DE532789C - Druckmittelsteuerung zur Schaltung von zwei oder mehr Motorantrieben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmittelsteuerung zur Schaltung von zwei oder mehr Motorantrieben, z. B. für Fahrzeuge, von einem oder von je einem von mehreren Führerständen aus.

Es ist schon bekannt, ein Getriebe eines Motors dadurch von einem von zwei Führerständen aus zu schalten, daß für jeden Schaltvorgang ein besonderer Druckzylinder nebst Kolben vorgesehen war, wobei jeder dieser Zylinder durch je eine Leitung mit den Führerständen verbunden ist und dort durch ein Ventil an die Druckmittelquelle angeschlossen werden kann. Es kann als naheliegend angesehen werden, an jeden Druckmittelzylinder die einander entsprechenden Teile zweier Motoren anzuschließen, so daß von den Führerständen aus die beiden Motoren gleichzeitig gesteuert werden.

Die Erfindung besteht nun in einer Druckmittelsteuerung, mittels welcher von einem oder von je einem von mehreren Führerständen aus wahlweise der eine oder der andere von zwei Motoren oder auch beide Motoren gleichzeitig gesteuert werden können. Die Erfindung besteht darin, daß zur Steuerung jedes der Motoren je ein besonderer Druckmittelzylinder vorgesehen ist, wobei die einander entsprechenden, zu verschiedenen Motoren gehörigen Rohrstränge getrennt voneinander hiw zum Führerstand bzw. bis zu den Führerständen geleitet sind, wo durch ein Führerventil wahlweise die Verbindung zweier einander entsprechender Rohrstränge gemeinsam oder nur eines der beiden Rohrstränge für sich mit der Druckmittelquelle bzw. dem Druckmittelvorrat hergestellt wird.

Gemäß der Erfindung findet ein Hilfsventil Verwendung, welches zur Absperrung der zu dem einen Motor führenden Zuleitung dient, wenn nur der andere Motor durch das Hauptventil gesteuert werden soll. Zweckmäßig wird der durch das Hilfsventil vom Druckmittel abgesperrte Rohrstrang durch dieses Hilfsventil gleichzeitig mit der Außenluft verbunden.

Eine besonders einfache Ventilanordnung ergibt sich dadurch, daß gemäß der Erfindung zur Verbindung zweier einander entsprechender, zu verschiedenen Motoren gehöriger Leitungen mit dem Druckmittelvorrat zwei getrennte, auf dem Umfang eines Hauptschiebers — vorzugsweise einander gegenüber — angeordnete Öffnungen vorgesehen sind, die zur Deckung mit den entsprechend in den Schieber sitz mündenden Leitungen gebracht werden können, und daß die eine oder die andere dieser beiden Öffnungen des Hauptschiebers durch einen Hilfsschieber gegen das Druckmittel abschließbar und vorzugsweise

mit der Außenluft verbindbar ist. Zwischen dem Hilfsschieber und dem Hauptschieber kann eine Kupplung vorgesehen sein, durch welche der Hilfsschieber = in der Stellung, in der er die beiden Durchlaßöffnungen des Hauptschiebers freigibt, und in den Stellungen, in denen er einen der beiden Durchlaßöffnungen des Hauptschiebers verschließt, mit dem Hauptschieber kuppelbar ist. ίο Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sowie der zugehörigen Beschreibung.

Abb. ι zeigt schematisch die ganze Anordnung für einen Triebwagen mit zwei Motoren und mit an den beiden Fahrzeugenden angebrachten Führerständen.

Abb. 2 zeigt ein dazugehöriges Steuerorgan eines Führerstandes im lotrechten Schnitt und Abb. 3 dasselbe Organ in Draufsicht.

Abb. 4 bis 9 zeigen Einzelheiten des Steuerorgans.

Bei der schematischen Darstellung der Abb. ι wurde für jeden Antriebsmotor nur ein Druckmittelzylinder A₁ und A₂ zur Betätigung je einer Stufe eines Geschwindigkeitswechselgetriebes dargestellt. Das Geschwindigkeitswechselgetriebe, die Antriebsmotoren sowie die Betätigungsorgane zur Umsteuerung der Geschwindigkeitswechselgetriebe sind in der Zeichnung nicht dargestellt und können jede beliebige bekannte Konstruktion aufweisen. Jeder Druckmittelzylinder A₁, A₂ ist durch Druckmittelleitungen I₁ und I₂ mit dem an den beiden Enden des Motorwagens vorgesehenen Führerventil B des Führerstandes verbunden. Bei jedem Geschwindigkeitswechselgetriebe sind so viele Druckmittelzylinder vorgesehen, wie Geschwindigkeitsstufen jedes Wechselgetriebe aufweist. Je ein Druckmittelzylinder dient zum Ein- und Ausschalten einer bestimmten Geschwindigkeitsstufe, wobei das Einschalten dieser Stufe durch den auf den sich dadurch verschiebenden Kolben 2 des Druckmittelzylinders A₁... einwirkenden Druck des Druckmittels herbeigeführt wird, während das Ausschalten nach der Entlastung dieses Druckes durch die Kraft einer den Kolben 2 entgegen dem Druck des Druckmittels belastenden Feder 3 erfolgt. Als Druckmittel dient z. B. Druckluft, welche einem Vorratsbehälter 4 entnommen wird.

Das in der Zeichnung als Beispiel dargestellte Führerventil B für die einzelnen Führerstände ist zur Schaltung von drei Geschwindigkeitsstufen bestimmt. Selbstverständlich könnte auch eine größere oder geringere Anzahl von Geschwindigkeitsstufen angewendet werden. Wie bereits erwähnt, richtet sich je nach dieser Stufenzahl die Anzahl der Druckzylinder A₁.,. sowie die Anzahl der Druckmittelleitungen I₁, I₂..., welche von den Führerständen zu den Druckmittelzylindern führen.

Jedes Führerventil (Abb. 2 und 3) besteht aus einem Gehäuse 20, welches durch eine Leitung 21 mit der Druckmittelquelle 4 verbunden ist. Der Boden 22 dieses Gehäuses bildet einen Sitz 23 eines Drehschiebers. In diesen Schiebersitz 23 münden mit Öffnungen 24 die von den einzelnen Druckmittelzylindern ankommenden Rohrleitungen I₁, H₁, IH₁ und I₂, H₂, IH₂, wobei diese Leitungen in zwei Gruppen geteilt sind, von welchen die eine Gruppe 1 den Druckmittelzylindern A₁ ... des einen Motors und die andere Gruppe 2 den Druckmittelzylindern A₂... des anderen Motors zugeordnet ist. Die Mündungen 24 dieser Leitungen im Schieber sitz sind an einem Teilungskreis derart gleichmäßig verteilt, daß zwischen den Endmündungen I₁-III₂ und IHi-I₂ ein entsprechender Zwischenraum vorhanden ist (vgl. Fig. 5). Dabei sind die Mündungen 24 so ausgeführt, daß zwischen denselben am Schiebersitz genügend Platz verbleibt, um eine gleichgroße Öffnung eines auf dem Schiebersitz arbeitenden Drehschiebers vollständig zu verschließen.

Auf dem Schiebersitz 23 ruht ein Drehschieber 25 auf (Abb. 2, 6 und 7), in welchem auf demselben TdüLungskreis wie am Schiebersitz 23 acht gleich große Öffnungen vorgesehen sind. Von diesen Öffnungen bilden zwei gegenständige Öffnungen m tend η je einen vertikalen, durch die ganze Dicke des Schiebers gehenden, allseitig abgegrenzten Kanal, während die übrigen Öffnungen 10, 11, 12 und 13, 14, 15 nur in der unteren Seite des Schiebers vorgesehen sind und in einen inneren Hohlraum 26 des Schiebers emmünden. Von diesem Hohlraum 26 aus führt eine oben geschlossene zentrale Bohrung¹27 des Drehschiebers in eine offen ausmündende zentrale Bohrung 28 des Bodens 22 des Schiebergehäuses. Am halben Umfang des Drehschiebers 25 sind Einschnitte 16 vorgesehen, und zwar je ein Einschnitt vor jeder Öffnung 10, 11, 12 und ti, sowie auch ein weiterer Einschnitt 17 um eine halbe Teilung weiter. Mit diesen Einschnitten wirkt ein im Schiebergehäuse 20 vorgesehener, federnder Schnapper 18 zusammen, welcher die genaue Lage des Drehschiebers am Schiebersitz feststellt. In den beiden Endlagen ist eine weitere Drehung des Drehschiebers durch Anschläge verhindert, so daß der Drehschieber nur eine halbe Drehung ausführen kann. Zur Betätigung des Drehschiebers dient eine Spindel 30, die mit dem Schieber 25 durch eine Rippe 31 und eine Nut 32 (Abb. 2) ver-

bunden und im Schiebergehäuse mit Hilfe einer Labyrinthdichtung· 33 .abgedichtet ist Das obere heraufragende Ende der Spindel 30 ist prismatisch, und auf dasselbe wird eine ßetätigungskurbel 34 aufgesetzt.

Über dem Drehschieber 25 befindet sich ein zweiter auf ihm aufruhender und auf seiner Nabe 41 drehbarer Drehschieber 35 (Abb. 2, 8 und 9), in welchem sich durchgehende Ausschnitte 36 und 37 und zwei untere radiale Nuten 38, 39 befinden, deren gegenseitige Lage eine derartige ist, daß bei' einer bestimmten Lage des Schiebers 35 die durchgehenden öffnungen m, η des Schiebers 25 durch die öffnungen 36 und 37 des Schiebers 35 freigegeben sind, während bei einer anderen Lage des Schiebers 35 die eine Öffnung m des Schiebers 25 durch die Nut 38 überdeckt wird, welche Nut die Öffnung m mit seitliehen Öffnungen 40 der Nabe 41 des Schiebers 25 und dadurch mit der mittleren Bohrung 27 dieses Schiebers verbindet; die öffnungen 37 und η der Schieber liegen übereinander. Bei einer dritten Lage wird wieder .durch die Nut 39 die andere öffnung η des Schiebers 25 mit der zentralen Bohrung 2.J dieses Schiebers verbunden, während die Öffnung m durch den Ausschnitt 36 des Schiebers 35 freigegeben wird. Zur Betätigung des oberen DreTischiebers 35 dient eine als Lagerfutter für die Spindel 30 dienende Hülse 42, deren unteres Ende mit Hilfe eines Armes 43 mit dem Drehschieber 35 verbunden ist und deren oberes, aus dem Schiebergehäuse 20 herausragendes Ende mit einer Kurbelscheibe 44 samt einer Kurbel 45 fest verbunden ist. In der Scheibe 44 befinden sich drei öffnungen 46, 47, 48 entsprechend den drei erwähnten Lagen des oberen Schiebers 35, wobei die Kurbel 34 des unteren Schiebers 25 einen Schnapper 49 trägt, welcher mit einer von diesen Öffnungen in Eingriff gebracht werden kann, wodurch die beiden Schieber 25 und 35 miteinander gekuppelt werden, so daß sich dieselben bei Betätigung der Kurbel 34 gemeinsam bewegen. Diese Steuerung wirkt wie folgt: Ausgegangen wird von der Lage Z der Kurbel 34 gemäß Abb. 5, wobei angenommen wird, daß diese Kurbel über der Queröffnung m des Schiebers 25 steht. Bei der Lage Z der Kurbel 34 und daher auch des Schiebers 25 stehen sämtliche öffnungen des Schiebers 25 auf vollen Flächen des Schieberspiegels 23, so daß sämtliche Druckmittelführungen für die Druckmittelzylinder A₁ ... geschlossen sind. In diese Lage muß der Steuerschieber 25 des jeweils verlassenen Führerstandes gestellt werden. Zu diesem Zwecke ist die Kurbel 34 mit einem unter einen Flansch 50 des Schiebergehäuses 20 greifenden Haken 51 versehen. Der Flansch 50 weist nur in der Lage Z der Kurbel 34 einen Ausschnitt 52 auf, welcher ein Hochheben der Kurbel 34 und eine Lösung derselben vom Vierkant der Schieberspindel 30 zuläßt. In dieser Lage wird der weiter nicht zu betätigende Schieber 25 dieses Führerstandes durch Einschnappen des Schnappers 18 in die Kerbe 17 (Abb. 3 und 7) gesichert. Es kann daher auf dem jeweils verlassenen Führerstand durch die Öffnungen des Schieberspiegels kein Druckmittel aus den Leitungen I, Π und III beider Motoren entweichen. Am anderen Führerstand, von welchem aus nunmehr die beiden Motoren gesteuert werden sollen, wird die vom verlassenen Führerstand mitgenommene Kurbel 34 ebenfalls in der Lage Z (infolge Anbringung des Ausschnittes 52 am Schiebergehäuse 20) aufgesetzt.. Beim Verdrehen der Kurbel 34 aus der Lage Z (Abb. 5) entgegen der Uhrzeigerrichtung in⁰die LageO gelangen die Öffnungen 10 bis 15 des Schiebers 25 zur Deckung mit den öffnungen 24 des Schieber spiegeis 23, so daß durch die Öffnungen die an die Leitungen I₁, H₁, IH₁ und I₂, H₂, IH₂ angeschlossenen Druckmittelzylinder A₁, A₂... durch die Kammer 20 und die Bohrungen 27 und 28 des Schiebers 25 und des Bodens 22 mit der Außenluft in Verbindung gebracht werden. Die Druckmittelzuführungsöffnungenm und η des Schiebers 25 befinden sich jedoch noch immer auf vollen Flächen des Schieberspiegels 23, so daß kein Druckmittel in die Leitungen I₁, I₂... gelangen kann. Wird nun die Kurbel 34 weiter bis über den Anschluß der Druckmittelleitung I₁ gedreht, so gelangen die Öffnungen m und η des Schiebers 25 über die Mündungen 24 der Rohrleitungen I₁ und I₂, so daß das Druckmittel aus dem Vorratsbehälter 4 über das Schiebergehäuse in die Leitungen I₁ und I₂ und durch diese in die Druckmittelzylinder A₁ und A₂ gelangen kann. Die übrigen Leitungen H₁, IH₁ und H₂, HI₂ bleiben über die Öffnungen 10, 11 sowie 13, 14 mit der Außenluft in Verbindung. Durch die Druckmittelzylinder A₁ und A₂ wird die erste Stufe der Geschwindigkeit der beiden Fahrzeugmotoren ingeschaltet. Beim weiteren Drehen der Kurbel 34 in demselben Sinne über die Leitung H₁ werden nunmehr durch die Öffnungen m und η die Leitungen H₁ und H₂ mit Druckmittel gespeist, während die Leitunen I₁, IH₁, I₂ und IH₂ durch die öffnungen 10 und 15 sowie 12 und 13 mit der Außenluft in Verbindung stehen. Dadurch wird die zweite Geschwindigkeitsstufe eingeschaltet. Ein ähnlicher Vorgang findet beim Einschalten der dritten Geschwindigkeitsstufe statt. Jede Lage des Schiebers 25 wird dabei

durch den federnden Schnapper 18 fixiert. Beim Einschalten der dritten Geschwindigkeitsstufe wird ein Weiterdrehen der Kurbel

34 durch den Anschlag 19 des Schiebers 25 S bei der letzten Kerbe 16 verhindert.

Manchmal kommt es vor, insbesondere bei Motorfahrzeugen, daß der eine oder der andere Motor bzw. sein Geschwindigkeitswechselgetriebe abzustellen ist, sei es um beim Fahren in der Ebene Kraft zu sparen oder weil ein Motor oder ein Getriebe beschädigt wurde. Zu diesem Zwecke dient der zweite über dem Steuerungsschieber 25 angeordnete Schieber 35. Wenn z. B. der Motor sowie die zugehörigen Druckmittelzylinder der mit dem Index 1 bezeichneten Gruppe außer Tätigkeit gesetzt werden soll, wird der obere Schieber

35 durch die Kurbel 45 nach Lüften des Schnappers 49 so verdreht, daß eine untere radiale Nut 38 über die Öffnung m des Schiebers 25 gelangt und diese Öffnung m einerseits gegen die Zuführung des Druckmittels abschließt, anderseits durch die öffnungen 40 der Nabe 41 des unteren Schiebers 25 über die zentrale Bohrung 27 mit der Außenluft verbindet. In dieser Lage schnappt der Bolzen 49 der Kurbel 34 in das erste Loch 46 der Kurbelscheibe 44 des oberen Schiebers 35 ein. Beim Drehen der Betätigungskurbel 34 kann in die Leitungen I₁, H₁ und IH₁ kein Druckmittel gelangen, so daß die betreffenden Druckmittelzylinder nicht betätigt werden. Die andere Öffnung η des Schiebers 25 wird dagegen durch den Ausschnitt 37 des oberen Schiebers 35 offen gehalten, so· daß die Leitungen I₂, H₂ und IH₂ mit Druckluft beschickt werden.

Sollen dagegen beide Motoren mit ihren Getrieben arbeiten, so wird die Kurbel 45 so verstellt, daß der Bolzen 49 der Kurbel 34 in das mittlere Loch 47 einschnappt, in welcher Lage sich die unteren Nuten 38, 39 des Schiebers 35 außer dem Bereich der Öffnungen m und η befinden, welche öffnungen durch die Ausschnitte 36 und 37 des oberen Schiebers 35 freigelegt werden. Sollen schließlich der Motor sowie das Geschwindigkeitswechselgetriebe der mit dem Index 2 bezeichneten Gruppe ausgeschaltet werden, so wird die Kurbel 45 so verdreht, daß der Schnapper 49 der Kurbel 34 in das dritte Loch 48 einschnappt, in welcher Lage die untere Nut 39 die Öffnung η des Schiebers 35 mit der Außenluft verbindet, während die öffnung m durch den Ausschnitt 36 des Schiebers 3.5 freigelegt bleibt.

Die Anordnung könnte aber auch so getroffen werden, daß im Schieber 35 die Nuten . 38, 39 weggelassen und die Öffnungen des Schiebers 36 und 37 zu einer großen öffnung vereinigt werden, weil es gegebenenfalls genügt, eine voii den Öffnungen m und η des Schiebers 25 bloß zu verdecken und die andere öffnung offen zu lassen. Diese vereinfachte Anordnung ist insbesondere bei Fahrzeugen möglich, weil die Abschaltung eines Motors bzw. seines Getriebes immer nur in der O-Lage der Kurbel 34, nämlich bei ausgeschalteten Geschwindigkeitsstufen und daher bei entlüfteten Druckmittelzylindenn, stattfindet. Die relative Lage des Schiebers 35 zum Schieber 25 auf dem nicht benutzten Führerstand hat auf die richtige Steuerung keinen Einfluß, weil der Schieber 2:5 auf diesem Führerstand sowieso in der Z-Lage steht.

Die Verbindung der am Wagenkasten, auf dem. sich auch die Führerstände befinden, festverlegten Druckmittelrohrleitungen mit den Arbeitszylindern erfolgt in einfacher Weise durch Schläuche, wenn die zu schaltenden Organe nicht im Wagenkasten, sondern im Drehgestell gelagert sind.

Die Erfindung kann natürlich auch unter Umständen für ortsfeste Motoren "Verwendung finden. Anstatt die Kolben der Druckmittelzylinder direkt mit den Schalthebeln zu verbinden, können durch die Kolbenbewegung auch Öldruckventile betätigt werden, die ihrerseits die gewünschte Steuerung herbeiführen, oder die Kolbenbewegung kann auch in irgendeiner anderen Art zur Betätigung der Schaltung dienen.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Druckmittelsteuerung zur Schaltung von zwei oder mehr Motorantrieben, z. B. für Fahrzeuge, von einem oder von je einem von mehreren Führerständen aus, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung 'jedes der Motorantriebe je ein besonderer Druckmittelzylinder (A₁, A₂) vorgesehen ist und die einander entsprechenden, zu verschiedenen Motoren gehörigen Rohrstränge (I₁,1₂) getrennt voneinander bis zu dem Führerstand bzw. bis zu den Führerständen geleitet sind, wo ein Führerventil (B) für die wahlweise Verbindung zweier einander entsprechender Rohrstränge (I₁, I₂) gemeinsam oder nur eines der beiden Rohrstränge für sich mit der Druckmittelquelle bzw. dem Druckmittelvorrat (4) vorgesehen ist.

2. Druckmittelsteuerung nach An-Spruch i, gekennzeichnet durch ein Hilfsventil (35 bis 39, 42 bis 45), welches zur Absperrung der zu dem,einen Motor führenden Zuleitung dient, wenn nur der andere Motor durch das Hauptventil (25, 41, 31, 30, 34) gesteuert werden soll.

3. Druckmittelsteuerung nach An-

spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Hilfsventil (35 bis 39, 42 bis 45) von dem Druckmittel abgesperrte Rohrstrang durch dieses Hilfsventil gleichzeitig mit der Außenluft verbunden wird.

4. Druckmittelsteuerung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung zweier einander entsprechender, zu verschiedenen Motoren gehöriger Leitungen mit dem Druckmittelvorrat (4) zwei getrennte, auf dem Umfang 'eines Hauptschiebers (25) — vorzugsweise einander gegenüber — angeordnete Öffnungen (m, n) vorgesehen sind, die zur Deckung mit den entsprechend in den Schiebersitz (23) mündenden Leitungen gebracht werden können, und daß die eine oder die andere dieser beiden öffnungen (m, n) des Hauptschiebers (25) durch einen Hilfsschieber (35) gegen das Druckmittel abschließbar und vorzugsweise mit der Außenluft verbindbar ist.

5. Druckmittelsteuerung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Kupplung (49) zwischen dem Hilfsschieber (35) und dem Hauptschieber (25), durch welche der Hilfsschieber (35) in der Stellung, in der er die beiden Durchlaßöffnungen (m, n) des Hauptschiebers (25) freigibt, und in den Stellungen, in denen er einen der beiden Durchlaßöffnungen des Hauptschiebers (25) verschließt, mit dem Hauptschieber (25) kuppelbar ist.

6. Druckmittelsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Rohrleitungen beider Motoren, die beim Schalten von dem Druckmittel abgesperrt sind, durch in dem Führerventil (B) vorgesehene Bohrungen (2.J, 28) mit der Außenluft in Verbindung stehen.

7. Druckmittelsteuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (41), die zur Lagerung des Haupt-Schiebers (25) des Führerventils (B) dient, hohl und als Zuleitung (27) zur Außenluft ausgebildet ist.

8. Druckmittelsteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der konzentrisch zum Hauptschieber (25) angeordnete Hilfsschieber (35) Kanäle (38, 39) aufweist, die von den durch den Hilfsschieber (35) gegenüber dem Druckmittel abgesperrten Durchlaßöffnungen (m, n) des Hauptschiebers (25) zur Nabe des Hilfsschiebers (35) und von dort durch geeignete, in dem Drehzapfen (41) für den Hilfsschieber (35) vorgesehene Bohrungen (40) zu der konzentrisch zu beiden Schiebern angeordneten Außenluftleitung (28, 27) führen.

9. Druckmittelsteuerung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Hilfsschieber (35) und dem Hilfsschalthebel (45) als Hohlachse (42) und als Lagerung für die durch das Innere dieser Hohlachse (42) hindurchgeführte, den Hauptschieber (25) mit dem Hauptschalthebel (34) verbindende Achse (33) ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen