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Schaltvorrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe von Kraftfahrzeugen
mit elektrischer Vorwählung der Gangschaltung und Auslösung durch Betätigen des
Kupplungshebels Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe
von Kraftfahrzeugen, mit der die Gangschaltung elektrisch vorgewählt und durch Betätigen
des Kupplungshebels bewirkt oder ausgelöst wird.
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Derartige Schaltvorrichtungen sind bekannt. Sie dienen dazu, das Schließen
der elektrischen Stromkreise vorzubereiten, welche den gewählten Gang steuern. Dabei
erfolgt das eigentliche Einrücken des Ganges erst, nachdem der Fußhebel der Leitungskupplung
zum Auslösen derselben betätigt worden ist.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung an Schaltvorrichtungen
der angegebenen Art, wobei diese Schaltvorrichtung noch zusätzlich mit einer Sicherheits-
und Signalvorrichtung verbunden ist.
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Der Vorteil, den die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber anderen
Vorrichtungen der gleichen Art aufweist, besteht im wesentlichen darin, daß die
Anzahl der bewegten Bürsten zur Steuerung des Wechselgetriebes bis auf eine einzige
Bürste vermindert wird, daß ferner die Anzahl der festen Kontakte an dem Gehäuse
bzw. der Wand aus Isoliermaterial praktisch unbeschränkt ist, so daß die Vorrichtung
für eine beliebige Zahl von Gängen verwendet werden kann, und schließlich, daß die
Schaltbewegungen sehr kurzzeitig und mit großer Sicherheit ausgeführt werden können,
weil jede Steuerbewegung aus einer kurzen Verschiebung und Drehung des Steuerhebels
besteht.
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Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung ist in der Weise ausgebildet,
daß die Vorrichtung eine Wand, an der fest und isoliert Kontakte verteilt sind,
die in den elektrischen Steuerstromkreisen liegen, sowie einen beweglichen Kontakt
besitzt, der an einer innerhalb der Wand angeordneten Trommel angebracht ist und
mittels Drehung der Trommel mit den festen Kontakten in Verbindung gebracht werden
kann, wobei Mittel vorgesehen sind, um die verschiedenen gesteuerten Organe des
Vorwählers in bestimmten Stellungen zu verriegeln und um gegebenenfalls die Verbindung
des beweglichen Kontaktes der Trommel mit wenigstens einem der festen Kontakte zu
verhindern.
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In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 schematisch den Vorwähler in Ruhestellung,
Fig. 2 eine Ausführungsform der Steuervorrichtung des Vorwählers, Fig. 3 die Vorrichtung
der Fig. 2 um 90° gedreht, Fig. 4 ein Schema der Anzeigevorrichtung, Fig. 5, 6,
7 eine andere Ausführungsform der Steuervorrichtung des Vorwählers.
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Der Vorwähler umfaßt eine zylindrische Wandung 1 aus Isoliermaterial,
an der sechs leitende Kontaktstücke 2, 2' in Abstand voneinander und in zwei verschiedenen
Höhen angeordnet sind. Jedes Plättchen 2 bzw. 2' liegt in einem bestimmten von mehreren
elektrischen Steuerstromkreisen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Eine
Trommel 3 ist an der Welle 4 fest angeordnet und mit einer Kontaktbürste 5 versehen,
die aus der Trommel 3 vorragt. Das freie Ende der Welle 4 endet in dem Kniestück
6. Die Trommel 3 kann sich um die eigene Achse drehen und kann mittels der Welle
4 axial verschoben werden, indem man auf das Kniestück 6 einwirkt. Die an Masse
liegende Bürste 5 kann auf diese Weise mit jedem der Plättchen 2, 2' in Verbindung
gebracht werden, die an die verschiedenen elektrischen Steuerstromkreise an geschaltet
sind, welche zur Anlage gehören, mit der der Vorwähler verbunden ist. Um den Vorwähler
in seiner Ruhelage bzw. in seinen verschiedenen Arbeitsstellungen zu halten, weist
die Trommel 3 die Längsnuten 7, 8; 9 auf, mit denen eine aus einer Kugel 10 und
einer Feder 11 bestehenden Sperre zusammen, arbeitet. Die Kugel 10 kann in die Nuten
je nach der Drehung der Trommel 3 einrasten.
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In der in der Zeichnung dargestellten Lage, bei der die Kugel in die
Nut 8 einrastet, befindet sich der Vorwäh:ler auf die Gesamtlänge seines axialen
Bewegungsbereiches in Ruhelage; die Bürste 5 steht mit keinem der Plättchen 2, 2'
in Berührung. Wenn, hingegen die Kugel 10 in die Nut 7 oder 9 eingreift,
kann der Vorwähler
in Wirkung treten, wenn die Trommel in drei
verschiedene Stellungen verschoben wird, die den Kontaktstellungen. der Bürste 5
mit den. Plättchen 2, 2' entsprechen, welche in verschiedener Höhenlage engeordnet
sind.
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An der Wandung 1 sind weitere zwei Kontaktplättchen, 21, 21' vorgesehen,
die jeweils mit den Plättchen. 2, 2' fluchten. Die Plättchen 21, 21' sind jeweils
an zwei elektrische Ergänzungsstromkreise angeschaltet, die im Fall der Anwendung
des Vorwählers auf eine Wechselgetriebesteuerung für Kraftfahrzeuge der Verriegelungsstromkreis
und der Entriegelungsstromkreis des Wechselgetriebes sein können. Zum Schließen
der Stromkreise ist ein um die eigene Achse drehbarer Arm 23 vorgesehen; dieser
Arm trägt am einen Ende die Bürste 24, die der Wandung 1 zugewandt ist, während
er am anderen Ende in der Gabel 25 endet, in welche die mit einer Steuerstange 27
fest verbundene Stange 26 eingreifen kann. Die Steuerstange 27 kann ihrerseits in
die beiden Rasten 28, 29 der Trommel eingreifen, derart, daß das Eingreifen der
Steuerstange 27 in die Rasten. 28, 29 erfolgt, wenn die Trommel in solcher Lage
ist, daß die Berührung der Bürste 5 mit den Kontakten 2' bzw. 2 möglich wird, die
z. B. dem Rückwärtsgang und dem 1. Gang des Getriebes entsprechen.
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Wenn die Stange in einer der Rasten 28, 29 liegt, kommt ihr Arm 26
seinerseits in Eingriff mit der Gabel 25 der Stange 29, während, wenn die Stange
27 nicht in die Rasten 28, 29 eingreift, auch der Arm 26 nicht im Eingriff mit der
Gabel 25 steht. Wenn daher die Stange 27 in denn Rasten 28, 29 liegt, so. läßt sich
die Bürste 24 durch Betätigen der Stange im Sinne der in der Zeichnung vorgesehenen
Pfeile in Berührung mit den Plättchen 21, 21' bringen, welche - im Falle, daß der
Vorwähler auf eine Wechselgetriebesteuerung für Kraftfalrzeuge Anwendung findet
- in den elektrischen Stromkreisen liegen, die die Steuerung der Verriegelung und
Entriegelung des Wechselgetriebes in den Stellungen- betätigt, welche dem 1. Gang
und dem Rückwärtsgang entsprechen.
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Der Varwähler ist ferner mit einem Sicherheitsmechanismus versehen,
der aus der Steuerstange 30 besteht, welche den Lappen 31 trägt, um denselben an
eines der Kontaktplättchen 2' zu legen. Im Falle der Anwendung des Vorwählers auf
die Steuerung eines Wechselgetriebes wird die Lage gewählt, welche dem in den Steuerstromkreis
des Rückwärtsganges liegenden Plättchen entspricht. Die Trommel 3 weist ihrerseits
die Zunge 32 auf, die relativ zu dem Lappen 31 derart vorgesehen ist, daß dieser
letztere die Drehung der Trommel in einem bestimmten Sinne verhindert. In dem betrachteten
Fall verhindert der Lappen 31 die Drehung der Trommel 3 in dem Sinne, in welchem
die Trommel die Berührung der Bürste 5 mit - dem Plättchen 2' verursacht, das, im
Steuerstromkreis des Rückwärtsganges liegt. Dies dient dazu, zu vermeiden, daß aus
Unachtsamkeit der Rückwärtsgang eingeschaltet wird. Wie in der Zeichnung dargestellt,
befindet sich die Stange 30 und mithin der Lappen 31 in der Lage, in der das Einschalten
des Rückwärtsganges ausgeschlossen ist. Soll Rückwärtsgang eingeschalt werden, so
braucht nur die Steuerstange 30 in dem durch den Pfeil in der Zeichnung angedeuteten
Sinn geschwenkt zu werden; während dieser Schwenkung hebt sich der Lappen, 31 und
gibt die Drehbewegung der Zunge 32 und mithin auch diejenige der Bürste 5 in beiden
Drehbewegungsrichtungen frei. Daher kann letztere mit dem im Steuerstromkreis des
Rückwärtsganges liegenden Plättchen 2' in Kontakt gebracht werden. Wie bereits vorhin
angedeutet, kann die Welle 4 axial drei Lagen einnehmen und so die Trommel 3 infolge
einer Drehung letzterer in dem einen oder in dem anderen Drehungssinn in Arbeitslage
bringen. Diese Lageänderungen der Welle 4 erfolgen gegen die Wirkung zweier Schraubenfedern;
die eine nach der anderen auf der Welle aufgewunden sind und an ihren einander gegenüberliegenden
Enden 35, 36 an zwei Scheiben 35' und 36' verankert sind, welche mit der Schulter
37 der Welle 4 in Berührung kommen, während die Scheiben 35' und 36' gegen die feste
Wand 38 anliegen.
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Die anderen Enden 39 und 40 der Federn 33, 34 sind an den festen Wänden
41, 42 verankert.
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In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der oben erwähnten Einzelheiten
der Steuervorrichtung des Vorwählers darstellt. Der Teil der Welle 4, der die Schulter
37 aufweist und auf dem die Federn 33, 34 aufgebracht sind, ist in einem Zylinder
43 enthalten, der innen die kreisförmige Schulter 44 aufweist. Gegen diese Schulter
liegen von beiden Seiten die Scheiben 35', 36' an, an denen die Enden 35; 36 der
Federn, verankert sind, während die Schulter 44 den Durchgang der Gleitwelle 4 freigibt.
Die Feder 33 ist am anderen Ende 39 an der festen Wand 41 verankert, während die
Feder 34 an ihrem Ende 40 an der nach dem Zylinderinneren weisenden Einbiegung 43'
verankert ist; diese nach dem Inneren des Zylinders 43 weisende Einbiegung 43' läßt
einen Durchgang für die Welle 4 frei. Der Zylinder 43 ist mit der Wand 41 fest verbunden.
An letzterer und außerhalb des Zylinders 43 ist ein Rohr 44' fest angebracht, das
innen den. Vorsprung 45 aufweist. Ein anderes. Rohr 46 mit einer an der Welle 4
befestigten Handhabe 47 ist gleitbar und um einen bestimmten Winkel drehbar zwischen
dem Rohr 44' und dem Zylinder 43 montiert, und dieses Rohr 46 weist den Schlitz
48 auf, der an beiden Seiten mit Kerben 49, 50, 51 versehen. ist, in denen der feste
Vorsprung 45 einrasten kann. Den Stellungen dieser Kerben, wenn der Vorsprung 45
eingefallen ist, entsprechen die Arbeitsstellungen der Trommel 3 und mithin des
Vorwählers; wenn hingegen der Vorsprung 45 nicht im Eingriff mit den. Kerben steht,
so befindet sich die Trommel in Ruhelage.
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Das. Rohr 44' ist ferner mit einer Ableseöffnung 52 (Fig. 3) versehen,
durch welche sich die Lage des Zylinders 46 und mithin des Vorwählers ablesen läßt,
während letzterer betätigt wird, so daß Fehler bei der Betätigung des Vorwählers
ausgeschlossen sind.
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Der erfindungsgemäße Vorwähler wird ferner mit einer optischen Anzeigevorrichtung
ausgestattet; welche dazu dient, die Arbeits- bzw. Ruhelage der verschiedenen gesteuerten
Organe anzuzeigen. So dient sie beispielsweise in dem hier betrachteten Anwendungsfall
dazu, die Arbeitsstellungen des Wechselgetriebes des Kraftfahrzeuges bzw. die eingeschaltete
Gangart einschließlich des Rückwärtsganges, die Ruhelage sowie die Verriegelung
des Wechselgetriebes anzuzuzeigen.
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Zu diesem Zweck besitzt die in der Zeichnung dargestellte Anzeigevorrichtung
(Fig. 4) 60 verschiedene elektrische Lampen 60', die in, einer Ausnehmung angeordnet
sind, welche im Körper des Vorwählers vorgesehen ist; vor den Lampen sind die verschiedenen
gesteuerten Organe durch Symbole angegeben Beispielsweise bezeichnet 0 die Leerlaufs.tellung
des Wechselgetriebes, I bis V die verschiedenen Gangarten, mit denen, das. Wechselgetriebe
ausgestattet ist, R den Rückwärtsgang, B die Verriegelung des Wechselgetriebes.
Die
verschiedenen Lampen liegen in elektrischen: Stromkreisen, die durch Kontakte 61
geschlossen werden, welche den Synchronisiervorrichtungen entsprechen, die den Gangwechsel
und die Verriegelung des Wechselgetriebes während des Arbeitens der Organe beherrschen.
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In Fig. 5, 6 und 7 ist eine andere Ausführungsform der Steuervorrichtung
des Vorwählers dargestellt, wenn letzterer auf Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen
Anwendung findet. Bei dieser Variante besitzt die Steuervorrichtung einen Sicherheitsmechanismus,
der das zufällige Einschalten, des Rückwärtsganges verhindert und die Einrichtung
ersetzt, die, wie oben erwähnt, aus der Stange 30 mit dem Lappen 31 und dem Vorsprung
32 der Trommel 3 besteht.
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Gemäß dieser Ausführungsform ist die Steuervorrichtung des Vorwählers
in der Hülle 61' angeordnet, in der die mit der Trommel 3 fest verbundene Welle
gleitbar ist und in der sich auch die Federn und die mit denselben zusammen arbeitenden
festen Wände befinden, die den Steuermechanismus bilden.. Die Hülle 61' weist einen,
Schlitz 62 auf, der mit seitlichen Kerben 63, 64, 65, 66, 67, 68 versehen ist, in
die der Steuerhebel eingreift, der aus dem kleinen, mit der Welle 4 verbundenen
Zylinder 69 besteht, derart, daß letzterer und damit auch die Tromme1 3 in die betreffenden
Rückwärtsgang- und Vorwärtsgangstellungen des Vorwählers mitgenommen wird.
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Der kleine Zylinder 69 endet in einem Knopf 70, der am Kopf des kleinen
Zylinders selbst gleitbar an, gebracht und innen an einer Stange 71- befestigt ist,
die mit einer Erweiterung 72 endet, welche durch eine Druckfeder 72' gestützt ist
und nach außen durch zwei Schlitze 73, 74 im kleinen Zylinder 69 vorragt. Entsprechend
der Kerbe 63 und zwar der für die Rückwärtsgangstellung des Vorwählers, sind an
den Seiten der Kerbe zwei Anschläge 75, 76 vorgesehen, die ebenfalls an der Erweiterung
72 zu liegen kommen, wenn sich letztere in normaler Lage befindet, also nicht unter
einer auf den Knopf 70 ausgeübten Druckwirkung steht. Diese Anschläge verhindern
die normale Verschiebung des, kleinen Rohres. 69 in die Kerbe 63 und mithin die
Drehung der Welle 4 und der Trommel in die Rückwärtsgangstellung des Vorwählers.
Um diese Verschiebung zu erzielen, braucht man. nur auf den Knopf 70 zu drücken,
bis die Erweiterung 72 unter die Anschläge 75, 76 gelangt; daraufhin. kann sich
das kleine Rohr 69 frei in die Kerbe 63 bewegen. Während die Verstellung des Steuerhebels
69, 70 in die Vorwärtsgänge in üblicher Weise erfolgen kann, ist die Verschiebung
des Hebels. in die Rückwärtsgangstellung demnach nur dann möglich, wenn man auf
den Knopf 70 drückt.