folgen muss, auf den Anschlag 26, so dass die Kupp lungshülse in einer Stellung aufgehalten wird, bei der der Zahn 32 der ihr folgenden Gabel 29 unter der höheren Stufe 60 des linken Zahnes 59 des Verriegelungshebels 57 steht und ihr Klauenkranz 12 noch nicht in den Klauenkranz 8 des Zahnrades 6 ein greift (Fig. 8).
Die Stange 34 wird jedoch unter erneutem Zusammendrücken der rech ten Feder 38 mittels des Schalthebels 42 weiter nach links verschoben, bis der Stift 46 von der Feder 45 in die rechte Einfräsung 44 der Stange 34 gedrückt wird. Damit ist die T-1-andbetätigung der Schaltvorrichtung be endet; die weiteren Vorgänge erfolgen selbst tätig.
Bei der Bewegung des Stiftes 46 in die Einfräsung 44 kann ihm der Hebel 48 nicht folgen, da der mit diesem durch die Welle 47 und die Glieder 50, 54 und 55 verbundene Verriegelungshebel 57 durch das Auftreffen der Stufe 60 seines linken Zahnes 59 auf die Stirnseite des Zahnes 32 an der Rückkehr in die Ausgangslage verhindert ist. Auch der Hebel 49 auf der Welle 47 und somit die Drosselklappe bewegen sich nicht zurück.
Da die Drosselklappe bereits bei den in Fig. 7 dargestellten Vorgängen fast ganz ge schlossen wurde, nimmt die Drehzahl des Motors und damit die der Antriebswelle 1 ab. Im Zeitpunkt, in dem diese Drehzahl jene der Abtriebswelle 3 erreicht, also die zum Vollzug der Schaltung gewünschte Synchro- nisierung dieser beiden Wellen erfolgt ist, gleichen sich auch die Drehzahlen der mit der Welle 1 verbundenen Reibungsscheibe 17 und des von der Welle 3 über die Kupplungshülse 11 und das beim Anschlag 26 am seitlichen Rand des Ausschnittes 20 anliegende Stift ende 21 zurückgehaltenen Drucktellers 18 aus.
Bei einem ganz geringen Absinken der Drehzahl der Antriebswelle 1 und somit der Reibungsscheibe 17 gegenüber derjenigen der Abtriebswelle 3 hält nun diese Reibungs scheibe den Druckteller 18 so weit zurück, dass das Stiftende 21 vom Anschlag 26 abgleitet (Fig. 9). Dadurch kann die Kupplungshülse 11 wieder von der gespannten rechten Feder 38 mittels der Gabel 29 nach links verschoben werden, wobei der linke Klauenkranz 12 der Kupplungshülse mit dem Klauenkranz 8 des Zahnrades 6 in Eingriff kommt und auch der Zahn 32 links vom linken Zahn 59 des Verriegelungshebels 57 abgleitet.
Daher kann dieser Hebel in seine Anfangsstellung zu rückfallen, wobei er die Drehung der Welle 47 bewirkt, den Hebel 48 auf den Grund der Gabel des Stiftes 46 drückt und namentlich über den Hebel 49 die Rückkehr der Drossel klappe 53 in ihre geöffnete Stellung ermög licht. Zweckmässig sind die Zähne 59 so aus- gebildet, dass der Verriegelungshebel 57 auch dann das Öffnen. der Drosselklappe 53 be wirken kann, wenn die Klauenkränze 8 und 12 unmittelbar vor Erreichen der Stellung nach Fig. 9 Klaue auf Klaue zusammen treffen und daher nicht ineinander eingreifen können.
Sobald die Drehzahl der Welle 1 infolge der durch das Öffnen der Drossel klappe 53 bewirkten Zunahme der Gemisch zufuhr wieder zu steigen beginnt, verdreht sich dann der Klauenkranz 8 gegenüber dem Klauenkranz 12, bis der Eingriff möglich wird.
Fig. 10 zeigt die Teile nach Beendigung dieses Vorganges. Das Stiftende 21 befindet sich nun im vordern Ende 28 des Ausschnittes 20, der Zahn 32 der Gabel hat sich vollends vom linken Zahn 59 des Hebels 57 entfernt, der Stift 46 befindet sich unverändert in der rechten Einfräsung 44 der Stange 34 und verriegelt diese gegen unbeabsichtigte Ver schiebung, und der Klauenkranz 12 der Kupplungshülse 11 ist in vollem Eingriff mit dem Klauenkranz 8 des Zahnrades 6. In folgedessen ist die Abtriebswelle 3 über die Nuten 10, die Kupplungshülse 11, die Klauen kränze 12 und 8 sowie das Zahnrad 6 starr mit der Antriebswelle 1 gekuppelt.
Die Drosselklappe 53 ist voll geöffnet und ge stattet eine beliebige Beeinflussung der Motorleistung durch andere Regelungsmittel. Die Kugel 15 ist von der Feder 14 in die linke Vertiefung 16 gedrückt, und die Drücke der Federn 38 gleichen einander aus.
Wenn die Drehzahl der Antriebswelle 1 vor der Durchführung des Schaltvorganges geringer ist als die der Abtriebswelle 3, voll zieht sich dieser Vorgang über die in Fig. 11 gezeigte Stellung der Organe statt über die in Fig. 7 und 8 gezeigte. Da in diesem Falle die Reibungsscheibe 17 mit der Antriebs welle langsamer umläuft als die mit der Abtriebswelle 3 gekuppelte Kupplungshülse 11, sucht die Reibungsscheibe 17 den Druck teller 18 durch Reibung zu verzögern. Mit dem Stiftende 21 kommt daher die den Anschlag 27 aufweisende Flanke des Aus schnittes 20 zur Berührung.
Bei der durch das Verschieben der Stange 34 bewirkten Ver schiebung der Kupplungshülse 11 nach links trifft das der genannten Flanke des Aus schnittes 20 folgende Stiftende 21 auf den Anschlag 27, der etwas weiter vom hintern Ende 25 des Ausschnittes entfernt ist als der Anschlag 26. Die Kupplungshülse wird also etwas weiter links aufgehalten als im Falle von Fig. 8, ohne dass ihr Klauenkranz 12 mit dem Klauenkranz 8 des Zahnrades 6 schon in Eingriff kommt.
Dagegen wird die Gabel 29 etwas weiter aus ihrer Mittelstellung ver schoben, so dass beim Einfallen des Stiftes 46 in die rechte Einfräsung 44 der Stange bei Vollendung der Verschiebung der letzteren die niedrigere Stufe 61 des linken Zahnes 59 auf den Gabelzahn 32 trifft. Dadurch senkt sich der Verriegelungshebel 57 etwas stärker und bringt die Drosselklappe 53 in die Stellung 66, bei der dem Motor etwas mehr Gemisch zuströmt als in der Leerlaufstellung 65.
Dies erlaubt eine allmähliche Erhöhung der Drehzahl der Antriebswelle 1, bis diese Drehzahl die Drehzahli der Abtriebswelle 3 zu übersteigen beginnt, wodurch das Stift ende 21 vom Anschlag 27 abgleiten kann und die weiteren selbsttätigen Vorgänge in der bereits beschriebenen Weise erfolgen.
Zum Entkuppeln der Abtriebswelle 3 von der Antriebswelle 1 wird die Stange 34 mittels des Schalthebels 42 nach rechts in die Ausgangslage nach Fig. 1 zurückgezogen. Hierbei wird zunächst der Stift 46 entgegen der Kraft der Feder 45 aus der rechten Ein- fräsung 44 gedrückt und bewirkt das Schlie ssen der Drosselklappe.
Sollten das Gleit- stück 31., die Gabel 29 und die Kupplungs hülse 11 der Bewegung der Stange 34 infolge der Flankenreibung der vom Antriebsmo ment belasteten Klauenkränze 8 und 12 und der Nachgiebigkeit der linken Feder 38 nicht sofort gefolgt sein, so würde das Schliessen der Drosselklappe die Rückkehr der Kupp lungshülse 11 und somit das Entkuppeln bewirken, da dann das Antriebsmoment vor übergehend wegfiele und der Druck der linken Feder 38 die Kupplungshülse 11 ver- schöbe. Auch diese Massnahme könnte wir- kungslos sein,
wenn zum Beispiel das Ge triebe zum Antrieb eines Fahrzeuges dient und dieses im Augenblick, in dem das Ent- kuppeln erfolgen soll, durch sein Eigen gewicht auf abschüssiger Bahn fortbewegt wird, so dass die Abtriebswelle 3 die An triebswelle 1 und den Motor antreibt. Die vom übertragenen Drehmoment hervorge rufene Reibung zwischen den Klauenkränzen 8 und 12 wird dann dadurch überwunden, dass der Federteller 36 auf das Gleitstück 31 trifft und diesem sowie der Gabel 29 und der Kupplungshülse 11 zwangsmässig eine an fängliche Rückschiebbewegung erteilt.
Zu gleich mit dem Stift 46 wird auch der Ver- riegelungshebel 57 angehoben, so dass dessen linker Zahn 59 dem Gabelzahn 32 nicht im Wege steht. In der Richtung vom Vorder ende 28 zum Hinterende<I>25</I> des Ausschnittes 20 hat das Stiftende 21 unabhängig von der Richtung des übertragenen Drehmomentes freie Bahn, da die Anschläge 26 und 27 nicht wirksam sind.
Statt des direkten Ganges, bei dem die Abtriebswelle 3 mit der Antriebswelle direkt gekuppelt wird, kann mit dem beschriebenen Getriebeelement auch ein kleinerer Gang ein geschaltet werden, bei dem zwischen An triebswelle 1 und Abtriebswelle 3 eine Über setzung ins Langsame vorhanden, ist. In diesem Fall bleibt die Kupplungshülse 11 von dem Antriebsrad 6 entkuppelt, während sie mit dem auf der Abtriebswelle 3 dreh baren Zahnrad 4 gekuppelt wird. Der Antrieb des letzteren erfolgt vom auf der Welle 1 sit zenden Zahnrad 6 über das Zahnrad 7, die Vorgelegewelle 2 und das Zahnrad 5.
Das Kuppeln des Zahnrades 4 mit der Kupplungshülse 11 wird dadurch bewirkt, dass die Stange 34 durch den Schalthebel 42 nach rechts verschoben wird, bis der Stift 46 in die linke Einfräsung 44 einfällt. Der ganze Schaltvorgang wickelt sich in derselben Weise ab wie beim beschriebenen Kuppeln der Kupplungshülse 11 mit der Welle 1, mit dem Unterschied, dass nunmehr zunächst der Zahn 32 des Gabelschaftes 30 gegen den rechten Zahn 59 des Verriegelungshebels 57 gedrückt und von diesem an der Weiter bewegung verhindert wird, so dass die linke Feder 38 zusammengedrückt wird.
Nach dem Anheben des Verriegelungshebels 57 durch den Stift 46 verschiebt diese Feder mittels der Gabel 29 die Kupplungshülse 11 nach rechts, und statt des Drucktellers 18, der Reibungsscheibe 17 der linken Hälfte usw. kommen die mit den gleichen Bezugsziffern versehenen Teile der rechten Hälfte der Vor richtung zur beschriebenen Wirkung. Die Betätigung der Drosselklappe 53 erfolgt genau in der beschriebenen Weise.
Zur Verbilligung der Herstellung und zur Vereinfachung der Herstellung könnten die Anschläge 26 und 27 in den\ Flanken der Ausschnitte 20 der Druckteller auch beide gleich weit entfernt vom Ende 25 dieser Ausschnitte angeordnet, der Aus schnitt 20 also von symmetrischer Form sein. Es wäre dann auch nicht nötig, die Stirnfläche der Zähne 59 des Verriegelungs- hebels 57 mit zwei Stufen 60 und 61 auszu führen, sondern diese Stirnfläche könnte eben sein. In diesem Falle würde die Schal tung nicht selbsttätig vollzogen, wenn die Drehzahl der Antriebswelle 1 beim Ein schalten des direkten Ganges bzw. des Zahn rades 4 beim Einschalten des niedrigeren Ganges von Anfang an geringer ist als die Drehzahl der Antriebswelle 3.
Beim Über gang von einem Gang zum andern müsste infolgedessen der Schalthebel 42 einen Augen blick in der sogenannten Neutralstellung ge lassen, das heisst die Abtriebswelle gänzlich von der Antriebswelle 1 und dem Zahnrad 4 entkuppelt bleiben (Fug. 1 und 6), um dem Motor durch Entlastung Gelegenheit zu geben, die Drehzahl der Antriebswelle 1 zu erhöhen. Einen wesentlichen Nachteil bildet diese Notwendigkeit nicht, da dieses vor übergehende Festhalten des Schalthebels in der Neutralstellung auch bei den heutigen synchronisierten Getrieben erforderlich und üblich ist.
Das beschriebene Getriebe eignet sich vor- züglich zur Betätigung durch eine vollauto- matische Vorrichtung. die zum Beispiel bei Kraftfahrzeugen den Cxangwechsel in Ab hängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit be wirkt. Eine solche Vorrichtung braucht weder bezüglich des Zeitpunktes der Auslösung des Schaltvorganges noch bezüglich (xeschwindig- keit bzw. Langsamkeit der Betätigung des Schalthebels besonders genau zu arbeiten, da im beschriebenen Getriebe die Schaltung selbsttätig nur im geeigneten Augenblick vollzogen wird.
Die Kupplungsvorrichtung könnte auch so ausgeführt sein, dass die Kupplungshülse, mit der Antriebswelle drehfest und lil,ngsver- schiebbatr- verbunden ist.