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Schaltvorrichtung zur wahlweise selbsttätigen oder manuellen Bedienung
eines elektromagnetisch umschaltbaren Geschwindigkeitswechselgetriebes für Fahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung zur wahlweise selbsttätigen
oder manuellen Bedienung eines elektromagnetisch umschaltbaren Geschwindigkeitswechselgetriebes
für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, die zwei elektrische Schaltbereiche
aufweist, von denen der selbsttätige Bereich durch die Tachometernadel gesteuert
ist, während der andere, manuelle Bereich für die Betätigung aller G_ änge @ durch
Druckknopfschalter steuerbar ist.
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Die Stellkräfte an deri Tachometernadel sind jedoch verschwindend
gering;' ,so daß bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (USA.-Patentschrift
1346 151) mit durch die Tachometernadel übertriebenen elektrischen Kontakten und
einem durch Handhebel einstellbaren manuellen Schaltbereich für alle Schaltstufen
die Auslösung' öder das überstreichen von Kontakten infolge deren mechanischen Wider=
Standes zu erheblichen Ungenauigkeiten sowohl in der Geschwindigkeitsanzeige-als
auch in der Steuerung der - Getriebeschaltung; insbesondere zu unberechenbaren Streuungen
bei letzterer führen kann. Dies gilt selbstverständlich auch für eine andere bekannte,
selbsttätige Schaltvorrichtung (französische Patentschrift 1115 770) mit
Tachometernadelkontakt, bei der ein Teil der Schaltstufen durch-Druckknopfschalter
manuell einschaltbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Mangel zu beseitigen. Erfindungsgemäß
wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, bei der die Tachometernadel mit
einer reflektierenden Scheibe oder einer Abdeckblende für fotoelektrische Zellen
einer an sich bekannten lichtelektrischen Steuerung verbunden ist.
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Die hierdurch erreichte trägheitslose und widerstandslose Steuerung
vermeidet die Nachteile der oben geschilderten bekannten Vorrichtungen.
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Eine lichtelektrische Steuerung in Fahrzeugen ist für die Feldregelung
des Hauptgenerators eines brennkraft-elektrischen Antriebes bekannt (deutscha Patentschrift
742 582), wobei zwei fotoelektrische Zellen für je eine Drehrichtung des zugehörigen
Stellmotors durch eine verschiebbare Blende steuerbar sind und die Blende mit der
Regelstange für die der drehzahlgeregelten Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraftstoffmenge
gekuppelt ist. Hierdurch wird die Spannungs- und Stromabgabe des Hauptgenerators
an die eingestellte Drehzahl- und Leistungsstufe der Brennkraftmaschine angepaßt
und während des Betriebes auf einen konstanten Wert geregelt. Hinsichtlich Aufgabe
und Ausbildung weicht diese Vorrichtung daher im ganzen erheblich von der Erfindung
ab. Zur manuellen Betätigung ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen,
verstellbare Abdekkungen, wie Blenden, für die fotoelektrischen Zellen anzuordnen.
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Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den Patentansprüchen unter
Berücksichtigung der unmittelbaren .Erläuterungen ihrer Merkmale in der Beschreibung.
Darüber hinausgehende Teile der Be-Schreibung und Zeichnung dienen lediglich dem
Verständnis der zugrunde liegenden Gesamtvorrichtung, ohne einen Bestandteil der
Erfindung zu bilden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in Anwendung
für zu schaltende Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen mit vier Vorwärts-und einem
Rückwärtsgang dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Ansicht des Gehäuses eines
Geschwindigkeitsanzeigers mit kreisförmiger Skala und Druckknopfschaltern, F i g.
2 dasselbe Gerät, wobei das Gehäuse entfernt ist und Abdeckblenden von der Tachometernadel
getragen sind, F i g. 3 einen Querschnitt durch einen ähnlichen Geschwindigkeitsanzeiger,
wobei die Tachometernadel an Stelle der Abdeckblende eine reflektierende Scheibe
trägt und die Einzelheiten der Druckknopfschalter dargestellt sind, F i g. 4 ein
Schaltbild der von den Druckknopfschaltern betätigbaren Kontakte,
F
i g. 5 wieder eine andere Ausführung des Geschwindigkeitsanzeigers im Horizontalschnitt
mit kreisbogenförmiger Skala und Abdeckblende, F i g. 6 und 6 a Ausführungen mit
rechteckiger Skala, F i g. 7 und 7 a im Vertikalschnitt und in Ansicht eine weitere
mögliche Form und Anordnung der Abdeckblenden, F i g. 8 und 8 a im Vertikalschnitt
und in Ansicht eine Ausführung mit einer länglich geformten Lichtquelle und F i
g. 9 ein Schaltschema einer Verstärkungseinrichtung mit einem Transistor.
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In F i g. 1 und 2 sind die Tachometernadel eines Geschwindigkeitsanzeigers
mit 1, die fotoelektrischen Zellen mit 2 und eine von der Tachometernadel l getragene
- Abdeckblende mit 3 a bezeichnet. Die Form der Abdeckblende 3 a ist so gewählt,
daß bei Freilegung .einer Zelle 2 die nächste von dieser Abdeckblende erreicht wird,
und zwar in einer Zeit, die zum Ansprechen der elektromagnetischen Steuerung des
Wechselgetriebes ausreicht. Auf dem Instrumentenbrett des Fahrzeuges ist eine beleuchtete
Anzeige für die Geschwindigkeitsbereiche vorgesehen, die den Druckknopfschaltern
entspricht. 4 sind zwei weitere Abdeckblenden, die näher und beiderseits der Drehachse
der Tachometernadell sitzen und einen weiteren Steuervorgang bewirken. Die Abdeckblenden
3 a und 4 liegen in nicht dargestellten Lichtwegen, um je nach Stellung
der Tachometernadel die Zellen 2 zu beaufschlagen oder nicht. 5 ist
eine bewegliche Scheibe, die die fotoelektrischen Zellen 2 trägt und die mfan verstellen
kann, um wahlweise die Drehzahlbereiche des Motors von dem niedrigsten bis zum höchsten
zu erreichen und dadurch die Umschaltpunkte für das Wechselgetriebe zu beeinflussen.
6 ist ein Betätigungshebel für die bewegliche Scheibe 5; 7 ist eine Reihe der erwähnten
Druckknopfschalter, die im unteren Teil des Instrumentengehäuses eingefügt ist.
Es sind sieben Druckknopfschalter 7 vorgesehen, die mit Symbolen für die verschiedenen
_ Schaltbereiche bzw. die Schaltstufen versehen und durch Wände voneinander getrennt
sind, um eine Falschbedienung durch gleichzeitiges Drücken zweier benachbarter Druckknopfschalter
zu verhindern. Zur Einschaltung des- manuellen Bereiches drückt man auf. den Druckknopfschalter
M, worauf der gegebenenfalls eingedrückte Druckknopfschalter A für selbsttätige
Schaltung herausspringt; man kann dann zur weiteren manuellen Steuerung der gewünschten
Schaltstufe des Wechselgetriebes einen der fünf Druckknopfschalter AR, 1, 1I, 11I,
IV drücken, wobei jedesmal der vorherbetätigte herausspringt.
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In der Darstellung der in verschiedenen Einzelheiten abweichenden
F i -g. 3 ist die Tachometernadel 1, eine fotoelektrische Zelle 24 und eine reflektierende
Scheibe 3 an der Tachometernadel 1 zu erkennen, wobei die letztere durch eine glänzende
Fläche gebildet ist, die das durch eine Lampe 25 und einen Parabolspiegel
26 erzeugte Lichtbündel reflektiert; 5 ist die bewegliche Scheibe, die durch
den Betätigungshebel 6 einschließlich der Zellen 24 mit Lampe 25 und Parabolspiegel
26 bewegt werden kann; 8 ist eine Halterung für die in F i g. 3 mit 14 bezeichneten
Druckknopfschalter, 9 das Deckglas des Instrumentes, 10 die Lagerung der Druckknopfschalter
14 für die manuelle Steuerung, 11 die Feder der Raste 12; 13 die Feder des Druckknöpfscbältdr@
14, 15 der Haken, der nach Eindrücken des Druckknopfschalters 14 mit - der Raste
12 zusammenwirkt, 19 ein Kontakt, der eine Lamelle 17 mit der Masse des Druckknopfschalterlagers
dann verbindet, wenn fier Druckknopfschalter 14 gedrückt wird; dieser K02-- "' takt
bewirkt die Einschaltung der gewünschten Schaltstufe, worauf die Kennlampe 16 aufleuchtet;
der Stromkreis des folgenden Druckknopfschalters schließt sich nur, wenn der entsprechende
Druckknopfschalter den Kontakt der Lamellen 17 und 18 schließt. Es ist noch ein
besonderer Betätigungsknopf vorgesehen, der auf die Rasten 12 einwirken kann, um
alle Druckknopfschalter zu lösen und die Einrichtung in die Nullstellung zu bringen.
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F i g. 4 zeigt ein von F i g. 3 hinsichtlich der Lamellenausbildung
abweichendes Schaltschema bei eingeschaltetem DruckknopfschalterN, wobei der Druckknopfschalter
A herausgesprungen ist. Für jeden der fünf Druckknopfschalter AR, I, Il, III; IV,
bleibt ein Kontakt 17 a so lange in einer indifferenten Stellung, bis der entsprechende
Druckknöpfschal'ter gedrückt ist. Wenn der Druckknopfschalter I. gedrückt wird,
fließt der Strom durch die zugeordndte mittlere Lamelle . zu ihrem Kontakt
17 cl; dann über einen Kontakt 19 a zur Erregung des Elektromagneten
der ersten Schaltstufe des Wechselgetriebes: Die anderen Stromkreise, - die durch
gleiche Anordnurigen steuerbar sind, sind unterbrochen. Durch eine Halterung 20
sind alle Kontaktlamellen isoliert; m ist der Masseanschluß. - .
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In einer weiteren Ausführungsförzn nach F i g. 5 stellt 21 -ein Empfängerrad'
des Geschwiiidfgkeifsanzeigers dar, das magnetisch oder mechanisch von einem auf
einem Antriebselement 27 sitzenden Ge= berrad 28 beeinflußt ist, 22 ist die Tachometernadel
und 23 eine scheibenförmige Abdeckblende, die auf dem Empfängerrad 21 befestigt
ist und vor die fotoelektrischen Zellen 24 treten kann; 25 sind die Lampen mit den
Parabolspiegeln 26, deren Brennpunkt mit den Zellen 24 zusammenfällt. Jede Lampe
25 mit dem dazugehörigen Parabolspiegel 26 sitzt in einer abnehmbaren Kappe.
Die gleichen Elemente sind an dem Geschwindigkeitsanzeiger auf der linken und rechten
Seite der Zeichnung, umgekehrt angeordnet, zu erkennen; 29 ist das Lager für das
Antriebselement 27.
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F i g. 6 zeigt einen Geschwindigkeitsanzeiger mit einer horizontalen
Skala, welche vertikal durch ein Parallelogramm gehaltene Tachometernadel 22 a überstreicht,
wobei die Abdeckblende 3 b von der Tachometernadel 22 a getragen wird;
5 a ist ein der beweglichen Scheibe 5 aus F ig. 2 funktionell entsprechender
Läufer, mit dem die Stellungen der der von ihm getragenen fotoelektrischen Zellen
2 bezüglich der festen Gerätemarkierungen verändert werden können; 6 a ist der -Betätigungshebel
des Läufers. 5 a.
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F i g. 6 a zeigt eine andere Form mit Parallelogrammführung der Tachometernadel
22 b, durch die die vertikale Lage der Tachometexnadel 22 b gesichert ist; 21 ist
wieder das Empfängerrad, durch das der eine der beiden Parallelogrammarme betätigt
wird, die durch einen Lenker 30 miteinander verbunden sind. Die Abdeckblenden für
die fotoelektrischen Zellen 24 sind entweder auf der Tachometernadel 22 b, auf den
Armen des Parallelogramms oder auf dem Lenker 30 angebracht.
F i
g. 7 und 7 a veranschaulichen in Schnitt und Ansicht eine der F i g. 5 ähnliche
Ausführung, wobei gleiche Teile beider Ausführungen dieselben Bezugszeichen haben.
Im oberen Bereich von F i g. 7 und 7 a ist eine doppelte Abdeckung des Lichtbündels
durch Abdeckblenden 23 a vorgesehen, die aus konzentrischen Zylinderabschnitten
bestehen, welche von einer mit dem Empfängerrad 21 verbundenen " Scheibe getragen
sind und, wie F i g. 7 a zeigt, sich i über denselben Winkelbereich erstrecken.
Diese Abdeckungen wirken zwischen Lampe 25 und Parabolspiegel 26 sowie zwischen
Lampe 25 und fotoelektrischer Zelle 24. Die Zelle 24 und der Parabolspiegel 26 können
auch im Platz miteinander vertauscht sein. Was den anderen Teil der Anordnung betrifft,
so ist im unteren Bereich von F i g. 7 und 7 a eine @, Öffnung 23 b der erwähnten
Scheibe zu erkennen, die die Abdeckung des Lichtbündels und die Lichtbeaufschlagung
einer weiteren Zelle bei einer bestimmten Stellung der Scheibe sichert.
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F i g. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform im Vertikalschnitt unter
Verwendung einer einzigen Lichtquelle 25 a länglicher Form (deren Längsrichtung
sich auf die Zeichenebene zu erstreckt), deren " Lichtstrahlen über den Parabolspiegel
26 zu einem Planspiegel 33 reflektiert werden, dessen Stellung "durch seine
Halterung 34 einstellbar ist; 31 ist ein abnehmbares Gehäuse, das an der Blechwand
32 des Geschwindigkeitsanzeigers befestigt ist; die fotoelektrische Zelle 24 ruht
auf einem Support 35 aus durchsichtigem Kunststoff oder einem sonstigen beliebigen
Isoliermaterial. Eine Abdeckblende 23 c ist von dem 'Empfängerrad 21, mit dem die
Tachometernadel 22 '# verbunden ist, getragen. 36 ist ein Transistor zur 'Verstärkung
des Steuerstromes. F i g. 8 a zeigt eine 'Ansicht der Abdeckblende 23 c von
F i g. 8, die beispielsweise aus Karton oder einem anderen leichten und dichten
Material besteht und mit einer Aussparung 37 zur Beaufschlagung der Zellen 24 bei
einer 'abestimmten Stellung der Abdeckblende 23 c versehen ist. Am Umfang der letzteren
können noch weitere bogenförmige Ausschnitte vorhanden sein, die mit anderen Zellen
zusammenwirken, um weitere gegebenenfalls bei der Kraftübertragung erforderliche
Vorgänge zu steuern. In F i g. 9 ist ein Schaltschema für die Verstärkung des Steuerstromes
aus der fotoelektrischen Zelle 24 mittels eines Transistors 36 dargestellt, von
dem aus die weiteren Schaltmittel des Wechselgetriebes gesteuert oder betätigt werden.
r1 bis r4 sind für das Transistorschaltschema notwendige Widerstände. Der Strom
wird plusseitig an die Punkte A und S angeschlossen; m ist die Masse.
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Innerhalb des manuellen Schaltbereiches ist es auch möglich, in nicht
dargestellter Weise die Druckknopfschalter mit verstellbaren Abdeckungen oder Blenden
für die fotoelektrischen Zellen zu verbinden.