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Es ist bekannt, bei mechanischen Antriebsvonichtungen für Stufenschaltapparate Momentschaltung und Kraftspeicher zwischen Antrieb und Sehaltwalze vorzusehen, um zu vermeiden, dass infolge zu langsamer Schaltung von einer Stufe zur andern Beschädigungen am Schalter eintreten.
Bekannte Einrichtungen dieser Art besitzen nun den Nachteil, dass das Weiterschalten zwar unter der Einwirkung des Kraftspeichers plötzlich vor sich geht, der Zeitpunkt der Weiterschaltung aber nicht von der Schaltgeschwindigkeit unabhängig ist.
Die Erfindung betrifft nun eine mechanische Antriebsvorrichtung für Stufensehaltapparate, insbesondere für elektrische Fahrzeuge, bei der die Bewegung der mit dem Antrieb durch Leergang gekuppelten Sperrvorrichtung kraftschlüssig und zwangläufig nach einer bestimmten Drehung des Antriebes erfolgt. Dadurch wird jeweils der Stufenschalter unabhängig von dem inzwischen zurückgelegten Weg des Antriebes um eine Stufe weitergeschaltet. Die zwangläufige stufenweise Sperrung erfolgt dabei durch eine Führungsbahn.
Es ist einleuchtend, dass bei einem derart ausgebildeten Stufenschaltapparat dessen Grösse einerseits für die Leichtigkeit der Bedienung und anderseits für den Schutz gegen Betriebsstörungen infolge Anbrennens der Kontakte hinfort keine Rolle mehr spielen wird.
Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, wie sie für den Betrieb elektrischer Fahrzeuge anwendbar ist.
Fig. 1 entspricht einer Fahrstellung, in welcher ein Einzelschalter geschlossen ist. Fig. 2 zeigt die Stellung einzelner Teile während der Drehung des Handrades, welches das mittelbare Schaltglied bildet. Fig. 3 zeigt die Stellung, in welcher das Handrad um eine Stufe in umgekehrter Richtung, wie in Fig. 2 gezeigt, gedreht worden ist. Die Fig. 4-7 zeigen Einzelheiten der Anordnung.
Gemäss der gezeigten Ausführung sitzen die Kegelräder 8, 8'lose auf der durch Handrad 1 drehbaren Welle 3. Je nach der Drehrichtung der mit Welle 3 durch Keile verbundenen Klinkenscheiben 9,9' wird das Kegelrad 8 oder 8'in Drehung versetzt. Dabei schnappt die eine der beiden Klinkenscheiben, welche bei einer gegebenen Drehrichtung ihr ihr zugehöriges Kegelrad nicht mitnimmt, über die Nocken der Gegenscheibe einfach hinweg. Im Falle der Fig. 1 und 2 ist es das Kegelrad 8', welches durch die
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mit der Welle 10 fest verbunden ist, welches sich aber, gleichgültig ob es durch Kegelrad oder 8'angetrieben wird, immer in der gleichen Richtung dreht. Mit Welle 10 ist ferner eine Unrundscheibe 12 fest verbunden, welche auf den Exzenterhebel. M arbeitet.
Eine Feder 14 ist mit ihrem inneren Ende 14' (Fig. 4) auf Welle 10 befestigt, während ihr anderes Ende 14"mit dem Federgehäuse 15 fest verbunden ist.
Ein auf der Welle 3 sitzendes Kegelgetriebe : 23 steuert eine Umstellvorrichtung 22, weIche durch eine Kupplung 21 so ein-bzw. ausgeschaltet wird, dass die Schaltwelle 5, welche im vorliegenden Falle das die Schaltung unmittelbar bewirkende Glied bildet, in der einen oder andern Richtung gedreht und dadurch eine Vorwärts-oder Rückwärtsschaltung der Hüpfer bewirkt wird.
Der Arbeitsvorgang gestaltet sich wie folgt :
Durch die Drehung der Welle 10 wird die Feder 14 gespannt. Eine Drehung des Federgehäuses 15 wird aber vorläufig durch den mit ihm verbundenen Mitnel'merstift 16 verhindert, der dauernd am Exzenterhebel 13 angreift (vgl. Fig. 5, 6, í) und der seinerseits durch den Nocken der unbeweglichen
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Sperrscheibe 17, an dem er anliegt, an einer Bewegung vorerst verhindert ist.
Erst nachdem das Schaltrad 1 einen gewissen, im voraus bestimmbaren Schaltwinkel überschritten hat, wird durch die mittels der Unrundscheibe 12 veranlasste Abwärtsbewegung des Exzenterhebels 13 dieser aus dem Bereich des ihn sperrenden Nockens gebracht und springt dann infolge der Wirkung der Feder 14, die durch den Mitnehmer 16 auf Hebel 13 übertragen wird, auf den nächstfolgenden Nocken (Fig. 7) der Sperrscheibe 17 über, solcherweise, wie noch erläutert werden soll, den Schalter veranlassend, eine Schaltstufe zurückzulegen.
Bei diesem Vorwärtsschalten wird der Exzenterhebel13 von der Unrundscheibe 12 so gesteuert, dass er in die nächste Sperrstellung gelangt. Die Unrundscheibe 12 verbleibt, nachdem sie das Ausklinken des Exzenterhebel 13 bewirkt hat, in ihrer Stellung, und nur der Hebel 13 wird gedreht. Mit dem Federgehäuse 15 ist das Kegelrad 18 fest verbunden, das die Kegelräder 19, 19'antreiben kann, welche die Drehbewegung der senkrechten Welle 20 bewirken. Die Drehrichtung dieser letzteren ist abhängig von der Stellung der-auf ihr gleitbar aufgebrachten Kupplung 21, welche ihrerseits von der Umstellvorrichtung 22 gesteuert wird und je nach ihrer Stellung die Welle 20'durch das Kegelrad 19 oder ?' drehen lässt.
Auf der Welle 3 ist ein Kegelgetriebe 23 angeordnet mit einer Schaltwelle 24, auf welcher das Schaltkreuz 24'sitzt. Bei der in Fig. 1 vorausgesetzten Drehrichtung (vgl. Pfeilrichtung) ist mittels Kupplung 21 das Kegelrad 19'mit Welle 20 verbunden, und weil das auf der von Kegelrad 11 angetriebenen Welle 10 sitzende Kegelrad 18, wie das Kegelrad 11, immer in der gleichen Richtung gedreht wird, wird die Schaltwalze 5 der mechanisch gesteuerten Hüpfer über das Kegelgetriebe 26 in der Richtung des gezeichneten Pfeiles gedreht.
Es ergibt sich aus dem Vorstehenden, dass ganz unabhängig von der Grösse des Bogenwinkels, um den das Handrad gedreht werden muss, um den Übergang aus einer gegebenen Schaltstellung in eine nächste zu bewirken bzw. ganz unabhängig von dem Zeitaufwand, den der den Schaltapparat Bedienende braucht, um ein mittelbares Schaltorgan, in diesem Falle ein Handrad, aus einer bestimmten Schaltstellung in eine andere zu bringen, durch die Wirkung der in der ersten Phase der Schaltbewegung selbsttätig gespannten Feder 14, die Schaltung vollendet wurde und dass hiebei der Schaltvorgang ein plötzlicher ist.
Die Rückwärtsschaltung wird durch Umkehr der Drehrichtung des Handrades 1 veranlasst.
Dann arbeitet die Klinkenscheibe 9 auf das Kegelrad 8 (vgl. Fig. 3) und das Kegelrad 11 und damit die Welle 10 und die Unrundscheibe 12 werden in der gleichen Richtung wie für die Vorwärtsschaltung angetrieben. In der ersten Phase der Drehbewegung des Handrades, in welcher auch die Feder 141 wie vorher, gespannt wird, wird auch die Kupplung 21 vermittels des durch Welle 3 gesteuerten Kegelgetriebes 23, je nach dem Drehsinne des Handrades 1 umgeschaltet.
In Fig. 3 ist ersichtlich, dass durch das Schaltkreuz 24'der obere bewegliche Anschlag 22"der Umstellvorrichtung 22 aus seiner vorherigen Stellung zurückgeführt wurde. Aus der gezeigten Anordnung wird auch klar, dass eine Weiterdrehung des Handrades 1 in der in Fig. 3 angenommenen Richtung keinen weiteren Einfluss auf die Stellung der Umstellvorrichtung 22 haben kann. Erst bei Umkehr der Drehrichtung des Schaltkreuzes 24'wird bei Auftreffen eines Kreuzschenkels auf den Anschlag 22'eine neue Umstellung bewirkt.
Infolge der solcherweise veranlassten Umlegung der Kupplung 21 übernimmt nunmehr das Kegelrad 19 die Drehung der Welle 20, u. zw. in einer Richtung, die derjenigen für die Vorwärtsschaltung entgegengesetzt ist, mit der Wirkung, dass sich auch die Schaltwelle 5 in anderer Richtung dreht und eine Rückschaltung der Hüpfer erfolgt.
Die Einrichtung lässt sich auch ohne Anwendung eines Exzenters ausführen.
Statt der Einzelschalter kann auch eine Schaltwalze vorgesehen werden.
Die Anordnung, wenn beispielsweise auf die Schaltapparate elektrischer Fahrzeuge angewendet, kann auch so getroffen werden, dass die Antriebsvorrichtung nur auf die Funkenschalter der Schaltanlage arbeitet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Mechanische Antriebsvorrichtung für in beiden Drehrichtungen verwendbare Stufenschalter mit Momentschaltung und zwischen Antrieb und Schaltwalze liegendem Kraftspeicher, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des mit dem Antrieb (1) durch Leergang gekuppelten Sperrgliedes (13) kraftschlüssig und zwangläufig nach einer bestimmten Drehung des Antriebes (1) erfolgt, wodurch jeweils der Stufenschalter um eine Stufe weitergeschaltet wird, unabhängig von dem inzwischen weiter zurückgelegten Wege des Antriebes (1).