-
Schaltvorrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere
für Triebwagen mit durch Druckluft geschalteten Räderpaaren. Bai schweren Fahrzeugen,
die von einem Explosionsmotor angetrieben werden und ein Wechselgetriebe für verschiedene
Geschwindigkeiten besitzen, kann bekanntlich das Umschalten von einem Geschwindigkeitsgang
auf einen anderen nicht ohne gleichzeitige Verstellung der Vergaserdrosselklappe
erfolgen. Da nämlich das Fahrzeug zufolge seiner großen Masse zunächst die Bewegung
mit der gleichen Geschwindigkeit fortzusetzen sucht, wird bei Änderung der Elbersetzung
der Motor gezwungen, plötzlich mit einer abweichenden Drehzahl umzulaufen, was heftige
Stöße im Getriebe zur Folge haben kann. Man pfegt daher beim Wechsel der Geschwindigkeit
zunächst die Motordrehung dem neuen Übersetzungsverhiiltnis anzupassen, also vor
Einrücken des neuen Ganges zunächst die Gaszufuhr abzudrosseln, wenn auf eine höhere
Wagengeschwindigkeit (geringeres übersetzungverhältnis) zu schzlten ist, und umgekehrt
zu verstärken, wenn auf einen niedrigeren Gang übergegangen werden soll. Der Führer
eines durch ExiDlosionsmotor angetriebenen Schienenfahrzeuges hatte daher stets
zwei Hebel, den Schalt- und den Gashebel, gleichzeitig zu bedienen, und zwar so,
daß der letztere nach dem Ausrücken des Ganges und vor dem Wiedereinrücken des nächsten
Ganges entsprechend verstellt wurde. Diese Bedienung bedingt die Betätigung Leider
Hände und stellt außerdem große Ansprüche an eine gewisse Geschicklichkeit und Achtsamkeit
des Führers.
-
Es sind nun schon Schaltvorrichtungen für Geschwindigkeitswechselgetriebe
bek-nnt, bei denen während des Geschwindigkeitswezhsels selbsttätig eine Beeinflussung
der Motordrosselklappe erfolgt. Die Drosselklappe wird bei diesen Vorrichtungen
jedoch nur einseitig, d. h. im Sinne des Schließens bewegt, und zwar entweder bei
jeder Geschwindigkeitsänderung oder nur bei Schaltung auf höhere Geschwindigkeitsgänge.
Im letzteren Falle ist die Einrichtung so ausgebildet, daß das zum Wechseln der
Geschwindigkeit dienende Handrad durch Anschläge den Gashebel unmittelbar mitnimmt;
dieser wird, wenn unbeeinflußt, durch eine Feder stets in der der vollen Öffnung
der Drosselklappe entsprechenden Lage gehalten und ist derart aus zwei Teilen zusammengesetzt,
daß er bei Drehen des Handrades im Sinne der Geschwindigkeitssteigerung als Ganzes
mitgenommen wird, während er bei umgekehrter Drehung federnd durchknicken kann.
-
Die Schaltvorrichtung nach der Erfindung ist zum Unterschied gegenüber
den bekannten so ausgebildet, daß beim Wechseln der Geschwindigkeitsstufe selbsttätig
eine Verstellung der Drosselklappe in dem einen oder anderen Sinne erfolgt, je nachdem
auf höhere oder niedrigere Fahrgeschwindigkeit geschaltet wird; außerdem ist Vorsorge
getroffen, daß der Gashebel ohne Einwirkung des Fahrers beliebig lange Zeit in jeder
Einstellung verbleiben kann, heim Wechseln der C;*reschwin,d@igkeit aus der jeweils
eingestellten Lage in dem einen oder anderen Sinne mitgenommen und nach erfolgter
Umschaltung des Wechselgetriebes zwecks Wiederherstellung der freien Einstellbarkeit
von neuem fre*gegeben wird. Dies wird dadurch erreicht, daß das zum Wechse'n der
Geschwindigkeit dienende Schaltorgan nicht unmittelbar auf den Gashebel einwirkt,
sondern durch Vermittlung eines besonderen Steuergliedes; er nimmt dieses beim Übergang
zur nächsten hcheren . oder niedrigeren Geschwindigkeitsstufe in dem einen oder
anderen Sinne mit, wodurch auf den in beliebiger Stellung befindlichen Gashebel
ein Antrieb im Sinne des Schließens oder öffnens übertragen wird, der bei Erreichen
der nächsten Schaltstellung aber wieder unterbrochen wird. Infolgedessen kann der
Gashebel, sobald eine Geschwindigkeitsschaltung ausgeführt ist, von dem Führer jederzeit
und für beliebig lange Dauer in eine passende Lage eingestellt werden.
-
Die Zeichnungen veranschaulichen in Abb. i bis 3 einerseits und Abb.
4 und 5 anderseits zwei Ausführungsbeispiele einer solchen Schaltvorrichtung. Beide
Ausführungsformen haben gemeinsam, daß mit dem Schalthebel ein Rastensegment verbunden
ist, dessen-Rasten einen auf die Steuerung des Gashebels wirkenden Zwischenhebel
beim Schalten
von einem- Gang _zuun nächsten in der einen oder
anderen Drehrichtung mitnehmen. Sie .unterscheiden sich dadurch, daß bei der ersten
Attsführungsforxri .d@e Be-,vegungsübertragung vollkommen .mechanisch erfolgt, während
hei der zweiten Ausführungsform die Verstellung .des Gashebels durch einen vom Schalthebel
.gesteuerten Druckluftantrieb herbeigeführt wird.
-
Es ist a der Schalthebel des Führerventils b., mittels dessen Druckluft
aus der an den Hauptluftbehälter angeschlossenen Hauptleitung H je nach der Stellung
des Hebels a in eine der Leitungen L eingelassen werden kann, die
zu - den verschiedenen Schaltzylindern des Wechselgetriebes führen. Das. Getriebe
möge beispielsweise für drei Geschwindigkeitsgänge 1, LT und III eingerichtet .sein;
-in der Stellung 0 ist keines der Wechselräderpaare einbeschaltet. Der Schalthehel.a
trägt jenseits des Drehpunktes ein Rastensegment c. mittels dessen der erwähnte
Zwischenhebel mitgenommen wird.
-
Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 3 befindet sich in der Rastenscheibe
c ein Stift. d., der in seiner Bohrung verschiebbar ahizeördnet ist. Dieser Stift
d wirkt auf einen Schwinghebel e, den er dadurch in Dewegung setzt, daß er bei Drehung
des Schalt-@hebels a durch eine Rastenleiste f zeitweise angehoben wird. Befindet
sich der Schalthehel a in einer der Schaltstellungen I, 1I oder 111, so ruht
der Stift meiner der VertilefLingen_g, `väh-end er beim Durchgang durch, eine der
in Abb. i mit Zw bezeichneten Zwischenstellungen angehoben ist, wodurch der Schwinghebel
e aus der in Abb. a dargestellten Lage un: seine Achse lt entsprechend ausgeschwungen
wird. Bei dieser Bewegung drückt der Schwinghebel e mit sei-.trem .anderen Ende
den auf seinem Drehzapfen T achsiäl verschiebbaren Zwischenhebel i entgegen
der Wirkung der Feder k
nieder. Die Rasten .des Segmentes c und der Leiste
f sind nun so zueinander angeordnet, .daß beim Anheben des Stiftes d eine der Aussparurigen
des Segmentes .c unter dem freien Ende des Hebels i zu liegen kommt; beim Niederdrücken
des Zwischenhebels i wird daher dessen freies Ende mit einer der Rasten des. 'SCgmentes
c in Eingriff gebracht. Info(gß@ssen wird der Zwischenhebel i heim rgang von einer
Schaltstellung zur nächsten zeitweilig mit dem Schalthebel a gekuppelt und je nach
dessen Drehrichtung in dein einen oder anderen Sinne mitgenommen.
-
Der Zwischenhebel i ist nun mit .dem Gashebel m dauernd gelenkig verbunden,
heispielswaise dadurch, daß eine am Hebel i ausgebildett Gabel einen Zapfen n des
Gashebels m umfaßt. Es wird also bei Drehung des Schalthebels.a der. Gashebel verstellt.
Wird _ beispielsweise der Schalthebel a -aus der Stellung I (erster Gang) in die
Stellung II (zweiter Gang) gebracht, so wird der Gashebel m entgegen der Pfeilrichtung
mitgenommen und in die -Stellung übergeführt, bei welcher das Gas abgedrosselt ist.
Dieser zwangläufige Antrieb -ist aber sofort aufgehoben, sobald der Schalthebel
die -LageTI erreicht hat, denn in dieser Lage sind die Hebel a und i wieder entkuppelt.
Der Fahrzeugführer ist daher nach erfolgter Umschaltung in der Lage, die Gaszufuhr
den Erfordernissen entsprechend "unabhängig von der Geschwindigkeitsschaltung einzuregeln.
Wird der Schalthebel a von dem zweiten auf den dritten Gang umgestellt, so wird
-der mit dem Gashebel verbundene Zwischenhebel i in seiner jeweiligen Lage-wi.ederum
erfaßt und auf den Gashebel wiederum eine Verstellung im Sinne des Schließens übertragen.
Umgekehrt erfolgt der Antrieb bei Rückschaltung auf einen niederen Gang in der Weise,
da:ß der Gashebel in der. Zwischenstellung regelmäßig auf volle öffnung der Gaszufuhr
eingestellt wird.
-
Bei der Bauart nach Abb. q. und 5 .ist der Zwischenhebel i nicht längs
seiner Drehachse verschiebbar; das vom Schalthebel mitgenommene Ende liegt vielmehr
dauernd in der Bahn des Rastensegmerits E. Infolgedessen kann der Zwischenhebel
i nicht wie bei der ersten Ausführungsform dauernd mit dem Gashebel gekuppelt -
sein. Der Zwischenhebel i wirkt hier nur mittelbar, indem er eine Druckluftsteuerung
antreibt, mit Hilfe deren ein mit dem Gashebel verbundener Schaltkolben verstellt
wird. Zwei Federn o suchen den Z-,vischenhebel i beständig in seiner Mittellage
zu halten. . Wird er also durch einen Zahn des Segmentes in der einen oder anderen
Richtung ausgeschwungen, . so kehrt er selbständig in die Mittellage zurück, sobald
er an diesem Zahn vorbeigeglitten und der Schalthel:el a in die nächste Schaltstellung
übergeführt ist. Mit dem anderen Ende greift der Zwischenhebel i an einen Schieber
p des Steuerventils q .an, der zwischen Leisten y auf einem Schieberspiegel
- verschiebbar und beispielsweise durch eine Feder in dichter Anlage an diesen gehalten
ist. Der Schieber besitzt zwei Bohrungen s und s' sowie auf der Dichtungsseite zwei
Aussparungen t und t'. Der Innenraum des _ Schiebergehäuses 2c steht
durch die Leitung H'@ mit dem Hauptluftbehälter in Verbindung und ist daher dauernd
mit Druckluft gefüllt. Der Sch*eberspiegel weist vier Bohrungen v, v' und
w, w' auf. Die -Bohrungen v und v' führen zu den beiden Enden
des Schaltzylinders. in zvelchern der mit denn Gashebel 7z2 verbundene
Kolben
x bewegbar ist. Die -Bohrungen w und w' münden ins Freie. In der Mittellage
des Schiebers ist die Leitung v durch die Aussparung t mit der Bohrung u, und die
Leitung v' durch die Aussparung t' mit der Bohrung w' verbunden, so daß beiderseits
des Kolbens x - atmosphärischer Luftdruck herrscht und der Gashebel nz unbehindert
nach jeder Richtung verstellt werden kann.
-
Wird nun der Schalthebel a beispielsweise von . .der Stellung I in
die Stellung 1I übergeführt, so wird der Schieber p mit Hilfe des Zwischenhebels
i aus der Mittellage bewegt, und zwar derart, daß die Bohrung s mit der Bohrung
v in Deckung gelangt. Hierdurch wird Druckluft so auf den Kolben x geleitet, daß
der Gashebel entgegen der Pfeilrichtung in die Abschlußlage gedreht wird. Bei dieser
Verstellung des Schiebers bleiben die Bohrungen v' und w' durch die Aussparung
t' in Verbindung, so daß die entgegengesetzte Seite des Schaltkolbens x unter
atmosphärischem Druck bleibt. Wird der Schalthebel a von einem höheren auf - einen
niederen Gang geschaltet, so wird der Schieber nach der entgegengesetzten Seite
verschoben, bei welcher die Bohrungen s' und v' zur Deckung gebracht
werden. Der Gashebel m wird dadurch in die ,der vollen Öffnung entsprechende Stellung
übergeführt. Das Rastensegment e ist so ausgebildet, daß - die Bohrungen s und v
oder s' und v' nur zum Zusammenfallen kommen, wenn sich der Schalthebel a
in einer Zwischenlage zwischen zwei Schaltstellungen befindet; die Federn o bewirken,
daß der Schieber bei jeder Schaltstellung des Hebels a regelmäßig die Mittelstellung
einnimmt, .bei welcher der Gashebel frei bewegbar ist.
-
Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß das vom Schalthebel mitgenommene
Steuerglied ;in Form eines Zwischenhebels ausgebildet ist. Als Steuerglied kann
beispielsweise auch ein ähnlich dem Schieber p verschiebbar gelagerter Behälter
dienen, der von dem Schalthebel a unmittelbar bewegt wird. Die Anordnung kann dabei
beispielsweise so getroffen sein, daß das den hohlen Schieber mitnehmende Ende des
Schalthebels je nach dessen Drehrichtung das eine oder das andere von zwei irn Schieber
angeordneten Ventilen aufdrückt, durch welche Druckluft auf die eine oder andere
Seite des Schaltkolbens geleitet wird.