Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe mit zwei verschieblichen Schaltmuffen, deren jede zwei Schaltstellungen auf weist, bestehend aus zwei von einem gemeinsamen Schalthebel bewegten Schubkurbeltrieben.
Eine Schaltvorrichtung dieser Art ist bekannt, bei der in einem Getriebekasten Zahnräderschaltmuffen mittels eines Schalthebels, der in mehrere Stellungen schwenkbar ist, über zwei Schubkurbeltriebe ver schoben werden können. über ein Zahnradvorgelege erfahren dabei die Kurbelarme der beiden Schubkur- beltriebe vom Schalthebel aus eine gleich grosse Dre hung um ein gemeinsames Zentrum. Die Kurbeln sind aber in ihrer Winkelstellung gegeneinander der art versetzt, dass immer eine der beiden Schaltmuffen verschoben wird, während die andere nahezu still steht.
Dadurch, dass der Schalthebel nur geschwenkt werden kann, sind die verschiedenen Stellungen der Schaltmuffen ausschliesslich in festgelegter Reihen- fol-e erreichbar.
Eine weitere Schaltvorrichtung für Zahnräder- wechselgetriebe ist bekannt, die aber keine Schub kurbel- sondern nur Schubgetriebe zum Verschieben der Schaltrauffen aufweist, von denen zudem jede in drei, statt zwei Schaltstellungen verschieblich ist.
Bei dieser Schaltvorrichtung besteht die Bedin gung, dass immer eine der beiden Muffen sich in der neutralen Stellung,<B>d.</B> h. in jener dritten Stellung, in der das zugehörige Zahnräderpaar ausser Eingriff ist, befinden muss, damit das Rädergetriebe nicht blok- kiert wird.
Es gibt aber Anwendungsfälle für Schaltvorrich tungen, insbesondere im Werkzeugmaschinenbau, in denen die verschiedenen Stellungen der Schaltmuf fen, im Gegensatz zu den genannten, bekannten Schaltvorrichtungen, rasch und sicher unabhängig voneinander,<B>d.</B> h. frei wählbar, erreichbar sein müs sen.
Diese Voraussetzungen werden erfindungsgemäss dadurch erfüllt, dass die um gestellfeste Kurbelachsen gegensinnig schwenkbaren Kurbeln in der beiden be züglich des in Mittelstellung befindlichen Schalthe bels spiegelgleichen Schubkurbeltriebe mit den Ge- triebeschaltmuffen und die beiden Schubstangen mit dem Schalthebel gelenkig verbunden sind, und dass der Schalthebel in einem in der Bewegungsebene der beiden Schubkurbeltriebe beweglichen Drehschubge- lenk sitzt.
Diesr-, Schaltvorrichtung kann so ausgebildet sein, dass dem Bedienungsmann die Möglichkeit gegeben ist, wahlweise die Schaltmuffen z. B. aufeinander zu oder voneinander weg zu schalten, oder nur die eine der beiden Muffen zu verschieben und die andere in ihrer Stellung zu belassen.
Unter Schubkurbeltrieb wird z. B. eine solche Anordnung verstanden, bei der, wie z. B. bei einem Kolbenmotor, eine Schubstange an einem drehbaren Element, z. B. einem Kurbelarm, gelenkig angreift, das um eine feststehende Drehachse drehbar ist.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. <B>1</B> die Schaltvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit dem Schalthebel in Mittelstellung seines Schwenkbereiches; Fig. 2 den Schnitt eines durch die Schaltvorrich tung zu betätigenden Zahnräder-Getriebes; Fig. <B>3</B> bis<B>6</B> zeigen in schematischer Darstellung Getriebe und Schaltvorrichtung in vier verschiedenen Schaltstellungen.
In einem Gehäuse<B>1</B> ist um die Achse 2 drehbar der Block<B>3</B> gelagert, in welchem in den Geradfüh- rangen 4 in Richtung seiner Längsachse A-A ver schiebbar ein zweiarrniger Schalthebel<B>5</B> angeordnet ist. Dieser Schalthebel<B>5,</B> der durch die öffnung <B>6</B> aus dem Gehäuse<B>1</B> herausragt, kann durch Verschieben in die Schaltstellungen<B>7</B> oder<B>8,</B> als Mittelstellungen seines Schwenkbereiches, und durch Schwenken in die Schaltstellungen<B>9</B> oder<B>10</B> gebracht werden (Fig. <B>1).</B>
An den zwei Gelenkpunkten<B>11</B> und 12, die auch vereinigt sein können, sind zwei Schubstangen 13a und<B>13b</B> angelenkt, über welche der Schalthebel<B>5</B> in Antriebsverbindung mit den Kurbelarmen 14 und<B>15</B> steht. Anderseits sind die Schubstangen 13a und<B>13b</B> in den Anlenkpunkten 49,<B>50</B> mit den Kurbelarmen 14,<B>15</B> gelenkig verbunden. Diese Kurbelarme 14 und <B>15</B> sind um die gehäusefesten Achsen<B>16</B> und<B>17</B> schwenkbar; ihr Schwenkbereich ist durch Anschlag flächen<B>18</B> bis 21 begrenzt, welche für die mit den Kurbelarmen 14 und<B>15</B> zu<B>je</B> einem Winkelhebel vereinigten Hebelarm 22 und<B>23</B> wirksam sind.
An den Drehpunkten 24 und<B>25</B> sind die Betätigungs stangen<B>26</B> und<B>27</B> für Schieberad-Blöcke <B>32</B> und<B>35</B> angelenkt.
In dem in Fig. 2 in vereinfachter Darstellung ge zeigten Zahnrädergetriebe ist<B>28</B> die Eingangswelle, welche die Zahnräder<B>29</B> und<B>30</B> trägt.
Auf der Nebenwelle<B>3 1,</B> welche als Keilwelle aus gebildet ist, befindet sich im entsprechenden Achsab- stand zur Eingangswelle ein in Längsrichtung zur Nebenwelle verschiebbarer Zahnräderblock <B>32,</B> des sen Rad<B>33</B> mit dem Zahnrad<B>29</B> und dessen Rad 34 mit dem Zahnrad<B>30</B> in Eingriff gebracht werden kann.
Auf der Nebenwelle<B>31</B> ist ein zweiter Zahnräder- block <B>35</B> angeordnet, der über die Zahnräder<B>36</B> und <B>37</B> verfügt. Die Zahnräder<B>36</B> und<B>37</B> können durch Verschieben des Schiebeblockes<B>35</B> wahlweise mit den Zahnrädern<B>38</B> und<B>39</B> in Eingriff gebracht wer den, welche sich auf der Ausgangswelle 40 des Ge triebes befinden.
Die Zahnräderblöcke <B>32</B> und<B>25</B> sind ferner mit<B>je</B> einem tellerförmigen Element 41 und 42 ausgestattet, über welche mit Hilfe der Schaltgabeln 43 und 44 die Verschiebung der genannten Zahnräderblöcke be wirkt wird. Die Schaltgabeln 43 und 44 sind an den Betätigungsstangen<B>26</B> und<B>27</B> befestigt, welche ihrer seits verschiebbar im Getriebegehäuse 45 gelagert sind und deren Schaltstellungen durch Kugelrasten 46 und 47 definiert sind.
In Fig. <B>3</B> bis<B>6</B> sind vier verschiedene Schaltstel lungen schematisch dargestellt. Es sind wieder die Eingangswelle<B>28</B> und die Ausgangswelle 40 zu er kennen, deren Zahnräder in wahlweisem Eingriff mit den Zahnrädern der auf der Nebenwelle<B>31</B> ver schiebbar angeordneten Zahnräderblöcke <B>32</B> und<B>35</B> stehen. Ferner sind Winkelhebel 14, 22 und<B>15, 23</B> dargestellt, welche der einfacheren Darstellung halber mittels der Schenkel 22 und<B>23</B> direkt, also ohne Zwischenschaltung von weiteren Schaltgliedern, wie z. B. Betätigungsstangen<B>26, 27,</B> mit den Schiebeblök- ken <B>32</B> und<B>35</B> verbunden sind.
Die Winkelhebel 14, 22 und<B>15, 23</B> sind in den Drehpunkten<B>16</B> und<B>17</B> ortsfest gelagert und über die Schubstangen 13a und <B>13b</B> mit einem, beispielsweise gemeinsamen Gelenk punkt<B>11,</B> 12 verbunden. Dieser Gelenkpunkt<B>11,</B> 12 befindet sich am der Bedienungsseite abgewendeten Ende des Schalthebels<B>5,</B> der in der Längsführung 4 verschiebbar und um die Drehachse 2 drehbar ange ordnet ist.
Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung geht aus Folgendem hervor: Das Einschalten einer der vier bevorzugten Getriebestufen-Stellungen <B>7, 8, 9</B> oder<B>10</B> wird durch Führen des Gelenkpunktes<B>11,</B> 12 in die der betreffenden Getriebestufe zugeordneten Lage z. B. 48 in Fig. <B>3</B> bewirkt. Diese Schaltbewe- gang wird mit Hilfe des Schalthebels<B>5</B> ausgeführt, der zu diesem Zweck in den zwei Freiheitsgraden be weglich angeordnet ist.
Da die Endlagen der Winkel hebel 14, 22 und<B>15, 23</B> durch die Anschlagflächen <B>18</B> bis 21 fest begrenzt sind, und da überdies die Stel lungen der Zahnräderblöcke <B>32</B> und<B>35</B> durch Kugel rasten 46 und 47 festgelegt sind, ergeben sich am Schalthebel vier genau spürbare Stellungen<B>7, 8, 9</B> und<B>10,</B> die vom Bedienungsmann ohne Hinsehen mit Sicherheit gefunden und den entsprechenden Dreh zahlen der Ausgangswelle 40 des Getriebes zugeord net werden können. Es ist ferner ohne weiteres zuläs sig, dass jede Stellung von jeder anderen Stellung aus erreicht werden kann, so dass es beim Schalten von einer Getriebestufe in eine andere nicht erforderlich ist, über eine zwischenliegende Stufe zu schalten.
Shifting device for gear change transmissions The invention relates to a shifting device for gear change transmissions with two displaceable shift sleeves, each of which has two shift positions, consisting of two slider crank drives moved by a common shift lever.
A switching device of this type is known in which in a gear box gear shift sleeves can be pushed ver by means of a lever which can be pivoted into several positions via two slider crank drives. The crank arms of the two thrust crank drives are rotated equally around a common center from the gearshift lever via a gear transmission. The angular position of the cranks is offset from one another in such a way that one of the two shift sleeves is always shifted while the other is almost stationary.
Because the shift lever can only be swiveled, the various positions of the shift sleeves can only be reached in a defined order.
Another switching device for gear change transmissions is known, but has no thrust crank but only thrust gears for shifting the shift gears, each of which can also be moved into three instead of two shift positions.
With this switching device there is the condition that one of the two sleeves is always in the neutral position, <B> d. </B> h. must be in the third position in which the associated pair of gears is disengaged so that the gear train is not blocked.
However, there are applications for switching devices, especially in machine tool construction, in which the various positions of the switching sleeves, in contrast to the known switching devices mentioned, are quickly and reliably independent of one another, d. freely selectable, must be reachable.
According to the invention, these requirements are met in that the cranks, which can be pivoted in opposite directions about the crank axles fixed to the frame, are articulated in the two slider crank mechanisms with the gear shift sleeves and the two push rods with the shift lever, and that the shift lever is in one seated in the plane of movement of the two slider crank drives movable rotary sliding joint.
Diesr, switching device can be designed so that the operator is given the opportunity to selectively use the shift sleeves z. B. towards each other or away from each other, or to move only one of the two sleeves and leave the other in its position.
Under crank mechanism z. B. understood such an arrangement in which, such. B. in a piston engine, a push rod on a rotatable element, for. B. a crank arm, articulated, which is rotatable about a fixed axis of rotation.
In the drawings, an embodiment of the invention is shown, namely FIG. 1 shows the switching device in a perspective view with the switching lever in the middle position of its pivoting range; Fig. 2 shows the section of a device to be actuated by the Schaltvorrich gear transmission; FIGS. 3 to 6 show a schematic representation of the transmission and switching device in four different switching positions.
The block <B> 3 </B> is mounted rotatably about the axis 2 in a housing <B> 1 </B>, in which a two-armed shift lever <B> can be displaced in the straight guides 4 in the direction of its longitudinal axis AA 5 is arranged. This switching lever <B> 5 </B>, which protrudes through the opening <B> 6 </B> from the housing <B> 1 </B>, can be moved into the switching positions <B> 7 </B> or <B> 8 </B> as the middle positions of its swivel range, and by swiveling into the switching positions <B> 9 </B> or <B> 10 </B> (Fig. <B> 1). < / B>
At the two hinge points 11 and 12, which can also be combined, two push rods 13a and 13b are articulated, via which the shift lever 5 is in drive connection with the crank arms 14 and <B> 15 </B>. On the other hand, the push rods 13a and <B> 13b </B> are articulated in the articulation points 49, <B> 50 </B> with the crank arms 14, <B> 15 </B>. These crank arms 14 and 15 are pivotable about the axes 16 and 17 which are fixed to the housing; Their pivoting range is limited by stop surfaces <B> 18 </B> to 21 which are used for the lever arm 22 and <. which are combined with the crank arms 14 and <B> 15 </B> to <B> each </B> as an angle lever B> 23 </B> are effective.
The actuating rods <B> 26 </B> and <B> 27 </B> for sliding wheel blocks <B> 32 </B> and <B> are located at pivot points 24 and <B> 25 </B> 35 hinged.
In the gear drive shown in a simplified representation in FIG. 2, the input shaft is the input shaft which carries the gears 29 and 30.
On the auxiliary shaft <B> 3 1 </B>, which is designed as a splined shaft, there is a gear wheel block <B> 32, </B> of the sen wheel, which is displaceable in the longitudinal direction to the auxiliary shaft, at the corresponding axial distance to the input shaft > 33 </B> can be brought into engagement with the gear <B> 29 </B> and its gear 34 with the gear <B> 30 </B>.
A second gear wheel block <B> 35 </B> is arranged on the auxiliary shaft <B> 31 </B>, which has the gear wheels <B> 36 </B> and <B> 37 </B>. The gears <B> 36 </B> and <B> 37 </B> can be switched with the gears <B> 38 </B> and <B> 39 <by moving the sliding block <B> 35 </B> / B> brought into engagement who, which are located on the output shaft 40 of the transmission.
The gear wheel blocks <B> 32 </B> and <B> 25 </B> are also equipped with a plate-shaped element 41 and 42 each, via which the shift forks 43 and 44 can be used to shift the called gear blocks will act. The shift forks 43 and 44 are attached to the actuating rods <B> 26 </B> and <B> 27 </B>, which in turn are slidably mounted in the gear housing 45 and whose shift positions are defined by ball catches 46 and 47.
In Fig. 3 to 6, four different switch positions are shown schematically. The input shaft 28 and the output shaft 40 can again be seen, their gears in optional engagement with the gears of the gear blocks 32 which are slidably arranged on the auxiliary shaft 31 / B> and <B> 35 </B> stand. Angle levers 14, 22 and 15, 23 are also shown, which, for the sake of simplicity, are made directly by means of legs 22 and 23, that is, without the interposition of further switching elements, such as e.g. B. actuating rods <B> 26, 27 </B> are connected to the sliding blocks <B> 32 </B> and <B> 35 </B>.
The angle levers 14, 22 and <B> 15, 23 </B> are fixedly mounted in the pivot points <B> 16 </B> and <B> 17 </B> and via the push rods 13a and <B> 13b < / B> connected to one, for example, a common hinge point <B> 11, </B> 12. This pivot point <B> 11, </B> 12 is located at the end of the shift lever 5 facing away from the operating side, which is slidable in the longitudinal guide 4 and rotatable about the axis of rotation 2.
The mode of operation of the switching device can be seen from the following: Switching on one of the four preferred gear stage positions <B> 7, 8, 9 </B> or <B> 10 </B> is carried out by guiding the hinge point <B> 11, < / B> 12 in the position assigned to the relevant gear stage z. B. 48 in Fig. 3 </B>. This switching movement is carried out with the aid of the switching lever <B> 5 </B>, which for this purpose is arranged to be movable in the two degrees of freedom.
Since the end positions of the angle levers 14, 22 and <B> 15, 23 </B> are firmly delimited by the stop surfaces <B> 18 </B> to 21, and there are also the positions of the gear blocks <B> 32 < / B> and <B> 35 </B> are defined by ball detents 46 and 47, there are four precisely perceptible positions <B> 7, 8, 9 </B> and <B> 10, </ B on the shift lever > Which can be found with certainty by the operator without looking and the corresponding speeds of the output shaft 40 of the transmission can be assigned net. Furthermore, it is readily permissible that any position can be reached from any other position, so that when shifting from one gear stage to another it is not necessary to switch via an intermediate stage.