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Geschwindigkeitswähler, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Bei dem Geschwindigkeitswähler nach dem Hauptpatente Nr. 94954 erfolgt die axiale Verschiebung einer die Sehaltstangen beeinflussenden Nockenwelle oder Nookenbüchse in die neue Schaltstellung von Hand aus, so lange der alte Gang noch eingeschaltet ist, worauf durch Verdrehung der Nockenwelle vorerst ein Ausschalten des alten Ganges und dann ein Einschalten des neuen Ganges bewerkstelligt wird.
Die Bewegung des Schalthebels bzw. Schaltpedals bewirkt somit in der einen Richtung Lösen der Kupplung, Ausschalten des alten Ganges, Leerlauf und Einschalten des neuen Ganges, während beim Rückgang des Pedals die Kupplung wieder eingerückt wird.
Vorliegender Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, die Verschiebung der Nockenwelle in die neue Stellung durch Beeinflussung einer Feder od. dgl. nur vorzubereiten, die Nockenwelle aber so lange in der dem alten Gang entsprechenden Lage festzuhalten, bis dieser aubgeschaltet ist, worauf erst die Arretierung freigegeben wird und die Nockenwelle selbsttätig in die neue Schaltstellung springen kann, in welcher sie bei der Rückverdrehung den neuen Gang einschaltet. Die Rückverdrehung des Schaltpedals und somit der Nockenwelle in die Anfangslage erfolgt durch Federkraft, u. zw. zweckmässig unmittelbar durch die Kupplungsfeder.
Die Bewegung des Schaltpedals bewirkt mithin in der einen Richtung das Auskuppeln und die Ausschaltung des alten Ganges, wobei gleichzeitig die Arretierung der Nockenwelle gelöst wird und dieselbe durch die vorgespannte Feder in die neue Schaltstellung springt, worauf beim Rückgang des Schaltpedals der neue Gang eingeschaltet und schliesslich auch die Kupplung wieder in die Funktionsstellung gebracht wird.
Das Vorspannen der die axiale Verschiebung der Nockenwelle bewirkenden Feder erfolgt in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch einen an dem Schalthebel für die Nockenverschiebung angelenkten Vorschalthebel, der unter Spannen der Feder mehr oder weniger von dem Schalthebel entfernt wird, welcher ihm erst nach Freigabe der Nookenarretierung in die anfängliche relative Lage wieder folgt.
Durch diese Ausgestaltung wird der doppelte Vorteil erzielt, dass einerseits jederzeit festgestellt werdenkann, welcher Gang gerade eingeschaltet ist (Lage des Schalthebels) und welcher Gang vorgeschaltet ist (Lage des Vorsohalthebels), anderseits, ob der neue Gang bereits in Funktion getreten ist oder nicht, was eine ganz bestimmte relative gegenseitige Lage (im ersteren Falle nämlich gegenseitiges Aufdecken) der beiden Hebel zueinander erkennen lässt.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes erfolgt die Arretierung der Noekenhülse gegen Verschiebung unmittelbar durch den Schubstangenkopf, an welchen sich eine der ausser Gebrauch stehenden Nocken seitlich anlegt und derart der axialen Verschiebung der die Nocken tragenden Hülse so lange einen Widerstand entgegensetzt, bis durch Verdrehung der Nockenwelle die Nocke in Übereinstimmung mit der Durchtrittsöffnung des Sohubstangenkopfes gebracht wird, was erst nach Ausschaltung des vorigen Ganges bei völlig niedergetretenem Pedal der Fall ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Fig. 1 in Seitenansicht und in Fig. 2 in Vorderansicht mit teilweisem Schnitt veranschaulicht. Auf der Kupplungswelle 1 ist eine Hülse 2 verschiebbar aber gegen Verdrehung gesichert, angeordnet. Diese Hülse trägt bei dem veranschaulichten Ausführungs-
Erstes Zusatzpatent Nr. 94955.
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beispiel zueinander versetzt zwei Nocken 3, 3', von denen die eine 3 nach aufwärts, die andere in der gleichen Lage nach abwärts gerichtet ist.
Die mit den Schubstangen 4, 4'verbundenen Köpfe 5 und 5' sind in vorliegendem Falle rahmenartig ausgestaltet, u. zw. derart, dass sie an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten gleichsam Haken bilden, in welche bei entsprechender Verdrehung der Noekenhülse. 2 entweder die Nocke 3 oder 3'eingreift, je nachdem, in welcher relativen Lage sich die Nockenhülse zur Welle 1 befindet. Die Schaltstange 4 steht in bekannter'Weise in Verbindung mit den Schalträdern des Wechselgetriebes. Die Betätigung der Schaltung erfolgt in vorliegendem Falle unmittelbar durch das Kupplungspedal 6.
In der Leerlaufstellung befinden sich die beiden Nocken zwischen den beiden Schubstangenköpfen. 5 und 5', welche Lage in Fig. 2 veranschaulicht ist. Hiebei ist das Pedal in Normalstellung und die Kupplung eingerückt. Durch eine in Fig.. 2 nicht dargestellte Feder wird der gewählte Gang vorgeschaltet, d. h. bei Betätigung des Geschwindigkeitswählers wird die Feder derart beeinflusst, dass sie je nach Bedarf die Nockenhü1se in der einen oder andern Richtung zu verschieben sucht. Diese Verschiebung kann aber nicht stattfinden, da in der Normallage, wie Fig. 1 erkennen lässt, eine der Nocken an dem Hakenteil eines der Schubstangenköpfe anliegt und mithin die Verschiebung der Hülse unmöglich macht.
Wird durch Betätigung des Kupplungspedals 6 unter Ausrücken der Hauptkupplung die Kupplungswelle 1 und mit ihr die Nockenhülse 2 so weit verdreht, bis die am Schubstangenkopf anliegende Nocke in die Achse der hakenförmigen Ausnehmungen der Schubstangenköpfe 5 und 5'zu liegen kommt, so kann die vorgespannte Feder ihre Wirkung ausüben, da die Verriegelung gelöst ist. Es erfolgt nunmehr eine Verschiebung der Hülse 2 auf der Welle 1 um das gewünschte Stück, u. zw. so weit, dass, je nach der Wahl die eine oder andere der Nocken in den einen oder andern Schubstangenkopf einfällt. Wird nun das Pedal losgelassen, so verdreht die Kupplungsfeder die Nockenwelle bzw. Hülse zurück und schaltet den gewählten Gang ein. Erst im allerletzten Teil des Pedalrückganges wird auch die Hauptkupplung bzw. der Motor wieder eingeschaltet.
Die Umschaltung von einer bereits eingeschalteten Geschwindigkeit auf eine andere vollzieht sich in ungefähr derselben Weise. Während der durch Niedertreten des Pedals bewirkten Verdrehung der Welle bzw. der Noekenhülse hat die in der Schaltstellung, also innerhalb des Sehubstangenkopfes befindliche Nocke die betreffende Schubstange 4 oder 4'in der einen oder der andern Richtung verschoben, je nachdem, ob es sich um den Eingriff der nach aufwärts oder der nach abwärts gerichteten Nocke handelte und so den eingeschalteten Gang ausschaltet. In dem Momente, wo das Pedal völlig niedergetreten ist, ist auch die Arretierung freigegeben und die vorgespannte Feder bewirkt in einem Zuge zuerst das Herausziehen der Nocke und dann das Einspringen derselben oder der andern Nocke in die neue Schaltstellung.
Bei dem hierauf durch die Kupplungsfeder bewirkten Rückgang des Kupplungspedals wird nunmehr der neue Gang eingeschaltet. Die Nookenhülse ist in dieser Lage sodann wieder gegen Verschiebung arretiert, da die nicht in der wirksamen Stellung befindliche Nocke oben oder unten an dem zweiten Schubstangenkopf anliegt. Die Arretierung der Nockenbüchse in den alleräussersten Stellungen, d. h. die Begrenzung ihres Hubes in beiden Richtungen erfolgt durch die auf der Welle 1 sitzenden Bunde 14 (Fig. 2) oder die Lager 15 (Fig. 3).
In den Fig. 3 und 4 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Anordnung der Vorschaltfeder veranschaulicht. An der Drehachse des die axiale Verschiebung der Nockenhilse 2 bewirkenden Schalthebels 7 ist ein Vorschalthebel 8 angelenkt, welcher mittels der die selbsttätige Verschiebung der Hülse 2 hervorrufenden Feder 9 mit dem Hebel 7 verbunden ist. In vorliegendem Falle wird diese Feder von einer Blattfeder 9 gebildet, die mit ihrem einen Ende in einem Ansatz 10 des Vorsehalthebels 8 fest gelagert ist, mit ihrem andern Ende in einen drehbaren Butzen 11 des Schalthebels 7 lose verschiebbar eingreift. Der Schalthebel 7 ist durch ein Gestänge 12 mit der Nockenhülse 2 derart verbunden, dass bei Verdrehung des Hebels eine axiale Verschiebung der Hülse 2 auf der Welle 1 hervorgerufen wird.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende : Wird der Vorschalthebel 8 an dem Skalensegment 13 auf den beabsichtigten neuen Gang festgestellt, so erfolgt ein Spannen der Feder 9, welche somit den Schalthebel 7 in dieselbe Lage nachzuziehen sucht. Der Hebel 7 kann aber diesem Zuge nicht folgen, da er in starrer Verbindung mit der Nockenhülse 2 steht und diese in ihrer Lage arretiert ist.
Wird durch Verdrehung der Welle 1 die Nockenhülse 2 freigegeben, so zieht die Feder 9 den Hebel 7 nach, nämlich in die nunmehrige Lage des Vorschalthebels 8, wodurch die Verschiebung der Nockenhülse 2 auf der Welle 1 um das vorgeschaltete Stück in dem einen oder andern Sinne erfolgt. Hiedurch ist die relative Lage zwischen Nocke und Schaltstangenkopi für den neuen Gang gegeben, so dass beim Rückgang der Welle 1 bzw. der Hülse 2 in die Anfangsstellung die Einschaltung des neuen Ganges bewerkstelligt wird.
Je nachdem der Vorschalthebel 8 in der einen oder der andern Richtung verstellt wird, sucht die Feder 9 den Schalthebel 7 in der einen oder andern Richtung zu verdrehen und somit die Nockenhülse 2 nach der einen oder der andern Richtung auf der Welle 1 zu verschieben.Bei der veranschaulichten Konstruktion, nach welcher die Arretierung der Nockenhülse unmittelbar durch den Schaltstangenkopf erfolgt, wäre nun bei falscher Einstellung der Vorschaltung, beispielsweise von Rücklauf auf die II. Geschwindigkeit, folgender Fall möglich : Der Sehubstangenlçopf v dient für die Rücklauf- und 1. Geschwindigkeit, der Schubstangenkopf J'für die IL und III. Geschwindigkeit.
Wenn
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der Rücklauf eingeschaltet ist, so befindet sich die Nocke 3 im Eingriff mit dem Schubstangenkopf 5. Bei ordnungsgemässem Vorschalten auf den Gang I wirkt die Federspannung im Sinne des Pfeiles a, welchem Zuge aber das Anliegen der Nocke 3'an der Innenseite des Schubstangenkopfes 5 entgegenwirkt.
Erst nach entsprechender Verdrehung der Nockenhülse so weit, dass die beiden Nocken 3, 3'in die Verbindungsachse der beiden hakenförmigen Erweiterungen des Schubstangenkopfes 5 zu liegen kommen, wobei die Ausschaltung des Rücklaufes bereits erfolgt ist, kann die Hülse 2 dem Zuge der Vorschaltfeder folgen und es tritt die Nocke 3 aus dem Schubstangenkopf 5, während die Nocke 3'in denselben einfällt.
Die Feststellung der Hülse in dieser neuen Schaltstellung erfolgt durch entsprechende Ausbildung der Welle 1, die nur einen Verschiebungsweg der Hülse innerhalb bestimmter Grenzen freigibt, z. B. durch den Bund 14.
Wenn nun irrtümlich gleich die II. Geschwindigkeit vorgeschaltet wird, so wirkt der Zug in der
Richtung des Pfeiles b und der Verschiebung der Hülse 2 wird kein Widerstand entgegengesetzt, so dass sofort beim Spannen der Feder ein Herausziehen der Nocke 3 aus dem Stangenkopf 5 erfolgt, bevor das
Pedal niedergetreten wird. Es wird nunmehr bei Rückverdrehung der Welle auch die II. Geschwindigkeit eingeschaltet, ohne dass vorher der Rücklauf ausgeschaltet worden wäre. Es sind also zwei Gänge gleich- zeitig eingeschaltet und das Getriebe ist blockiert. Erst durch Rückstellung und neues Schalten kann - diese Fehlschaltung wieder gut gemacht werden.
Dieser gegebenenfalls mögliche Übelstand wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch verhindert, dass die Noekenhülse in der jeweiligen Schaltstellung nach beiden Richtungen hin blockiert wird. Erfindungsgemäss erfolgt dies durch entsprechende Ausbildung unmittelbar des Schubstangenkopfes.
Die Schubstange bzw. deren Kopf5 beschreibt beider Verschiebung eine gerade Bahn, während die Nocke in einer Kreisbahn bewegt wird. Hiedurch wird bei der durch die Verdrehung der Nocke hervorgerufenen
Verschiebung der Schubstange das Nockenende von dem Scheitelpunkt der Hakenkrümmung entfernt.
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um den vorbeschriebenen Differenzbetrag mittels der aufgeschraubten oder aufgenieteten Plättchen 16 abgedeckt.
Das Verschieben der Nocken in die dem vorgeschalteten Gang entsprechende Lage erfolgt dann nicht mehr genau in dem Momente, in welchem sich die Nocken in der Verbindungsachse der beiden Haken des Schaltstangenkopfes befinden ; sondern etwas später, nämlich erst dann, bis sich durch Verdrehung der Nockenhülse der Scheitel der Nocke um den Betrag der Abdeckung der Hakenausnehmung vom
Scheitel des Hakens entfernt hat und über die Kante des Plättchens 16 herausgleiten kann. Hiedurch ist aber gewährleistet, dass die Ausschaltung des alten Ganges sicher bereits vollzogen sein muss, bevor die Nocke aus dem Schaltstangenkopf heraus kann. Es ist also vollkommen ausgeschlossen, dass ein neuer Gang eingeschaltet wird, bevor der alte Gang ausgeschaltet ist.
Bei dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die in entgegengesetzter Richtung ver- laufenden Nocken 3 und 3'gegeneinander versetzt an der Hülse angeordnet, so dass immer nur eine der
Nocken in Eingriff mit dem'Schubstangenkopf kommen kann.
Der gleiche Effekt kann naturgemäss auch durch Umkehrung der Anordnung dadurch erreicht werden, dass die Nocken in einer Ebene liegen, aber die Schubstangenköpfe entsprechend abgekröpft sind, u. zw. derart, dass die beiden Hakenteile nicht mehr in einer Ebene, sondern in zwei zueinander parallelen Ebenen liegen. Eine derartige Anordnung ist schematisch in Fig. 5 (Vorderansicht) dargestellt.
Sie bietet den Vorteil, dass sich zwischen jedem Gang eine Leerlaufstellung für die Nocke befindet, mithin immer nur ganz kleine Verschiebungswege notwendig sind, um auf Leerlauf zu schalten. Die Hantierung mit dem Vorschalthebel milss hier jedoch im Sinne der Markierung auf dem Segmente Fig. 6 erfolgen.
. PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Geschwindigkeitswähler nach dem Stammpatent Nr. 94954, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsverschiebung der die Zahnräder schaltenden, durch einen Fusshebel od. dgl. auch verdrehbaren Nockenhülse (2) od. dgl. durch Beeinflussung einer Feder od. dgl. vorbereitet wird, die Hülse aber so lange in der geschalteten Lage festgehalten bleibt, bis infolge der durch Betätigung des Fusshebels od. dgl. erfolgenden Verdrehung der Hülse der alte Gang ausgeschaltet und hiebei die Arretierung der Nockenhülse gelöst wird, worauf die Nockenhülse durch die Federkraft in die vorbereitete Schaltstellung einspringt und bei ihrer Rückverdrehung bzw. bei dem durch Federkraft od. dgl. erfolgenden Rückgang des Fusshebels od. dgl. den neuen Gang einschaltet.