DE708872C - Switching device for a gear change gearbox equipped with multi-plate friction clutches - Google Patents

Description

Schaltvorrichtung für ein mit Lamellenreibungskupplungen ausgerüstetes - Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an einem mit Lamellenreibungskupplungen ausgerüsteten Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere' zum Antrieb von Schienenfahrzeugen, bei dem zwischen dem Wechselgetriebe und den Treibrädern ein Wendegetriebe liegt. Die Anwendung von Lamellenreibungskupplungen hat bei einem solchen Getriebe zwar den Vorteil einer stoßfreien Schaltbarkeit auch bei Übertragung großer Leistungen, daneben aber noch den Nachteil, daß auch bei völlig ausgeschalteten Kupplungen durch die verbleibende restliche Reibung zwischen, den losen Lamellen noch eine geringe Kraftübertragung möglich ist. Auch wenn die Lamellen vollständig in einem Ölbad laufen, ist eine geringe Leistungsübertragung unvermeidbar, da das öl von den Lamellen der treibenden Seite in eine umlaufende Bewegung versetzt wird und dann seinerseits die Lamellen der getriebenen Seite mitzunehmen versucht. Es kann also vorkommen, daß bei Leerlauf des Motors und ausgeschaltetem Getriebe die angetriebene Welle in Bewegung kommt, wenn kein wesentlicher Widerstand an dieser Welle gegeben ist. Eine Diesellokomotive könnte also beispielsweise sich nach dem Anlaufen des Motors schon in Bewegung setzen, auch wenn noch keine Gangstufe im Getriebe eingeschaltet ist, wenn zufällig der Fahrwiderstand besonders gering ist. Das Mitlaufen des getriebenen Teiles einer geöffneten Lamellenkupplung vermag auch das Schalten des Wendegetriebes zu erschweren. Steht nämlich das Wendegetriebe in der Mittelstellung, so ist an der getriebenen Welle des -W,ech#s,elgetrieb#es überhaupt kein Widerstand vorhanden, und diese Welle läuft dann bereits mit voller Drehzahl, bevor eine Getriebestufe eingeschaltet ist; bei dieser schnellen Drehung lassen sich dann die Klauen des Wendegetriebes nur schwer einrücken.Switching device for one equipped with multi-plate friction clutches - Gear change transmission The invention relates to an improvement on a Gear change gearboxes equipped with multi-plate friction clutches, in particular ' for driving rail vehicles, where between the change gear and the Driving wheels is a reversing gear. The use of multi-plate friction clutches with such a transmission also has the advantage of being able to shift smoothly when transmitting large powers, but also the disadvantage that also with completely disengaged clutches due to the remaining friction between, The loose slats still allow a small amount of power to be transmitted. Even if the Running lamellae completely in an oil bath is a low power transfer unavoidable, as the oil from the lamellas of the driving side in a circulating one Movement is displaced and then in turn to take the slats of the driven side with it tries. So it can happen that when the engine is idling and the Gear the driven shaft starts moving when there is no substantial resistance is given on this wave. For example, a diesel locomotive could be itself Set in motion after the engine has started, even if there is no gear step yet is switched on in the transmission if the driving resistance happens to be particularly low is. The driven part of an open multi-plate clutch can run along also to complicate the switching of the reversing gear. The reversing gear is in place in the middle position, then on the driven shaft of -W, ech # s, elgetrieb # es no resistance at all present, and this wave then runs already at full speed before a gear stage is switched on; at this rapid rotation, the claws of the reversing gear can then only be engaged with difficulty.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, die C ,geschilderten Nachteile durch eine möglichst einfache Anordnung zu beseitigen, ohne daß dabei durch die Bedienung besonderer Schalteinrichtungen besondere Anforderungen an die Aufmerksamkeit gestellt werden. Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt in der Weise, daß für die angetriebene Welle des Zahnräderwechselgetriebes eine schaltbare Bremsvorrichtung vorgesehen wird, wie sie an sich schon bei anderen Getriebeformen bekannt ist; die Schaltvorrichtung zum Schalten der Gangstufen und der genannten. C c Bremse erfolgt dabei durch eine drehbare Steuerwelle, die bei einer vollen Umdrehung alle einzelnen Schaltstufen durchläuft und auch für die Bremsvorrichtung eine Schaltkurve aufweist, die weichenähnlich derart ausgebildet ist, daß der die Bremsung bewir kende Zweig nur beim Schalten in der Drehrichtung von der niedrigsten Gangstufe über die Nullstellung in Tätigkeit kommt, während beim Schalten in der anderen Drehrichtung von der höchsten Gan '-stufe zur Nullstellung zwangsläufig der andere Weichenzweig benutzt wird, bei dem keine Bremsung eintritt.The object of the invention is to eliminate the C, disadvantages by a simple arrangement as possible, special requirements are placed on the attention without causing particular by the operator switching devices. The object is achieved in such a way that a switchable braking device is provided for the driven shaft of the gear change transmission, as is already known per se in other types of transmission; the switching device for switching the gear steps and the above. C c brake is done by a rotatable control shaft, which runs through all the individual switching stages with a full revolution and also has a switching curve for the braking device, which is designed like a switch so that the branch causing the braking only when switching in the direction of rotation from the lowest Gear step above the zero position comes into action, while when shifting in the other direction of rotation from the highest gear step to the zero position, the other switch branch is inevitably used, in which no braking occurs.

Bei der geschilderten Schalteinrichtung ergibt sich also zunächst der Vorteil, daß die Bremse keinen zusätzlichen Bedienungshandgriff erfordert, sondern von dem Bedienungshebel für die Getriebestufen mit betätigt wird. Vor allem ergibt sich aber der Vorteil, daß dieser Bedienungshebel in der üblichen Weise ein Weiterschalten von der höchsten Stufe zur Nullstellung hin und gegebenenfalls wieder auf weitere Stufen zuläßt, ohne daß dabei die Bremse in Tätigkeit gesetzt wird, deren Einschaltstellung an sich zwischen der höchsten Getriebestufe und der Nullstufe liegt. Bei einem mit dem Getriebe ausgerüsteten Motorfahrzeug kann also während der Fahrt der Motorantrieb abgeschaltet werden, um das Fahrzeug dann frei auslaufen zu lassen. Eine Betätigung der Getriebebremse während der Fahrt müßte zwangsläufig zu Störungen führen, da dann die ganze lebendige Kraft des Fahrzeuges gegen die Bremse arbeiten würde und die Bremse auch schon bei kurzer Einwirkung Überlasten bzw. zerstören würde.In the case of the switching device described, the result is initially the advantage that the brake does not require an additional operating handle, but is operated by the operating lever for the gear stages. Most of all it results but the advantage that this operating lever can be switched on in the usual way from the highest level to the zero position and, if necessary, again to others Levels allows their switch-on position without the brake being activated actually lies between the highest gear stage and the zero stage. At one with The motor vehicle equipped with the gearbox can therefore operate the motor drive while driving can be switched off in order to allow the vehicle to coast freely. An operation the transmission brake while driving would inevitably lead to malfunctions because then the whole living force of the vehicle would work against the brake and the brake would overload or destroy even with a short exposure.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind.Further details and advantages of the invention emerge from the Drawings showing some exemplary embodiments.

Abb. i zeigt schematisch den Aufbau eines vierstufigen Getriebes mit einer Schalteinrichtung nach der Erfindung. Mit a ist die treibende, also die mit dem Motor verbundene Welle bezeichnet, mit b die getriebene Welle. Die beiden Wellen sind im Getriebegehäuse c gelagert und können durch vier Räderpaare miteinander verbunden werden. Die Räder der einzelnen Paare stehen ständig miteinander in Eingriff, und zwar ist bei jedem Paar das eine Rad lose auf seiner Welle angeordnet und mit einer Schaltkupplung mit dieser Welle kuppelbar.Fig. I shows schematically the structure of a four-stage transmission with a switching device according to the invention. With a the driving shaft, i.e. the shaft connected to the motor, is designated, with b the driven shaft. The two shafts are mounted in the gear housing c and can be connected to one another by four pairs of gears. The wheels of the individual pairs are constantly in engagement with each other, and in each pair the one wheel is loosely arranged on its shaft and can be coupled to this shaft with a clutch.

Das Räderpaar d dient zur Einschaltung der ersten Gangstufe, das Räderpaar e für die zweite Gangstufe, das Räderpaar / für die dritte und das Räderpaar g für die vierte Gangstufe. Die Kupplungen der Räderpaare d und 1 werden gemeinsam durch den Steuerhebel h betätigt, der um den festen Drehpunkt i drehbar ist. Ebenso werden die Kupplungen für die Räderpaare e und g gemeinsam von dem Steuerhebel k betätigt, dessen fester Drehpunkt mit m bezeichnet ist. Die Bewegung der beiden Steuerhebel h und k erfolgt durch die Steuerwalze o auf der Steuerwelle n, die Gleitführungen p und q für die Betätigung der beiden Steuerhebel h und k trägt. Außerdem ist auf der Steuerwalze o eine weitere Steuerkurve r angebracht, welche den Betätigungshebels für die Bremse 1 betätigt. Diese Bremse besteht aus einem mit der angetriebenen Welle b fest verbundenen Bremszylinder, der durch ein außen herumgelegtes Bremsband u festgehalten werden kann.The pair of wheels d is used to switch on the first gear, the pair of wheels e for the second gear, the pair of wheels / for the third and the pair of gears g for the fourth gear. The clutches of the pairs of wheels d and 1 are operated jointly by the control lever h, which can be rotated about the fixed pivot point i. Likewise, the clutches for the pairs of wheels e and g are operated jointly by the control lever k , the fixed pivot point of which is denoted by m. The two control levers h and k are moved by the control roller o on the control shaft n, which carries sliding guides p and q for actuating the two control levers h and k. In addition, another control cam r is attached to the control drum o, which actuates the actuating lever for the brake 1 . This brake consists of a brake cylinder firmly connected to the driven shaft b , which can be held in place by a brake band u placed around the outside.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist aus Abb. 2 erkennbar, die die abgewickelte Oberfläche der Steuerwalze o mit den drei Steuerkurven p, q und r zeigt. Der eingezeichnete Pfeil gibt die Bewegungsrichtung der Walze beim Schalten von der Nullstellung über die einzelnen Gangstufen von i bis 4 an; bei dieser Bewegung gleiten also die Steuerkurven an den Steuerfingern der Hebel h, k und s vorbei. Die beiden waagerecht gestrichelten Linien in Abb. 2 zeigen die Grenzen eines vollen Umfanges der Walzenoberfläche. An der linken Seite der Abb. 2 sind die einzelnen Schaltstufen: durch Zeichen si@@-gemäß gekennzeichne ' t, wobei die Ziffern i bis 4 die vier Gangstufen, o die Nullstellung und B die Bremsstellung bedeuten. Zunächst r ist ersichtlich, daß die Steuerwalze ohne weiteres um mehr als eine volle Umdrehung drehbar ist; bei einem Fahrzeuggetriebe ist also die Möglichkeit gegeben, auch von der höchst-en Gangstufe in die Nullstellung her- ii überzuschalten, ohne über die niedrigeren Gangstufen zurückschalten zu müssen. Damit nun bei einem Schalten von der Gangstufe4. zur Nullstcllung die Getriebebremse nicht in Tätigkeit gesetzt wird, wohl aber bei einem ii Schalten von der Nullstellung in Richtung auf die Stellung der Getriebestuf-e4, ist an dieser Stelle die Führungsnut r für die Betätigung der Bremse weichenähnlich ausgebildet, so daß sie zwei Zweige r1 und r2 aufweist; bei Benutzung des Zweiges r1 tritt die Bremse in Tätigkeit, bei Benutzung des Zweiges r2 dagegen nicht, Durch selbsttätige Zungenweichen kann die Führung des Hebels s so beeinflußt werden, daß die Bremsung nur bei einer bestimmten Drehrichtung der Schaltwalze o --eintritt, während bei der anderen Drehrichtung keine Bremsung erfolgt; das Bremsen erfolgt also bei der Drehrichtung, die dem Rückwärtsschalten der Stufen entspricht, also beispielsweise, wenn eine Schaltbewegung von der Stufe 4 über die Stufen 3, 2 und i über die Nullstellung hinaus erfolgt.The mode of operation of the device can be seen from Fig. 2, which shows the developed surface of the control roller o with the three control curves p, q and r. The arrow drawn indicates the direction of movement of the roller when shifting from the zero position through the individual gear steps from i to 4; During this movement, the control cams slide past the control fingers of levers h, k and s. The two horizontal dashed lines in Fig. 2 show the limits of a full circumference of the roll surface. On the left-hand side of Fig. 2, the individual gear stages are: marked by si @@ - according to 't, where the numbers i to 4 mean the four gear stages, o the zero position and B the braking position. First of all, it can be seen that the control roller can easily be rotated by more than one full revolution; In the case of a vehicle transmission, there is thus the possibility of shifting from the highest gear step into the zero position without having to downshift through the lower gear steps. So now when shifting from gear step 4. the transmission brake is not put into action for zero setting, but it is when switching from the zero position towards the position of the gear stage e4, at this point the guide groove r for actuating the brake is designed like a switch, so that it has two branches r1 and r2; When branch r1 is used, the brake is activated; when branch r2 is used, however, it does not. The guidance of lever s can be influenced by automatic tongue switches so that braking only occurs when the shift drum o is turned in a certain direction, while the there is no braking in the other direction of rotation; Braking takes place in the direction of rotation that corresponds to the reverse switching of the stages, for example when a switching movement takes place from stage 4 through stages 3, 2 and i beyond the zero position.

Eine andere besonders vorteilhafte Ausführungsform für die weichenartige Ausbildung der Führungskurve r ist in Abb. 3 schematisch v@ranschaulicht. Die Führungskurve r ist hier nur auf dem Wege zwischen den drei Schaltstellungen o, B und 4 in vergrößertem Maßstabe dargestellt. Die Führungskurve r besitzt hier bei der Bremsstellung nur einen einseitigen Zweig v. Voraussetzung für - die Wirkungsweise ist dabei, daß der Steuerhebel s etwa durch eine Feder stets zur Anlage an der linken Seite der Führungskurve gezwungen wird. Erfolgt also. eine Schaltung in der Drehrichtung von der niedrigsten Gangstufe über die Nullstufe hinaus, so gelangt der Führungs@inger des Steuerhebels s in den Zweig v und wird in diesem Zweig bis an das Ende geführt. Bei dieser Bewegung erfolgt die Betätigung der Bremse. Bei der umgekehrten Drehrichtung von der höchsten Gangstufe 4 zur Nullstufe wird dagegen der Führungsfinger in gerader Richtung an dem Zweig v vorbeigeführt, nur an der Mündung des Zweiges kann eine kleine Bewegung des Steuerhebels s nach links erfolgen, die aber zur Betätigung der Bremse nicht ausreicht. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß durch die Ausbildung der Steuerkurve für die. Bremse eine Schaltbewegung von der Nullstellung über die Bremsstellung zum vierten Gang von selbst ausgeschlossen ist; eine solche Schaltung ist in den meisten Fällen als Fehlschaltung zu bezeichnen. Diese- Anordnung ergibt also eine einwandfreie Sicherung gegen Fehlschaltungen.Another particularly advantageous embodiment for the soft-like Formation of the guide curve r is shown schematically in Fig. 3. The guide curve r is only enlarged here on the way between the three switching positions o, B and 4 Scale shown. The guide curve r only has here in the braking position a one-sided branch v. The prerequisite for - the mode of action is that the control lever s always for example by a spring to rest on the left side of the Guide curve is forced. So it takes place. a circuit in the direction of rotation of the lowest gear beyond zero, the leader gets of the control lever s into branch v and is guided to the end in this branch. The brake is actuated during this movement. In the reverse direction of rotation from the highest gear stage 4 to the zero stage, however, the guide finger becomes straighter Direction past the branch v, only at the mouth of the branch can a small movement of the control lever s to the left, but which is necessary for actuation the brake is insufficient. A particular advantage of this arrangement is that that by training the control curve for the. Brake a switching movement of the zero position via the braking position to fourth gear is excluded by itself is; such a circuit can be described as a faulty circuit in most cases. This arrangement thus results in a perfect protection against incorrect switching.

Wie bereits erwähnt wurde, handelt es sich bei den Darstellungen der beiliegenden Zeichnungen nur um Ausführungsbeispiele; der Gegenstand der Erfindung läßt sich also auch an anderen Getrieben und in anderer Anordnung sinngemäß anwenden. An Stelle der Steuerwalze, mit - Steuerkurven kann also beispielsweise der Schaltvorgang für die Getriebeteile durch Nockenscheiben erfolgen. Auch bei einer Nockenscheibe ergibt sich für die Ausführung der Betätigungseinrichtung der Bremse eine besonders einfache Ausführungsmöglichkeit, die in Abb. 4 schematisch durch eine perspektivische Ansicht des Steuernockens - gezeigt ist. In Abb. 4 ist n die Steuerwelle, die eine Steuerwalze o trägt. In der Steuerwalze sind Steuerkurven zur Betätigung der Stufenkupplungen des Getriebes wie in Abb. i eingeschnitten, sichtbar ist beispielsweise eine Steuerkurve p; außerdem ist auf der Welle zur Betätigung der Bremse eine Nockenscheibe w aufgesetzt, die mit einem Steuerhebel x zusammenarbeitet. Dieser Hebel wird etwa durch eine Feder zur dauernden Anlage an der Nockenscheibe w gezwungen. Wird diese Nockenscheibe im Sinne des Uhrzeigers gedreht, so führt der Hebel x beim Schalten von der höchsten Gangstufe zur Nullstufe nur eine geringe Winkelbewegung um seine Drehachse y aus, und diese Winkelbewegung reicht zur Betätigung der Bremse nicht aus. Bei der anderen Drehrichtung gegen den Sinn des. Uhrzeigers gelangt dagegen der Hebel x in die spiralähnlich verlaufende Ausnehmung der Nockenscheibe w hinein und wird dadurch zu einer erheblich größeren Winkelbewegung gezwungen, wodurch die Bremse in Tätigkeit gesetzt wird, die an dem andern Arm z des Hebels x angeschlossen ist. Auch bei dieser Ausführungsform werden also. alle diejenigen Vorteile in einfacher Weise erreicht, wie bei der Ausführungsform nach Abb. 3.As already mentioned, the representations in the accompanying drawings are only exemplary embodiments; the subject matter of the invention can therefore also be applied to other transmissions and in a different arrangement. Instead of the control roller, with - cams so the switching operation of the transmission parts can occur for example by cam discs. In the case of a cam disk, too, there is a particularly simple implementation possibility for the implementation of the actuating device of the brake, which is shown schematically in FIG. 4 by a perspective view of the control cam. In Fig. 4, n is the control shaft that carries a control drum o. Control cams for actuating the multi-stage clutches of the transmission are cut into the control drum, as shown in Fig. I; a control cam p, for example, is visible; In addition, a cam disk w is placed on the shaft for actuating the brake and cooperates with a control lever x. This lever is forced to rest permanently on the cam disk w, for example by a spring. If this cam disk is rotated clockwise, the lever x only makes a slight angular movement about its axis of rotation y when shifting from the highest gear to zero, and this angular movement is not sufficient to operate the brake. In the other direction of rotation counterclockwise, on the other hand, the lever x enters the spiral-like recess of the cam disk w and is thereby forced to a considerably larger angular movement, which activates the brake that is applied to the other arm z of the lever x is connected. Also in this embodiment. all those advantages achieved in a simple manner, as in the embodiment according to Fig. 3.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltvorrichtung für ein - mit Lamellenreibungskupplungen ausgerüstetes Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere von Schienenfahrzeugen, bei denen zwischen dem Wechselgetriebe und den Treibrädern ein Wendegetriebe liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einschalten der Gangstufen und einer an der Welle (g) zwischen dem Wechselgetriebe und dem Wendegetriebe liegenden, an sich bei anderen Getriebeformen schon bekannten Bremsvorrichtung (t, u) eine drehbare Hauptsteuerwelle(o) vorgesehen ist, die bei ein-er vollen Umdrehung alle einzeln,en Schaltstufen durchläuft und für die Bremsvorrichtung (t, a) eine Schaltkurve (r) aufweist, die weichenähnlich derart ausgebildet ist, daß der die Bremsung bewirkende Zweig(vrI) nur beim Schalten in der Drührichtung von der niedrigsten Gangstufe über die Nullstellung in i Tätigkeit kommt, während- beim Schalten in der anderen Drehrichtun- von der 0 höchsten Gangstufe zur Nullstellung zwangsläufig der andere Weichenzweig benutzt wird, bei dem keine Bremsung eintritt. PATENT CLAIMS: i. Switching device for a - equipped with multi-disc friction clutches gear change transmission, in particular of rail vehicles, in which a reversing gear is located between the change gear and the drive wheels, characterized in that for engaging the gear steps and one on the shaft (g) between the change gear and the reversing gear, on with other types of gearboxes already known braking devices (t, u) a rotatable main control shaft (o) is provided, which runs through all the individual gear stages during a full revolution and has a switching curve (r) for the braking device (t, a), formed soft similarly such that the braking effecting branch (VRI) only occurs when shifting into the Drührichtung from the lowest gear stage on the zero position in i activity während- when switching in the other directions of rotation of the 0 highest gear stage to the neutral position inevitably the other switch branch is used, where there is no braking entry. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die weichenähnliche Einrichtung zum Antrieb der Bremse in der Weise ausgebildet ist, daß der die Bremsung bewirkende Weichenzweig (v) mit einem Anschlag endet, der eine Schaltbewegung von der Nullstellung über die Bremsstufe auf die höchste Gangstufe verhindert.2. Switching device according to claim i, characterized in that the switch-like device for Drive of the brake is designed in such a way that the braking effect Turnout branch (v) ends with a stop that causes a switching movement from the zero position via the braking level to the highest gear level.