Wie funktioniert eine sequentielle Schaltung

(Sequenz =„Aufeinanderfolge“, v. lat.: sequi = „folgen“)? Fangen wir mit dem sichtbaren Teil der Baugruppe an; - der Schaltwelle:
Den Schalthebel können wir ja nur hoch oder runterdrücken; - eigentlich nur zwei, bestenfalls drei Schaltzustände. Zusammen mit dem Leerlauf brauchen wir aber bei einem Sechsganggetriebe aber sieben Schaltstellungen. Wie werden diese realisiert?
 
Im Bild links ist die Situation beim Schalten vom 5-ten in den 6-ten in 5 Schritten dargestellt. Mit dem Schalthebel wird die Schaltwelle (unten; grau skizziert) um ca. 15° im Uhrzeiger gedreht. Sie wiederum schwenkt den Greifer (rt/ge) um ihre Rotationsachse. Letzterer ist mit ihr zwar drehfest verbunden, kann sich aber radial zu ihr, gefedert (etwas) bewegen.



Schalten wir einen Gang tiefer, dreht eine Greiferklaue die Schaltwalze: Am Kopf dieser Schaltwalze sind Stifte angebracht (rot), in die der Greifer einhakt. Der Greifer schwenkt im Uhrzeigersinn, bewegt einen der Stifte von ca."7 Uhr nach 5 Uhr", und dreht damit die Schaltwalze um etwa 60° (Teilbilder links bis Mitte). Lassen wir den Schalthebel los schwenkt er zurück, der Greifer gleitet am nächsten Stift nach unten ab, schnappt über den Stift zurück, und in die Mechanik ist wieder in Ausgangsstellung.

Damit die Schaltwelle in den einzelnen Positionen verharrt kommt die schwenkbare Rastrolle zum Einsatz. Ihr Schwenkhebel ist federnd gelagert und drückt sie gegen den Raststern. Wenn ein Zacken des Sterns überwunden ist drückt sie die Walze in Position und fixiert sie.
Das Gleiche funktioniert natürlich auch beim Raufschalten.
Der „abgebrochene“ Zacken ist die Neutralstellung.

Was macht die Schaltwalze?
Sie wird mit der Hebelmechanik schrittweise vor- oder zurückgedreht. Jeder ihrer Positionen kann nur in einer festgelegten Abfolge (sequenziell) erreicht werden.
In die Schaltwalze sind Kulissen (Nuten) gefräst, in denen die Schaltgabeln mit ihren
Führungsdornen sitzen.
Das linke Bild zeigt die Schaltmechanik. Die verschiebbaren aber auf ihren Wellen (grau) drehfesten Zahnräder sind orange dargestellt.
Die parallel zu den Wellen dahinter liegende Schaltwalze ist grün skizziert, die Schaltgabeln auf ihren (weissen) Achsen blau.
Die „Tabelle“ illustriert sozusagen die abgerollte Oberfläche einer Schaltwalze. Die roten Linien muss man sich als um die Schaltwalze gewickelte Nuten vorstellen. Wenn wir sie drehen, wird jede Schaltgabel durch ihren Führungsdorn auf ihrer Achse verschoben. Da jede Gabel in jeweils eine Nut eines Zahnrades (rot) greift, werden diese auch auf den Getriebewellen verschoben.

Diese verschiebbaren Zahnräder haben seitlich Klauen (Schaltklauen) mit denen sie sich mit benachbarten Zahnrädern (grün) verhaken können.
(Link 4V1 Getriebe R1150xx schematisch)



 




Weshalb kracht es beim Schalten meistens?
Diese Frage lässt sich an dieser Stelle beantworten.
Wir wissen dass sich die Schaltwalze um etwa 60° drehen muss.
Ausgangspunkt in der Beispielgrafik ist Position S0 (Rastrad „rot“). Der Stern wird gegen den Uhrzeigersinn gedreht, die Rastrolle dabei gegen die Federkraft angehoben.
Nach ca. 30° Drehung ist die Rastrolle an der Zackenspitze in Pos S1 (Rastrad blau gestrichelt)) In diesem Moment ist das gesamte Getriebe in einer, allerdings sehr labilen, neutralen, gestrichelt dargestellten Stellung.
Nach weiteren 10° Drehung, in Pos S2 (Rastrad orange) wirkt ein Anteil der Federkraft die Rastrolle in Richtung der Schaltwellenachse, ein zweiter wirkt über die Rolle tangential auf den Stern. Hierdurch schnappt die Schaltwalze in die gewünschte Endposition (S3) ohne dass weitere Kraft über den Schalthebel eingebracht werden muss.
Letztlich werden dabei alle Schieberäder mit Schwung in ihre Positionen gebracht, und alle Laufspiele in einer Richtung minimiert. Dabei schlagen dann (meist) die Schaltklauen kurz ineinander.
Das kann man ausprobieren:
Das Mopped steht auf dem Hauptständer. Irgendein „mittlerer“ Gang -weder Erster noch Letzter- ist eingelegt. Man drückt den Schalthebel mit der Hand oder einem Hebel (Dachlatte, auf der Fussraste aufgelegt) ganz langsam nach oben. Irgendwann fühlt man wie etwas schnappt und es macht „klonk“!
Sollten zufällig die Schaltklauen ungünstig stehen, fühlt man nur dass es schnappen will. Deshalb ist ein zweiter Mann (oder Frau) sinnvoll der gleichzeitig versucht das Hinterrad ohne grossen Kraftaufwand in Fahrtrichtung zu drehen.
Anmerkung:
Insider sehen, dass die Bilder von Schaltwalze und Schaltgabel aus einem R1100-Getriebe stammen.

 

Link

Sinnvoll ist es, sich zuerst mit "Getriebe - schematische Erklaerung" einen Überblick zu verschaffen
Getriebe - schematische Erklaerung
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