DE434410C - Device for switching change gears, in particular in railway vehicles - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Umschalten von Wechselgetrieben, insbesondere bei Eisenbahnfahrzeugen. Vorrichtungen zum Anzeigen der Geschwindigkeitsverhältnisse der miteinander in Eingriff zu bringenden Teile von Wechselgetrieben sind bereits bekannt. Dieselben bestehen in der Anordnung von Reibungsrädern, welche einerseits in Wechselwirkung mit dem treibenden, anderseits in Wechselwirkung mit dem getriebenen Teil die Umfangsgeschwindigkeiten dieser Teile oder die Differenzen der Umfangsgeschwindigkeiten auf eine Anzeigevorrichtung übertragen. Diese Anordnungen besitzen den Nachteil der Betriebsunsicherheit, «-elche auf die Verwendung des Reibungsmomentes als Übertragungsmittel zurückzuführen ist. Die Betriebsunsicherheit wird außerdem dadurch gesteigert, daß die veränderlichen Reibungsräder auf den feststehenden Rädern, da sie für jedes Übersetzungsverhältnis eine bestimmte Lage zum Mittelpunkt der letzteren einnehmen, nach einiger Zeit Laufrillen hinterlassen, die eine sichere Bewegung sehr nachteilig beeinträchtigen. Ferner erfahren die getriebenen beweglichen Reibungsräder nicht nur die allein für eine richtige Anzeige maßgebende rollende Bewegung, sondern infolge der verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten der einzelnen Punkte der Berührungsflächen der Reibungs-' rider auch eine gleitende Bewegung, wodurch gleichfalls eine Ungenauigkeit der Übertragung eintreten muß.Device for switching change gears, especially in Railway vehicles. Devices for displaying speed ratios of the parts of change gears to be brought into engagement are already known. The same consist in the arrangement of friction wheels, which on the one hand in interaction with what is driving, on the other hand in interaction with what is driven Part of the peripheral speeds of these parts or the differences in peripheral speeds transferred to a display device. These arrangements have the disadvantage the operational uncertainty, «-which on the use of the frictional torque as a means of transmission is due. The operational uncertainty is also increased in that the variable friction wheels on the fixed wheels, as they are for each Gear ratio take a certain position to the center of the latter, After some time, grooves are left behind, which is very detrimental to safe movement affect. Furthermore, the driven movable friction wheels do not experience only the rolling movement decisive for a correct display, but as a result the different peripheral speeds of the individual points of the contact surfaces the friction rider also has a sliding motion, which also creates an inaccuracy the transfer must occur.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet diese Nachteile. Sie besteht aus einem die Nachahmung des Wechselgetriebes bildenden kleinen Getriebe von geringer Masse, dessen eine Welle mit der entsprechenden Welle (z. B. der getriebenen) des Hauptgetriebes gekuppelt ist, während die sich entsprechenden Gegenwellen beider Getriebe auf bekannte Weise ihre Drehzahlen oder deren Differenzen anzeigen. Die Verwendung des Hauptgetriebes mit dein kleinen Getriebe erfolgt zweckmäßig durch biegsame Wellen. In Verbindung mit dieser Anordnung kann eine Blockierung beliebiger Art vorgesehen sein, «-elche verhindert, daß eine Umschaltung vorgenommen werden kann, bevor die Umfangsgeschwindigkeiten der einzurückenden Zahnräder gleich groß sind.The device according to the invention avoids these disadvantages. she consists from a small gearbox of less than the imitation of the change gearbox Mass, one of which is a shaft with the corresponding shaft (e.g. the driven one) of the Main gear is coupled, while the corresponding counter shafts of both Gearboxes display their speeds or their differences in a known manner. the Use of the main gear with your small gear is done expediently through flexible shafts. In connection with this arrangement, a blockage can be arbitrary Kind be provided, «which prevents a switchover from being carried out before the peripheral speeds of the gears to be engaged are the same are.

Die beiliegenden Abbildungen zeigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar Abb. i eine schematische Darstellung, Abb. a einen OOuerschtiitt durch den dem Hauptggetriebekasten nachgebildeten kleinen Getriebekasten in anderer Ausführung und größerem Maßstab.The accompanying figures show embodiments of the invention Device, namely Fig. I a schematic representation, Fig. A an OOuerschtiitt through the small gear box simulated on the main gear box in another Execution and larger scale.

Entsprechend Abb. i ist die treibende Welle des Hauptgetriebekastens mit a bezeichnet; sie steht durch eine Kupplung (nicht gezeichnet) in bekannter Weise mit dem Triebmotor in Verbindung. Auf Welle a sitzen festgekeilt zwei Zahnräder bi und b. verschiedenen Durchmessers, die in üblicher Weise als Stufenräder bezeichnet werden. Auf der getriebenen Welle c, welche in bekannter Weise mit den Rädern des Fahrzeuges gekuppelt ist, sitzen die beiden Schieberäder dl und d., welche je nach dem gewünschten Übersetzungsverhältnis mit den Stufenrädern b1 bzw. b2 in Eingriff stehen.According to Fig. I, the driving shaft is the main gear case denoted by a; it is known by a coupling (not shown) Way in connection with the traction motor. Two gears are keyed to shaft a bi and b. different diameters, commonly referred to as step wheels will. On the driven shaft c, which in a known manner with the wheels of the The vehicle is coupled, the two sliding wheels dl and d., Which depending on the desired gear ratio with the step gears b1 and b2 in engagement stand.

Der beschriebene Getriebekasten ist durch einen Getriebekasten e in kleiner Ausführung mit möglichst geringer Masse nachgebildet. Der Triebwelle a des Hauptgetriebes entspricht eine als Hohlwelle ausgebildeteWelle f, auf welcher die den Stufenrädern b1, b. entsprechenden Zahnräder g, g2 festgekeilt sitzen. Die der getriebenen Welle c des Hauptgetriebes entsprechende Welle des Getriebes e ist mit lt bezeichnet; sie trägt in Über einstirnmung mit den Schieberädern d" d2 Schieberäder il, i2, welche mit den Stufenrädern g1 bzw. g2 in Eingriff gebracht werden können. Die Welle h ist durch eine biegsame Welle )z über ein lediglich der Umkehrung der Drehrichtung dienendes Vorgelege mit der getriebenen Welle c des Hauptgetriebes gekuppelt. Die Hohlwelle f trägt ein Triebkegelrad l eines Differentialgetriebes, dessen entsprechendes Triebkegelrad in durch Vermittlung einer biegsamen Welle ia von der Triebwelle a des Hauptgetriebes in Bewegung gesetzt ist. Aus der Abbildung ergibt sich, daß die beiden Kegelräder l und nt entgegengesetzte Drehrichtung besitzen. Die kleinen Kegelräder o und p des Differentialgetriebes arbeiten auf einer in Hohlwelle f drehbar gelagerten Welle q, welche, von außen sichtbar, einen Zeiger r trägt.The gear box described is simulated by a gear box e in a small version with the lowest possible mass. The drive shaft a of the main transmission corresponds to a hollow shaft f, on which the step gears b1, b. the corresponding gears g, g2 are wedged. The shaft of the transmission e corresponding to the driven shaft c of the main transmission is denoted by lt; it carries in alignment with the sliding wheels d "d2 sliding wheels il, i2, which can be brought into engagement with the step wheels g1 or g2. The shaft h is supported by a flexible shaft) z via an intermediate gear that merely reverses the direction of rotation The hollow shaft f carries a pinion gear l of a differential gear, whose corresponding bevel gear is set in motion by means of a flexible shaft ia from the drive shaft a of the main gear. The figure shows that the two bevel gears l The small bevel gears o and p of the differential gear work on a shaft q which is rotatably mounted in a hollow shaft f and which, visible from the outside, carries a pointer r.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Es wird angenommen, die beiden Zahnräder b" d, (kleiner Gang) des Hauptgetriebes seien eben außer Eingriff gebracht worden, und es soll nunmehr der große Gang (die Zahnräder bz, dz) eingeschaltet werden. Dies kann aus den oben erläuterten Gründen nicht ohne weiteres geschehen, da das Zahnrad b2 eine größere Umfangsgeschwindigkeit besitzt als das Zahnrad b" während das Zahnrad d., eine kleinere Umfangsgeschwindigkeit aufweist als das Zahnrad d" so daß die Umfangsgeschwindigkeiten der beiden in Eingriff zu bringenden Zahnräder b., d. verschieden groß sind. Es wird nunmehr das dein Zahnrad d., entsprechende Zahnrad i. des kleinen Getriebes mit dein Zahnrad g." welches dem Zahnrad b., des großen Getriebes entspricht, in Eingriff gebracht, was ohne weiteres geschehen kann, da die durch das kleine Getriebe zu übertragenden Kräfte und die Massen der bewegten Teile nur gering sind. Die Zahnräder i2 und g, besitzen somit gleiche Umfangsgeschwindigkeiten; die Welle dreht sich mit einer der Umfangsgeschwindigkeit des Zahnrades g, entsprechenden Drehzahl, während Welle lt die Drehzahl der Welle c des Hauptgetriebes einnimmt. Das Kegelrad ;n. erhält durch die biegsame Welle ia die Drehzahl der Welle a. Solange die Drehzahlen :der Wellen f und a voneinander verschieden sind, wird durch die Kegelräder o und p ein Drehinoment auf die Welle q und damit auf den Zeiger r übertragen, so daß letzterer sich dreht. Stimmen jedoch die Drehzahlen der Wellen f und a überein, so ist die Differenz derselben gleich Null, und Welle q bzw. Zeiger r stehen still. In dieseln Augenblick sind demzufolge die Umfangsgeschwindigkeiten der beiden in Eingriff zu bringenden Räder b_ und d" des Hauptgetriebes gleich groß, so daß die Einschaltung des Schieberades d.: mühelos erfolgen kann.The method of operation of the device described is as follows: It is assumed that the two gears b " d, (small gear) of the main transmission have just been disengaged, and the high gear (the gears bz, dz) is now to be switched on cannot easily happen for the reasons explained above, since the gear wheel b2 has a greater peripheral speed than the gear wheel b " while the gear wheel d. has a lower peripheral speed than the gear wheel d" so that the peripheral speeds of the two gears to be brought into engagement b., d. are of different sizes. It will now be your gear d., corresponding gear i. of the small gear with your gear g. " which corresponds to the gear wheel b., of the large gear, is brought into engagement, which can easily happen because the forces to be transmitted through the small gear and the masses of the moving parts are only small. The gears i2 and g thus have the same peripheral speeds; the shaft rotates at a speed corresponding to the circumferential speed of the gear wheel g, while shaft lt assumes the speed of the shaft c of the main transmission. The bevel gear; n. receives the speed of shaft a from the flexible shaft. As long as the speeds of the shafts f and a are different from each other, the bevel gears o and p transmit a torque to the shaft q and thus to the pointer r, so that the latter rotates. However, if the speeds of the shafts f and a match, the difference between them is zero, and shaft q and pointer r stand still. At this moment the circumferential speeds of the two gears to be brought into engagement b_ and d "of the main gear are the same, so that the engagement of the sliding wheel d .: can take place effortlessly.

Selbstverständlich war vor Beginn des Schaltvorganges die Kupplung der Welle a mit dem Triebmotor gelöst worden. Um eine möglichst rasche Verringerung der Drehzahlen der Welle a auf die Drehzahl der Welle f zu erhalten, kann auf Welle a eine Bremse beliebiger und bekannter Ausführung vorgesehen sein, mittels welcher die Umschaltung beschleunigt werden kann.Of course, the coupling of shaft a with the drive motor had been released before the start of the shifting process. In order to reduce the speeds of shaft a to the speed of shaft f as quickly as possible, a brake of any known design can be provided on shaft a, by means of which the switchover can be accelerated.

Die Zurückschaltung des großen Ganges b" d, auf den kleinen Gang b1, dl erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Hierbei wird man jedoch eine Abkupplung der Welle a von dein Triebmotor nicht vornehmen, da in diesem Falle die Drehzahl der Welle a zu klein, d. h. kleiner als diejenige der Welle f ist. Dadurch, daß die Welle a mit dem Motor gekuppelt bleibt, kommt ihre Drehzahl jedoch rasch derjenigen der Welle f gleich.The downshift of the high gear b " d, to the low gear b1, dl takes place in reverse order. In this case, however, the shaft a will not be disconnected from the drive motor, since in this case the speed of the shaft a is too low, ie lower than that of shaft F. However, because shaft a remains coupled to the motor, its speed quickly equals that of shaft f.

Die Abb. 2 zeigt einen Schnitt durch einen kleinen Getriebekasten in vergrößertem Maßstab, wobei vier Geschwindigkeitsstufen ä, bis g4 und i, bis i4 vorgesehen sind. Im übrigen entspricht dieser Getriebekasten demjenigen der Abb. i.Fig. 2 shows a section through a small gear box on an enlarged scale, with four speed levels ä, to g4 and i, to i4 are provided. Otherwise this gear box corresponds to that of Fig. I.

Durch die Anordnung der biegsamen Welle k, 7a ist die Möglichkeit gegeben, den kleinen Getriebekasten e im Führerstand des Fahrzeuges unterzubringen.The arrangement of the flexible shaft k, 7a makes it possible given to accommodate the small gear box e in the driver's cab of the vehicle.

Die Vorrichtung kann durch eine Blockierung ergänzt sein, welche verhindert, daß eine Umschaltung versucht wird, bevor die in Eingriff zu bringenden Zahnräder gleiche Umfangsgeschwindigkeiten besitzen. Desgleichen kann eine Alarmvorrichtung angeordnet sein, welche die Schaltmomente anzeigt.The device can be supplemented by a block, which prevents that a switch is attempted before the gears to be engaged have the same peripheral speeds. An alarm device be arranged, which displays the switching moments.

Claims (3)

PATE NT-A.VSPRt Ci3E.-i. Vorrichtung zum Umschalten von Wechselgetrieben, insbesondere bei Eisenbahnfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe aus einem die Nachahmung des Getriebes bildenden kleinen Getriebe (e) von geringer Masse besteht, .dessen eine Welle (1a) mit der entsprechenden Welle (c) (z. B. der getriebenen) des Hauptgetriebes gekuppelt ist, während die sich entsprechenden Gegenwellen (a und f ) beider Getriebe auf bekannte Weise ihre Drehzahlen oder deren Differenzen anzeigen. PATE NT-A.VSPRt Ci3E.-i. Device for switching change gears, in particular in railway vehicles, characterized in that the same consists of a small gear (e) of low mass which imitates the gearbox, of which a shaft (1a) with the corresponding shaft (c) (e.g. . The driven) of the main gearbox is coupled, while the corresponding countershafts (a and f) of both gearboxes indicate their speeds or their differences in a known manner. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Hauptgetriebes mit dem kleinen Getriebe durch biegsame Wellen (k, fr.) erfolgt. 2. Apparatus according to claim i, characterized in that the connection of the main gear with the small gear is done by flexible shafts (k, fr.). 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, nach Bedarf in Verbindung mit einer Alarmvorrichtung, eine Sperrvorrichtung angeordnet ist, welche verhindert, (laß im unrichtigen Augenblick geschaltet wird.3. Apparatus according to claim i and 2, characterized in that, as required in Connection to an alarm device, a locking device is arranged, which prevented, (let it be switched at the wrong moment.