DE515838C - Verfahren und Einrichtung zum Schalten von Zahnradwechselgetrieben fuer Diesellokomotiven - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf insbesondere für Diesellokomotiven bestimmte Zahnradwechselgetriebe, bei denen die Zahnräder der die verschiedenen Geschwindigkeitsstufen ergebenden Zahnradpaare dauernd miteinander in Eingriff stehen und das jeweils gewünschte Paar durch Einrücken einer Reibungskupplung in Wirksamkeit gesetzt wird, die dabei eins der Zahnräder des Paares mit seiner Welle verbindet.

Bei den zur Zeit bekannten Getrieben dieser Art spielt sich der Schaltvorgang im allgemeinen in der Weise ab, daß zunächst die Kupplung des jeweils wirksamen Zahnrad-

paares ausgerückt und dann die Kupplung des in Wirksamkeit zu setzenden Paares eingerückt wird. Zur Vermeidung der dabei auftretenden Stöße ist eine besondere, zwischen das Getriebe und den Antriebsmotor

ao eingebaute Reibungskupplung (Hauptkupplung) vorgesehen, deren Anpressungsdruck so bemessen wird, daß sie während des Umschaltens ins Gleiten kommt. Diese Schaltungsweise ist sehr umständlich und beanspracht viel Zeit. Außerdem hat sie den Nachteil, daß während des Umschaltens kein Drehmoment übertragen wird..

Zur Vermeidung dieser Übelstände ist bereits vorgeschlagen worden, die Motordreh-

zahl während des Umschaltens zu verändern, j so daß beim Wiedereinschalten der vorher i gelösten Hauptkupplung die Drehzahlen ihrer ! beim Wiedereinrücken miteinander in Eingriff tretenden Teile übereinstimmen. Auf j diese Weise wird aber lediglich das Gleiten der Kupplungsteile beim Umschalten vermieden.

Nach einem anderen Vorschlag erteilt man dem im Gang befindlichen Getriebe mittels an diesem vorgesehener besonderer Hilfseinrichtungen eine Zusatzgeschwindigkeit. Auch diese Lösung ist unbefriedigend, da sie neben dem Getriebe noch ziemlich verwickelte Hilfseinrichtungen erforderlich macht, die außerdem das Gewicht erhöhen und den bei Lokomotiven ohnehin knappen Platz noch mehr beschränken.

Es ist schließlich bei Wechselgetrieben für Kraftfahrzeuge mit durch Flüssigkeitsdruck einzurückenden Getrieberadkupplungen bekannt, ohne Benutzung einer Hauptkupplung zwischen Antriebsmotor und Getriebe jeweils eins der Zahnräder der dauernd miteinander kämmenden Zahnräderpaare beim Schalten der verschiedenen Geschwindigkeitsstufen durch Einrücken einer hydraulisch betätigten Reibungskupplung mit der betreffenden Getriebewelle zu verbinden, wobei gleichzeitig das vorher wirksam gewesene Zahnrad durch Ausrücken der zugehörigen Kupplung von der Welle gelöst wird. Auch bei diesem Schaltverfahren treten beim Umschalten Stöße auf, und zwar auch dann, wenn man den Schaltvorgang so durchführen würde, daß das Ausrücken der einen Kupplung und das Einrücken der anderen gleichzeitig erfolgte, da bei der hier vorgesehenen Steuerung durch Druckflüssigkeit die eingerückte Kupplung

sofort ihren vollen Anpressungsdruck erhält und die ausgerückte sofort drucklos wird.

Gemäß der Erfindung werden die angeführten Übelstände dadurch vermieden, daß unter allmählicher Änderung der Anpressungsdrücke beider beim Übersetzungswechsel mitwirkenden Kupplungen die Kupplung der abzuschaltenden Geschwindigkeitsstufe erst dann vollständig ausgerückt wird, wenn die ίο Kupplung für die neu zu wählende Stufe eingerückt ist, derart, daß während eines wesentlichen Teils des Schaltvorganges beide Kupplungen zugleich wirksam sind. Es wird also, während noch das bisher wirksame Zahnradpaar das Drehmoment überträgt, das die gewünschte neue Übersetzung ergebende Zahnradpaar in Wirksamkeit gesetzt. Dabei muß in einer der Kupplungen ein Gleiten auftreten. Durch entsprechende Bemessung der Anpressungsdrücke der Reibglieder der Kupplungen wird dafür gesdrgt, daß das Gleiten j zunächst in der neu eingerückten Kupplung ! auftritt. :

Die Erfindung ist in der Zeichnung an : Hand einer zur Ausführung des neuen Ver- j fahrens geeigneten Einrichtung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Abb. ι in mehr schematischer Darstellüngsweise die allgemeine Anordnung und Ausbildung des betreffenden Wechselgetriebes, während

Abb. 2, ebenfalls schematisch, die eigentliche Schalteinrichtung darstellt.

Der Darstellung ist eine Ausführung zugründe gelegt, bei der die den einzelnen Zahnradpaaren zugeordneten Kupplungen als elektromagnetisch betätigte Reibungskupplungen ausgebildet sind. Das Verfahren ist aber auch bei hydraulisch, mechanisch oder in anderer Weise betätigten Reibungskupplungen anwendbar.

Wie Abb. 1 erkennen läßt, stehen die Zahnräder i«-2«, ΐ^δ-2^δ, i^c-2^c, x^d-2.^d der einzelnen Geschwindigkeitsstufen.«, b, c,d dauernd miteinander im Eingriff. Die Zahnräder i° bis i^d sitzen fest auf ihrer starr, d. h. ohne Zwischenkupplung, mit dem Antriebsmotor verbundenen Welle i. Die Zahnräder 2° bis z^d sind dagegen auf ihrer Welle 2 drehbar. Sie stehen mit den Teilen 3 der für jedes Zahnradpaar vorgesehenen Kupplungen in Verbindung, die im dargestellten Falle als La- j mellemoipplungen ausgebildet sind. Die eine ! Gruppe der Lamellen 5⁰ wird von dem Teil 3°, die andere Gruppe von dem fest mit der Welle 2 verbundenen Kupplungsteil 4^s getragen. Die Verbindung des Teiles 3^s und damit des Zahnrades i^a mit der Welle 2 erfolgt dadurch, daß durch Erregung des Elektromagneten y^a dessen Anker 6" gegen das Lamellenpaket gepreßt wird und da-' durch die beiden Kupplungsteile 3^a und 4." miteinander in Reibungseingriff gebracht wer- ; den. Durch Änderung des über die Schleifringe 8 und 9 zugeführten Erregerstromes lassen sich die Anpressungsdrücke und damit ' die durch die Kupplung maximal zu übertragenden Drehmomente verschieden gestalten. Die zu den einzelnen Geschwindigkeitsstufen gehörenden Kupplungen sind sämtlich gleichartig ausgebildet, so daß sich eine Beschreibung der zu den Stufen b, c und d gehörenden Kupplungen erübrigt.

Wie Abb. 2 zeigt, werden die Magnete der einzelnen Kupplungen durch einen Schieher 10 geschaltet, der längs einer Schiene 11 bewegt wird. Mit der Schiene 11 stehen die einen Pole zweier Stromquellen 12 unct 13 in Verbindung. Von dem anderen "Pol der Stromquelle 12 führen Leitungen zu den Schleifringen 8«, 8^C, während die an dem anderen Pol der Stromquelle 13 angeschlossene Leitung zu den Schleifringen S^b und 8^d führt. Die anderen Schleifringe ψ, g^b, 9% g^d sind aus der in der Zeichnung ersichtlichen Weise mit Vorschaltwiderständen 14«, 14*, 14°, 14^ώ verbunden. Die zu den einzelnen Kupplungen gehörigen Vorschaltwiderstände sind in ihrer Größe veränderlich, je nachdem, welches der Kontaktstücke 15 von dem Kontaktschieber 10 berührt, wird. Die Anordnung und Schaltung der Widerstände ist eine solche, daß sich die Stärke der Magnetfelder der einzelnen Kupplungen und damit ihr Anpressungsdruck bei Bewegung des Schiebers 10 in einer Richtung von einem kleinen Betrage bis zu einem Höchstbetrage steigert, um dann wieder auf einen kleinen Betrag herabzusinken, bevor ein völliges Abschalten der betreffenden Kupplungen erfolgt. Dabei ist dafür gesorgt, daß, solange in einer Kupplung der Maximalanpressungsdruck herrscht, nur diese Kupplung eingeschaltet ist, während bei den kleineren Anpressungsdrücken, die dann auftreten, wenn ein Umschalten von einer Übersetzungsstufe zur anderen erfolgen soll, die betreffenden beiden Kupplungen gleichzeitig eingeschaltet sind. . Daraus ergibt sich, daß bei der Bewegung des Schiebers 10 aus der in der Zeichnung angegebenen Stellung in einer Richtung in der einen Kupplung ein stärkerer Anpressungsdruck erzeugt wird, während in. der anderen Kupplung der Anpressungsdruck geschwächt wird. Das bedeutet ein Steigen des übertragbaren Drehmomentes in der einen und ein Sinken des übertragbaren Drelimomentes in der anderen Kupplung und damit den Übergang des Drehmomentes von der einen Kupplung auf die andere in einem der geänderten Übersetzung 'entsprechenden Verhältnis. .

Um bei der Umschaltung zu erreichen, daß sich das vom Getriebe abgegebene Drehmoment nur zwischen den den beiden Geschwindigkeitsstufen entsprechenden Beträgen ändert, sind die Widerstände gegeneinander verschiebbar angeordnet, so daß sie sich jeweils der gewünschten "Wirkung entsprechend einstellen lassen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Schalten von Zahnradwechselgetrieben für Diesellokomotiven ohne Verwendung einer Hauptkupplung, bei denen die losen Zahnräder durch Reibungskupplungen mit ihren Wellen verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß unter allmählicher Änderung der Anpressungsdrücke beider beim Übersetzungswechsel mitwirkenden Kupplungen die Kupplung der abzuschaltenden Geschwindigkeitsstufe erst dann vollständig ausgerückt wird, wenn die Kupplung für die neu zu wählende Stufe eingerückt ist, derart, daß während eines wesentlichen Teils des Schaltvorganges beide Kupplungen zugleich wirksam sind.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere unter Verwendung von elektromagnetisch betätigten Reibungskupplungen, dadurch gekennzeichnet, daß in der zu- und abzuschaltenden Kupplung die Reibungsdrücke durch aufeinander abgestimmte Widerstände (14«, 14*, 14' und i4^rf) derart gegenseitig eingestellt werden, daß bei einem Stufenwechsel die betreffenden Kupplungen zusammengenommen eben noch das augenblicklich erforderliche Drehmoment übertragen, während nach vollständiger Einschaltung der neu herangezogenen und Ausschaltung der vorherigen Kupplung in ersterer ein Reibungsdruck erzeugt wird, der eine feste Verbindung zwischen Zahnrad und Kupplung gewährleistet.
3. 3. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Schaltvorrichtung (10, 11, ΐζ^α bis 15^), die durch geeignete Anordnung von Schalterkontakten den Zeitpunkt des Einschaltens der neu hinzukommenden Kupplung (ö) gegenüber demjenigen des Ausschaltens der abzu_: schaltenden Kupplung («) beliebig zu wählen ermöglicht.
4. 4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verstellen des Schaltorgans (10) über den ganzen Steuerbereich der Anpressungsdruck für jede einzelne Kupplung bis zu einem Höchstwert zu- und wieder abnimmt, indem die Anpressungsdruckkurven je zweier aufeinanderfolgender Kupplungen um eine halbe Teilung versetzt sind, so daß, wenn der Druck einer Kupplung seinen Höchstwert besitzt, die übrigen Kupplungen ausgeschaltet sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen