DE1500539A1

DE1500539A1 - Wechselgetriebe

Info

Publication number: DE1500539A1
Application number: DE19651500539
Authority: DE
Inventors: Fraser Peter Edward; Stuart Duncan James Keith; Payne John Michael; Shotter Douglas Ralph
Original assignee: Edward Williams Holdings Ltd
Current assignee: Edward Williams Holdings Ltd
Priority date: 1964-06-24
Filing date: 1965-06-24
Publication date: 1969-06-19
Also published as: US3349879A; US3361001A; DE1500538A1; GB1101943A; DE1500540A1; US3322245A

Description

Patentanwalt Dipl.-Ing. W. Mouths

16 Prankfurt a.M BSrsenstr. 17 Telefon 2 15 o7

EDWARD WILLIAMS (Holdings) LIMITED,

"Wechselgetriebe."

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wechselgetriebe und ihre Aufgabe ist, ein solches Getriebe in einer geeigneten Form zur Verfügung zu stellen.

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Gemäss der Erfindung wird in einem Wechselgetriebe eine Kupplung und eine Bremse vorgesehen, _Cjdie beide durch Flüssigkeitsdruck betätigt werden können und ein Steuerventil mit einem Arbeitsteil, der aus einer ersten Stellung, in der die Kupplung eingekuppelt und die Bremse gelöst ist, in eine zweite Stellung beweglich ist, in der die Kupplung ausgekuppelt und die Bremse angezogen ist, wobei dieser Arbeitsteil in einer Zwischenstellung angeordnet werden kann, in der weder die Kupplung noch die Bremse voll eingreifen bzw. angezogen sind, und worin eine leichte Bewegung des Arbeitsteiles in entgegengesetzten Richtungen das Eingreifen der Kupplung oder der Bremse verstärkt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.

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Fig. 1 ist eine vereinfachte Seitenansicht einer Revplverdrehbank nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 ist eine vergrösserte bruchstückweise Schnittansicht nach der Linie 2-2 durch den Spindelstock der in Fig. 1 gezeigten Drehbank,

Fig. 5 ist eine etwas schematische Schnittansicht nach der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 5a ist eine Schnittansicht nach der Linie 3a-3a der Fig. 3,

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf das in Fig. 2 und 3 gezeigte, wobei Teile des Spindelstock-Gehäuses entfernt und/oder im Schnitt gezeigt sind, um ihr Inneres darzustellen,

Fig. 5 ist eine bruchstückweise Schnittansicht nach der Linie 5-5 der Fig. 4,

Fig. 6 und 7 sind Schnittansichten nach der Linie 6-6 in Fig. 2 in entgegengesetzten Richtungen gesehen,

Fig. 8 ist eine bruchstückweise Schnittansicht nach der Linie 8-8 der Fig. 4,

Fig. 9 ist eine bruchstückweise Schnittansicht nach der Linie 9-9 der Fig. 4,

Fig.Io ist eine bruchstückweise Schnittansicht nach der Linie lo-lo der Fig. 2, und

Fig.11 ist eine schematische Ansicht, die die elektrischen und. hydraulischen Stromkreisanordnungen des beschriebenen Wechselgetriebes zeigt.

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In einem Beispiel der Erfindung wird ein Wechselgetriebe verwendet, um die Drehspindel 2o einer Revolverdrehbank 21 anzutreiben. Der Mechanismus ist so angeordnet, dass er zwölf Spindelgeschwindigkeiten in jeder Richtung zur Verfügung stellt, sowie auch einen Spindelfreilauf. Der Antrieb wird von einem Eingangsteil in Form einer Riemenscheibe 24 übertragen, die durch einen Riemenantrieb 22 mit einem Motor 23 und mit einer Eingangszeile durch eine hydraulisch betätigbare Kupplung 25 verbunden ist. Die Kupplung ist eine Reibscheibenkupplung, in der die verschiedenen Platten zusammengeklemmt werden, wenn ein Antrieb übertragen werden soll, und zwar durch einen hydraulisch betätigbaren Druckkolben 26, der in einem ringförmigen Kupplungszylinder 27 montiert ist. Eine Bremse 28 ist auch auf der Eingangswelle vorgesehen, wobei die Bremse von gleicher Bauweise ist wie die Kupplung und ein Satz ihrer Platten mit einem festen Teil 29 des Spindelstockes verbunden ist.

Gleitend montiert auf einem mit Keilnuten versehenen Teil der Eingangswelle 3o, befindet sich ein verzahnter Steuerungsteil 31 mit Zahnrädern 32, 33 und 34 verschiedener Grossen. Der erste verzahnte Steuerungsteil ist axial zwischen einer ersten, zweiten und dritten Stellung hin und her beweglich und in diesen Stellungen greifen die zwei Zahnräder 32, 33 und 34 in die Zahnräder 35 bzw. 3β und 37· Diese letzteren Zahnräder

sind auf einer Zwischenwelle 38 durch Keilnuten aufgekeilt, die von der Eingangswelle 30 in einem Abstand und parallel zu ihr liegt. Diese Zwiachenwelle 38 kann ' daher mit drei verschiedenen Geschwindigkeiten im Verhältnis zur Eingangswelle angetrieben werden.

An einer Zwischenwelle 39* die im gleichen Abstand von und parallel zur Eingangswelle 30 und der Zwischenwelle 38 steht, befindet sich ein verzahnter Steuerteil 4o, der an einem Ende ein Zahnrad 41 hat, das in das Zahnrad 35 eingreifen kann, wenn der Bauteil 4o eine erste Stellung einnimmt. Das andere Ende des Bauteiles 4o ist aussen bei 42 mit Keilnuten versehen, so dass bei Bewegung in eine zweite Stellung dieser Teil in ein mit Keilnuten versehenes Loch 43 in einem Zahnrad 44 eintreten kann, das drehbar auf der Zwischenwelle 39 montiert ist. Dieses Zahnrad 44 steht in ständigem Eingriff mit einem Zahnrad 45, das an der Zwischenwelle 38 festgekeilt ist. Die Zwischenwelle 39 ist so mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten im Verhältnis zur Zwischenwelle 38 antreibbar und mit sechs verschiedenen Geschwindigkeiten im Verhältnis zur Eingangswelle 30·

Ein anderer mit Keilwellen versehener Teil der Zwischenwelle 39 trägt einen verzahnten Steuerungsteil 46, der aus den Zahnrädern 47 und 48 besteht. Das Zahnrad 47 kann in Eingriff gebracht werden, wenn der

Bauteil 46 in eine erste Stellung mit einem gleichen Zahnrad 49 bewegt wird, das auf einer Zwischenwelle umlaufen kann, die koaxial mit der Zwischenwelle 38 liegt. Das Zahnrad 48 kann, wenn der Bauteil 46 in eine zweite Stellung bewegt wird, in ein Zahnrad 5I eingreifen, das auf einer Zwischenwelle 52 aufgekeilt ist, die koaxial mit der Eingangswelle J>o liegt, wobei das Zahnrad 51 ebenso in ein Zahnrad 53 derselben Grosse eingreift, wie das Zahnrad 48, das an dem Zahnrad 49 befestigt ist. Die Welle 52 ist daher entweder vorwärts oder rückwärts mit sechs verschiedenen Geschwindigkeiten antreibbar.

Die Zwischenwelle 50 hat ein Ausgangszahnrad 5^* das einem ihrer Enden angekeilt ist und dieses Zahnrad greift in ein damit zusammenwirkendes Zahnrad 55 auf der Drehspindel 2o ein, die dadurch den Ausgangsteil des Wechselgetriebes darstellt. Ein axial verschiebbarer verzahnter Steuerungsteil 56 ist auf einem mit Keilwellen versehenen Teil der Zwischenwelle 50 vorgesehen und hat einen mit Keilwellen versehenen Einschnitt 57 an einem Ende, der die Zähne des Zahnrades 53 aufnehmen kann, wenn der Bauteil 56 in eine erste Stellung bewegt wird. Beim Vorwärtslauf nimmt die Zwischenwelle dann in der Kraftübertragung keinen Anteil. Im Rückwärtslauf ist jedoch das Zahnrad 5I dazwischengeschaltet, um die Antriebsrichtung umzukehren. Das andere Ende des Steuerteiles 56 ist bei 58 durch

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" ⁶ " BAD ORIGINAL

Keilnuten befestigt, so dass bei Bewegung in eine zweite Stellung in ein mit Keilnuten versehenes Loch in einem Zahnrad 59 eintritt, das auf der Zwischenwelle drehbar ist und mit einem Zahnrad 61 auf der Zwischenwelle 52 kämmt, um so eine zusätzliche Untersetzungsstufe zu schaffen. Die Drehspindel 2o kann daher mit zwölf verschiedenen Geschwindigkeiten in jeder Richtung angetrieben werden.

Vier hydraulische Zylindereinheiten 62, 63, 64, 65 werden verwendet, um die vier verzahnten Steuerungsteile 56, 31, 4o und 46 zu verschieben. Die Einheiten 62, 64, die zu den Bauteilen 56 und 4o- gehören, sind jede in der Form eines einfachen hydraulischen Stössels mit einer Öffnung an jedem Ende. Die beiden anderen Enden haben jedoch (wie in Fig. 5 gezeigt und durch Einheit illustriert) einen abgestuften Zylinder mit einem Kolben 66 darin, der in einem kleineren Teil 67 des Zylinders gleiten kann, einer an dem Kolben befestigten Kolbenstange 68, die aus den Enden des Zylinders herausragt und einen ringförmigen Kolben 69, der in einem weiteren Teil 70 des Zylinders und auf der Kolbenstange 68 gleiten kann. Jeder Zylinder hat eine Öffnung an jedem Ende und eine mittige Öffnung in der Nähe der Stufe in dem Zylinder. Die verzahnten Steuerungsteile 4o, 46 sind an ihren entsprechenden hydraulischen Zylindereinheiten 64, 65 durch ein Paar Schwenkhebel 7I, 72 befestigt, während

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Gabeln 73, 74, die direkt an den Enden der Kolbenstangen der anderen Einheiten 62, 6j5 befestigt sind, an den anderen beiden verzahnten Steuerungsteilen Jl, ■ 56 engreifen. Die ZyIindereinheiten sind in einem gemeinsamen Zylinderblock 75 ausgebildet.

Die Zufuhr von Flüssigkeit zu den Zylindereinheiten bis 65j die die verzahnten Steuerungsteile steuern, wird durch ein auf den Zylinderblock 75 angeordnetes Wählventil 76 gesteuert. Dieses Wählventil 76 umfasst einen Ventilkörper 77* d^{er m}it einer flachen zylindrischen Kammer 77^a ausgebildet ist. In dieser Kammer ist eine kreisförmige Ventilplatte 78 angeordnet, die um ihren Umfang mit einem Abdichtring 78c versehen ist, der in die Kammerwandung eingreift. Die Ventilplatte 78 ist mit einem mittigen Keilnutenloch versehen und kann axial frei auf einer mit Keilnuten versehenen Spindel 80 gleiten, die in die Kammer durch die Körperwand hindurchragt. Das Wählventil weist auch eine kreisförmige Öffnungsplatte 81 auf, in der sieben Öffnungen 8la bis 8lg ausgebildet sind. Diese öffnungen sind in verschiedenen Entfernungen von der Mitte der Öffnungsplatten 81 angeordnet und sind mit Löchern der Zylindereinheiten 62, 65 und 64 verbunden, die die verzahnten Steuerungsteile 56, Jl und 4o über Nuten 75a in der Oberfläche des Zylinderblocks 75 steuern, auf dem die Platte 8l aufgeklemmt ist. Die

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Ventilplatte 78 ist auch mit einer Vielzahl von Bohrungen 78a ausgebildet, die mit den Öffnungen 8la bis 8lg ausrichtbar sind. Diese Bohrungen 78a sind so angeordnet, dass in zwölf in gleichem Winkel voneinander entfernten Stellungen der Ventilplatte 78 zwölf verschiedene Kombinationen von Verbindungen zwischen den öffnungen und dem Innern der Kammern 77a erzielt werden.

Eine Zuleitung 79* die später noch erwähnt wird, öffnet sich in die Kammer 77a, so dass, wenn unter Druck stehende Flüssigkeit in dieser Leitung vorhanden ist, der Druck denjenigen öffnungen 8la bis 8lg vermittelt wird, die mit den Bohrungen 78a in der Ventilplatte ausgerichtet sind. Diese Seite der Ventilplatte 78 neben der üffnungsplatte 80 ist mit Ausschnitten 78b versehen, die die verschiedenen Bohrungen umgeben. Diese Ausschnitte sind untereinander und mit der Kante der Ventilplatte 78 verbunden. Der Körper ist ausserdem mit einer oder mehreren Ablasslöchern 76a ausgebildet, die am Ende des Körpers, entfernt von der Kammer 77^a» angeordnet sind. Diese Abflusslöcher 76a machen es der Flüssigkeit in dem Raum zwischen der Ventilplatte 78 und der üffnungsplatte 81 möglich, auf niederem Druck zu bleiben und es ist klar, dass jegliche öffnungen 8la bis 8lg, die nicht mit Bohrungen 78a in der Ventilplatte 78 ausgerichtet sind, sich in diesen Raum hinein öffnen.

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BAD

So kann in der Benutzung, während der Mechanismus läuft, ein Geschwindigkeitswechsel vorgewählt werden, indem das Wählventil 76 so eingestellt wird, dass es Flüssigkeit zu den Zylindereinheiten 62 bis 64 zuführt und dadurch die verzahnten Steuerteile in neue Stellungen bewegt. Eine solche Bewegung des Wählerventils 76 kann jedoch nur bewirkt werden, wenn der Druck in der Zuleitung 79 niedrig und ungenügend ist, um die Zylindereinheiten 62 bis 64 zu beeinflussen und wenn daher der Druck in der Zuleitung hoch ist, wird die Ventilplatte 78 in Eingriff mit der Öffnungsplatte 81 gedrückt infolge des Druckunterschiedes zwischen der Flüssigkeit in der Kammer 77^a und der Flüssigkeit in dem Raum zwischen der Ventilplatte und der Öffnungsplatte 81. Wenn es so möglich ist, das Wählventil 76 zu verstellen, findet kein Geschwindigkeitswechsel statt, bis ein Temperaturanstieg in der Zuleitung 79 erfolgt.

Wo, wie das in dem beschriebenen Beispiel der Fall ist, das Wählventil 76 in einer etwas unzugänglichen Lage angeordnet ist, kann es durch eine Fernsteuerungsvorrichtung 82 über eine'Verbindungsstange 83 und Kegelräder 84 betätigt werden. Die Verbindungen 85* zwischen der Stange und der Steuervorrichtung und zwischen der Stange und den Kegelrädern sind am besten Kardangelenkverbindungen.

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ΛΑ

Die Zufuhr von Flüssigkeit zur Zylindereinheit 65 des Bauteils 46, die bestimmt, ob die Drehspindel vorwärts oder rückwärts umläuft oder frei laufen kann, wird durch ein erstes und zweites Solenoidventil 87# bzw. 88 gesteuert. Das erste dieser Ventile hat eine Einlassöffnung 87a, die mit der vorstehend erwähnten Zufuhrleitung 79 verbunden ist, und eine Auslassöffnung 87b, die mit dem Ablass verbunden ist, sowie eine Einlassleitung 87c, die mit der Öffnung 65 a an dem Ende der Zylindereinheit 65 verbunden ist, aus der Flüssigkeit ausströmt, wenn der Bauteil 46 in seine erste Stellung bewegt wird. Dieses Ventil ist so angeordnet, dass die Zuleitungsöffnung 87a normalerweise mit der Zuleitung 79 verbunden ist. Das zweite Ventil 88 ist ein einfaches Umkehrventil mit Einlass- und Auslass-Öffnungen 88a, 88b, die mit der Zuleitung 79 bzw. einem Abfluss verbunden sind, und mit einem Paar Züleitungsöffnungen 88c, 88d, die mit der Stufenöffnung 65b und der anderen Endöffnung 65c der ZyIindereinheit 65 verbunden sind. Dieses zweite Ventil 88 ist so angeordnet, dass die genannte andere Endöffnung 65c normalerweise mit der Zuleitung 79 verbunden ist. Wenn so Druck in der Zuleitung 79 vorhanden ist und keines der Solenoidventile 87, 88 betätigt wird, nimmt der Steuerteil 46 eine freie Spindelstellung ein, da der gleiche Druck auf den Kolben 65d in einer Richtung zur Einwirkung kommt

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auf den grösseren freien Kolben 65e in der entgegengesetzten Richtung. Aus dieser Stellung heraus bewirkt das erste Solenoidventil 87* dass der Steuerten 46 in seine erste Stellung bewegt wird (um einen Vorwärtsantrieb zu schaffen) unter der Voraussetzung, dass Druck in der Zuleitung 79 vorhanden ist, und die Betätigung beider Ventile bewirkt, dass der Steuerteil in seine zweite Stellung bewegt wird (um einen Rückwärtsantrieb zu schaffen.

Die Steuerung des Druckes in der Zuleitung 79 wird durch erste und zweite hydraulisch betätigbare Ventile 89, 9o bewirkt. Das erste dieser Ventile ist ein einfaches Umkehrventil 89 mit vier öffnungen, von denen eine (89a) mit der Zuleitung 79 verbunden ist und wovon zwei weitere (89b, 89c) mit einer Einlassleitung 91 verbunden sind (die nachstehend noch genauer beschrieben wird) bzw, der Zuleitungsöffnung 9oa des aweiten hydraulisch betätigbaren Ventils 9o. Das erste hydraulisch betätigbare Ventil ist mit einer Schnappvorrichtung 92 versehen und durch seine Spule in einer Richtung durch Druck in einer PUhlleitung 95 beweglich. Diese. Spule ist in entgegengesetzter Richtung durch eine Rückholvorrichtung 94 beweglich, die die vorstehend erwähnte Schnappvorrichtung 42 enthält, die in geeigneter Weise einen Plunger 95 umfasst mit einem Paar axial

in im Abstand voneinander stehender Nutert^dle

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unter Federdruck stehende Kugeln 96 eingepresst werden, um die Spule in Stellung zu halten, wenn kein Druck in der einen oder anderen Richtung zur Anwendung gebracht wird. Nachdem die Rückholvorrichtung betätigt worden ist, sind die Verbindungen zum Ventil so, dass die Zuleitung 79 mit dem zweiten hydraulisch betätigbaren Ventil 90 verbunden ist. Das zweite hydraulisch betätigbare Ventil 90 steht unter Federdruck und hat ein weiteres Paar Öffnungen 9ob, 9oc, die mit der Einlassleitung bzw. Auslassleitung verbunden sind. Die Anordnung davon ist so, dass in der normalen Stellung des Ventils die Einlassleitung 9I blockiert und die Zuleitungsöffnung 90a mit dem Ablass verbunden wird, und in der anderen Stellung die Ablassöffnung 9oc unterbrochen wird, während die Zuleitungsöffnung 90 a mit der Einlassleitung 91 verbunden wird« Das zweite hydraulisch betätigbare Ventil spricht auf den Druck in der Fühlleitung 93 ^an* ^mit der es durch ein zusätzliches Paar Öffnungen 87d, 87e des ersten Solenoidventils verbunden ist. Diese zusätzlichen Öffnungen sind so angeordnet, dass, wenn der Solenoid stromlos gemacht wird, das zweite hydraulisch betätigbare Ventil 90 mit der Fühlleitung 93 verbunden ist, während beim Erregen diese Verbindung unterbrochen und das Ventil mit dem Abfluss verbunden wird.

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Der Druck in der Fühlleitung 93 wird durch die Geschwindigkeit der Eingangswelle 30 des Getriebekastens bestimmt, da dieser durch einen Untersetzungsgetriebesatz und eine in einer Richtung umlaufend· Kupplung 97 mit einem hydraulischen Flügelradmotor mit fester Verdrängung 98 verbunden ist (siehe Fig.lo). Die in einer Richtung umlaufende Kupplung 97 ist so angeordnet, dass die Eingangswelle ~$o den Motor 98 nicht antreiben kann und diesem letzteren bei der Verwendung Flüssigkeit in einer ungenügenden Menge zugeführt wird, so dass der Motor 98 die Eingangswelle nicht antreiben kann. Eine getrennte Pumpe loo ist zu diesem Zwecke vorgesehen und kann, falls erwünscht, auch verwendet werden, um öl zum Schmiersystem der Drehbank zuzuführen. Mit der Leitung, die den Motor 98 öl zuführt, ist die vorstehend genannte Fühlleitung verbunden.

So ist klar, dass, wenn die Kupplung 25 ausgekuppelt und die Bremse 28 betätigt wird, um einen Geschwindigkeitswechsel einzuleiten, nachdem die nächste Geschwindigkeit vorgewählt wurde, die Eingangswelle J>o verlangsamt wird, bis der hydraulische Motor 98 anläuft, um die Eingangswelle anzutreiben. Der Druck in der Abfühlleitung 93 beginnt dann zu steigen, bis er genügend ist, um das erste hydraulisch betätigbare Ventil 80 zu betätigen. Das zweite

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hydraulisch betätigbare Ventil 9o wird ebenso betätigt unter der Voraussetzung, dass das erste Solenoidventil 87 nicht unter Strom gesetzt wurde.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die Betätigung des ersten hydraulisch betätigbaren Ventils 89 bewirkt, dass die Einlassleitung 91 mit der Zuleitung 79 verbunden wird, so dass ein vorgewählter Zahnradwechsel beginnt.

Es ist auch darauf hinzuweisen, dass, wenn sowohl die Kupplung 25 als auch die Bremse 28 ausgekuppelt bzw. gelöst werden, wenn die verzahnten Steuerungsteile in Eingriff mit den verschiedenen zusarnmenwirkenden Teilen gebracht werden, der hydraulische Motor 98 die Zahnräder langsam treibt, so dass ein Eingriff von Zahn auf Zahn - der selbstverständlich äusserst unerwünscht ist - verhütet wird.

Die verbleibende öffnung 89d des mit vier Öffnungen versehenen ersten hydraulisch betätigbaren Ventils (wovon nur drei öffnungen bis jetzt erwähnt wurden) ist mit dem Teil des hydraulischen Kreislaufes zum Betätigen der Bremse 28 verbunden. Diese Öffnung 89d ist mit einer Einlassöffnung lola eines dritten Solenoidventils lol mit sechs Öffnungen und zwei Stellungen verbunden, wovon eine andere öffnung lolb mit der Auslasseite verbunden ist, eine andere lolc mit der Hauptpumpe Io2 und eine weitere lold mit einem Handsteuerungsventil loj (das nachstehend beschrieben

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werden wird). Die beiden Auslassöffnungen lole und lolf dieses dritten hydraulisch betätigbaren Ventils lol sind mit dem Bremszylinder 28 bezw. der Betätigungseinrichtung eines dritten hydraulisch betätigbaren Ventils Io4 verbunden. So wird während eines GeschwindigkeitswechseIs, solange dieses dritte Solenoidventil lol nicht unter Strom gesetzt wird, der Zustand der Bremse 25 durch das erste hydraulisch betätigbare Ventil 89 bestimmt und so wird es mit dem Abfluss oder mit der Einlassleitung 91 verbunden, je nach dem Druck in der Abfühlleitung 95. Die Betätigung des dritten Solenoidventils lol verschliesst die zuerst erwähnte öffnung lold und die mit dem Ablauf verbundene und verbindet die beiden Einlassöffnungen lolb, lold mit den beiden Auslassöff nungen lolf und lole.

Das dritte hydraulisch betätigbare Ventil Io4 steuert die Zufuhr von Flüssigkeit zur Kupplung 25 und zur Einlassleitung 91. Das Ventil hat sechs öffnungen eine, Io4a, zum Kupplungszylinder 25, eine zweite, Io4b, zum Abfluss, eine dritte, Io4c, zur Hauptpumpe Io2, eine vierte, Io4d, zur Zuleitung 91 und eine fünfte und sechste, Io4e, Io4f, zu verschiedenen Teilen des Handsteuerventils Io3. Die fünfte öffnung Io4e ist ebenfalls mit der Rückholvorrichtung 9^ des ersten hydraulisch betätigbaren Ventils 89 verbunden. Das Ventil Io4- steht unter Pederdruck zum Verbringen

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In eine normale Lage, in der die erste und zweite öffnung Io4a, Io4b miteinander verbunden sind und die dritte und vierte öffnung Io4c und Io4d miteinander ■ verbunden sind und die anderen beiden öffnungen Io4e, Io4f unterbrochen sind. Eine Betätigung des Ventils Io4 schaltet um in einen Zustand, in dem die erste und die fünfte öffnung Io4a, Io4e verbunden sind, die zweite und vierte Öffnung Io4b, Io4d und die dritte und sechste öffnung Io4c, Io4f miteinander verbunden sind.

Die Ventile 87, 89, 89, 9o, lol und Io4 sind alle in einem gemeinsamen Block Io5 auf einem Teil Io6 des Spindelstockgehäuses angeordnet. Eine Verbindung zwischen den Ventilen wird durch Nuten in beiden Flächen einer Platte Io7 hergestellt. Die Verbindung mit der Kupplung 25, Bremse 26 und Motor 98 wird durch Bohrungen Io8, Io9 und Ho in einem Teil 111 des Gehäuses hergestellt, wobei diese Bohrungen mit Röhren 112, Hj5 und 114 in Verbindung stehen, die sich durch die hohle Eingangswelle 30 erstrecken.

Die drei Solenoidventile 87,88 und lol können durch Kontakte 115b, Il6c, 117b erster, zweiter und dritter Relais 115, H6, 117 betätigt werden. Diese Relais werden ihrerseits durch einen ersten Schalter, 118, einen zweiten Schalter 119 und einen Druckschalter in einem Akkumulator 121 gesteuert, der dem Zufuhrleitungsdruck ausgesetzt ist. Jedes der Relais 115*

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116, 117 hat Klinkkontakte 115a, 116a, 117a und das zweite Relais hat auch einen zusätzlichen Satz von Kontakten 116b zum Betätigen des ersten Relais 115. Ein dritter Schalter 122 ist ebenfalls vorgesehen zum Wählen des Freilaufzustandes.

Das vorstehend erwähnte Handsteuerungsventil lo;5 wird in den Kreislauf nur bei Vollendung eines Gangwechsels eingebracht - d.h. wenn das dritte hydraulische Ventil Io4 und das dritte Solenoidventil lol beide betätigt werden und die Zuflussleitung 79 durch das erste und zweite hydraulische Ventil bezw. 90 entleert ist. Dieses Ventil Ioj5 (siehe Pig. 8) umfasst einen Ventilkörper 123, in dem eine Längsbohrung ausgebildet wird. Innerhalb dieser Bohrung sind vier öffnungs-

/jede platten 124 montiert, von denen die Form einer dicken Scheibe hat, die mit einem mittigen zylindrischen Einschnitt ausgebildet ist. Der Unterteil des Ausschnittes in jeder Öffnungsplatte ist mit der öffnung 124a selbst ausgebildet. Jede Platte hat auch eine äussere Nut, die einen Abdichtring 125 aufnimmt. Ausserdem sind die Enden der "Körperbohrung abgeschlossen, so dass die vier öffnungen den Körper in fünf Kammern unterteilen. In dem Körper und in den Öffnungsplatten sind fünf öffnungen vorgesehen, die mit den Kammern in Verbindung stehen. Die zwei äussersten öffnungen 126, 127 sind Ablassöffnungen und diese sind mit der Ablasseite verbunden. Die mittige öffnung 128 (siehe Fig.4) ist

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•die Einlassöffnung und empfängt immer dann Hochdruckflüssigkeit, wenn das dritte hydraulisch zu betätigende Ventil 2o4 betätigt wird. Die verbleibenden zwei Öffnungen 129, rjo sind mit dem dritten Solenoid« ventil Io4 bzw. dem dritten hydraulisch betätigbaren Ventil Io4 verbunden und bringen Flüssigkeit zur Bremse 28 und Kupplung 25, wenn diese Ventile betätigt werden.

Das Hansteuerungsventil hat einen Betätigungsteil in der Form einer geformten Nadel 131, die sich durch die vier Öffnungen 124 erstreckt. Diese Nadel hat drei AingeschnUrte Teile und von jeder derselben aus erstreckt sie sich stumpfkeglig in jeder axialen Richtung. Die Nadel I31 ist so ausgebildet, dass sie in einer äussersten Stellung die erste und dritte Öffnung und in der anderen äussersten Stellung die zweite und vierte Öffnung vollständig schliesst. Wenn ausserdem die Nadel Ij51 in der Mitte zwischen ihren äussersten Stellungen steht, sind alle vier Öffnungen im gleichen Ausmasse offen. So verursacht eine leichte axiale Bewegung der Nadel aus der mittleren Stellung eine Veränderung im Strömen durch das Ventil. Die Nadel I3I ist axial durch einen seitlich herausragenden Teil 132 beweglich oder einen Arbeltsteil, der an einem ihrer Enden befestigt ist, wobei der genannte herausragende Teil sich in einen schraubenförmigen Schlitz 133 im Körper erstreckt und mit

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to

einem Betätigungshandgriff Ij54 verbunden ist. Wahlweise kann die axiale Bewegung durch eine Schubstange od.dgl. erzielt werden.

Der Mechanismus ist so angeordnet, dass, wenn die Nadel Ij51 des Handsteuerungsventils I05 sich in ihrer mittleren Stellung befindet, weder die Kupplung noch die Bremse 28 vollkommen eingreift und der Bedienungsmann kann durch sorgfältiges Betätigen der Steuerung die Spindel 2ο mit einer sehr langsamen Geschwindigkeit laufen lassen, so dass er ein Werkstück in der Drehbank Inspizieren kann oder aber zu jedem beliebigen anderen Zweck.

Wenn die Drehbank zunächst angelassen wird, sind die drei Relais 115, 116, 117 anfänglich stromlos. Die beiden Pumpen lol, Io2 und der Antrieb 2j5 zu der Eingangsriemenscheibe 25 sind alle angelassen. Die Bremse 28 ist angezogen durch Flüssigkeit, die von der Hauptpumpe Io2 durch das dritte hydraulische Ventil Io4, die Einlassleitung 91, das erste hydraulische Ventil 89 und das dritte Solenoidventil lol in Serie zugeführt wird. Auf diese Art und Weise kann der hydraulische Motor 98 nicht angetrieben werden und der Druck in der FUhlleitung 93 steigt bis das erste und zweite hydraulische Ventil φ, 9° betätigt wird. Flüssigkeit wird dann der Bremse 28 durch das dritte hydraulische Ventil Io4, die Eingangsleitung 9I,

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das zweite hydraulische Ventil 9o, das erste hydraulische Ventil 89 und das dritte Solenoidventil lol in Serie zugeführt. Gleichzeitig verläuft Flüssigkeit von der Einlassleitung 91 durch das erste hydraulische Ventil 89 zur Zuleitung 79 und von dort durch das erste Solenoidventil 87 und das zweite Solenoidventil 88 zu den beiden Endöffnungen 65a, 65c der Zylindereinheit 65 des verzahnten Steuerteils 46. Die Zuleitung 79 führt auch Flüssigkeit zu dem voreingestellten Wählerventil 76 und jegliche notwendigen Geschwindigkeitswechsel werden durchgeführt.

Wenn der Geschwindigkeitswechsel vollendet ist, steigt der Druck in der Zuleitung 79, da das Fliessen aufgehört hat. Der Druckschalter 12o wird so betätigt und das dritte Relais 117 erregt das dritte Solenoidventil lol. Flüssigkeit verläuft durch das Ventil lol und betätigt das dritte hydraulische Ventil Io4. Der Ablauf der Geschehnisse danach hängt von der Einstellung des Handsteuerungsventil I03 ab. Wenn dieses eingestellt wurde, um seine ersten und dritten Öffnungen zu schliessen, werden die Zwischenwellen 58, 39 mit der vorgewählten Geschwindigkeit angetrieben. Wenn die anderen beiden Öffnungen geschlossen werden, bleiben die Ventile 38, 39 stationär. Im letzteren Falle bleibt der hydraulische Motor 98 stationär und der Druck in der Fühlleitung 93 bleibt hoch, so dass keine weiteren Veränderungen geschehen. Wenn das Ventil Io4 eingestellt wird, um die Kupplung 25 zu

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zu betätigen oder wenn eine solche Einstellung gewählt wird, dreht sich Jedoch die Eingangswelle ^o und gestattet dem Druck in der Fühlleitung 93 zu fallen. Das erste und das zweite hydraulische Ventil 89* 9o werden dann in ihre anfänglichen Stellungen zurückgebracht.

Wenn der Schalter 118 jetzt betätigt wird, um ein Laufen nach vorwärts zu wählen und eine neue Spindelgeschwindigkeit am Wählerventil 76 gewählt worden ist, wird das dritte Relais 117 stromlos gemacht und das erste Relais 115 wird unter Strom gesetzt. So kehrt das dritte Solenoidventil lol in seine ursprüngliche Stellung zurück und schneidet so die Zuleitung zu der Betätigungseinrichtung für das dritte hydraulische Ventil Io4 ab, das ebenso in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Die Kupplung 25 wird dadurch gelöst und die Bremse 28 angezogen, so dass die Maschine langsamer wird. Der Druck in der Fühlleitung 93 steigt, sobald der hydraulische Motor 98 gezwungen wird, den Antrieb zu übernehmen, aber da das erste Solenoidventil 87 vom ersten Relais 115 betätigt wurde, wird nur das erste hydraulische Ventil 89 verändert, während das zweite hydraulische Ventil 90 in seiner anfänglichen Stellung verbleibt. Flüssigkeit fliesst dann zu der anderen Endöffnung 65c der Zylindereinheit 65 der verzahnten Steuerteile 46 und dieser wird in seine erste Stellung bewegt. Inzwischen bewirkt

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der Fluss durch das Wählventil 76, dass die anderen verzahnten Steuerteile so bewegt werden, wie das erforderlich ist. Während des tatsächlichen Geschwindigkeitswechsels wird die Bremse 28 gelöst, da ihr Zylinder mit der Ableitung durch das dritte Solenoidventil lol, das erste hydraulische Ventil und das zweite hydraulische 90 in Serie verbunden ist und der hydraulische Motor 98 daher die Wellen mit einer niedrigen Geschwindigkeit dreht, um einen Eingriff Zahn auf Zahn zu verhüten. Das Vollenden des Umschaltens wird wieder durch ein Ansteigen des Druckes in der Zuleitung 79 signalisiert, so dass der Druckschalter 12o betätigt wird und das dritte Relais das dritte Solenoidventil lol wie vorher betätigt.

Ähnliche Folgen von Ereignissen ergeben sich, wenn der zweite und der dritte Schalter betätigt werden, mit entsprechenden Ergebnissen des umgekehrten Laufes und des Spindelfreilaufes.

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Claims

Patentansprüche .

1.) Wechselgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kupplung und eine Bremse umfasst, die beide durch Flüssigkeitsdruck betätigt werden können und ein Steuerventil mit einem Arbeitsteil, der von einer ersten Stellung, in der die Kupplung eingekuppelt und die Bremse gelöst ist, in eine zweite Stellung bewegt werden kann, in der die Kupplung ausgekuppelt und die Bremse angezogen ist, wobei der Arbeitsteil in einer Zwischenstellung eingestellt werden kann, in der weder die Kupplung noch die Bremse voll eingreifen und worin eine leichte Bewegung des Arbeitsteiles in entgegengesetzten Richtungen das Eingreifen der Kupplung oder der Bremse verstärkt.

2.) Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil einen Körper aufweist, der ein Paar öffnungen zur Verbindung mit der Kupplung bzw. der Bremse hat und weiter öffnungen zur Verbindung mit einer Zuleitung undU einer Ableitung, eine erste öffnung, die eine Auslassöffnung von der" Kupplungsöffnung trennt, eine zweite öffnung, die die Bremsöffnung von der Zuleitungsöffnung trennt, eine dritte öffnung, die die Zuleitungsöffnung von der Bremsöffnung trennt und eine vierte öffnung, die die Bremsöffnung von einer Zuleitungsöffnung trennt, wobei der Arbeitsteil die Form einer bearbeiteten Nadel aufweist, die

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sich durch alle genannten öffnungen erstreckt.

3.) Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen durch getrennte öffnungs-. platten gebildet werden, die abdichtend in einer Bohrung in dem Körper angeordnet sind.

4.) Wechselgetriebe nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ventile vorgesehen sind, unter deren Steuerung die Kupplung, Bremse und Zuleitung normalerweise mit dem Steuerventil versehen sind, wobei diese Verbindungen während Veränderungen des Geschwindigkeitsverhältnisses des Getriebes getrennt und beim Ende dieser Veränderungen wieder hergestellt werden.

5.) Steuerunventil zur Verwendung in einem Geschwindigkeitswechselgetriebe mit einer Kupplung und einer Bremse, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil einen Körper mit einem Paar öffnungen zur Verbindung mit der Kupplung bzw. Bremse hat, weitere Öffnungen zur Verbindung mit Zuleitung und Ableitung, eine erste öffnung, die eine Ablaßöffnung von der Kupplungsöffnung trennt, eine zweite öffnung, die die Kupplungsöffnung von der Zuleitungsöffnung trennt, eine dritte Öffnung, die die Zuleitungsöffnung von der Bremsenöffnung trennt und eine vierte öffnung, die die Bremsenöffnung von einer Zuleitungsöffnung trennt, wobei der Arbeitsteil die Form einer verformten Nadel auf-

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weist, die sich durch alle genannten öffnungen erstreckt, die Bremsöffnung von der Zuleitungsöffnung und eine verformte Nadel, die sich durch alle die genannten öffnungen erstreckt und axial in einer Richtung beweglich ist, uij) den wirksamen Bereich des Flüssigkeitsflusses durch die erste und dritte öffnung zu verringern und in der anderen Richtung, um den wirksamen Bereich zum Flüssigkeitsstrom durch die zweite und vierte öffnung zu verringern.

6.) Steuerungsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen von getrennten Öffnungsplatten gebildet werden, die abdichtend in einer Bohrung in dem Körper montiert sind.

7.) Steuerventil nach Anspruch 6, oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel axial mit Hilfe eines herausragenden Teiles beweglich ist, der sich in einen spiralförmigen Schlitz in dem Körper erstreckt, wobei die Winkelbewegung der Nadel dadurch deren axiale Bewegung hervorruft,

8.) Steuerventil, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen so beschaffen ist, wie vorstehend beschrieben unter Hinweis auf und wie in den schematischen Zeichnungen gezeigt.

9.) Drehbank-Spindelstockspindelantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Wechselgetriebe aufweist, das

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so beschaffen ist, wie in einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4 beschrieben.

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