DE3421582A1

DE3421582A1 - SWITCHING DEVICE FOR AN UNSYNCHRONIZED GEAR CHANGE GEARBOX

Info

Publication number: DE3421582A1
Application number: DE19843421582
Authority: DE
Inventors: Hans Helmut Dipl.-Ing. Dr. 4800 Bielefeld Coenenberg; Günter Eis; Helmut 4834 Harsewinkel Homburg
Original assignee: Claas KGaA mbH
Current assignee: Claas KGaA mbH
Priority date: 1984-06-09
Filing date: 1984-06-09
Publication date: 1985-12-12
Also published as: GB2159899A; FR2565651A1; GB2159899B; FR2565651B1; GB8513966D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für ein unsynchronisiertes Zahnrad-Wechselgetriebe der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.The invention relates to a switching device for an unsynchronized gear change transmission of the Art specified in more detail in the generic term of claim 1.

Eine solche Schalteinrichtung ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 14 50 694 bekannt. Die Schaltvorrichtung besteht dort aus einer von einem Servomotor angetriebenen Schubstange, die mit dem Schaltglied des Getriebes über einen Kraftspeicher, insbesondere über eine Feder, verbunden ist. Dieser Kraftspeicher wird nach Auskuppeln und Ausrücken des vorherigen Getriebeganges durch Weiterlauf des Servomotors und Vorschub der Schubstange über die Neutralstellung des Getriebeschaltgliedes hinaus vorgespannt, wobei das Schaltglied in der Neutralstellung zunächst durch eine Sperrklinke festgelegt wird. Die elektrische Steuervorrichtung ermittelt dabei aus dem Vergleich der An- und Abtriebs-Drehzahlen am Getriebe nach vorgegebenen ParameternSuch a switching device is known from German Offenlegungsschrift 14 50 694. The switching device consists of a push rod driven by a servomotor, which is connected to the switching element of the Transmission is connected via an energy storage device, in particular via a spring. This energy store will after disengaging and disengaging the previous gear by continuing the servomotor and feed the push rod via the neutral position of the gear shift element biased addition, the switching element in the neutral position initially by a pawl is determined. The electrical control device determines from the comparison of the input and output speeds on the gearbox according to specified parameters

2:2:

■ -" - .: -3T2T5BT1■ - "-.: -3T2T5BT1

' 2626 -JST- 23.05.1984'2626 -JST- 05/23/1984

den Synchronlaufzeitpunkt, und sobald dieser
erreicht ist, wird die Sperrklinke ausgelöst,
so daß über den Kraftspeicher das nunmehr freigegebene Schaltglied des Getriebes in die für
den jeweils vorbestimmten Gang vorgesehene
Position eingerückt werden kann.the synchronous running time, and as soon as this
is reached, the pawl is released,
so that the now released switching element of the transmission in the for
the predetermined gear provided
Position can be indented.

Die bekannte Schalteinrichtung ist allenfalls für !The known switching device is at best for!

leichte Kraftfahrzeuggetriebe geeignet, bei denen ilight motor vehicle transmissions are suitable, in which i

ein Synchronlauf und ein Einkuppeln der miteinander Ja synchronous run and a coupling of the J

zu verbindenden Zahnräder auch noch durch einen , Reibschluß der Räder untereinander erzwungen werdengears to be connected are also forced by a frictional engagement of the wheels with one another

kann, ohne daß die Räder dabei Schaden nehmen. ι Denn die Auslösung der Sperrklinke und das Einrücken»without damaging the wheels. ι Because the release of the pawl and the engagement »

des betreffenden Ganges durch den Kraftspeicher j beginnt erst mit dem Synchronlauf der zu kuppelnden \ Getrieberäder, und da es sich bei der Expansionsbewegung des Kraftspeichers um eine beschleunigte
Bewegung handelt, auf die wiederum die bewegten j j Massen und Schaltwege einen Einfluß haben, ergibtthe relevant passage through the energy store j begins with the synchronization of the \ to be coupled gears, and since it is in the expansion movement of the motor memory to accelerate
Movement acts, on which in turn the moved jj masses and switching paths have an influence, results

! sich für das Aufeinandertreffen der zu kuppelnden ι! for the meeting of the ι to be coupled

Zahnräder jeweils ein Undefinierter Zeitpunkt, j zu dem auf jeden Fall der Synchronlauf nicht mehr ιGears each have an undefined point in time at which synchronous operation is no longer in any case

jj

ί vorliegt. Selbst wenn noch bei Synchrondrehzahl jί is present. Even if still at synchronous speed j

^! die zueinander kuppelnden Räder aufeinandertreffen j ^! the mutually coupling wheels meet j

: sollten, ist ein Zahn-Vor-Zahn-Auftreffen nicht: should is not a tooth-before-tooth encounter

regelmäßig zu vermeiden, dessen Häufigkeit sichregularly to avoid its frequency itself

nach dem Zahnstirn-Zahnlücken-Verhältnis richtet. ' ' Die Zahnräder können also selbst nicht im Synchron- !based on the tooth front to tooth gap ratio. '' So the gears themselves cannot synchronize!

lauf stets und erst recht nicht nach überschreiten | ! des Synchronzeitpunktes miteinander einwandfrei ;Always run and certainly not after exceeding | ! the synchronization time with each other perfectly;

j in Eingriff gebracht werden, wobei ein heftigesj engaged, being a violent

\ Rückprallen und ein Nach-Rattern auftritt, das \ Rebound and post-rattle occurs

jedenfalls für Getriebe größerer Bauart unweigerlichat least inevitably for larger gearboxes

zu erheblichen Schaden an den Zahnrädern führt.leads to significant damage to the gears.

6k L I 0 O 2626 - If - 23.05. 1984 6k L I 0 O 2626 - If - 23.05. 1984

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der für jeden Betriebszustand bei einem bevorstehenden Gangwechsel zu einem exakt bestimmbaren Zeitpunkt die Einrückfreigabe durch die Steuervorrichtung bereits dann erfolgt, wenn der Synchronlauf der zu kuppelnden Zahnräder noch nicht ganz erreicht ist und durch diese Art Voreilung ein Ineinandergleiten der in Eingriff zu bringenden Räder aufgrund einer vorhandenen, vorbestimmten Relativgeschwindigkeit sichergestellt ist.The invention is therefore based on the object of providing a switching device of the generic type create, in which for each operating condition with an upcoming gear change to an exact one determinable point in time the engagement release by the control device already takes place when the synchronous running of the gears to be coupled has not yet been fully achieved and this type of lead a sliding into one another of the wheels to be brought into engagement due to an existing, predetermined relative speed is ensured.

Diese Aufgabe wird bei einer Schalteinrichtung derThis task is performed in a switching device of the

gattungsgemäßen Art nach der Erfindung durch diegeneric type according to the invention by the

kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 ι gelöst.Characteristic features of claim 1 ι solved.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung liegt darin, daß bei einem Gangwechsel der jeweils günstigste Einrückzeitpunkt durch den Prozessor in Abhängigkeit verschiedener Meßdaten unter Berücksichtigung eines stets konstanten j Schaltverhaltens der Schaltvorrichtung errechnet j wird. Dabei wird die Einrückfreigabe jeweils für \ einen Zeitpunkt errechnet, der vor dem Synchron- j lauf der zu kuppelnden Getriebewellen bzw. Zahnräder liegt, so daß die aufeinandertreffenden J Zähne dieser Zahnräder noch eine geringe Relativ- I geschwindigkeit zueinander haben, wodurch ein ; Zahn-Vor-Zahn-Auftreffen vermieden und ein ' sicheres Einspuren gewährleistet wird. Dabei kommt j es für die Bestimmung des Zeitpunktes der Einrückfreigäbe auf Millisekunden an, weswegen an die j Wiederholgenauigkeit der Schaltzeit der Schalt- I vorrichtung hohe Anforderungen zu stellen sind. ιThe particular advantage of the switching device according to the invention lies in the fact that, when changing gears, the most favorable engagement time is calculated by the processor as a function of various measurement data, taking into account an always constant j switching behavior of the switching device. The Einrückfreigabe is calculated in each case a time for \, j before synchronous running which is to be coupled to the transmission shafts and gears, so that the clashing J I speed have teeth of these gears have a low relative to one another, whereby a; Tooth-to-tooth contact is avoided and a 'safe tracking is guaranteed. Here, milliseconds are important for determining the point in time of the release of engagement, which is why high demands must be placed on the repeat accuracy of the switching time of the switching device. ι

^26262626

23.05 .1984 jMay 23, 1984 j

j Für die Ausführung der Schaltvorrichtung kommen verschiedene
Lösungen in Betracht. Sie kann elektromechanische Stellglieder besitzen wie Spindeltriebe mit Schrittmotoren und
I entsprechender z.B. digitaler Ansteuerung, womit präzise
! Stellabläufe hinsichtlich der Schaltlagen und -geschwindig-j There are various options for the design of the switching device
Solutions under consideration. It can have electromechanical actuators such as spindle drives with stepper motors and
I corresponding e.g. digital control, with which precise
! Control processes with regard to the switching positions and speed

keiten erzielbar sind. Auch mechanisch betriebene Schalti jare achievable. Mechanically operated switchgear j

werke mit exakt steuerbaren Kraftspeichern können Verwendung !plants with precisely controllable energy stores can be used!

j finden, wenn ausreichend sichergestellt ist, daß die ' . Bewegungsabläufe für den Schaltvorgang in geeignetem Umfang j ; variierbar sind. jj if it is sufficiently certain that the '. Movement sequences for the switching process to a suitable extent j ; are variable. j

ι In bevorzugter Ausführung wird als Schaltvorrichtung eine |ι In a preferred embodiment, a |

j druckmittelbetätigte Zylinderanordnung eingesetzt, wobei jj pressure medium-actuated cylinder arrangement used, where j

j pneumatische oder hydraulische Druckmittel in Betracht kommen.jj pneumatic or hydraulic pressure media come into consideration j

i Bei pneumatischen Druckmitteln muß deren Kompressibilitäti In the case of pneumatic pressure media, their compressibility must be

ι wegen des Einflusses auf die Stellbewegungen mittels Drosselnι because of the influence on the adjusting movements by means of throttles

oder sonstiger Hilfsmittel kompensiert werden.
ίor other aids to be compensated.
ί

; Für das jeweils verwendete Druckmittel können Speicher vorge-; Reservoirs can be provided for the pressure medium used.

! sehen werden, um die Stellgeschwindigkeit noch über diejenige! will see to the actuating speed still over that

ί hinaus zu erhöhen, die mit der Druckmittelpumpe allein er-ί also to increase that can be achieved with the pressure medium pump alone

! zielbar ist. Die Absicherung gegen ein überschreiten einer '! is targetable. The protection against exceeding a '

ι jι j

: maximal vorgegebenen Stellgeschv/indigkeit kann in bekannter .: maximum preset speed can be used in known.

¹ Weise mittels Drosseln, Stromteiler oder dergleichen erfolgen.- ¹ way by means of chokes, flow dividers or the like.

ι Iι I

I II I

! Besonders vorteilhaft ist eine Schaltvorrichtung mit zwei! A switching device with two is particularly advantageous

■ doppelt wirkenden Stellkolben oder -kolbeneinheiten. Die■ double-acting actuating piston or piston units. the

'■ Stellkolben können vor den Stellwegen, entlang derer sie '■ Adjusting pistons can be in front of the travel paths along which they

j mit dem Schaltglied des Getriebes kraftschlüssig verbundenj positively connected to the shift element of the transmission

' sind, Totwege durchlaufen. Sind solche Totwege unerwünscht,'are going through dead paths. If such dead paths are undesirable,

\ um z.B. die Schaltzeit exakter vorgeben zu können, kann
ι ; \ in order to be able to specify the switching time more precisely, for example
ι;

^! eine stets kraftschlüssige Verbindung zwischen den Kolben | : ι ^! an always positive connection between the pistons | : ι

ί und dem Schaltglied bestehen. In beiden Fällen wird dasί and the switching element exist. In both cases it will

j linear verschiebliche Schaltglied über die Stellkolbenj linearly displaceable switching element via the actuating piston

j oder -kolbeneinheiten auch in der mittigen Neutrallagej or piston units also in the central neutral position

fixiert.
: 4:fixed.
: 4:

2626 - Jf. - 23.05.1984 |2626 - Jf. - May 23, 1984 |

; μ ; μ ιι

j Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Schaltein- i \ richtung für Fahrgetriebe von selbstfahrenden Land- j j maschinen, bei denen Schaltvorgänge ohne vorübergehende \ \ Fahrtunterbrechung auch auf schweren Bodenverhältnissen I oder in Steigungen erforderlich sind. Dabei kann die ■ Abbremsung der Getriebehauptwelle über das Fahrwerk ebensoj Particularly suitable are the switching input according to the invention i \ is the direction for driving transmission of self-propelled agricultural machine jj, in which switching operations are required without temporary \ \ movement interruption also on heavy soil conditions I, or in gradients. The ■ braking of the main transmission shaft via the chassis can also be used

berücksichtigt werden, wie der Drehzahlabfall einer gegebenenf falls mit einer Hilfsbremse ausgestatteten Eingangswelle, um J das für den jeweiligen Betriebszustand optimale Schalt-be taken into account, as the speed drop of a given if the input shaft is equipped with an auxiliary brake, to J the optimum switching mode for the respective operating state

I fenster für das Einrücken des jeweils gewünschten Ganges I nicht zu verpassen.I window for engaging the required gear I not to be missed.

i Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergebeni result in advantageous design features of the invention

sich aus den Unteransprüchen und aus der nachstehenden ! ! Beschreibung.from the subclaims and from the following! ! Description.

j Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung anj The invention is based on the drawing

! Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.! Embodiments explained in more detail.

Dabei zeigenShow it

i Fig. 1 die schematische Darstellung eineri Fig. 1 the schematic representation of a

Schalteinrichtung für ein unsynchronisiertes Zahnrad-Wechselgetriebe für eineSwitching device for an unsynchronized gear change transmission for a

, selbstfahrende Landmaschine,, self-propelled agricultural machine,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Schalt-Fig. 2 is a longitudinal section through the switching

\ zylinderblock der Schalteinrichtung \ cylinder block of the switching device

I nach Fig. 1,I according to Fig. 1,

j Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Schalt-j Fig. 3 is a longitudinal section through a switching

i zylinderblock anderer Ausführung füri cylinder block other design for

I eine Schalteinrichtung nach Fig. 1.I a switching device according to FIG. 1.

j Figur 1 zeigt schematisch ein Fahrgetriebe 1 für eine ι selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschine, wie einen j Mähdrescher, das eingangsseitig ein Antriebsrad 2 besitzt, das mit einemj Figure 1 shows schematically a transmission 1 for a ι self-propelled agricultural harvesting machine, such as one j combine harvester, which has a drive wheel 2 on the input side, which with a

i 5:i 5:

2626 - 9 - 23.05.19842626 - 9 - May 23, 1984

nicht näher dargestellten Fahrvariator verbunden ist, der in gewissen Grenzen eine Verstellung der Eingangsdrehzahl des Getriebes 1 zuläßt, weil in der Regel eine solche Erntemaschine von einer mit weitgehend konstanter Drehzahl laufenden Brennj kraftmaschine angetrieben wird. Das Antriebsrad i sitzt auf einer Welle 3 einer Kupplung 4, dienot shown is connected to the driving variator, within certain limits an adjustment of the Input speed of the transmission 1 allows, because usually such a harvesting machine from one with largely constant speed running Brennj engine is driven. The drive wheel i sits on a shaft 3 of a clutch 4, which

; koaxial mit einer Getriebeeingangswelle 5 liegt,; is coaxial with a transmission input shaft 5,

ι Über die Kupplung 4 können die Kupplungswelle 3ι Via the clutch 4, the clutch shaft 3

I und die Getriebeeingangswelle 5 voneinander getrenntI and the transmission input shaft 5 separated from each other

I werden, damit unabhängig vom Antrieb eine Drehzahl-I, so that a speed

j anpassung der Eingangswelle 5 vorgenommen werdenj adjustment of the input shaft 5 can be made

! kann. Auf der Getriebeeingangswelle 5 sitzt ein! can. On the transmission input shaft 5 sits a

schematisch dargestellter Radblock 6, dessenschematically shown wheel block 6, whose

i einzelne Räder mit weiteren Rädern eines zweiteni single wheels with further wheels of a second

Radblocks 7 gekuppelt werden können, der auf einer Getriebehauptwelle 8 sitzt. Über nicht näher dar-I gestellte Zwischenräder ist die Getriebehaupt-Wheel blocks 7 can be coupled, which sits on a main transmission shaft 8. About unspecified-I placed intermediate gears is the main gearbox

i welle 8 mit Seitenwellen 9 gekuppelt, die zu deni shaft 8 with side shafts 9 coupled to the

! Antriebsrädern 10 der Erntemaschine hinführen.! Guide drive wheels 10 of the harvesting machine.

j Der Gangwechsel im Getriebe 1 erfolgt durch Ver-j The gear change in transmission 1 is carried out by

I schieben jeweils eines der Radblöcke 6 oder 7,I push one of the wheel blocks 6 or 7,

¹ womit zunächst die gekuppelten Räder des vorherigen ¹ with which first the coupled wheels of the previous one

ί Ganges voneinander getrennt werden und die Räderί Ganges are separated from each other and the wheels

I des neu einzulegenden Ganges miteinander in EingriffI of the new gear to be engaged with each other

j gebracht werden. Dies geschieht durch achsparallelej be brought. This is done by axially parallel

Verschiebung der Zahnräder relativ zueinander, fallsShifting the gears relative to each other, if

! es sich wie hier um ein Schubradgetriebe handelt.! like this, it is a push gear.

Die Verschiebung der Radblöcke 6 und 7 wird über ι jThe shift of the wheel blocks 6 and 7 is over ι j

I Schaltstangen 11 vorgenommen, die mit einem Schalt- II shift rods 11 made with a shift I

'· zylinderblock 13 verbunden sind. Der Schaltzylinder- '· Cylinder block 13 are connected. The shift cylinder

I block 13 umfaßt zwei hydraulische Zylinder, auf die jI block 13 comprises two hydraulic cylinders to which j

j nachstehend anhand von Figur 2 _und Figur 3 eingegangen werden jj will be discussed below with reference to FIG. 2 and FIG. 3 j

j wird. Es handelt sich dabei um Hydraulikzylinder, |j will. These are hydraulic cylinders, |

die über Leitungen 14 für das Hydraulikmittel mit jvia lines 14 for the hydraulic medium with j

I 6:I 6:

2626 - Ä- - 23.OS.19842626 - Ä- - 23 OS.1984

4b4b

einer Hydraulikpumpe verbunden werden können, wobei die Steuerung der Zylinder über elektromagnetische Steuerventile 13 erfolgt, die unmittelbar am Schaltzylinderblock 12 sitzen. Das ist deshalb von Bedeutung, weil im Hinblick auf exakte Schaltzeiten für die Schaltstangen 11 des Getriebes 1 die Volumina der Druckräume für das Hydraulikmittel zwischen den Steuerventilen 13 und den die Schaltstangen 11 beaufschlagenden Kolben in dem Schaltzylinderblock möglichst gering sein sollen.a hydraulic pump can be connected, with the control of the cylinder via electromagnetic Control valves 13 are carried out, which are located directly on the switching cylinder block 12. That's why important because with regard to exact shift times for the shift rods 11 of the transmission 1 the volumes of the pressure spaces for the hydraulic medium between the control valves 13 and the shift rods 11 acting piston in the shift cylinder block should be as low as possible.

Die Steuerung der elektromagnetischen Steuerventile 13 erfolgt über einen Prozessor 17, der mit den Ventilen 13 über elektrische Leitungen 16 verbunden ist. Die Versorgung des elektrischen Teils der Schalteinrichtung erfolgt über eine Stromquelle 18.The control of the electromagnetic control valves 13 takes place via a processor 17, which is with is connected to the valves 13 via electrical lines 16. The supply of the electrical part the switching device takes place via a current source 18.

Die Gangwahl für das Getriebe 1 erfolgt über einen Vorwählschalter 19, der elektrisch mit dem Prozessor 17 verbunden ist, in den eine Vorwählschaltung der Getriebegänge integriert ist. Die Auslösung der von dem Prozessor 17 an die Steuerventile 13 zu gebenden Schaltbefehle erfolgt über ein Kupplungspedal 20, über das mittelbar die Kupplung 4 betätigt wird, und dazu sitzt am Kupplungspedal 20 ein mit dem Prozessor 17 ver- J bundener elektrischer Schalter 21. Ist über den ■ Vorwahlschalter 19 der nächste Gang, der bei dem J Getriebe 1 eingelegt werden soll, vorgewählt, j erfolgt der Schaltvorgang erst nach Auslösung über den Schalter 21 am Kupplungspedal 20.The gear selection for the transmission 1 takes place via a preselector switch 19, which is electrically connected to the Processor 17 is connected, in which a preselection of the transmission gears is integrated. the The switching commands to be given by the processor 17 to the control valves 13 are triggered Via a clutch pedal 20, via which the clutch 4 is actuated indirectly, and for this purpose sits on Clutch pedal 20 is an electrical switch 21 connected to processor 17. Is via the Preselection switch 19 preselected the next gear to be engaged in J transmission 1, j the switching process only takes place after it has been triggered by the switch 21 on the clutch pedal 20.

Der Prozessor 17 ist ferner mit Drehzahlauf- j nehmern 22 und 23 elektrisch verbunden, über die unmittelbar oder indirekt die Drehzahlen der Eingangswelle 5 und der Hauptwelle 8 des ~The processor 17 is also electrically connected to speed pickups 22 and 23 via which directly or indirectly the speeds of the input shaft 5 and the main shaft 8 of the ~

2626 --W - 23.05..19842626 --W - May 23, 1984

Getriebes 1 zur Auswertung im Prozessor 17
ermittelt werden.Transmission 1 for evaluation in processor 17
be determined.

Die Besonderheit des Prozessors 17 liegt darin,
daß er nicht lediglich einen Vergleich der überThe specialty of the processor 17 is that
that he's not merely comparing the above

die Aufnehmer 22 und 23 abgenommenen Drehzahlen 'the pickups 22 and 23 recorded speeds'

der Getriebewellen 5, 8 vornimmt, sondern aus der jthe transmission shafts 5, 8 makes, but from the j

jeweils positiven oder negativen Beschleunigung, ίpositive or negative acceleration, ί

mit der die Drehzahländerungen der Getriebewellen 5, iwith which the speed changes of the transmission shafts 5, i

8 erfolgen, im vorhinein für den jeweils einzu- i8 take place in advance for the i

legenden Gang den günstigsten Schaltzeitpunkt ·shifting gear the best time to shift

errechnet, um die Freigabe für das Einrücken Jcalculated to clear the indentation J

dieses Ganges über die Schaltstangen 11 dann bereits j zu erteilen, wenn dsr Synchronlauf der miteinanderthis gear over the shift rods 11 then already j when dsr synchronous operation of each other

in Eingriff zu bringenden Zahnräder noch nichtgears to be brought into engagement not yet

l ganz erreicht ist und damit noch eine Relativ- j geschwindigkeit zwischen diesen Rädern besteht, | die spätestens bis zum Zeitpunkt des Synchronlaufs [ ein Einspuren der Zahnräder ineinander sicherstellt.
Mit der genauen Errechnung des Zeitpunktes der
Einrückfreigabe und der Erteilung der entsprechenden j Steuerbefehle durch den Prozessor 17 an die i Steuerventile 13 am Schaltzylinderblock 12 wird
dieser gewünschte Effekt jedoch nur dann erreicht,
wenn die hydraulisch-mechanische Schaltvorrichtung ! bis auf Millisekunden exakt bestimmbare Schaltzeiten I wiederholbar einhält. Die Einzelheiten einer solchen
Schaltvorrichtung werden im folgenden anhand von ! Figur 2 erläutert. ;l has been completely reached and there is still a relative speed between these wheels, | which at the latest by the time of synchronous operation [ensures that the gears mesh with one another.
With the exact calculation of the time of the
Engaging release and the issuing of the corresponding j control commands by the processor 17 to the i control valves 13 on the shift cylinder block 12 is
this desired effect can only be achieved, however,
if the hydraulic-mechanical switching device! Repeatably complies with switching times I that can be precisely determined down to milliseconds. The details of such
Switching device will be explained in the following on the basis of! Figure 2 explains. ;

Im Schaltzylinderblock 12 sind zwei Hydraulikzylinder 24 untergebracht, die parallel zueinander
liegen und jeweils koaxial mit einer der Schaltstangen 11 sind. Der Aufbau dieser beiden Schaltzylinder 24 ist gleich, und es kommt jeweils darauf
an, die betreffende Schaltstange in derIn the shift cylinder block 12, two hydraulic cylinders 24 are accommodated, which are parallel to one another
and are each coaxial with one of the shift rods 11. The structure of these two shift cylinders 24 is the same, and it depends in each case
on, the relevant shift rod in the

8:8th:

2626 - * - 23.05.19842626 - * - May 23, 1984

dargestellten Mittel- oder Neutrallage zushown middle or neutral position

fixieren und von da aus um den gleichen Hub nach jfix and from there by the same stroke to j

rechts oder nach links in die beiden Eingriffs- Iright or left in the two engagement I

lagen für die Radblöcke 6 und 7 des Getriebes 1 :positions for wheel blocks 6 and 7 of gearbox 1:

(Figur 1) zu verschieben, ·(Figure 1) to move,

Jeder der Schaltzylinder 24 besitzt eine Kolben- \ Each of the shift cylinders 24 has a piston \

stange 25, die auf dem Gehäuse des Schaltzylinder- ιrod 25, which is on the housing of the shift cylinder ι

blocks 12 auf der dem Getriebe 1 zugekehrten 'blocks 12 on the '

Seite herausgeführt und mit der koaxial zugeordneten Schaltstange 11 starr verbunden ist. An der
gegenüberliegenden Seite des Gehäuses desPage is led out and rigidly connected to the coaxially assigned shift rod 11. At the
opposite side of the housing of the

! Sclhaltzylinderblocks 12 sind die Schaltstangen 25! The stop cylinder blocks 12 are the shift rods 25

ebenfalls ausgeführt und tragen auf ihren freienalso run and wear on their free

Enden Handgriffe 39, über die bei Ausfall des ιEnds of handles 39, on the failure of the ι

j Hilfskraftantriebs das Getriebe 1 von Hand jj auxiliary power drive the gearbox 1 by hand j

! geschaltet werden kann. I! can be switched. I.

!!

Jeder der Zylinder 24 besitzt vorzugsweise zwei koaxial, zuein-;Each of the cylinders 24 preferably has two coaxial, one-to-one;

j jy y

ander verschiebliche Kolben 26, die jeweils auch !other displaceable pistons 26, each too!

j relativ zur Kolbenstange 25 verschieblich sind. !j are displaceable relative to the piston rod 25. !

! Allerdings ist gemessen am Gesamthub, den jeder j! However, based on the total stroke that each j

einzelne Kolben 26 ausführen kann, der Relativhubindividual piston 26 can perform the relative stroke

j bezüglich der zugehörigen Kolbenstange 25 |j with respect to the associated piston rod 25 |

begrenzt, so daß jeder der Kolben 26 in der Lage j ist, über einen Teil seines Hubes die Kolben-limited so that each of the pistons 26 is in the position j, over part of its stroke, the piston

: stange 25 mitzunehmen. Die Kolben 26 sind doppelt: take pole 25 with you. The pistons 26 are double

; wirkend. Sie können also in beiden Wirkrichtungen ι; acting. So you can ι in both directions of action

: durch das Druckmittel beaufschlagt werden. j: are acted upon by the pressure medium. j

! Entsprechend der Neutral- oder Mittellage der! According to the neutral or central position of the

Schaltstangen 11 sind auch die Kolbenstangen 25Shift rods 11 are also the piston rods 25

j in Figur 2 in der Neutrallage fixiert. Dabeij in Figure 2 is fixed in the neutral position. Included

j liegen die beiden Kolben 26 jedes Zylinders 24j are the two pistons 26 of each cylinder 24

an den einander gegenüberliegenden Zylinderköpfen 27 an. Die Kolbenstange 25 besitzt
' jeweils Außenanschläge 29 in Gestalt von Spreng-on the opposing cylinder heads 27. The piston rod 25 has
'each outer stops 29 in the form of explosive

²⁶²⁶ "*' 23.05.1984 ²⁶²⁶ "* '05/23/1984

ringen oder dergleichen, über die die Kolbenstange 25 an den axial jeweils nach außen hin , weisenden Seiten der Kolben 26 anliegt. Dabei ist j der Abstand der äußeren Anschläge 29 so gewählt, . daß bei gleichzeitiger Anlage der Kolben 26 an j diesen Außenanschlägen 29 diese noch gerade ihre j voneinander wegliegende Endlage an den Zylinder-I köpfen 27 einnehmen können.rings or the like, through which the piston rod 25 axially abutting against the respective outwardly facing sides of the pistons 26th The distance between the outer stops 29 is selected so that. that at the same time the piston 26 rests on j these outer stops 29 this can still just take their j distant end position on the cylinder-I heads 27.

Ferner besitzt die Kolbenstange 25 einen Innenanschlag 30/ an den beide Kolben 26 jeweils für sich zur Anlage gebracht werden können, wodurch dieFurthermore, the piston rod 25 has an inner stop 30 / on which the two pistons 26 each for themselves can be brought to the plant, whereby the

¹ Kolbenstange 25 durch den jeweils druckbeaufschlagten ; Kolben 26 aus der Neutrallage heraus jeweils in ! Richtung auf das Getriebe 1 hin oder von diesem weg ι mitgenommen werden kann. Dabei ist der Hub der ¹ piston rod 25 through the pressurized; Piston 26 out of the neutral position in each case! Direction of the transmission 1 or away from this ι can be taken. The hub is the

I Kolbenstange jeweils durch Anschlag des Außen-I piston rod by stopping the outer

: anschlags 30 an dem nicht mit Druck beaufschlagten: stop 30 on the unpressurized

j Kolben 26 begrenzt, wobei sich dieser drucklosej piston 26 is limited, this being pressureless

j Kolben 26 an dem betreffenden Zylinderkopf 27j piston 26 on the relevant cylinder head 27

j abstützt.j supports.

Zur Beaufschlagung der Kolben 26 sind in die ! Wandung 28 des Schaltzylinders 24 Druckmittel-To act on the piston 26 are in the ! Wall 28 of the shift cylinder 24 pressure medium

i anschlüsse 32 und 33 eingearbeitet, die durch diei connections 32 and 33 incorporated through the

¹ Zylinderwandung 28 hindurch nach außen geführt ¹ cylinder wall 28 passed through to the outside

sind, wobei an jedem der Anschlüsse 32, 33 eines derare, at each of the connections 32, 33 one of the

i Steuerventile 13 sitzt. Der mittlere Druckmittel-i control valve 13 is seated. The middle pressure medium

j anschluß 32 ist mit einem mittigen Druckmittelraumj connection 32 is with a central pressure medium space

; im Zylinder 24 verbunden, der von den Innenseiten; connected in cylinder 24, from the inside

j beider Kolben 26 begrenzt wird. In der Mittel-j of both pistons 26 is limited. In the middle-

' oder Neutralstellung der Kolbenstange 25 steht'or the neutral position of the piston rod 25 is

: dieser mittige Druckmittelraum 31 unter Druck oder: this central pressure medium space 31 under pressure or

j ist über das zugehörige Steuerventil 13 abge-j is discharged via the associated control valve 13

I sperrt, wodurch beide Kolben 26 in ihren äußerenI locks, whereby both pistons 26 in their outer

I Endlagen fixiert sind und entsprechend dieI end positions are fixed and accordingly the

\ 10: \ 10:

ι ι

ι " ~ ~" ■"■ " ""' 342Ύ582]ι "~ ~" ■ "■" "" '342Ύ582]

^! 2626 -W- 23.05 .1984 ' ^! 2626 -W- May 23, 1984 '

! AJ ! AJ II.

i Kolbenstange 25 und damit die mit ihr gekuppeltei piston rod 25 and thus the one coupled to it

j Schaltstange 11 in ihrer Neurallage festgelegt ist. jj shift rod 11 is set in its neural position. j

j Es versteht sich, daß dabei die Außenseiten beider ij It goes without saying that the outer sides of both i

I Kolben 26 drucklos sind. !I piston 26 are depressurized. !

I :I:

\ Wird nun einer der beiden Kolben 26 auf seiner ; \ If one of the two pistons 26 is now on his;

j Außenseite mit Druck beaufschlagt und entsprechendj Outside pressurized and accordingly

j der mittig liegende Druckmittelraum 31 drucklos :j the centrally located pressure medium space 31 depressurized:

ι Iι I

I gemacht/ bewegt sich der betreffende Kolben 26 ;I made / moves the piston 26 in question;

zunächst über einen mit "I" bezeichneten Totweg Iinitially over a dead path I labeled "I"

! bis zur Anlage mit seiner Innenseite an dem Innen- j! up to the facility with its inside on the inside j

! anschlag 30 der Kolbenstange 25. Von da ab nimmt j! stop 30 of the piston rod 25. From there, j

I er in seiner weiteren Bewegung die Kolbenstange 25 \ I he in its further movement the piston rod 25 \

\ mit, bis die Anlage des Innenanschlags 30 an dem j \ with until the interior stop 30 is in contact with the j

! in seiner äußeren Endlage befindlichen zweiten I! in its outer end position, the second I

Kolben 26 erreicht ist. Dieser zweite Teil des iPiston 26 is reached. This second part of the i

■ Kolbenhubes, den der betreffende Kolben 26 und ,■ Piston stroke, which the relevant piston 26 and,

j die Kolbenstange 25 gemeinsam zurücklegen, istj move the piston rod 25 back together is

: in Figur 2 jeweils mit "II" bezeichnet. Es handelt: in Figure 2 each designated with "II". It deals

: sich dabei um den Einrückweg, den die betreffende: is about the path of engagement that the relevant

¹ Schaltstange 11 mitmacht. Zum Ausrücken der · ¹ shift rod 11 participates. To disengage the

Schaltstange 11 aus dieser Position werden wieder ' ^! beide Kolben 26 über den mittleren Druckmittel-Shift rod 11 from this position become ' ^! both pistons 26 via the middle pressure medium

i anschluß 32 auf ihren Innenseiten mit Druckmittel ji connection 32 on their insides with pressure medium j

j beaufschlagt, wodurch sich der in seiner inneren ιj applied, whereby the in its inner ι

! Endstellung befindliche Kolben 26 wieder in Richtung! End position located piston 26 again in the direction

ι auf seine äußere Endstellung zu bewegt, wobei jι moved to its outer end position, where j

! zunächst solange ein Totweg relativ zur Kolben- ι stange 25 zurückgelegt wird, bis der Kolben 26
mit seiner Außenseite zur Anlage an dem jeweiligen j Außenanschlag 29 der Kolbenstange 25 kommt. In j Fortsetzung dieser Bewegung von da ab nimmt der
Kolben 26 die Kolbenstange 25 bis zur Neutrallage! initially a dead path relative to the piston rod 25 is covered until the piston 26
with its outside comes to rest against the respective outer stop 29 of the piston rod 25. In j continuation of this movement from then on, the
Piston 26 the piston rod 25 up to the neutral position

i mit; es ist dann wieder die in Figur 2 gezeigtei with; it is then again that shown in FIG

Ausgangsposition erreicht. Das Ein- und Ausrücken
der betreffenden Schaltstange 11 über dieStarting position reached. Moving in and out
the relevant shift rod 11 via the

2626 -W- 23.05.19842626 -W- May 23, 1984

Um jeweils nur eine der beiden Schaltstangen 11 aus ihrer Neutralposition herausbewegen zu können, sind beide Schaltstangen 11 gegeneinander mechanisch verriegelt. Dazu besitzen die Schaltstangen 11 bezogen auf ihre Neutrallage in Achsrichtung höhengleiche Umfangsnuten 34, in die ein in 12:In order to be able to move only one of the two shift rods 11 out of its neutral position, are both shift rods 11 against each other mechanically locked. For this purpose, the shift rods 11 have relative to their neutral position in the axial direction circumferential grooves 34 at the same height, in which one in 12:

zugehörige Kolbenstange 25 in entgegengesetzter Bewegungsrichtung erfolgt analog dazu. Damit sich jeweils an der Außenseite des Kolbens 26,associated piston rod 25 in the opposite direction of movement takes place analogously to this. In order to each on the outside of the piston 26,

j der beim Bewegungsspiel der Kolbenstange 25 ;j when the movement of the piston rod 25;

j in seiner äußeren Endlage bleibt, der Außenanschlag 29 i frei bewegen kann, sind die Kolben 26 topfförmig : ausgebildet und besitzen an ihrer Außenseite eine zentrale Aussparung 40, die mit einem solchen Ringspalt die Kolbenstange 25 umgibt, daß darin der jeweilige Außenanschlag 29 in achsparaleller ! Richtung frei bewegt werden kann. Am Topfboden der \ Kolben 26 hingegen kommen der Innenanschlag 30 und ι die Außenanschläge 29 jeweils zur Anlage. Hier liegen ohnehin die notwendigen Dichtungen, um die Kolbeninnenseiten von den Kolbenaußenseiten abzu- ! , dichten. Diese Dichtungen sind in der Zeichnung im ι einzelnen nicht näher dargestellt.j remains in its outer end position, the outer stop 29 i can move freely, the pistons 26 are cup-shaped and have a central recess 40 on their outer side, which surrounds the piston rod 25 with an annular gap such that the respective outer stop 29 is axially parallel ! Direction can be moved freely. The pot bottom of the \ piston 26, however, the internal stop coming 30 and ι the outer stops 29 each to the plant. The seals required to separate the inside of the piston from the outside of the piston are located here anyway! , poetry. These seals are not shown in detail in the drawing.

^! Die Totweg- und die Stellzeiten beider Kolben 26 können vom Prozessor 17 (Figur 1) zur Variation des Zeitpunktes der Einrückfreigabe genutzt werden. So kann sich die Stellbewegung der Kolbenstange 25 des einen Zylinders 24 mit der Totbewegung des betreffenden Kolbens 26 zur Vorbereitung der Stellbewegung der Kolbenstange 25 des anderen Zylinders 24 überlappen, wozu auch Stellungsabgriffe für die Kolben 26, die Kolbenstange 25 oder die Schaltstangen 11 vorgesehen werden können, deren Signale im Prozessor 17 entsprechend verwertet werden können. ^! The dead travel and the actuating times of both pistons 26 can be used by the processor 17 (FIG. 1) to vary the point in time of the release of engagement. Thus, the actuating movement of the piston rod 25 of one cylinder 24 can overlap with the dead movement of the relevant piston 26 in preparation for the actuating movement of the piston rod 25 of the other cylinder 24, for which purpose position taps for the piston 26, the piston rod 25 or the shift rods 11 can be provided whose signals can be used accordingly in processor 17.

i — - - 3 A 2 T5-81hi - - - 3 A 2 T5-81h

! 2626 - rsr - ^23.05.1984 !! 2626 - rsr - ^ 23.05.1984!

^! Achsrichtung der Schaltstangen 11 ortsfester i ^! Axial direction of the shift rods 11 stationary i

i Riegel 35 eingreifen kann. Der Riegel 35 hat eine ii latch 35 can intervene. The bolt 35 has an i

i · ιi · ι

j solche Länge quer zur Achsrichtung der Schalt- _; j such length transverse to the axial direction of the switching _;

stangen 11, daß er in die Umfangsnut 34 der einen j Schaltstange 11 eintauchen muß, wenn er die andere i Schaltstange 11 für eine Bewegung in Axialrichtung j i freigibt. Damit der Riegel 35 selbsttätig jeweils irods 11 that he must dip into the circumferential groove 34 of a j shift rod 11 when he is the other i Shift rod 11 for movement in the axial direction j i releases. So that the bolt 35 automatically i

j in Richtung der nicht bewegten Schaltstange 11 jj in the direction of the not moved shift rod 11 j

i abgelenkt wird, erweitern sich die Umfangsnuten 34 |i is deflected, the circumferential grooves 34 |

nach außen hin durch schräge Nutflanken 38, an
! denen das betreffende Eingriffende des Riegels 35towards the outside by inclined groove flanks 38
! which the relevant engaging end of the bolt 35

j abgleiten kann. Der Riegel 35 sitzt an einem <j can slide. The latch 35 sits on a <

ι Schwenkhebel 36, der in Abstand von den Umfangs- \ ι pivot lever 36, which is at a distance from the circumferential \

nuten 34 der Schaltstangen 11 in deren Neutrallage j an einem ortsfesten Lager 37 gelenkig festgemachtgrooves 34 of the shift rods 11 in their neutral position j fastened to a stationary bearing 37 in an articulated manner

j ist, das sich in der Mitte zwischen den Achsenj is that is in the middle between the axes

j der Schaltstangen 11 befindet. Beim Ausführungs-j of the shift rods 11 is located. When executing

J beispiel ist das Lager 37 an der Außenseite desJ example is the bearing 37 on the outside of the

! dem Getriebe 1 benachbarten Zylinderkopfes 27! the cylinder head 27 adjacent to the transmission 1

des Schaltzylinderblocks 12 angeordnet.of the shift cylinder block 12 arranged.

j Für bestimmte Getriebe kann die anhand von Figur 2j For certain transmissions, based on FIG. 2

I erläuterte Kombination von Totwegen und StellwegenI explained combination of dead paths and travel paths

¹ der die jeweilige Kolbenstange 25 des betreffenden ¹ of the respective piston rod 25 of the relevant

I Zylinders 24 verschiebenden Kolben unzweckmäßigI cylinder 24 shifting piston inexpedient

sein, wenn beispielsweise während des Durchlaufs
der Totwege die Drehzahländerungen der zu kuppelnden Getriebewellen so groß sind, daß während der Restzeit, die für den Durchlauf des Stellweges zur
Verfügung steht, der optimale Schaltzeitpunkt für
den Eingriff der zu kuppelnden Getrieberäder nicht
mehr erreicht werden kann. In solchen Fällen ist
es vorteilhaft, Schaltzylinder zu verwenden, die
ι weitestgehend verzögerungsfrei arbeiten. Einenbe if, for example, during the run
the dead travel, the speed changes of the gear shafts to be coupled are so large that during the remaining time required for the passage of the travel to
Is available, the optimal switching time for
the engagement of the gear wheels to be coupled not
more can be achieved. In such cases it is
it is advantageous to use shift cylinders that
ι work without delay as far as possible. A

; Schaltblock mit solchen Schaltzylindern zeigt das; Switching block with such switching cylinders shows that

j Ausführungsbeispiel nach Figur 3.j embodiment according to Figure 3.

1.3: j1.3: j

j 2626 -W- 23.05.1984j 2626 -W- 23.05.1984

! 10 ! 10

Die beiden dort vorhandenen Schaltzylinder 24 sind wiederum gleich aufgebaut, lediglich befindet sich bei dem oben dargelegten Schaltzylinder 24 die Schaltstange 25 in der ^: mittigen Neutralstellung, während die Schaltstange 25 j des unteren Zylinders 24 sich in der nach rechts einge-The two shift cylinders 24 present there are again constructed identically, only the shift rod 25 of ^{the shift cylinder 24 set out above is in the:} central neutral position, while the shift rod 25 j of the lower cylinder 24 is in the right-hand position.

■ rückten Stellung befindet. Auf der Schaltstange 25 jedes ¹ der Zylinder 24 sind spiegelsymmetrisch in Abstand i voneinander zwei Kolbeneinheiten 5o, 56 angeordnet/ die■ in the advanced position. On the shift rod 25 of each ^{1 of} the cylinders 24, two piston units 5o, 56 are arranged mirror-symmetrically at a distance i from one another

■ je aus einem Hauptkolben 56 und einem Hilfskoben 50■ each from a main piston 56 and an auxiliary piston 50

¹ bestehen. Der Hauptkolben 56 ist jeweils über eingenutete j Mitnehmerringe 51 mit der Schaltstange 25 fest verbunden, j während der Hilfskolben 5o auf der Schaltstange 25 längs- ! verschieblich angeordnet ist. Grundsätzlich kann die ¹ exist. The main piston 56 is firmly connected to the shift rod 25 via grooved driver rings 51, while the auxiliary piston 5o is longitudinally on the shift rod 25! is arranged displaceably. Basically, the

gesamte Kolbeneinheit 5o, 56 als ein doppelt wirkender ^! Kolben betrachtet werden, der über den mittigen Druck-I mittelraum 31 und über die beiden außen liegenden Druckmittelräume 53 im Zylinder 24 beaufschlagt werden kann. Dazu dienen auch hier der mittige Druckmittelanschluß 32 ! : und die beiden außen liegenden Druckmittelanschlüsse 33. ientire piston unit 5o, 56 as a double-acting ^! Pistons are considered, which can be acted upon via the central pressure medium space 31 and via the two external pressure medium spaces 53 in the cylinder 24. The central pressure medium connection 32 is also used here! : and the two external pressure medium connections 33. i

i ii i

I Der verschiebliche Hilfskolben 5o, der an der innerenI The displaceable auxiliary piston 5o, which is attached to the inner

zur Längsmitte des Zylinders 24 hin liegenden Seite des Hauptkolben 56 angeordnet ist, kann einerseits an den Hauptkolben 56 anschlagen und sich andererseits entweder an einem in der Längsmitte des Zylinders 24 liegenden Anschlag 58 oder an einem dagegen in Abstand nach außen ί hin liegenden Anschlag 55 abstützen, wobei der Weg des ' Hilfskolbens 5o zwischen dem mittigen Anschlag 58 und j dem jeweils zugehörigen Außenanschlag 55 dem Stellwegis arranged towards the longitudinal center of the cylinder 24 side of the main piston 56, can on the one hand on the The main piston 56 strikes and, on the other hand, either one lies in the longitudinal center of the cylinder 24 Support stop 58 or against a stop 55 lying at a distance to the outside ί, the path of the 'Auxiliary piston 5o between the central stop 58 and j the respective associated outer stop 55 the travel

i der Schaltstange 25 zwischen einer der eingerückten End- ! lagen und der mittigen Neutrallage entspricht. In jeder i der eingerückten Endlage der Schaltstange 25 ist der jeweils von der Zylindermitte weggerückte Hauptkolbeni the shift rod 25 between one of the engaged end ! and corresponds to the central neutral position. In each i of the engaged end position of the shift rod 25 is the main piston moved away from the cylinder center

i von den zugehörigen Hilfskolben 5o abgerückt, weswegen der zwischen dem jeweiligen Hauptkolben 56 und dem Hilfskolben 5o liegende, sich im Volumen veränderndei moved away from the associated auxiliary piston 5o, which is why the between the respective main piston 56 and the Auxiliary piston 5o lying, changing in volume

j Zylinderraum 54 drucklos und über einen Ausgleichs- _ΛΛ _{j Cylinder chamber} 54 without pressure and via a compensation ΛΛ

ι ¹^lι ¹ ^ l

, „__ _{342 ί5}^_Ί , "__ _{342 ί5} ^ _Ί

2626 - M - 23.05.19842626 - M - May 23, 1984

! anschluß 57 in der Zylinderwand 28 nach außen hin offen ist.'i I ! connection 57 in the cylinder wall 28 open to the outside ist.'i I

j Die Funktion der Schaltzylinder 24 nach dem Ausführungs-j The function of the switching cylinder 24 according to the execution

I beispiel von Figur 3 ist wie folgt: jI example of Figure 3 is as follows: j

Um die Schaltstange 25 in die Neutrallage zu bringen und j in dieser zu fixieren, die in Figur 3 bei dem oberen
Zylinder 24 eingenommen ist, wird der mittige Druckmittelraum 31 über den Anschluß 32 beaufschlagt. Die zunächst
am mittigen Anschlag 58 anliegende Kolbeneinheit 5o, 56
j bewegt sich dabei solange nach außen, bis der zugehörigeIn order to bring the shift rod 25 into the neutral position and to fix it in this position, which is shown in FIG
Cylinder 24 is occupied, the central pressure medium space 31 is acted upon via the connection 32. The first
Piston unit 5o, 56 resting against central stop 58
j moves outwards until the associated

Hilfskolben 5ο an dem Außenanschlag 55 anliegt. Die zweite
Kolbeneinheit befindet sich ohnehin schon in Anschlag des
Hilfskolbens 5o an dem Außenanschlag 55, so daß bei Aufrechterhai tung des Drucks im mittigen Druckmittelraum 31
j oder bei Absperren dieses Druckmittelraums die Schalti stange 25 in der Neutralstellung fixiert ist. Die Abstände
; der beiden Hauptkolben 56 sind dabei selbstverständlich
i so bemessen, daß sie in dieser Position gerade an den | I Außenseiten der Hilfskolben 5o anliegen. Wird nun der jAuxiliary piston 5ο rests against the outer stop 55. The second
The piston unit is already in the stop of the
Auxiliary piston 5o on the outer stop 55, so that when the pressure is maintained in the central pressure medium chamber 31
j or when this pressure medium chamber is shut off, the Schalti rod 25 is fixed in the neutral position. The distances
; of the two main pistons 56 are a matter of course
i dimensioned so that in this position they are straight at the | I on the outside of the auxiliary piston 5o. If the j

ι Iι I

' Druckraum 31 geöffnet und einer der beiden außen liegenden i'Pressure chamber 31 opened and one of the two outside i

: Druckräume 53 beaufschlagt, wird über den Hauptkolben 56 ': Pressure chambers 53 acted upon, is via the main piston 56 '

! die betreffende Kolbeneinheit 5o, 56 bis zum Anschlag j! the relevant piston unit 5o, 56 up to the stop j

! des Hilfskolbens 5o an dem Mittenanschlag 58 zur Mitte ι! of the auxiliary piston 5o at the center stop 58 to the center ι

i hin gedrückt. Dabei löst sich bei der gegenüberliegenden |i pressed down. The opposite |

: Kolbeneinheit der Hauptkolben 56 von dem am Außenanschlag 55|: Piston unit of the main piston 56 from the one at the outer stop 55 |

anliegenden Hilfskolben 5o, um die in Figur 3 beispiels-adjacent auxiliary piston 5o, around the example shown in Figure 3

' weise rechts unten gezeigte Lage einzunehmen. Dies ergibt i'wisely to take the position shown below on the right. This gives i

I sich zwangsläufig, weil beide Hauptkolben 56 fest mit derI inevitably because both main pistons 56 are fixed to the

I iI i

i Kolbenstange 25 verbunden sind und der Außenanschlag 55i piston rod 25 are connected and the outer stop 55

j an der Zylinderwand 28 jeweils nur den Hilfskolben 5oj on the cylinder wall 28 only the auxiliary piston 5o

i festhält. In welcher der drei vorgebenen Lagen sich diei holds on. In which of the three positions are the

j Kolbenstange 25 auch befindet, immer wird auf! sie bei jj piston rod 25 is also located, it is always open! she at j

! entsprechender Druckbeaufschlagung entweder des mittigen ι! appropriate pressurization of either the central ι

; Zylinderraums 31 oder eines der außen liegenden Zylinder- [; Cylinder space 31 or one of the outer cylinder [

! räume 53 sofort eine Stellkraft ausgeübt. Arbeitswege i! rooms 53 immediately exercised an actuating force. Commutes i

i der Kolben als Totwege gibt es bei dieser Ausführung nicht.ji there is no piston as dead travel in this version. j

- Leerseite - - blank page -

Claims

PATENTANWÄLTE >iADt-ERe«u.vit:R strasse 20PATENTANWÄLTE> iADt-ERe «u.vit: R strasse 20

D-48OO 3!ELEFELD 1D-48OO 3! ELEFELD 1

DIPL.-ING. BODO THIELKINGDIPL.-ING. BODO THIELKING

DlPL, ING. OTTO ELBERT2HAGEN ™i££ TJ7 "" DlPL, ING. OTTO ELBERT2HAGEN ™ i ££ TJ7 ""

TJ7TJ7

POSTSCHECKKONTO: HAN 3091 93-3Ο2 34-21582 ANWALTSAKTE: 2626POSTAL CHECK ACCOUNT: HAN 3091 93-3Ο2 34-21582 LAWYERS FILES: 2626

Datum. 23. Mai 19 84Date. 23 May 19 84

PatentansprücheClaims

1. Schalteinrichtung für ein unsynchronisiertes Zahnrad-Wechselgetriebe, insbesondere für ein Fahrgetriebe für selbstfahrende Land- oder Baumaschinen ,mit Schubradoder Klauenschaltung, mit einer hilfskraftbetätigten, mit einem Schaltglied des Getriebes verbundenen Schaltvorrichtung und mit einer elektrischen Steuervorrichtung, die mit Drehzahlaufnehmern an den zu kuppelnden Getriebewellen verbunden ist und eine Einrückfreigabe für den betreffenden Gang an die Schaltvorrichtung erteilt,1. Switching device for an unsynchronized gear change gearbox, in particular for a drive gear for self-propelled agricultural or construction machinery, with pusher wheel or Claw gear, with a power-operated switching device connected to a switching element of the transmission and with an electrical control device which is connected to the speed sensors on the gear shafts to be coupled is connected and issued an engagement release for the relevant gear to the switching device,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung ein unmittelbar mit dem Getriebe (1) verbundenes Schaltorgan (25) besitzt, das zumindest zwei fest ansteuerbare Endstellungen hat und von Steuerorganen (13) gesteuert ist, wobei die elektrische Steuervorrichtung einen die Steuerorgane (13) steuernden Prozessor (17) hat, der den Zeitpunkt der Einrückfreigabe in Abhängigkeit von den Drehzahländerungen der Getriebewellen (5,8) und einer konstanten Schaltzahl des Schaltorgans (25) derart variiert, daß die Einrückfreigabe bei einer vorbestimmten Relativgeschwindigkeit der in Eingriff zu bringenden Zahnräder auf den Getriebewellen (5,8) noch vor dem Synchronlauf bzw, dem Stillstand erfolgt.characterized in that the switching device is a switching element directly connected to the transmission (1) (25) has at least two permanently controllable end positions and controlled by control members (13) is, wherein the electrical control device has a processor (17) controlling the control members (13) which the time of the release of engagement depending on the speed changes of the gear shafts (5,8) and a constant number of operations of the switching member (25) varies such that the engagement release at a predetermined Relative speed of the gears to be brought into engagement on the gear shafts (5,8) before the Synchronous operation or standstill takes place.

2:2:

" - * 3Ϊ21 5'BTi " - * 3Ϊ21 5'BTi

2626 - 2 - 23.05.19842626 - 2 - May 23, 1984

2. Schalteinrichtung nach Ansprach 1,2. Switching device according to spoke 1,

! dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor 17 der Steuervorrichtung eine Vorwahlschaltung der Getriebegänge hat und mit einem Gang-Vorwähl-¹ schalter (19) elektrisch verbunden ist.! characterized in that the processor 17 of the control device has a delay circuit of the transmission gears and switch with a speed pre-selection ¹ (19) is electrically connected.

! 3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2,! 3. Switching device according to claim 2,

• dadurch gekennzeichnet/ daß das Getriebe (1) eine • characterized / that the transmission (1) a

i Eingangswelle (5) mit vorgeschalteter Kupplung (4) ji input shaft (5) with upstream coupling (4) j

< hat, deren Betätigungsglied (2o) einen Schalter (21) < has the actuator (2o) of which has a switch (21)

I hat, der zur Übermittlung eines Schaltfreigabe- II has to transmit a switching release I

i signals mit dem Prozessor (17) verbunden ist.i signals with the processor (17) is connected.

! 4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ! dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung j! 4. Switching device according to one of claims 1 to 3, ! characterized in that the switching device j

aus zumindest einem druckmittelbetätigten Schalt- j ιfrom at least one pressure-medium-operated switching j ι

zylinder (24) mit -einer Kolbenstange (25) alscylinder (24) with a piston rod (25) as

I Schaltorgan besteht, die zumindest zwei fest an- ι j steuerbare Endstellungen hat und mit dem Schaltglied (11) des Getriebes (1) unmittelbar verbunden j I ist, wobei am Schaltzylinder (24) unmittelbar das I Druckmittel steuernde Steuerventile (13) als ιI switching element consists, which has at least two permanently controllable end positions and with the switching element (11) of the transmission (1) is directly connected to j I, with the shift cylinder (24) directly connected to the I pressure medium controlling control valves (13) as ι

I Steuerorgane angeordnet sind.I control organs are arranged.

I 5. Schalteinrichtung nach Anspruch 4,I 5. Switching device according to claim 4,

' dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (25) j ' characterized in that the piston rod (25) j

des Schaltzylinders(24) drei ansteuerbare End- jof the switching cylinder (24) three controllable end j

Stellungen aufweist und dazu auf ihr zwei doppelt ^: Has positions and two double on her ^:

^; wirkende Kolben (26) oder Kolbeneinheiten (5o, 56) , ^; acting pistons (26) or piston units (5o, 56),

I angeordnet sind, die mit Mitnehmervorrichtungen (29, ^: Are arranged I which, with entrainment devices ^(29:

¹ 3o, 51) auf der Kolbenstange (25) zusammen wirken, > ι j ¹ 3o, 51) act together on the piston rod (25),> ι j

■ wobei die mittige, neutrale Stellung der Kolben- ·■ whereby the central, neutral position of the piston

stange (25) durch die Lage der Kolben (26, 5o) in I ι ;rod (25) through the position of the piston (26, 5o) in I ι;

! ihren voneinander wegliegenden Endstellungen fest- ι! their remote end positions ι fixed

I II I

gelegt ist.is laid.

j 2626 - 3 - 23.05.1984j 2626 - 3 - May 23, 1984

ι 6. Schalteinrichtung nach Anspruch 5,ι 6. Switching device according to claim 5,

i dadurch gekennzeichnet, daß die beiden doppelti characterized in that the two are double

j wirkenden Kolben (26) auf der Kolbenstange (25)j acting piston (26) on the piston rod (25)

j jeweils zwischen einem Außenanschlag (29) und einemj each between an outer stop (29) and a

I Innenanschlag (3o) als Mitnehmer verschieblich sind,I inner stop (3o) can be moved as a driver,

j wobei der Abstand der beiden Außenanschläge (29) soj where the distance between the two outer stops (29) is as follows

1 bemessen ist, daß daran beide Kolben (26) in ihren1 is dimensioned that it both pistons (26) in their

I voneinander weg liegenden Endstellungen, durch dieI end positions lying away from each other through which

. Länge des Schaltzylinders (24) begrenzten Endstellungen zugleich anliegen.. Length of the switching cylinder (24) limited end positions concern at the same time.

7. Schalteinrichtung nach Anspruch 6,7. Switching device according to claim 6,

ι dadurch gekennzeichnet, daß für beide Kolben (26)ι characterized in that for both pistons (26)

j ein gemeinsamer Innenanschlag (3o) auf der Kolben-j a common inner stop (3o) on the piston

I stange (25) in der Mitte des Abstandes zwischen denI rod (25) in the middle of the distance between the

j beiden Außenanschlägen (29) angeordnet ist.j two outer stops (29) is arranged.

i 8. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,8. Switching device according to one of claims 5 to 7,

! dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (26) oder! characterized in that the piston (26) or

'■ die Kolbeneinheiten (5o, 56) im Zylinder (24) an '■ the piston units (5o, 56) in the cylinder (24)

ihren Innenseiten einen gemeinsamen Druckmittelraum (31) mit einem einzigen, mittig liegenden Druckmxttelanschluß (32) in der Zylinderwandung (28) haben.their inner sides a common pressure medium space (31) with a single, centrally located Have Druckmxttelanschluss (32) in the cylinder wall (28).

Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zylinderwan- ' dung (28) weitere Druckmittelanschlüsse (33) für j die Druckmittelräume (53) an den Außenseiten der !Switching device according to claim 8, characterized in that in the cylinder wall ' tion (28) further pressure medium connections (33) for j the pressure medium spaces (53) on the outside of the!

ι Kolben (26) oder der Kolbeneinheiten (5o, 56) und die beiden Kolben (26) oder Kolbeneinheiten (5o_f 56) spiegelsymmetrisch zueinander sind.ι piston (26) or the piston units (5o, 56) and the two pistons (26) or piston units (5o _f 56) are mirror-symmetrical to one another.

4:4:

: 2626 - 4 - 23.05.1984: 2626-4 - 23/05/1984

'_t 10. Schalteinrichtung nach Anspruch 5, 8 oder 9, _'T 10. A switching device according to claim 5, 8 or 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbeneinheiten (5o,
56) je aus einem fest mit der Schaltstange (25)characterized in that the piston units (5o,
56) each from one fixed to the shift rod (25)

i verbundenen, außen liegenden Hauptkolben (56) undi connected, external main piston (56) and

^; aus einem innen, zur Mitte hin liegenden, an den ^; from an inside, towards the middle, to the

: Hauptkolben (56) anschlagenden Hilfskolben (5o): Main piston (56) stopping auxiliary piston (5o)

bestehen, wobei unter Lösung des Hilfskolbens (5o)
von dem Hauptkolben (56) die Schaltstange (25)
relativ zum Hilfskolben (5o) verschieblich istexist, whereby by loosening the auxiliary piston (5o)
from the main piston (56) the shift rod (25)
is displaceable relative to the auxiliary piston (5o)

: und zur Begrenzung der beiden äußeren Endlagen: and to limit the two outer end positions

[ der Schaltstange (25) in der Längsmitte des [ the shift rod (25) in the longitudinal center of the

' Zylinders (24) an der Zylinderwand (27) ein'Cylinder (24) on the cylinder wall (27)

I Mittenanschlag (58) für die Kolbeneinheiten (5o, 56)I Central stop (58) for the piston units (5o, 56)

I und symmetrisch dazu zwei Außenanschläge (55) fürI and, symmetrically, two outer stops (55) for

; die Hilfskolben (5o) zur Fixierung der neutralen j; the auxiliary piston (5o) for fixing the neutral j

I Mittenlage der Schaltstange (25) angeordnet sind.I arranged in the middle of the shift rod (25).

11. Schalteinrichtung nach Anspruch 1o, i11. Switching device according to claim 1o, i

■ dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben (56) i■ characterized in that the main piston (56) i

ι !ι!

; und der Hilfskolben (5o) je für sich einfach ι; and the auxiliary piston (5o) each for itself simply ι

ι wirkende Kolben sind und der zwischen Ihnen ιι acting pistons are and the one between them ι

liegende Raum (54) über einen Ausgleichsan- ·lying room (54) via a compensation

; schluß (57) in der Zylinderwand (28) drucklos I; circuit (57) in the cylinder wall (28) without pressure I

offen ist. j iis open. j i

! I! I.

! 12. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,1! 12. Switching device according to one of claims 9 to 11.1

! dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (13) j! characterized in that the control valves (13) j

j unmittelbar an der Außenseite der Zylinder- ιj directly on the outside of the cylinder ι

j wandung (28) im Bereich der Druckmittelanschlüsse (32,,j wall (28) in the area of the pressure medium connections (32 ,,

ι Iι I

33), die durch die Zylinderwandung (28) hindurch j J unmittelbar nach außen geführt sind, angeordnet33), which are led through the cylinder wall (28) through j J directly to the outside, are arranged

^! sind. ^! are.

! 13. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (1) als
Schaltglied eine linear bewegliche Schaltstange 11! 13. Switching device according to one of claims 5 to 11,
characterized in that the transmission (1) as
Switching element a linearly movable switching rod 11

hat, die koaxial zur Kolbenstange (25) angeordnethas, which are arranged coaxially to the piston rod (25)

"3*215 S"3 * 215 p

j 2626 - 5 - 23.05.1984j 2626 - 5 - 23.05.1984

und mit dieser starr verbunden ist.and is rigidly connected to it.

J 14. Schalteinrichtung nach Anspruch 13,J 14. Switching device according to claim 13,

dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (1) zweicharacterized in that the transmission (1) has two

[ parallel nebeneinanderliegende axial verschiebliche Schaltstangen (11) hat, die mit zwei Kolbenstangen (25) zweier gleicher nebeneinanderliegender Schaltzylinder (24) verbunden sind.[Has axially displaceable shift rods (11) lying next to one another in parallel, which are equipped with two piston rods (25) two identical juxtaposed shift cylinders (24) are connected.

15. Schalteinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schaltstangen (11) je eine Umfangsnut oder -kerbe (34) haben und zwischen den Schaltstangen (11) in deren Radialrichtung verschieblich sowie in deren Achsrichtung ortsfest ein Riegel (35) gelagert ist, dessen Wirklänge zwischen dem Abstand der einander nächstliegenden Außenseiten der Schaltstangen (11) und diesem Abstand zuzüglich der Tiefe einer der Umfangsnuten (34) liegt und der jeweils in die Umfangsnuten (34) einer der beiden Schaltstangen (11) in deren Neutralstellung eingreift.15. Switching device according to claim 14, characterized in that the two shift rods (11) each have a circumferential groove or notch (34) have and between the shift rods (11) displaceable in their radial direction and in their axial direction a bolt (35) is fixedly mounted, the effective length of which is between the distance of the one another nearest outer sides of the shift rods (11) and this distance plus the depth of one of the Circumferential grooves (34) and each of the circumferential grooves (34) of one of the two shift rods (11) engages in their neutral position.

j 16. Schalteinrichtung nach Anspruch 15,j 16. Switching device according to claim 15,

• dadurch gekennzeichnet, daß die umfangsnuten (34)• characterized in that the circumferential grooves (34)

geschrägte Flanken (3 8) haben, die radial nach außenhave inclined flanks (3 8) that radially outward

; divergieren, und der Riegel (35) zumindest an seinen; diverge, and the bolt (35) at least on his

. Eingriffsenden eine Breite hat, die der Breite der. Engaging ends has a width that is the width of the

jeweiligen umfangsnut (34) an deren Grund entspricht. ,respective circumferential groove (34) corresponds to their base. ,

! ι! ι

ι 17. Schalteinrichtung nach Anspruch 14, oder 15, jι 17. Switching device according to claim 14, or 15, j

| j| j

dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (3 5) an ; einem Schwenkhebel (36) sitzt, der mittig zwischencharacterized in that the bolt (3 5) on; a pivot lever (36) sits centrally between

■ den Achsen der Schaltstangen (11) in Abstand von deren Umfangsnuten (34) in der Neutralstellung ortsfest gelagert ist.■ the axes of the shift rods (11) at a distance from their circumferential grooves (34) in the neutral position is stationary.

- 6 - 23.05.1984- 6 - May 23, 1984

18. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet/ daß jeweils an dem der Schaltstange (11) abgewandten Ende die Kolbenstange (25) aus dem Gehäuse des Schaltzylinders (24) herausgeführt und an diesem Ende mit einem Handgriff (39) ausgestattet ist.18. Switching device according to one of claims 12 to 17, characterized / that in each case at the end remote from the switching rod (11) the piston rod (25) led out of the housing of the switching cylinder (24) and at this end with a handle (39) is equipped.