DE4100672C1

DE4100672C1 -

Info

Publication number: DE4100672C1
Application number: DE4100672A
Authority: DE
Inventors: Winfried 8771 Neustadt De Rueb
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1991-01-11
Filing date: 1991-01-11
Publication date: 1992-02-20
Anticipated expiration: 2011-01-12
Also published as: ITMI913263A0; US5311974A; GB2251662A; ITMI913263A1; FR2671594A1; GB2251662B; GB9200022D0; IT1252621B

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für einen hydraulischen Getriebe-Schaltkreis mit einer Kupplungs ventilanordnung zur Steuerung zumindest einer Schalt und/oder Anfahrkupplung, gemäß dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1.

Aus der US-PS 42 93 059 ist eine derartige Ventilanord gung bekannt. Das als "inching valve" bezeichnete Druckregelventil dient zur Steuerung verschiedener Ge triebebremsen und Kupplungen. Die Regelfeder ist so ab gestützt, daß die Kennlinie von der Kupplungspedalstel lung unmittelbar abhängt. Bei voll durchgetretenem Pe dal verbindet das "inching valve" zwar die Kupplungen mit Tank und die Getriebebremse mit Systemdruck, al lerdings geschieht diese Ventil-Schaltung rein federkraftabhängig, d. h. durch Veränderung der Regelfederkraft.

Eine ähnliche Ventilanordnung ist in der US-PS 40 93 051 gezeigt. Hierbei ist ein Ventilplunger vorgesehen, der unter Einwirkung einer sich am Regelventilkolben abstützenden Feder gegen ein Kupplungspedal drückbar ist. Bei losgelassenem Kupplungspedal drückt dieser Plunger den Regelkolben auf vollen Durchfluß. Bei durchgetretenem Pedal reagiert der Regelkolben auf die auf ihn einwirkenden Feder- und Druckkräfte.

Diese bekannten Ventilanordnungen werden den zwischen zeitlich höher geschraubten Sicherheitsanforderungen bei Getriebeschaltventilen nicht mehr in ausreichendem Maße gerecht. Insbesondere dann, wenn eine derartige Ventilanordnung zur Steuerung von Anfahrkupplungen ein gesetzt wird, ist dafür Sorge zu tragen, daß beim Star ten und Anfahren des Fahrzeugs maximale Sicherheitsre serven gegeben sind. Dabei sind folgende Forderungen zu erfüllen:
Beim Anfahren des Fahrzeugs soll die Anfahrkupplung, die regelmäßig als durch Druck zu schließende Lamellen kupplung ausgebildet ist, durch einen geregelten Druck angesteuert werden. Gleichzeitig ist bei voll durchge tretenem Kupplungspedal dafür zu sorgen, daß die An fahrkupplung spontan und so schnell wie möglich ent leert wird. Bei losgelassenem Kupplungspedal schließ lich sollte die Zulauföffnung des Druckregelventils so weit offenstehen, daß mit Sicherheit ein Durchrutschen der Kupplungen selbst unter Berücksichtigung unter schiedlicher Leckageraten im Bereich der einzelnen Kupplungen ausgeschlossen ist. Schließlich sollte die Anordnung derart getroffen sein, daß sie mit geringen baulichen Veränderungen in der Lage ist, zusätzliche Sicherheitsfunktionen, wie z. B. eine Absicherung gegen ein unbeabsichtigtes, plötzliches Losfahren des Fahr zeugs (sogenannter "jump start") bereitzustellen. Ein solcher plötzlicher, unerwarteter Satz des Fahrzeugs, wie z. B. einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine, tritt bei herkömmlichen Ventilanordnungen beispielsweise dann auf, wenn die Arbeitsmaschine bei Motorstartschwierigkeiten durch Kurzschluß des Anlassers in Betrieb gesetzt wird. Die Bedienungsperson steht in diesem Fall regelmäßig direkt vor dem großen Hinterrad des Fahrzeugs. Bei mechanischen Schaltgetrieben ist die Gefährdung der Bedienungsperson bei einer solchen Aktion geringer als bei Lastschaltgetrieben. Wenn nämlich bei mechanischen Schaltgetrieben fehlerhafterweise aus Unachtsamkeit ein Gang eingelegt ist und anschließend ein Kurzschließen des Starters erfolgt, so beginnt das Fahrzeug bereits mit der ersten Starterumdrehung zu rucken und der Startvorgang kann abgebrochen werden. Bleibt dagegen bei Lastschaltgetrieben ein Gang eingelegt, so kann dieser Zustand zunächst nicht erkannt werden. Es dauert vielmehr regelmäßig eine gewisse Zeitspanne, bis der anlaufende Motor und die davon getriebene Pumpe genügend Druck aufgebaut haben, um die Kupplungen zu schließen. Dann allerdings setzt sich das Fahrzeug schlagartig mit einem Satz in Bewegung, wodurch die Bedienungsperson in höchstem Maße gefährdet ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung für einen hydraulischen Getriebe- Schaltkreis gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die sowohl bei losgelassenem als auch bei vollständig durchgetretenem Kupplungspedal möglichst störunanfällig eindeutige und dem oben angesprochenen Sicherheitsaspekt optimal gerecht werdende Stellungen des Regelventils zuläßt und darüber hinaus so aufgebaut ist, daß sie in einfacher Weise die Kombination mit ei ner Sicherheitsschaltung zur Verhinderung des oben an gesprochenen "jump start" zuläßt.

Diese Aufgabe wird durch die Ventilanordnung gemäß Pa tentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist sichergestellt, daß das Druckregel ventil bei losgelassenem Pedal Ein- und Auslaß ungedros selt miteinander verbindet, weil an der Druckmeßfläche des Ventils keine Druckkraft anliegt und dementspre chend die Regelfeder des Druckregelventils das Ventil vollständig öffnen kann. Bei halb durchgetretenem Pedal kann das Druckregelventil nach wie vor den Druck re geln, weil über das Schaltventil eine Verbindung der Druckmeßfläche mit dem Auslaß des Druckregelventils hergestellt ist. Die Höhe des geregelten Druckes wird durch die Stellung des Kupplungspedals und, damit ein hergehend, durch die Stellung des Schaltventils be stimmt, welches wiederum die Federkraft der Kennlinien federanordnung festlegt, die zwischen dem Schaltventil und dem Druckregelventil angeordnet ist.

Bei vollständig durchgetretenem Pedal wird der Druckre gelventilkolben mechanisch in eine Stellung mitgenom men, in der der Auslaß der Druckregelventils so weit wie möglich mit Tank verbunden ist. Hierdurch wird si chergestellt, daß unabhängig von Federtoleranzen und Treibkräften in den zu schaltenden Kupplungen bei durchgetretenem Kupplungspedal Tankdruck anliegt.

Es ergeben sich dementsprechend bei losgelassenem Kupp lungspedal ebenso wie bei vollständig durchgetretenem Kupplungspedal eindeutig zugeordnete Kolbenstellungen des Druckregelventils, wobei beide Schaltstellungen durch die Kupplungspedalstellung und dementsprechend durch die Stellung des Schaltventils weggesteuert sind.

Die Ventilanordnung stellt auf diese Weise über einen längeren Zeitraum hinweg vollkommen sichere Schaltstel lungen zur Verfügung.

Darüber hinaus eröffnet der erfindungsgemäße Aufbau der Ventilanordnung die Möglichkeit, die Wegsteuerung durch Verschiebung des Schaltventils zur Absicherung gegen den sogenannten "jump start" des Fahrzeugs zu nutzen.

Dies geschieht in vorteilhafter Weise durch die Weiterbildung der Ventilanordnung gemäß Patentanspruch 2.

Durch diese Schaltung wird sichergestellt, daß das Ge triebeschaltventil nach dem Starten des Motors so lange verriegelt bleibt, bis es durch vollständiges Durchtreten des Kupplungspedals in die Entriegelungsstellung gebracht ist, in der das Neutral- Schaltstellungsventil entsperrbar ist.

Eine besonders einfache Schaltung ergibt sich mit der Weiterbildung des Sicherheitsventils gemäß Pa tentanspruch 4. Wenn gemäß dieser Weiterbildung der Versorgungs- bzw. Systemdruck abgefallen ist, was bei spielsweise bei stillstehender Pumpe der Fall ist, schiebt die Rückstellfeder das Sicherheitsventil in die Stellung, in der die Federseite über das Ventil mit der Versorgungsdruckleitung verbunden ist. Wenn nach dem Starten der Antriebsmaschine die Pumpe wieder Druck er zeugt, bleibt das Sicherheitsventil in dieser Ausgangs stellung, da die Summe der Kräfte der Rückstellfeder und der Druckkraft an der ersten Stelldruckfläche grö ßer ist als die Druckkraft an der zweiten Stelldruck fläche. In dieser Stellung verbindet nach wie vor das Sicherheits- bzw. Sicherheitsstartventil eine zum Neu tral-Schaltstellungsventil führende Steuerdruckleitung mit Systemdruck und blockiert dieses in der Neutral stellung. Eine hydraulische Entriegelung des Sicher heitsventils ist nicht möglich. Das Sicherheitsventil kann erst dann in die weitere Schaltstellung, in der die Abströmleitung bzw. die vom Sicherheitsventil ge steuerte Steuerdruckleitung mit Tank verbunden wird, verschoben werden, wenn das Kupplungspedal und damit das Schaltventil um einen vorbestimmten Weg, vorzugs weise vollständig, durchgetreten wird. Da die erste Stelldruckfläche in dieser Schaltstellung ebenfalls zum Tank entlastet ist, schnappt das Sicherheitsventil in die zweite Schaltstellung um und nimmt erst dann wieder die erste Schaltstellung ein, wenn der Systemdruck ab fällt. Durch diese vorstehend beschriebenen Maßnahmen ist mit Sicherheit gewährleistet, daß auch bei Miß brauch der Motorstartanlage, beispielweise beim Kurz schließen des Starters und bei eingelegtem Gang keine Gefährdung durch ein möglicherweise losfahrendes Fahr zeug gegeben ist. Das Sicherheitsventil hält durch die vorstehend beschriebene Schaltung die gesamte Getrie besteuerventilanordnung so lange verriegelt, bis ein Fahrer das Kupplungspedal ein erstes Mal vollständig durchgetreten hat.

Um die Ventilanordnung auf möglichst engem Raum unter zubringen, ist es vorteilhaft, Schaltventil und Druck regelventil koaxial zueinander und vorzugsweise in ei nem Gehäuse aufzunehmen. Um in diesem Fall die Bau- und Bearbeitungslänge des Gehäuses zu minimieren, wird die Kennlinienfederanordnung zumindest teilweise innerhalb des Schaltventilkolbens aufgenommen.

Wenn der zur Druckmeßfläche des Druckregelventils füh rende Anschluß des Schaltventils sowohl in Umfangsrich tung als auch axial versetzt zum Regeldruckanschluß ausgebildet wird, können diese Anschlüsse in axialer Richtung verhältnismäßig nahe aneinanderrücken, wodurch die Baulänge zusätzlich verkleinert werden kann.

Schließlich kann die Baulänge des Gehäuses und damit auch die Länge der Bearbeitungsflächen daduch ver kleinert werden, daß die einstellbare Regelfeder außer halb des Ventilgehäuses angeordnet wird.

Eine besonders kostengünstige Anordnung der einstellba ren Regelfeder ergibt sich mit der Weiterbildung des Patentanspruchs 12. Während man bislang Federtöpfe mit bearbeiteten Gewinden für die Stellschraube verwendet hatte, wobei der Federtopf durch einen Sprengring oder durch Befestigungsschrauben am Gehäuse montiert war, entfällt durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen jegliche Bearbeitung am Gehäuse.

Wenn sich die Regelfeder gemäß Patentanspruch 13 an ei nem Teller abstützt, der von einer Gewindestange getra gen ist, die mit einer am Steg des U-förmigen Blech streifens formschlüssig abgestützten Mutter in Eingriff steht, entfällt darüber hinaus jegliche Bearbeitung für das Stellschraubengewinde. Es können Normmuttern Anwen dung finden, wobei durch geeignete Formgebung des Blechstreifens die Lage der Mutter bereits gesichert ist.

Durch endseitig hakenartig nach außen gebogenen Schen kel des U-förmig gebogenen Blechstreifens ergibt sich eine besonders einfache Montage der Regelfeder. Der ge samte Federzusammenbau und -einbau erfolgt durch eine renkverschlußartige Drehbewegung des Blechstreifens mit eingesetzter Feder am Ventilgehäuse. Die entsprechende Gegenkontur am Gehäuse kann bereits beim Gießen berück sichtigt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Nachstehend wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Ventilanordnung mit zusätzlicher Sicherheitsstart-Funk tion;

Fig. 2 den Schalt- und Regelventilbereich der Ventilanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform des Schalt- und Druckregelventilbereichs gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer Halterung für eine einstellbare Regelfe der des Druckregelventils gemäß den Fig. 1 bis 3;

Fig. 5 die Ansicht V in Fig. 4; und

Fig. 6 einen schematischen Schnitt durch ein Ventilgehäuse, in dem die Ventilanordnung gemäß Fig. 1 untergebracht ist.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem hydraulischen Getriebe-Schaltkreis mit einer Kupplungsventilanordnung zur Steuerung zumindest einer Schalt- und/oder Anfahr kupplung gezeigt. Die Anfahrkupplungen sind in Fig. 1 nicht gesondert dargestellt. Die Ansteuerung erfolgt über eine Verbraucherleitung 2, die an einen Ausgang 4 eines Druckregelventils 6 angeschlossen ist.

Das Druckregelventil 6 ist als stetig verstellbares 3/3-Wegeventil ausgebildet, mit einem Systemdruckan schluß 8, einem Tankanschluß 10 und dem Druckregelven til-Ausgang 4.

Mit 12 ist die Druckmeßfläche und mit 14 die entgegen gesetzt wirkende Regelfläche bezeichnet, an der sich eine einstellbare Regelfeder 16 abstützt. Die Rückfüh rung des Ausgangsdrucks des Regelventils im Ausgang 4 erfolgt über eine Druckleitung 18, die über ein Schalt ventil 20 geführt ist. Der Leitungsabschnitt zwischen dem Schaltventil 20 und einem Steuerteil 22 des Druck regelventils 6 ist mit 18a bezeichnet. Druckregelventil 6 und Schaltventil 20 bilden eine Einheit 24, die nach folgend anhand der Fig. 2 näher beschrieben werden soll.

Das Schaltventil 20 ist als 3/2-Wegeventil ausgebildet und hat einen Steuerteilanschluß 26, einen Tankanschluß 28 und einen Regeldruckanschluß 30. Zwischen dem Druck regelventil 6 und dem Schaltventil 20 ist eine Kennli nienfederanordnung 32 angeordnet, mit der der Kolben des Schaltventils 20 in die Schaltstellung A vorge spannt ist. Die weitere Schaltstellung des Schaltven tils 20 ist mit B bezeichnet. Das Schaltventil 20 kann nur mechanisch durch Betätigung eines mit 34 bezeichneten Kupplungspedals aus der Schaltstellung A in die Schalt stellung B verschoben werden, in der der Tankanschluß 28 gesperrt und die Druckleitungsabschnitte 18 und 18a miteinander verbunden werden. In dieser Schaltstellung B ist dementsprechend der Steuerteil 22 des Druckregel ventils 6 mit dem geregelten Ausgangsdruck im Leitungs abschnitt 4 beaufschlagt, so daß das Druckregelventil 6 die Druckregelfunktion aufnehmen kann.

Der Kolben des Druckregelventils 6 bewegt sich zur Erfüllung der Druckregelfunktion zwischen den drei Schaltstellungen C, D und E. Mit dem Bezugszeichen 36 ist eine Anschlagfläche bezeichnet, die bei voll durchgedrücktem Kupplungspedal 34 dafür sorgt, daß der Kolbenschieber des Druckregelventils 6 weggesteuert in seine Schaltstellung C unter Mitnahme verschoben und dort gehalten wird. Auf seiten des Druckregelventils 6 ist zu diesem Zweck ein Anschlagfortsatz 38 angedeutet.

Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ergibt sich folgende Wirkungsweise:
Bei nicht betätigtem Kupplungspedal 34 wird das Schalt ventil 20 in die Schaltstellung A verschoben, in der der Steuerteil 22 über den Leitungsabschnitt 18a mit dem Tankanschluß 28 verbunden ist. Der Regeldruckan schluß 30 ist gleichzeitig verschlossen, so daß die Re gelfeder 16 den Regelkolben in die Schaltstellung E verschiebt, in der der Systemdruck P in der Versor gungsleitung 40 in voller Höhe, d. h. ungedrosselt durchgeschaltet wird. Die an die Leitungen 2 ange schlossenen Schalt- und/oder Anfahrkupplungen werden auf diese Weise mit maximalem Arbeitsdruck gespeist, so daß eine optimale Sicherheit gegen Rutschen der Kupp lungen auch unter Berücksichtigung unterschiedlicher Leckagen gegeben ist.

Bei teilweise bzw. halb durchgetretenem Kupplungspedal 34 regelt das Druckregelventil 6, da in der Schaltstel lung B die Druckmeßfläche 12 über die Leitungen 18a, 18 mit dem Auslaß 4 verbunden ist. Die Höhe des geregelten Drucks wird durch die Stellung des Kupplungspedals 34 und damit durch die Stellung des Schaltventils 20 be stimmt, weil letzteres die Federkraft der Kennlinienfe deranordnung 32 festlegt.

Bei vollständig durchgetretenem Pedal drückt das Schaltventil 20 durch Anschlagen der Anschlagfläche 36 am Anschlagfortsatz 38 den Kolben des Druckregelventils 6 mechanisch in die Schaltstellung C, in der der Ven tilauslaß 4 über eine größtmögliche Fläche mit dem Tankanschluß 10 verbunden ist. Auf diese Weise ist unabhängig von Federtoleranzen und Reibkräften sichergestellt, daß bei voll durchgetretenem Kupplungspedal 34 in den zu schaltenden Kupplungen möglichst geringer Druck, d. h. Tankdruck anliegt.

In Fig. 3 ist eine mögliche Ausführungsform der Ven tilanordnung gemäß Fig. 2 dargestellt. Diejenigen Teile, die den Komponenten der Fig. 2 entsprechen, sind hierbei mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.

Das Druckregelventil 6 weist einen Regelkolben 42 auf, der in einer Bohrung 44 eines Ventilgehäuses 46 glei tend verschiebbar geführt ist. Die Steuerkanten sind aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung nicht näher bezeichnet. Die vorstehend anhand der Fig. 1 und 2 erläuterten Anschlüsse sind mit 40, 10 und 4a, 4b bezeichnet, wobei die Durchschaltung des Systemdrucks in die Leitung 4a und die Entlastung der Kupplung über den Leitungszweig 4b erfolgt.

Der Ventilkolben des Schaltventils 20 ist mit 48 be zeichnet. Dieser ist koaxial zum Regelventilkolben 42 im selben Gehäuse 46 in einer Bohrung 50 gleitend ver schiebbar geführt. Die Bohrung 50 hat einen größeren Durchmesser als die Bohrung 44 zur Aufnahme des Regel kolbens 42. Zur Verkürzung der axialen Baulänge der Ventilanordnung hat der Schaltventilkolben 48 auf der dem Regelkolben 42 zugewandten Seite eine Axialausneh mung 52, in der eine Kennlinienfeder bzw. die Kennlini enfederanordnung 32 aufgenommen ist. Die Kennlinienfe der 32 stützt sich einerseits am Grund der Axialausneh mung 52 und andererseits an einer Tellerschulter 54 ei nes Regelkolbenfortsatzes 56 ab, der abgedichtet in einen drucklosen Ventilraum 58 hineinragt. Dieser ist über den Tankanschluß 28 entlastet. Mit dem Bezugszei chen 26a ist ein erster Steuerteilanschluß und mit 26b ein zweiter Steuerteilanschluß bezeichnet, deren Funk tion nachstehend näher erläutert werden soll.

Fig. 3 zeigt die Ventilkolben 48, 42 bei nicht ge drücktem Kupplungspedal. Die Regelfeder 16 drückt den Regelkolben 42 gegen eine Schulter 60 im Ventilgehäuse 46. Die Kennlinienfederanordnung 32 verschiebt den Schaltventilkolben 48 in eine Schaltstellung, in der der Regeldruckanschluß 30 vom Steuerteilanschluß 26a, 26b getrennt ist. Über den Anschluß 26b wird eine Ver bindung zwischen dem Tankanschluß 28 und dem Leitungs abschnitt 18a aufgesteuert, der zum Steuerteil 22 in Form einer Ringfläche mit dem Innendurchmesser D1 und dem Außendurchmesser D2 führt. Die Anschlüsse 30 und 26a sind in axialer Richtung und in Umfangsrichtung versetzt angeordnet, um auf diese Weise die axiale Ver setzung der Anschlüsse und damit die axiale Baulänge der Ventilgruppe möglichst klein zu halten.

Wenn das Kupplungspedal betätigt wird, schließt zunächst über die Steuerkante 62 der Anschluß 26b, so daß die Verbindung des Abschnitts 18a zum Tankanschluß 28 unterbrochen wird. Bei weiterer Verschiebung öffnet die Verbindung zwischen dem Anschluß 30 und dem An schluß 26a, so daß der Regelkolben 42 die Regelfunktion aufnehmen kann. Im Bereich eines Verschiebewegs V1 wird Einfluß auf die Druckregelung genommen. Nach Durchlau fen des Verschiebewegs V1 schlägt die Grundfläche 64 gegen den Regelkolbenfortsatz 56 und nimmt diesen wei ter so lange mit, bis der Gesamtweg W durchlaufen ist und die Steuerkante 62 an der Gehäusestufe 66 an schlägt. In dieser Stellung wird der Regelkolben 42 so weit nach rechts verschoben, daß der Leitungszweig 4b über eine größtmögliche Öffnung mit dem Tankanschluß 10 verbunden und gleichzeitig der Systemdruckanschluß 40 gesperrt ist.

Die vorstehend beschriebene Ventileinheit aus Schalt ventil und Druckregelventil eröffnet in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, der Ventilanordnung eine weitere Sicherheitsfunktion gegen sogenannten "jump start" von Fahrzeugen mit Lastschaltgetrieben zu übertragen. Diese zusätzliche Sicherheitsfunktion ist bei dem Hydraulik- Schaltkreis gemäß Fig. 1 folgendermaßen verwirklicht:
Dem Druckregelventil 6 und dem Schaltventil 20 ist ein Start-Sicherheitsventil 70 parallel geschaltet, das als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist und einen Systemdruckan schluß 72, einen Steuerdruckanschluß 74 sowie einen Tankanschluß 76 hat. Die Abströmleitung des Start-Si cherheitsventils ist mit 78 bezeichnet. Von dieser Lei tung 78 geht eine erste Steuerdruckleitung 80 aus, die zu einer ersten Steuerfläche 82 des Start-Sicherheits ventils 70 geführt ist. Von der mit Systemdruck beauf schlagten Versorgungsleitung 40 zweigt stromauf des Druckregelventils 6 eine zweite Steuerdruckleitung 84 ab, die zu einer zweiten, gegenüber der ersten Steuer fläche 82 kleineren Steuerfläche 86 geführt ist. Die Schaltstellungen des Start-Sicherheitsventils 70 sind mit G und F bezeichnet, wobei die Stellung G die Si cherheitsstellung bezeichnet, in der der Systemdruck P voll auf die Abströmleitung 78 gegeben wird. Diese führt zu einem Stellteil 92 eines Neutralventils bzw. Neutral-Schaltstellungsventils 90, das als 4/2-Wegeven til ausgebildet ist und bei Einwirken des Systemdrucks im Stellteil 92 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 94 aus der Schaltstellung I in die Schaltstellung H ver schiebbar ist, die die Neutralstellung darstellt. In dieser Neutralstellung ist die Kraftübertragung vom Lastschaltgetriebe auf die Antriebsräder des Fahrzeugs, beispielsweise eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs nicht möglich.

Mit der Schaltung gemäß Fig. 1 ergibt sich folgendes Betriebsverhalten:
Wenn der Systemdruck P Null ist, was bei stillstehender Pumpe, d. h. bei stillstehendem Motor der Fall ist, neh men die Ventile 6, 20, 70 und 90 die in Fig. 1 ge zeigte Stellung ein. Beim Starten der Antriebsmaschine erzeugt die Pumpe wieder Druck in der Systemdrucklei tung 40 und damit auch bei durchgeschaltetem Start-Si cherheitsventil 70 in der Abströmleitung 78 und in der ersten Steuerdruckleitung 80. Über das Stellteil 92 wird das Neutral-Schaltstellungsventil 90 in die Schaltstellung H verschoben und in dieser Neutralstel lung blockiert.

Der Systemdruck in der Systemdruckleitung 40 wird zwar über die zweite Steuerdruckleitung 84 auch auf die zweite Steuerfläche 86 des Ventilkolbens am Start-Si cherheitsventil 70 gegeben. Gleichwohl bleibt dieses Ventil 70 bei sich aufbauendem Systemdruck, der bei spielsweise bei ca. 18 bar liegt, in der Ausgangsstel lung G, da die erste Steuerfläche 82 größer ist als die zweite Steuerfläche 86 und darüber hinaus die Kraft ei ner Rückstellfeder 8 gemäß Fig. 1 nach links vor spannt.

Das Start-Sicherheitsventil 70 kann nur mechanisch durch die Bewegung des Schaltventils 20 entriegelt wer den. Schematisch ist dies in Fig. 1 durch die Bezugs zeichen 96 und 98 angedeutet, die mechanische Stell glieder bezeichnen. Bei Durchtreten des Kupplungspedals 34 nimmt das mit dem Schaltventilkolben verbundene Stellglied 96 das Stellglied 98 am Kolben des Start-Si cherheitsventils 70 mit und verschiebt letzteren wegge steuert in die Entriegelungsstellung F, in der der Sy stemdruckanschluß 72 gesperrt und die Leitungsab schnitte 78 und 80 und damit auch die erste Steuerflä che 82 druckentlastet werden. Da durch die Druckentla stung der Abströmleitung 78 auch das Stellteil 92 des Neutral-Schaltstellungsventils 90 entlastet wird, kann letzteres in die Schaltstellung I verschoben, d. h. aus der Neutralstellung herausbewegt werden. Weil erst dann das mit dem Lastschaltgetriebe ausgestattete Fahrzeug in Bewegung gesetzt werden kann, ist die Gefahr eines möglichen sogenannten "jump start" des Fahrzeugs sicher beseitigt, da zuvor der Fahrer des Fahrzeugs das Kupp lungspedal erstmals vollständig durchtreten muß.

Das Start-Sicherheitsventil 70 bleibt durch die Druck beaufschlagung der zweiten Steuerfläche 86 mit System druck so lange in der Entriegelungsstellung, bis der Systemdruck nach Stillegung des Motors so weit abfällt, daß die Kraft auf seiten der zweiten Steuerfläche 86 von der Rückstellfeder 83 überwunden wird. Die Ventile nehmen dann wieder die in Fig. 1 gezeigte Ausgangs stellung ein.

In Fig. 6 ist eine schematische Ansicht eines Schnitts eines Ventilgehäuses gezeigt, in dem die gesamte Ven tilanordnung des Schaltkreises gemäß Fig. 1 unterge bracht ist. Hinsichtlich des Druckregelventils 6 und des Schaltventils 20 unterscheidet sich diese Ausfüh rungsform nicht von derjenigen gemäß Fig. 3, so daß auf eine eingehende Beschreibung dieser Teile verzich tet werden kann. Zur weiteren Vereinfachung der Dar stellung sind die Anschluß- und Steuerdruckleitungen ebenso wie das Neutral-Schaltstellungsventil 90 wegge lassen worden.

Das Ventilgehäuse 46 weist eine zur Bohrung 44 achspar allele Ventilbohrung 100 auf, in der gleitend ver schiebbar ein Ventilkolben 102 mit nicht näher bezeich neten Steuerkanten geführt ist. Der Ventilkolben 102 hat einen im Durchmesser reduzierten Kolbenfortsatz 104, der sich abgedichtet in eine Ventilraumerweiterung 106 hineinerstreckt. Gezeigt ist die Schaltstellung G des Start-Sicherheitsventils 70, die durch die Feder 83 und einen Anschlag im Übergang zum Kolbenfortsatz 104 definiert ist. Die Anordnung ist derart getroffen, daß sich der Querschnitt des Kolbenfortsatzes 104 in den Bereich der Bohrung 50 hineinerstreckt, wobei das Über lappungsmaß mit Ü bezeichnet ist. Durch Verschiebung des Schaltventilkolbens 48 kann dementsprechend nach Durchlaufen eines vorbestimmten Verschiebewegs V2 der Ventilkolben 102 mitgenommen und nach rechts in die Schaltstellung F, d. h. in die Entriegelungsstellung verschoben werden.

Um trotz Hintereinanderschaltung der Ventilkolben 48 und 42 die axiale Baulänge des Ventils und die Bearbei tungslänge im Gehäuse 46 so klein wie möglich zu hal ten, ist neben der vorstehend bereits beschriebenen in Umfangsrichtung versetzten Anordnung der Anschlüsse 26a und 30 unter Zuhilfenahme einer Eindrehung 49 im Schaltventilkolben 48 die weitere Maßnahme ergriffen, die einstellbare Regelfeder 16 außerhalb des Ventilge häuses 46 anzuordnen. Dies soll nachstehend anhand der Fig. 4 und 5 näher erläutert werden:
Zur Aufnahme der Regelfeder 16 dient ein streifenförmi ges Formteil 108, das im wesentlichen die Form eines U mit den Schenkeln 110 und 112 hat. Der Steg ist mit 114 bezeichnet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Formteil von einem U-förmig gebogenen Blechstreifen gebildet, dessen Schenkel 110, 112 lang genug sind, um die Regelfeder 16 darin aufzunehmen. Endseitig sind die Schenkel 112 hakenförmig nach außen gebogen, wodurch Verhakungsabschnitte 116 entstehen. Diese greifen im montierten Zustand in Formausnehmungen 118 ein, die am Ventilgehäuse 46 im Bereich von sich gegenüberliegenden Stützrippen 120, 122 ausgebildet sind.

Die Montage der einstellbaren Regelfeder 16 erfolgt durch eine Art Renkverschluß, d. h. dadurch, daß das Formteil 108 renkverschlußartig zwischen die Stützrippen 120, 122 eingefädelt und nach Verdrehen mit den Verhakungsabschnitten 116, 118 in formschlüssigen Eingriff mit den Formausnehmungen 118 gebracht wird. Dieser Eingriff ist schematisch in Fig. 4 durch strichpunktiertartige Andeutung des Gehäuses angedeutet. Die Regelfeder stützt sich auf seiten der Verhakungsabschnitte über einen Teller 124 am nicht gezeigten Regelkolben 42 ab und auf der gegenüberliegenden Seite an einem weiteren Stützteller 126, dessen axiale Lage innerhalb des Formteils 108 zur Verstellung der Regelcharakteristik wie folgt veränderbar ist:
Der Stützteller 126 ist mittig von einem Dorn 128 durchragt, der an einer besonders gestalteten Hutmutter 130 ausgebildet ist. Die Hutmutter ist auf eine Gewin destange 132 geschraubt, die mit einer Mutter 134 in Eingriff steht und sich durch den Steg 114 hindurch nach außen erstreckt. Am äußeren Ende weist die Gewin destange 132 einen Stellschlitz 136 auf.

Die Mutter 134 ist formschlüssig und damit verdrehfest am Steg 114 festgelegt, indem im Bereich des Stegs 114 eine Ausbeulung 138 vorgesehen wird, mit dem Innenmaß IM der Schlüsselweite der zugehörigen Mutter 134. Eine Kontermutter 140 stützt sich am flachen Boden der Aus beulung 138 ab.

Zur Einstellung der Regelfedercharakteristik ist ledig lich die Kontermutter 140 zu lösen. Unter Zuhilfenahme des Stellschlitzes 136 kann die Gewindestange 132 ver dreht und damit der Stützteller 126 in axialer Richtung verlagert werden. Nach erfolgter Einstellung wird die Kontermutter 140 wieder angezogen und die Einstellung ist gesichert.

Es versteht sich, daß die vorstehend beschriebene Re gelfederhalterung auch für andere Ventile und Ventilan ordnungen Anwendung finden kann, wenn es darauf an kommt, die Montage- und Bearbeitungskosten möglichst klein zu halten.

Die Erfindung schafft somit eine Ventilanordnung für einen hydraulischen Getriebe-Schaltkreis insbesondere für Lastschaltgetriebe mit einer Kupplungsventilanord nung zur Steuerung zumindest einer Schalt- und/oder An fahrkupplung unter Zuhilfenahme eines Druckregelven tils, dessen Regelstellung mechanisch über ein Kupp lungspedal beeinflußbar ist. Zur Sicherstellung einer spontanen und schnellen Entleerung der Anfahrkupplung bei voll durchgetretenem Kupplungspedal und zur Erzie lung einer größtmöglichen Sicherheit gegen Durchrut schen der Kupplung bei losgelassenem Pedal ist die Druckmeßfläche des Druckregelventils mit einem Schalt ventil verbunden, dessen vom Kupplungspedal beauf schlagter Kolben gegen die Kraft einer zwischen Druck regelventil und Schaltventil angeordneten Kennlinienfe deranordnung zunächst aus einer die Druckmeßfläche ent lastenden Stellung in eine Schwimmstellung verschiebbar ist, in der die Druckmeßfläche mit dem Druckregelven til-Ausgang verbunden ist, und in Folge nach Durchlaufen einer bestimmten Wegstrecke in Anschlag mit dem Ventilkörper des Druckregelventils bringbar ist. Dabei wird der Ventilkörper mitgenommen und in einer Stellung gehalten, in der der Druckregelventil-Auslaß über einen größtmöglichen Querschnitt mit dem Tankanschluß verbunden ist. Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, daß sie in einfacher Weise durch ein Start-Sicherheitsventil ergänzt werden kann, das dem Druckregelventil und dem Sicherheitsventil parallel geschaltet wird und ausschließlich durch mechanische Einwirkung bei Verschiebung des vom Kupplungspedal beaufschlagten Kolbens aus einer ein Neutral- Schaltstellungsventil in der Neutralstellung blockierenden Ausgangsstellung in eine Entriegelungsstellung bringbar ist, in der das Neutral- Schaltstellungsventil entsperrbar ist. Hierdurch ge lingt es, das Phänomen eines sogenannten "jump start" des mit dem Lastschaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeugs auszuschalten.

Bezugszeichenliste

2 Verbraucherleitung
4 Ausgang
6 Druckregelventil
8 Systemdruckanschluß
10 Tankanschluß
12 Druckmeßfläche
14 Regelfläche
16 Regelfeder
18 Druckleitung
18a Leitungsabschnitt
20 Schaltventil
22 Steuerventil
24 Ventileinheit
26 Steuerteilanschluß
28 Tankanschluß
30 Regeldruckanschluß
32 Kennlinienfederanordnung
A Schaltstellung von 20
B Schaltstellung von 20
34 Kupplungspedal
C, D, E Schaltstellungen von 6
36 Anschlagfläche
38 Anschlagfortsatz
P Systemdruck
40 Versorgungsleitung
42 Regelkolben
44 Bohrung
46 Ventilgehäuse
48 Schaltventilkolben
49 Eindrehung
50 Bohrung
52 Axialausnehmung
54 Tellerschulter
56 Regelkolbenfortsatz
58 Ventilraum
60 Schulter
D1 Innendurchmesser
D2 Außendurchmesser
62 Steuerkante
V1 Verschiebeweg
64 Grundfläche
W Gesamtweg
66 Gehäusestufe
70 Start-Sicherheitsventil
72 Systemdruckanschluß
74 Steuerdruckanschluß
76 Tankanschluß
78 Abströmleitung
80 1. Steuerdruckleitung
82 1. Steuerfläche
83 Rückstellfeder
84 2. Steuerdruckleitung
86 2. Steuerfläche
90 Neutral-Schaltstellungsventil
92 Stellteil
94 Rückstellfeder
96, 98 mechanische Stellglieder
100 Ventilbohrung
102 Ventilkolben
104 Kolbenfortsatz
106 Ventilraumerweiterung
Ü Überlappungsmaß
V2 Verschiebeweg
108 Formteil
110 Schenkel
112 Schenkel
114 Steg
116 Verhakungsabschnitt
118 Formausnehmungen
120 Stützrippe
122 Stützrippe
124 Teller
126 Stützteller
128 Dorn
130 Hutmutter
132 Gewindestange
134 Mutter
136 Stellschlitz
138 Ausbeulung
IM Innenmaß
140 Kontermutter

Claims

1. Ventilanordnung für einen hydraulischen Ge triebe-Schaltkreis insbesondere für Lastschaltgetriebe, mit einer Kupplungsventilanordnung zur Steuerung zumin dest einer Schalt- und/oder Anfahrkupplung unter Zuhil fenahme eines Druckregelventils, dessen Regelstellung mechanisch über ein Kupplungspedal beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßfläche (12) des Druckregelventils (6) mit einem Schaltventil (20) ver bunden ist, dessen vom Kupplungspedal (34) beaufschlag ter Kolben (48) gegen die Kraft einer zwischen Druckre gelventil (6) und Schaltventil (20) angeordneten Kenn linienfederanordnung (32) zunächst aus einer die Druck meßfläche (12) entlastenden Stellung (A) in eine Schwimmstellung (B) verschiebbar ist, in der die Druck meßfläche (12) mit dem Druckregelventil-Ausgang (4) verbunden ist, und in Folge nach Durchlaufen einer be stimmten Wegstrecke (V1) in Anschlag mit dem Ventilkör per (42, 56) des Druckregelventils (6) bringbar ist, um unter Mitnahme des Ventilkörpers (42, 56) diesen in ei ner Stellung (C) zu halten, in der der Druckregelven til-Auslaß (4; 4b) über einen größtmöglichen Quer schnitt mit einem Tankanschluß (10) verbunden ist.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Schaltventil (20) und dem Druckregel ventil (6) ein Sicherheitsventil (70) parallelgeschal tet ist, das ausschließlich durch mechanische Einwir kung bei Verschiebung des vom Kupplungspedal (34) be aufschlagten Kolbens (48) aus einer ein Neutral-Schalt stellungsventil (90) in der Neutralstellung (1) blok kierenden Ausgangsstellung (G) in eine Entriegelungs stellung (F) bringbar ist, in der das Neutral-Schalt stellungsventil (90) entsperrbar ist.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil (6) als stetig verstellbares 3/3-Wegeventil ausgebildet ist, dessen Ventilkolben (42) auf der der Druckmeßfläche (12, 22) abgewandten Seite von einer einstellbaren Regelfeder (16) beaufschlagt ist.

4. Ventilanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (70) einen Kolbenschieber (102) aufweist, der durch die Kraft ei ner Rückstellfeder (83) und den auf eine erste Stell druckfläche (82) einwirkenden durchgeschalteten Versor gungsdruck (P) in der Abströmleitung (78) des Sicher heitsventils (70) gegen die Kraft des auf die zweite Stelldruckfläche (86) einwirkenden Versorgungsdrucks (P) stromauf des Druckregelventils (6) so lange in der Ausgangsstellung (G) gehalten ist, bis durch Verschie bung des Schaltventils (20) der Kolbenschieber (102) mitgenommen und in die Entriegelungsstellung (F) ge bracht wird, in der die Abströmleitung (78) mit Tank verbunden und der Versorgungsdruck-Anschluß (72) ge sperrt ist.

5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (70) erst in der voll durchgetretenen Stellung des Kupplungspedals (34) aus der Ausgangsstellung (G) in die Entriegelungsstellung (F) bringbar ist.

6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (20) im wesentlichen koaxial zum Druckregelventil (6) angeord net ist und die Mitnahme des Druckregelkolbens (42) durch Kontakt mit dem Schaltventilkolben (48, 62) er folgt.

7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Druckmeßfläche (12, 22) des Druckregelventils (6) führende Anschluß (26a, 26b) des Schaltventils (20) in Umfangsrichtung und axial versetzt zum Regeldruckanschluß (30) ausge bildet ist.

8. Ventilanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkolben (48, 42) des Druckregelventils (6) und des Schaltventils (20) in ei nem Gehäuse (46) aufgenommen sind.

9. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinienfederan ordnung (32) zumindest teilweise innerhalb des Schalt ventilkolbens (48) aufgenommen ist.

10. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltventilkolben (48) einen größeren Durchmesser (D48) als der Druckre gelventilkolben (42) hat.

11. Ventilanordnung insbesondere nach einem der An sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ein stellbare Regelfeder (16) außerhalb des Ventilgehäuses (46) angeordnet ist.

12. Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die einstellbare Regelfeder (16) in einem im wesentlichen U-förmig gebogenen Blechstreifen (108) aufgenommen ist, dessen Schenkel (110, 112) end seitig hakenartig (116) nach außen gebogen sind, um mit Gegenstützflächen (120, 122) am Ventilgehäuse (46) zu sammenzuwirken.

13. Ventilanordnung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß sich die Regelfeder (16) an einem Teller (126) abstützt, der von einer Gewindestange (132) getragen ist, die mit einer am Steg (114) des U- förmigen Blechstreifens (108) formschlüssig abgestütz ten Mutter (134) in Eingriff steht.

14. Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die nach außen umgebogenen Schen kelenden (116) mit entsprechend gestalteten Ausnehmun gen (118) am Gehäuse in Verhakungseingriff bringbar sind.

15. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (102) des Sicherheitsventils (90) achsparallel zum Druckregelven til (6) angeordnet ist und mit einem abdichtend geführ ten Stellfortsatz (104) in einen druckentlasteten Ven tilraum (58, 106) ragt, in dem auch die Kennlinienfe deranordnung (32) untergebracht ist.

16. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stelldruck fläche (86) des Sicherheitsventils (70) so groß gewählt ist, daß der Versorgungsdruck P bei entlasteter erster Stelldruckfläche (82) die Kraft der Rückstellfeder (83) überwindet.