DE2021598A1 - Taxameter mit wechselweise weg- oder zeitabhaengiger Einwirkung auf das Fahrpreisanzeigegeraet - Google Patents

Description

28.4.1970 070/Sche/ho Aktes 1237

KIENZLE APPARATE GMBH, VILLINGEN/SGHWARZWALD

Taxameter mit wechselweise weg- oder zeitabhängiger Einwirkung auf das Fahrpreisanzeigegerät

Die Erfindung betrifft einen Taxameter mit einer über stufenlose Einwegkupplungen wechselweise weg- oder zeitabhängig antreibbaren gemeinsamen Welle für die Fortschaltung des Fahrpreisanzeigegerätes.

Bekannterweise geht bei der Berechnung einer Dienstleistung eines Taxifahrzeuges die gefahrene Wegstrecke oder eine Zeit in die Berechnung des Fahrpreises durch den Taxameter ein. Zurückgelegte Wegstrecken und die sogenannten Wartezeiten kommen summiert als Fahrpreis zur Anzeige. Zu diesem Zweck wirken ein Wegstrecken- und zeitabhängiger Antrieb gleichzeitig auf eine Welle, in der Fachsprache Hubradwelle genannt. Der Wegantrieb auf die Hubradwelle erfolgt über Untersetzungsgetriebe und schaltet entsprechend der einmal festgelegten Tarifstrecke das Anzeigewerk um eine Einheit weiter. Desgleichen wirkt auch gleichzeitig der Zeitantrieb über getriebliche Verbindung gemäß dem festgelegten Zeittarif ebenfalls auf die Hubradwelle und dient gleichfalls dem Zweck der Fortschaltung des Preisanzeigewerkes. Beide Antriebsbewegungen wirken über die jeweils auf der Hubradwelle angeordneten Einweg-Kupplungen derart auf diese ein, daß immer nur die schnellere der Antriebsbewegungen die Hubradwelle in eine Preisbewegung versetzt. Zeitfortschalt- und Wegstreckentarife stehen in einem gewissen Verhältnis zueinander, sodaß unter-

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halb einer bestimmten Geschwindigkeit, der sogenannten Grenzgeschwindigkeit also sowohl bei Stillstand als auch relativ langsamer Fahrt des Fahrzeuges, nur Zeittarife in die Berechnung des Fahrpreises eingehen. Oberhalb der Grenzgeschwindigkeit werden dann nur Wegstreckentarife registriert. Dieses Maß der Grenzgeschwindigkeit ergibt sich automatisch aus den örtlich festgelegten Werten, der Wartezeit- und Wegstreckentarife. Es wird demnach an das Gerät die Forderung gestellt, an der Schnittstelle der beiden tarifbedingten Antriebsdrehzahlen eine exakte Umschaltung auf die jeweils schnellere Antriebsbewegung auszuführen, wobei diese je nach Fahrverhalten sowohl vom Zeitantrieb als auch vom Wegstreckenantrieb kommen kann.

Bei allen bekannten Taxametern ist für den Zeitantrieb entweder ein Uhrwerk vorgesehen oder aber ein äquivalenter impulsförmiger Antrieb eines aufgrund einer bestimmten Impulsfolge gespeisten Elektromagneten.

Bei der Verwendung von Uhrwerken als Zeitgeber handelt es sich um Laufwerke in der herkömmlichen Bauart mit sogenannten Hemmreglern. Ein derartiger Zeitantrfeb übermittelt der Hubradwelle eine intermittierende, impulsförmige Bewegung. Das bedeutet aber, daß der Bewegungsverlauf des Zeitantriebes gekennzeichnet ist durch eine Bewegungsphase, das ist eine die Hubradwelle antreibende Phase, und eine darauffolgende Pause,

während welcher keine Antriebsbewegung erfolgt. Unterhalb der Grenzgeschwindigkeit wird also während des Pausenintervalls des Zeitantriebes der Wegstreckenantrieb auf die Hubradwelle wirken, was ein genaues Meßergebnis erheblich verfälscht. Die Hubradwelle wird also bei einer Fahrweise unterhalb der Grenzgeschwindigkeit Preis- und Wegstrecken auf die Preisanzeige übertragen.

Das gleiche Ergebnis gilt auch für den Bereich oberhalb der Grenzgeschwindigkeit, weil die Amplituden der Zeitimpulse weit in den Bereich der Wegstreckenregistrierung reichen, also auch hier zu dem Wegstreckenantrieb sich eine den Hubradwellenantrieb beschleunigende Phase des Zeitimpulses addiert.

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Außerdem ist bei der Verwendung von Hemmreglern als Zeitgeber eine Änderung des Zeittarifes immer mit dem Problem verbunden, bei gleichbleibender Antriebskraft die Ganggenauigkeit des Zeitgebers aufrecht zu erhalten. Durch eine Änderung des Zeittarif es wird auch die Änderung des Getriebes zwischen'Gangregler und Hubradwelle erforderlich, womit sich auch die auf den Anker wirksam werdende Antriebskraft verändert. Die Folge hiervon ist, daß der Regler vielfach zum Nachgehen oder Prellen neigt.

Ein anderer zeitabhängiger Antrieb für Taxameter ist bekannt geworden durch die deutsche Auslegeschrift 1 206 188. Dort ist es ein von einer konstanten Impulsfolge gespeister Elektromagnet, der als Zeitantrieb auf die Hubradwelle wirkt. Es handelt sich auch hierbei wiederum um einen intermittierenden Antrieb der Hubradwelle seitens der Zeitkomponenten. Die Folge ist, daß über den gesamten Bereich die Schaltbewegung . des Zeitantriebes während der Impulsphase schneller als die Drehbewegung ist, die als fahrgeschwindigkeitsabhängige Komponente auf die Hubradwelie wirkt. Das Ergebnis ist wiederum eine Addition von Weg und Zeit über den gesamten Funktionsbereich. Um dies zu verhindern bzw. um den dadurch entstehenden Fehler zu kompensieren wurde zwischen Zeitimpuls— geber und Hubradwelle eine zusätzliche Mitnehmerkupplung auf der Basis einer Stiftschlitzverbindung eingebaut. Bei fahrendem Fahrzeug, also bei Wegstreckenantrieb, eilt die Schlitzscheibe während der zeitseitigen Fortschaltpauseti um ein gewissen Betrag voraus. Folgt nun der an sich schnellere Fortschaltimpuls, so durchläuft der Stift in der Schlitzscheibe zunächst einen . Leerweg, und nur noch ein Teil der Impulsbewegung wirkt mitnehmend auf die Hubradwelle. Hier die richtige Länge des Schlitzes, und zwar für eine Vielfalt an möglichen Tarifbereichen, zu finden ist sehr problematisch. Diese Lösung wird daher immer nur näherungsweise die unvermeidbaren Fehler kompensieren.

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Auch durch die Verwendung eines Synchronmotors ist man nicht in der Lage die Fehlerquelle vollständig auszumerzen; denn die laufcharakteristik des Synchronmotors stellt nichts anderes dar, als ein mit der Frequenz der Spannungsquelle gesteuerter Schrittschaltmotor. Wohl kann der Fehler herabgemindert werden, es verbleibt aber dennoch soviel Welligkeit in der Laufcharakteristik, daß als Folge der Umschaltpunkt (der Zeit- Weg-Wechsel und umgekeM) über den gesamten Bereich der Amplitude der Welligkeit wandern kann. Dies führt ebenfalls zu Fehlregistrierung und kann durch keine Kompensationsmittel ausgeglichen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Nachteile und Fehlerquellen zu beseitigen, und von den beiden Antriebskomponenten durch punktförmige Umschaltung die jeweils schnellere Bewegung allein wirksam werden zu lassen.

Sie Erfindung besteht darin, daß der zeitabhängige Antrieb aus einem Motor mit kontinuierlicher, gleichförmiger Laufeigenschaft besteht, dessen konstante Laufbewegung unterhalb einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit über Getriebeteile auf die gemeinsame Welle für die Fahrpreisfortschaltung wirkt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht die zeitabhängige Antriebskomponente, um einen exakten Gleichlauf zu erzielen, aus einem kollektorlosen, elektronisch drehzahlgeregelten Gleichstrommotor.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel mit den Teilen eines Taxameters gezeigt, die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung unmittelbar in Verbindung stehen.

Fig. 1 zeigt den getrieblichen Zusammenhang der Einwirkungen der beiden Antriebskomponenten auf das Preisanzeigemittel.

Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung des Fahrverhaltens und deren Auswirkung auf die Antriebsmittel der Anzeigefortschaltung.

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Auf einer Hubradwelle 1 sind zwei Einweg-Kupplungen 2 und 3 angeordnet, die die Hubradwelle 1 mit einem Zeitantrieb 4 und einem Wegantrieb 5 getrieblich verbinden. Am rechten Ende der Hubradwelle 1 sitzt verdrehfest mit der Welle 1 verbunden ein Hubrad 6 und wirkt auf eine Gleitrolle 7, die drehbar auf einem Bolzen 8 im Portschalthebel 9 lagert. Per Portschalthebel 9 ist um einen gestellfesten Lagerbolzen 10 verschwenkbar und wird durch eine Zugfeder 11 über die Gleitrolle 7 in ständiger Auflageposition auf der Peripherie des Hubrades 6 gehalten, derart, daß bei einer Drehbewegung der Hubradwelle'1 der Portsehalthebel 9/ eine oszillierende Bewegung ausführt. Außerdem ist am Portschalthebel 9 drehbar angeordnet eine Portsehaltklinke 12 vorgesehen, die im Eingriff steht mit einem Portschaltrad 13. Das Portschaltrad 13 sitzt verdrehfest auf einer Welle 14 in gleicher Weise wie eine Zahlenrolle 15» die der Preisanzeige dient.

Die Wirkungsweise der Einweg-Kupplungen 2 und 3 ist an sich bekannt. Sie wirken im gezeigten Beispiel so, daß die Hubradwelle 1 nur im Gegenuhrzeigersinn angetrieben werden kann und gleichzeitig so, daß der Wegantrieb 5 und der Zeitantrieb 4 sich gegenseitig nicht störend beeinflussen. Der Kurvenkörper 16 ist mittels Schrauben 17 mit einem Zahnrad 18 fest verbunden · und lagert lose auf der Hubradwelle 1. Ein zylindrischer Käfig 19, der mittels Stift 20 verdrehfest mit der Hubradwelle verbunden ist, umhüllt den Kurvenkörper 16. Die getriebliche Mitnahmeverbindung in die eine wirksame Drehrichtung zwischen dem Zahnrad 18 und dem Kurvenkörper 16 einerseits und dem Käfig 19 andererseits wird hergestellt indem sich Rollen 21 unter dauernder Druckfederwirkung 22 in den keilförmigen Zwischenraum zwischen Käfiginnenwand und Kurvenkörperperipherie drücken und so jederzeit einen schlupffreien Mitnahmeeffekt erzielen. Die Lage der Druckfedern 22 wird gewährleistet durch einen Pederkäfig23. Ton gleichem Aufbau und gleicher Wirkungsweise ist auch die Einweg-Kupplung 3.

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Das Zahnrad 18 der Einweg-Kupplung 2 steht über die Zahnräder 24, 26 auf der Welle 25, ein Untersetzungsgetriebe bestehend aus den Zahnrädern 27» 28 auf dem Lagerzapfen 29, weiter über das Zahnrad 30 und das Schneckenrad 32 auf der Welle 31 in Antriebsverbindung mit der Schnecke 33 auf der Motorwelle 34 des Motors 35»

Der Wegantrieb gliedert sich auf in folgende Teile: Über eine in den meisten Fällen biegsame Welle 36 überträgt sich die Drehzahl eines Fahrzeugrades direkt und wegstreckenabnängig auf ein Anpassungsgetriebe 37. In letzterem erfolgt die Angleichung der wegabhängigen Eingangsdrehzahl entsprechend des Tarifes auf die Fortschaltdrehzahl der Registriermittel. Am Ausgang des Anpassungsgetriebes 37 setzt sich der Kraftfluß fort über die Abtriebswelle 38 und das Zahnrad 39 und wirkt direkt auf den Zahnkranz 40 der Einweg-Kupplung 3. Von hier ab wird der Kraftfluß differenziert nach der größeren Drehzahl bzw. Antriebsgeschwindigkeit auf die Hubradwelle 1 wirksam, die ihrerseits das Preisanzeigemittel 15 antreibt.

Der Vorgang eines Funktionsablaufes in einem Taxameter gemäß der erfindungsgemäßen Ausführung ist in Fig. 2 in vereinfachter graphischer Darstellung aufgezeigt. Es sind in Richtung der Abezisse die Zeiteinheiten, während welcher eine Fahrt durchgeführt wird, aufgetragen» Auf der Ordinate sind die Einheiten, beispielsweise in Umdrehungen pro Minute, der beiden wechselweise auf die Hubradwelle wirkenden Antriebskomponenten nämlich die des wegstreckenabhängigen und des zeitabhängigen Antriebes aufgetragen» Es bedeuten die gestrichelte Linienführung a (über die Punkte A, B, 0, P) das graphisch dargestellte Verhalten des erfindungsgemäß angewandten Zeitantriebes an der Einweg-Kupplung 2. Die strichpunktierte Linienführung b (über die Punkte C, E, F bis H) dagegen gibt das Charakter!stikum des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges von der Anfahrt bis zum Stillstand wieder, wie es an der Einweg-Kupplung 3 wirksam wird. Schließlich zeigt die ausgezogene linie c das Ergebnis der aus den Geschwindigkeiten der beiden Antriebekomponenten resultierenden, auf die jeweils schnellere

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Drehzahl hin orientierten Geschwindigkeit der Hubradwelle, die letztlich dem direkten Antrieb der Preisanzeigemittel dient.

Es beginnt also demnach die Registrierung mit der Erteilung ~&es Auftrages beim Einschalten des Taxametergerätes. Im Gerät selbst wird der Start des Zeitantriebes ausgelöst im Punkt A, wobei sich dieser nach steilem Anstieg in B sofort auf die konstante Laufdrehzahl des Zeitantriebes einstellt, die sich graphisch als exakt parallele Linie zur Abszisse verhält. Dieser Äquidistanten zur Abszisse entspricht aber auch eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit in der Fachwelt " Grenzgeschwindigkeit ⁿ genannt. Mit dem Start des Fahrzeuges beginnt bei der Geschwindigkeit O in G die entsprechend der Beschleunigung mehr oder weniger steil ansteigende Fahrcharakteristik b. Mit zunehmender Fahrbeschleunigung nähern sich die Drehzahlen beider Antriebskomponenten dem Schnittpunkt D, wo sie sich völlig gleich sind. Bis zu diesem Zeitpunkt folgte die Hubradwelle 1 exakt der über Einweg-Kupplung 2 übermittelten Bewegung, während die Einwirkung seitens des wegabhängigen Antriebes über Kupplung 3 ohne Einfluß blieb. Bei weiter steigender Fahrbeschleunigung übernimmt im Kreuzungspunkt D der wegstreckenabhängige Antrieb B durch punktförmig einsetzenden Mitnahmeeffekt seitens der Einweg-Kupplung 3, die weitere Fortbewegung der Hubradwelle 1 und behält diese Eigenschaft oberhalb der Grenzgeschwindigkeit bzw. oberhalb der zeitabhängigen Antriebsdrehzahl bei.

In gleicher Weise findet auch bei fallender Fahrgeschwindigkeit eine der Exaktheit des Schnittpunktes zweier Linien in einer Ebene entsprechende Umschaltung K der Wirksamkeit der Antriebskomponenten statt.

Es ist mit dem erfindungsgemäßen Einsatz eines kontinuierlich gleichlaufenden Zeitantriebssystemes damit möglich, eine scharfe Trennungslinie zu ziehen zwischen zeitabhängiger und wegstreckenabhängiger Registrierung einer Dienstleistung durch 'Taxametergeräte. Dies besagt, wie auch Figur 2 veranschaulicht, daß Fahrweisen knapp über (Zone G - H),im (Zone I-K) oder

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wenig unter (Zone L-M) der Grenzgeschwindigkeit eindeutig über die Jeweiligen Schnittpunkte hinaus dem Einfluß des nur wegstreckenabhängigen, des gleichzeitig beidseitigen, oder des nur zeitabhängigen Antriebes unterworfen sind.

Die Erfindung beseitigt also die grundsätzlich der bisher bekannten Technik anhaftende Schwierigkeit, den zeitseitig üblichen, impulsförmigen Antrieb an bestimmter Stelle durch eine kontinuierliche Bewegung seitens des Wegantriebes überholen zu lassen. Dies ist schon vom Prinzip her nicht möglich, da der fließende fahrstreckenabhängige Bewegungsverlauf die Zeitimpulse über deren gesamte Amplitude zu schneiden vermag und als Folge die wechselseitige Umschaltung auf die beiden Antriebskomponenten auch über die gesamte Zeitimpulsamplitude streut. Es sind auch keine Kompensaüonsmittel bekannt, die die dadurch entstehenden Meßabweichungen mit der Präzision der erfindungsgemäßen Lösung zu kompensieren imstande wären.

So gesehen bleibt auch die Anwendung eines Synchronmotors weit hinter den Vorteilen des erfindungsgemäß angewandten elektronisch auf kontinuierlichen Gleichlauf gesteuerten Motors als Zeitantrieb zurück. Gründe hierfür sind die nicht restlos zu beseitigende Welligkeit der Laufeigenschaft eines Synchronmotors, .die sich bekanntlich ausschließlich nach der Frequenz der Spannungsquelle richtet. Sein Verhalten im Zusammenhang als Zeitgeber im Taxameter und insbesondere zur Einhaltung einer exakten, wechselseitigen Umschaltung in Wegstrecken- oder Zeitabhängigkeit an der Schnittstelle der Grenzgeschwindigkeit ist kaum besser geeignet, als das eines gewöhnlichen Schrittschaltmotors.

Des weiteren besitzt der erfindungsgemäß motorische Zeitan- · trieb den bedeutenden Vorzug, daß er aufgrund einer günstigen Drehmomentlage den gesamten Tarifbereich an vorkommenden Zeiteinheiten überdeckt, während zum gleichen Zwecke auf der Basis von mechanischen Uhrwerken eine Mehrzahl an verschiedenen Hemmreglern und Aufzugskraftspeieher erforderlich waren.

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Der sehr leise laufende motorische Antrieb vermeidet störende Geräusche, insbesondere entfallen das bei mechanischen Zeitwerken übliche unvermeidbare Ticken sowie die Aufzugsgeräusche der Kraftspeicher. Da der motorische Antrieb keinerlei Wartung bedarf, verspricht die erfindungsgemäße Anordnung eine sehr viel höhere und störungsfreiere Lebensdauer.

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Taxameter mit einer über stufenlose Einweg-Kupplungen wechselweise weg- oder zeitabhängig antreibbaren gemeinsamen Welle für die Portschaltung des Fahrpreisanzeigegerätes ,dadurch gekennzeichnet, daß der zeitabhängige Antrieb 4 aus einem Motor 35, mit kontinuierlicher gleichförmiger Laufeigenschaft besteht, dessen konstante Laufbewegung unterhalb einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit über öetriebeteile 16 bis 34 auf die gemeinsame Welle 1 für die Fahrpreisfortschaltung wirkt.

2. Taxameter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor 35 für den zeitabhängigen Antrieb 4 ein kollektorloser, elektronisch drehzahlgeregelter Gleichstrom ist.

3. Taxameter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des zeit-

. abhängigen Antriebes einstellbar ist.

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