FI113160B - Laite vaihteiden vaihtamiseksi - Google Patents

Description

113160

Laite vaihteiden vaihtamiseksi - Anordning för växlandet av växlar

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite vaihteiden vaihtamiseksi; laitteessa on useita toisiinsa liitettyjä hydraulisia säätölaitteita sijoitettuna tietyin välein kiskojen 5 pituussuunnassa. Tämän kaltaisten vaihteiden vaihtamiseen tarkoitettujen laitteiden kohdalla on tunnettua toteuttaa yksittäisten sulkuosien liitäntä mekaanisen viputanko-järjestelmän avulla. Tällainen useiden säätölaitteiden tai sulkuosien mekaaninen liitäntä vaatii kuitenkin suhteellisen paljon tilaa sekä useita toisistaan poikkeavia erikoisosia. Suuren tilan tarpeen lisäksi mainitun kaltainen mekaaninen liitäntä 10 vahingoittaa vaihteen kielilaitteen tiivistyvyyttä, ja lisäksi se saa vaihteessa aikaan ei-toivotun yksipuolisen massan jakaantumisen.

Patentista EP-A2 480 303 tunnetaan jo hydraulinen säätölaite, jossa useita yksittäisiä säätösylintereitä ohjataan hydrauliikka-aseman kautta. Patentissa DE-B2 1952823 on kuvattu erilaisia kytkentälaitteita useiden mainitun kaltaisten säätölaitteiden kytkemi-15 seksi j oko saij aan tai rinnakkain.

DE 2144564 näyttää ja kuvaa vaihteiden asetusjärjestelmän, jossa on useita asetus-sylintereitä, jolloin ainakin saman kielikiskon asetussylinteri on kytketty sarjaan ja vaihteen kaikki asetussylinterit on liitetty elektromekaanisesti toimivan ohjausvent-: tiilin kautta käyttöyksikköön kuuluvaan paineakkuun, jota syötetään pumpulta . '. 20 painekytkimellä ohjattavalla käyttömoottorilla.

' · · ‘ FR-2 196619 näyttää ja kuvaa hydraulisen vaihteiden vaihtamislaitteen.

: : ’; Tunnetut hydrauliset säätölaitteet vaativat kulloinkin erillisen hydraulisen käyttöyksi- . *: ·. kön, jolloin kokonaisuutena on suhteellisen kallis rakenne.

Esillä olevan keksinnön kohteena on siten tuottaa edellä mainitun kaltainen laite, joka : V 25 voidaan yksinkertaisella tavalla asentaa jälkikäteen jo olemassa oleviin vaihteiden :vaihtolaitteisiin ja jonka yhteydessä voidaan luopua lisäkäyttöyksiköstä ja vastaavasti hankalasta ohjauksesta. Esillä olevan keksinnön kohteena on erityisesti lisätä _ ’.. luotettavuutta ja häiriötöntä käyttöä, vaikka laitteen yksinkertaisen rakenteen vuoksi • » '! ‘ tarvitaan ainoastaan pieni määrä erilaisia rakennusosia. Lisäksi esillä olevaa keksintöä !. i i 30 voidaan yksinkertaisella tavalla käyttää korvaamaan tunnetun rakennustavan mukaisia mekaanisia laitteita vaihteen kielilaitteen tiivistettävyyden parantamiseksi ja vaihteen yksipuolisen massan jakaantumisen välttämiseksi.

2 113160

Mainitut kohteet ratkaistaan esillä olevan keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksen 1 mukaisesti. Ensimmäiseen mekaaniseen säätölaitteeseen on yhdistetty ainakin yksi hydraulinen sylinterimäntäyksikkö, jonka tai joiden sylinteritilat on pumpputiloina yhdistetty vierekkäisten, hydraulisista sylinterimäntäyksiköistä tehtyjen säätölaitteiden 5 työtiloihin samansuuntaisen käyttölaitteen tuottamiseksi. Koska ensimmäistä sylinteri-mäntäyksikköä käytetään pumppuosana, voidaan kalliit käyttöyksiköt jättää pois. Vaihtamisvaiheen aikana pumppuyksikkö työntää nestettä pois identtisiksi rakennettujen sylinterimäntäyksiköiden työtiloissa sijaitsevista kulloisistakin työtiloista, jolloin voidaan välittömästi toteuttaa liitäntä vierekkäisten sylinterimäntäyksiköiden välillä. 10 Kaiken kaikkiaan voidaan tämän kaltainen identtisistä sylinterimäntäyksiköistä muodostuva laite rakentaa erityisen yksinkertaisella tavalla, jolloin vierekkäisten sylinterimäntäyksiköiden yhdistämiseksi laite on varustettu ainoastaan vastaavilla hydrau-liikkajohdoilla. Keskinäisliitäntä toteutetaan kulloinkin niin, että vierekkäisten sylinterimäntäyksiköiden samansuuntainen siirto tapahtuu silloin, kun väliaine puristetaan 15 ulos ensimmäisestä passiivisesta ja mekaanisen säätölaitteen avulla käytettävästä sylinterimäntäyksiköstä.

Esillä olevan keksinnön mukaista rakennetta on erityisen yksinkertaisella tavalla kehitetty edelleen siten, että pumppuosa ja hydrauliset säätölaitteet sisältävät kukin sylinteriin johdetun uivan männän tai painimen kahden työtilan välissä, jolloin 20 kulloinkin toisiaan vastapäätä sijoitettuihin työtiloihin upotetut männän tai painimen etu- tai rengaspinnat ovat poikkipinnoiltaan identtisiä. Tämän kaltainen uiva mäntä tai “. painin muodostaa rakenteellisesti erittäin yksinkertaisen, varmakäyttöisen ja tiiviin •. rakenneyksikön, joka voidaan vähän tilaa vievänä sijoittaa kulloinkin toivottuun koh- , taan. Laite voidaan varustaa useilla identtisillä, mainitun kaltaisilla sylinterimäntäyksi- i 25 köillä; tällöin oleellisena etuna on se, että kulloinkin identtiset poikkipinnat voidaan .; paineistaa paineaineella, jolloin saadaan aikaan synkroninen liike.

Kun halutaan saada aikaan epälineaarinen säätö, voidaan tämän kaltaisen rakenteen •' · *; kohdalla vastaava poikkipinnan korjaus saada aikaan yksinkertaisella tavalla tiivistys- . ’ ‘'. osien tai tiivisteiden avulla, jolloin kulloinkin vaadittava siirtomatka voidaan varmis- 30 taa kulloisenkin pysyvän poistyöntyvän määrän kohdalla. Tämän kaltainen uivilla ‘ ‘ ’ männillä tai painimilla varustettu hydraulinen säätölaite mukautuu tiiviin rakenteensa :: lisäksi yksinkertaisella tavalla myös kulloinkin toivottuihin vaatimuksiin.

" ’ ; Hydraulisten säätölaitteiden tai pumppusylinterin kytkemiseksi mekaanisiin säätölait teisiin voidaan rakenne edullisesti toteuttaa siten, että pumppuosan mäntä tai painin 35 sisältää laakerin, etenkin kulissipalan, jonka vapaiden päiden väliin on sijoitettu ren-gasura tai laakerirengas, ja että laakeri on sijoitettu sylinterin reiästä esiin työntyväksi 3 113160 tai kahden kiinteästi asetetun sylinterin väliin. Myös tässä kohdin on jälleen mahdollista toteuttaa erityisen yksinkertainen ja varmakäyttöinen, tiivis rakenne, joka soveltuu myös yksinkertaisella tavalla asennettavaksi jälkikäteen.

Aiemmin mainitun painimen tai uivan männän sijasta voidaan edellä jo mainitun 5 mukaisesti kulloinkin männän rengaspintaan toteuttaa vaadittava identtinen kulutus-pinta molempiin siirtosuuntiin. Erityisen yksinkertainen rakenne saavutetaan tässä tapauksessa siten, että mäntä on yhdistetty kiinteästi sen läpi menevään ja sylinterin tiivistävään männän varteen, ja että männän varsi tai sylinteri on asennettu kiinteästi.

Suuren käyttövarmuuden takaamiseksi koko järjestelmään asetetaan ilmakehän 10 paineen sijasta suositeltavasti ennalta määritetty ylipaine. Tällä tavoin voidaan puskuroida paineenmuutoksiin johtavat lämpötilan vaihtelut; tätä tarkoitusta varten rakenne on suositeltavasti tehty niin, että sylinterimäntäyksikön työtilat on ylipaine-venttiilien kautta yhdistetty paineakkuun. Erityisen yksinkertaisella tavalla ylipaine-venttiilit on tehty ohjattaviksi takaiskuventtiileiksi, jolloin tämän kaltaiset ohjattavat 15 takaiskuventtiilit lisäävät käyttöturvallisuutta. Korkeissa käyttölämpötiloissa väliaine puristetaan takaiskuventtiilejä ohjaamalla paineakkuun, kun taas paineen laskiessa järjestelmään takaiskuventtiilien kautta tuleva paine voidaan taas ottaa käyttöön. Mikäli tämän kaltaisen rakenteen johtojäijestelmässä sattuisi vuoto, käyttöturvallisuus voidaan oikea-aikaisen varoituksen ansiosta edelleen taata ja varmistaa tekemällä 20 rakenne erityisen yksinkertaisella tavalla siten, että kuhunkin pumpputilaan liitetään ;'; paineohjattu suuntaventtiili, joka ennalta määritetyn paineen alittuessa siirtyy sulku- asentoon; näin varmistetaan se, että tässä tapauksessa kaikki säätölaitteet suljetaan. Säätölaitteiden lukkiutumisesta välitetään tieto mekaanisen toimilaitteen ja vastaavien .,: mekaanisen toimilaitteen ohjauslaitteiden kautta oikeaan kohtaan siten, että vaurion :.: 25 koqaus voidaan välittömästi aloittaa.

Poikkipinnan muutoksen sijasta käytettävä vaihtoehtoinen menetelmä kiskojen pituus-., . suunnassa vaihtuvan käyttöasennon ohjaamiseksi voi olla rakenne, joka suositeltavasti toteutetaan niin, että sylinterimäntäyksikön molemmat työtilat yhdistävään, esimer-kiksi reiän muotoiseen johtoon on sijoitettu sysäysventtiili. Männän tai painimen : Ί : 30 asennosta riippuen tämä yhteys katkaistaan tai laitteessa vallitsee läpivirtaus, jolloin : : annettu asento voidaan tarkoin saavuttaa.

:.: : Esillä olevaa keksintöä kuvataan seuraavaksi lähemmin viitaten piirroksessa kaavio- ‘: ‘': maisesti kuvattuihin sovellusesimerkkeihin. Piirroksessa kuvio 1 on päällyskuva kiskovaihteen osa-alueesta; 4 113160 kuvio 2 kuvaa sylinterimäntäyksikön ja mekaanisen luistin varren välisen yhteyden yksityiskohtaa; kuviossa 3 on nähtävissä kaaviomainen osakuva kuviosta 2; kuvio 4 on suurennettu kuva hydraulisesta sylinterimäntäyksiköstä osittain 5 leikattuna; kuvio 5 on päällyskuva kuviosta 4; kuvio 6 kuvaa kaaviomaisesti yksittäisen sylinterimäntäyksikön hydraulista liitosta; kuvio 7 kuvaa hydraulisen liitoksen muunnosta; kuvio 8 kuvaa hydraulisten sylinterimäntäyksiköiden vaihtoehtoista järjestystä 10 kiskoj en kulkusuunnassa; j a kuvio 9, kuvio 10 ja kuvio 11 kuvaavat esillä olevaa keksintöä varten tarkoitettujen sylinterimäntäyksiköiden vaihtoehtoisia sovelluksia.

Kuviossa 1 on kaaviomaisesti kuvattu kiskot 1, jotka on kiinnitetty ratapölkkyihin 2. Vaihteen alueelle on säätökiskojen 1 lisäksi sijoitettu kielikiskot 3, jotka voidaan 15 sijoittaa kulloiseenkin asentoonsa käyttämällä kaaviossa numerolla 4 kuvattua toimilaitetta. Toimilaite 4 vaikuttaa tällöin kielikiskoihin 3 luistin varren 5 kautta. Luistin ; varret 5 on liitetty hydrauliseen sylinterimäntäyksikköön 7 keskeisen välioton 6 kautta.

Lisäksi kiskojen kulkualueella on nähtävissä useampia hydraulisia sylinterimäntä-yksikköjä 7, jotka on kulloinkin liitetty luistin varsiin ja sulkulaitteisiin näiden ollessa ,.: 20 kaaviossa kuvattuna numerolla 5. Kuviossa 2 on selkeämmin nähtävissä hydraulisten / sylinterimäntäyksiköiden 7 mekaaninen liitäntä luistin varsiin 5. Sylinterimäntäyksiköt . i : 7 sisältävät kulissipalan 8, johon on kiinnitetty luistin varren 5 pultti 9. Luistin vartta 5 käytettäessä kulissipala ja samalla hydraulisen sylinterimäntäyksikön mäntä siirtyvät, jolloin väliainetta puristuu ulos kulloisestakin työtilasta. Kuviossa 3 selvennetään . · *. 25 tapaa, jolla hydraulinen sylinterimäntäyksikkö 7 on kiinnitetty ratapölkkyyn 2. Kiinni- tys toteutetaan ratapölkkyyn 2 kiinnitettävällä vastelevyllä 10. Hydrauliset sylinteri-v * mäntäyksiköt 7 tarvitsevat suhteellisen vähän tilaa siten, että perusrakenteen tiiviyttä ... · ei vahingoiteta.

· ; Hydraulisten sylinterimäntäyksiköiden toimintatapaa ja niiden suositeltavaa sovellusta 30 on lähemmin selvitetty kuvioissa 4 ja 5. Kuvioissa 4 ja 5 on kuvattuna painimen 11 sisältävä hydraulinen sylinterimäntäyksikkö 7. Painimet 11 painautuvat tiivisteiden 12 kautta hydraulisen sylinterimäntäyksikön 7 kulloiseenkin työtilaan 13, ja siirrettäessä 5 113160 paininta 11 kaksoisnuolen 14 osoittamaan suuntaan väliainetta puristuu ulos vastaavasta työtilasta 13. Hydrauliikkaliitokset suuntautuvat kulloisenkin työtilan 13 ulkopuolisiin reikiin 15. Kulissipalaa on kuvattu numerolla 8, ja sen kautta saadaan aikaan mekaaninen kytkentä. Laitteen suojaamiseksi se on varustettu kumirenkaalla 16.

5 Kuviossa 5 kuvion 4 laitetta on tarkasteltu ylhäältä päin. Kuten kuviosta 4 voidaan nähdä, hydraulisen sylinterimäntäyksikön tämän kaltaisessa sovelluksessa molemmilla puolilla ovat samanlaiset poikkipinnat toiminnassa. Hydraulisen sylinterimäntäyksikön sylinterin kiinnitys saadaan aikaan kulmalevyllä 10 sijaitsevien pulttien 17 avulla.

Kuten kuviosta 6 voidaan nähdä, ensimmäisen, pumppuosana toimivan hydraulisen 10 sylinterimäntäyksikön 7 työtilat 13 on yhdistetty hydrauliikkajohtojen 18 kautta vieressä oleviin hydraulisten sylinterimäntäyksiköiden 7 vastaaviin työtiloihin 13, jolloin liitos muodostuu siten, että pumppuosana toimivaa ensimmäistä sylinterimäntä-yksikköä 7 siirrettäessä kaikki seuraavat hydrauliset sylinterimäntäyksiköt 7 kytkeytyvät siirtymään samaan suuntaan. Kun rinnakkain tai sarjaan kytkettyjen hydraulisten 15 sylinterimäntäyksiköiden on kuljettava pumppuosana käytetyn hydraulisen sylinterimäntäyksikön matkasta poikkeava matka, on poikkipintoja samoin mukautettava, minkä vuoksi sylinterin sisäosaan voidaan sijoittaa vastaava tiivisteosa poikkipinnan pienentämiseksi. Hydrauliikkajohdot 18 sisältävät ainoastaan yhden venttiilien rivin paineen pitämiseksi käyttöoloissa vakiona ja luvattomien tilanteiden varmemmaksi 20 käsittämiseksi. Laite on varustettu jousikuormitteisella venttiilillä 19, joka paineistetaan johdoissa 18 vallitsevan hydraulisen paineen avulla. Kun hydrauliikkajohdoissa 18 oleva paine laskee raja-arvon alapuolelle, jousikuormitteisen venttiilin 19 jousen voima siirtää jousikuormitteisen venttiilin 19 sulkuasentoon siten, että pumppuosana toimivan hydraulisen sylinterimäntäyksikön 7 siirtyminen edelleen estetään. Tässä 25 tapauksessa vaihdekäyttö sulkeutuu ja annetaan vastaava häiriöilmoitus.

Lisäksi laite on varustettu paineakulla 20, joka on hukkavesiventtiilin tai takaisku-, , venttiilin 21 kautta yhdistetty kulloisiinkin hydrauliikkajohtoihin 18. Hukkavesi- tai takaiskuventtiilit on kytketty niin, että lämpölaajenemisesta aiheutuva paineen nousu puristaa nestettä akkuun 20 ja päinvastoin paineen vähäpätöinen lasku puristaa ': 30 nestettä painenesteakusta 20 takaisin johtoihin 18. Vasta vuodon sattuessa ja paineen ’ . laskiessa alkavat vastaavasti myös akussa 20 jousikuormitetut varaventtiilit 19 toimia.

: : Kuviossa 7 on nähtävissä hydraulisen viputankojärjestelmän yksinkertaistettu sovel- : lus. Viitenumerot kuvaavat samoja osia sekä kuviossa 6 että kuviossa 7. Kuten kuvion 7 yksinkertaistetusta sovelluksesta voidaan nähdä, on pienellä venttiilien määrällä 35 mahdollista löytää sovellus, jonka avulla on saavutettavissa sama teho. Myös tässä 6 113160 sovelluksessa on koko hydrauliseen kulkuun liitetty paineakku 20 vuotoöljyhäviöiden tasaamiseksi siten, että hydrauliikkanestettä johdetaan ylipaineventtiilin 21 käynnistyksen aikana takaisin akkuun 20. Esijännitysventtiilit tai varaventtiilit 19 paineistetaan männän akun akkupaineen avulla. Ylipaine voi muodostua etenkin auringonsätei-5 den seurauksena syntyvän voimakkaan lämpötilan nousun seurauksena. Kuvion 7 kuvauksessa mäntätilat on jälleen liitetty sarjaan kytkettyinä toisiinsa, jolloin pumppu-osa on jälleen varustettu esijännitys- tai varaventtiileillä 19. Kummatkin yhdysjohdot on erikseen varmistettu ylipaine venttiilien avulla.

Kuvion 8 mukaisessa sovelluksessa laite on varustettu muunnelluilla hydraulisilla 10 sylinterimäntäyksiköillä, jotka kulloinkin tarttuvat luistin varsien 5 päihin. Periaatteessa nämä sylinterimäntäyksiköt 7 täyttävät saman tarkoituksen kuin kuvion 1 mukainen rakenne; vasemmalle tai oikealle siirtyvät toiminnot ovat kuitenkin erillään eikä kummallekin työtilalle ole olemassa yhteistä paininta tai mäntää.

Kuviossa 9 on jälleen kuvattu hydraulisen sylinterimäntäyksikön muunnettu versio. 15 Myös tässä sovelluksessa on samojen työpintojen paineistamiseksi nesteen avulla toteutettu rakenne siten, että kummassakin työtilassa 13 kulloinkin männän samat poikkipinnat alkavat toimia. Mäntä 22 on liitetty männänvarteen 23, ja esillä olevassa tapauksessa tehdään kulloinkin rengaspinta toimivaksi tai se paineistetaan. Muuten tässä sovelluksessa käytetään samoja osia kuin kuvioiden 6 tai 7 yhteydessä, ja samat 20 viitenumerot ovat jälleen käytössä. Kuvioiden 6 tai 7 sovelluksesta poiketen sulku toteutetaan välittömästi paineen laskiessa jossakin sylinterimäntäyksikössä, ja kaikki . * työtilat 13 on varustettu vastaavilla varaventtiileillä.

*. Kuvioissa 10 ja 11 on sylinterimäntäyksikön 7 työtilat 13 yhdistetty toisiinsa reiän muotoisella johdolla 24, johon on sijoitettu sysäysventtiilit 25. Mainitut venttiilit 25 saavat vastaavan asetuksen kohdalla aikaan tarkoin vaaditun matkasta riippuvan siirron, jolloin vaihtoehtoisesti mahdolliset poikkipinnan muutokset voidaan jättää pois.

: * : Mainittujen sulkujen yksittäiset siirtomatkat voidaan karkeasti määritellä etukäteen ; ”läpimittasuhteiden avulla; tällöin on sysäysventtiilien kautta mahdollista saada aikaan yksityiskohtainen säätö, jonka avulla säädellään painimen matkaa sysäysventtiiliin 30 sylinterin pohjaa säätämällä. Jokaisen vaihtovaiheen jälkeen suoritetaan sysäysventtii- * * lien vertailukytkennän avulla uudelleenasetus. Männän siirtyminen vuotojen takia on ; siten seuraavan vaihtovaiheen mukaisesti jälleen estettävissä uudelleenasetuksen • avulla.

7 113160

Mainittua säädettävää sysäysventtiiliä käyttämällä saadaan aikaan hydraulinen tasatah-tisuus, ts. siirtosylinteriä ei ole mahdollista käyttää ja siten ei myöskään kielessä esiinny jännityksiä. Kielikiskojen pääteasennot saavutetaan siten tarkoituksenmukaisesti.

I ·

Claims (8)

8 113160

1. Vaihteiden vaihtamiseen tarkoitettu laite, joka sisältää useita toisiinsa liitettyjä hydraulisista sylinterimäntäyksiköistä (7) muodostettuja säätölaitteita asennettuina tietyin välein kiskojen pituussuunnassa, tunnettu siitä, että on tehty ensimmäinen 5 mekaaninen säätölaite (4, 5), joka on mekaanisesti kytketty yhteen kielikiskojen (3) kanssa ja johon on mekaanisesti liitetty ainakin yksi hydraulinen sylinterimäntäyksik-kö (7), jonka tai joiden sylinteritilat on pumpputyötiloina (13) yhdistetty läheisten, hydraulisista sylinterimäntäyksiköistä (7) muodostettujen säätölaitteiden työtiloihin (13) samansuuntaista käyttöä varten, jolloin mekaanisesti liitetty sylinterimäntäyksik-10 kö toimii pumppuosana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että pumppuosa ja hydrauliset säätölaitteet sisältävät sylinteriin johdettavina kukin uivan männän (22) tai painimen (11) ohjattuna kahden työtilan (13) välissä sylinterissä, jolloin kulloinkin toisiaan vastapäätä sijaitseviin työtiloihin (13) laskeutuvat männän (22) tai painimen 15 (11) etu- tai rengaspinnat ovat poikkipinnaltaan identtisiä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että pumppuosan mäntä (22) tai painin (11) sisältää laakerin, erityisesti kulissipalan (8), jonka vapaiden päiden väliin on sijoitettu rengasura tai laakerirengas, ja että laakeri on sijoitettu työntymään eteenpäin sylinterin reiästä, tai se on asennettu kahden kiinteästi sijoitetun ": 20 sylinterin väliin. * ·

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mäntään (22) on jäykästi sijoitettu sen lävitse kulkeva ja sylinterin tiivistävä männänvarsi (23), ja että männänvarsi (23) tai sylinteri on kiinnitykseltään kiinteä.

* · :5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että sylinterimän-25 täyksikön (7) työtilat on ylipaineventtiilien (21) avulla yhdistetty paineakkuun (20).

: 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että ylipaineventtiilit (21) ,.: on tehty ohjattavaksi takaiskuventtiileiksi.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että pumpputyö-tiloihin (13) on kuhunkin liitetty paineohjattu suuntaventtiili (19), joka siirtyy sulku-; 30 asentoon ennalta määritetyn paineen alittuessa. 9 113160

8. Patenttivaatimusten 2 ja 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että sylinterimäntä-yksikön (7) toiseen molemmat työtilat (13) yhdistävään johtoon on sijoitettu sysäys-venttiilit (25).