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Durch Fußschalter bediente Anlaßvorrichtung für elektrisch angetriebene
Fahrzeuge Zum Steuern der Anlasser von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere
Oberleitungsomnibussen, werden vielfach Fußschalter verwendet, die beim Niedertreten
die Anlaßvorrichtung in die Schaltstellungen- bewegen- und beim Loslassen ;usammen
mit letzterer durch eine Feder in die Nullage gebracht werden. An Steuervorrichtungen
dieser Art wird eine ganze Reihe von Forderungen in bezug auf die Bedienung und
die Sicherheit gestellt. Der Fußhebel soll beispielsweise leicht bedienbar sein,
und doch müssen mit ihm -die Schaltwiderstände überwunden werden nebst einer
Rückzugfeder, mit der die Schaltvorrichtung bei Loslassen des Fußhebels in die Ausgangsstellung
zurückgedreht wird. Die Rückschaltfeder muß natürlich auch so bemessen sein, daß
sie sämtliche Schaltwiderstände bewältigen kann. Andererseits ist die Aufgabe zu
erfüllen, die Einwirkung fremder Kräfte vom Fußhebel fernzuhalten, die z. B. von
einer eine zusätzliche Schaltkraft liefernden Vorrichtung ausgehen. Es sind durch
Druckmittel angetriebene Steuervorrichtungen bekanntgeworden mit in einem Zylinder
verschiebbarem Arbeitskolben, der in einem mit einer Anzahl von öffnungen versehenen
Zylinder gleitet. Durch Verstellen des Steuerschiebers in der -einen oder anderen
Richtung wird mittels der Steuerkanäle ein Druckunterschied auf den beiden Kolbenseiten
erzeugt, der eine Bewegung des Arbeitskolbens zur Folge hat.
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Die Erfindung besteht darin, daß in dem Druckzylinder der vorstehend
angegebenen St#euervorrichtung zwei Reihen von Kanälen vorgesehen sind, von den-en
die eine zum Füllen und die andere zum Entleeren des Druckraumes dienen. Durch die
erstgenännten Kanäle wird der Arbeitsraum des Zylinders nach Bedarf mit dem Druckmittelbehälter
und durch die anderen Kanäle mit der Außenluft oder einem Vorratsbehälter verbunden.
Die Bedienung des Schiehers erfolgt entgegen der Wirkung eines Kraftspeichers durch
den Fußhebel, und der Arbeitskolben wird durch das Druckmittel entgegen
der
Wirkung einer Ausschaltfed#r verstellt. Eine solche Vorrichtung gestattet sowohl
eine schrittweise als auch eine fortlaufende Bewegung des anzutreibenden Schaltgerätes""j'e#
nachdem, ob die Kanäle nur einzeln Gd& mehrere auf einmal freigegeben werden.
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Die Rückbewegung wird dadurch erzieii,' daß der Fußhebel allmählich
losgelassen wird. Da er unter Wirkung einer Feder steht, wird er zur - ückbewegt,
und dadurch werden mittels des Schiebers Kanäle freigegeben, die das Zylinderinnere
mit der Außenluft verbinden. Eine beim Einschalten durch den Arheitskolben gespannte
Feder bringt daher nach Maßgabe der Schieberbewegung den Kolben in Richtung der
Nullstellung oder in diese selbst zurück. Diese Feder beeinflußt den Fußhebel selbst
nicht, sondern die auf den Fußhebel einwirkende besondere Feder ist so schwach bemessen,
daß sie nur die Reibungswiderstände des Schiebers und der etwa vorhandenen Gelenke
zu überwinden hat.
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Besondere Vorteile bieten die einfache Bauart -und die raumsparende
Anordnung einer solchen Antriebsvorrichtung sowie der Fortfall von Kolbenstangen
und Dichtungen auf der Druckseite des Zylinders.
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Anlaßvorrichtungen der erfindungsgemäßen Art sind sowohl für den Betrieb
mit Druckmitteln als auch mit Unterdruck geeignet. Sie haben den Vorteil, daß Steuerhebel
und Antrieb voneinander unabhängig sind, obgleich die Anlaßvorrichtung den Bewegungen
des Druckhebels auf jeden Fall langsam oder rasch folgt. Beim Versagen der Luftpumpe
bzw. beim Ausfall des Druckes oder Unterdruck-es wird die Steuereinrichtung auf
jeden ,Fall in die Nullstellung zurückgebracht. Ebenso erfolgt ein Ausschalten,
wenn der Fußhebel willkürlich oder unabsichtlich losgelassen wird.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbei--spiele veranschaulicht.
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. Die Abbildungen zeigen im Schnitt dargestellte Antriebe,
die gemäß der Erfindung ausgebildet sind, und zwar veranschaulicht Abb. i einen
Antrieb, der mit Druckmittel, und Abb. 2 eine Vorrichtung, die mit Unterdruck arbeitet.
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In Abb. i bedeuten i den Fußhebel, 2,einen vom Fußhebel gesteuerten
Schieber, 3 einen #zylindrischen Kanal, in dem der Schieber 2 gleitet, 4
eine Verbindungsleitung zu einem Druckbehälter, 5 bis 8 und
9 bis 13 Zwei Gruppen von Kanälen, 14 einen zylindrischen Raum, in dem ein
Hilfsschieher15 gleitet, -16 den Hauptzylinder und 17 den darin gleitünden
Kolben. Der Fußhebel i ist mit dem -Schieber 2 durch eine Stange 2o verbunden, und
der Fußhebel steht außerdem unter Wirkung eines 'Kraftspeichers 42, der so bemessen
ist, , daß er die Reibungswiderstände des Schiehers 2 und etwaiger Hebelgelenke
üÜerwinden kann. Der Hilfsschieber 15 ist mit dem Kolben 17 durch die Stange
18 ver-Zum Antrieb der nicht mitabge-Anlaßvorrichtung dient die Kolben-#iangge ig;
die übertragung der Bewegung kann durch Zahnstange und Ritzel, eine Kurbelscheibe
oder in beliebiger anderer Weise erfolgen, Die Rückbewegung des Kolbens
17
wird durch eine beim Einschalten aufgeladene Feder 43 vorgenommen.
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Wird bei der dargestellten Lage der Teile der Fußhebel i in der mit
»Ein« bezeichneten Richtung so weit bewegt, daß der Kanal 6
freigelegt wird,
so gelangt das Druckmittel von der Leitung 4 durch den Raum 3 und den Kanal
6 und den Raum 14 in den Zylinder 16.
Der Kolben 17 -wird infolgedessen
in der mit »Ein« bezeichneten Richtung bewegt, und zwar so weit, bis der Schieber
15 den Kanal 16 verschließt. Das Zuströmen des Druckmittels hört dann
auf, und der Kolben 17 wird angehalten. Der weiterbewegte Kolben 17 legt
hierbei 'di# innere Mündung des Kanals 1 1
zwar frei, eine Verhindung mit
der Außenluft wird jedoch nicht hergestellt, da der verstellte Schieber 2 die Mündung
des Kanals i i in den Raum 3 verschlossen hat.
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Das erforderliche öffnen der Kanäle 5 bis 8
und Verschließen
der Kanäle 9 bis 13 wird zur Erzielung der erforderlichen Zusammenarb#eit
mit dem Schieber 2 dadurch erreicht, daß die Länge des letzteren entsprechend bemessen
wird.
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Wenn der Fußhebel i in rascher Bewegung und mit großem Ausschlag eingeschaltet
wird, werden gleichzeitig, mehrere Kanäle der Gruppe 5 bis 8 freigelegt,
und dadurch erfolgt ein stärkerer Zustrom von Luft und infolgedessen eine raschere
Bewegung des Kolbens 17. Die Bewegung verlangsamt sich, wenn der angesteuerte
Weg nahezu zurückgelegt ist, da der Hilfsschieber 15 den Druckmitteleinlaß
entsprechend abdrosselt, Bei der in Abb. i dargestellten Lage be-
steht ein
Gleichgewicht insofern, als die Kraft der Feder 43 dem Druck auf den Kolben 17 von
der anderen Seite her entspricht. Wird der Fußhebel i losgelassen, so daß er nebst
dem Schieher 2 durch Wirkung der, Feder 42 in der mit »Aus<c bezeichneten Richtung
bewegt wird, so wird der in den Zylinder 16 führ-ende Kanal io mit der Außenluft
verbunden. Das in dem Zylinder 16 enthaltene Druckmittel kann daher entweichen,
und die Feder 43 bewegt den Kolben 17 in dem mit »Aus« bezeichneten Sinne.
Befindet sich der Kolben in seiner äußersten Einschaltlage und werden mehrere Kanäle
der Gruppe 9 bis 13
gleichzeitig mit der Außenluft in Verbindung
gebracht,
so erfolgt das Abströrifen des Druckmittels verhältnismäßig rasch, und der Kolben
17 wird unter der Wirkung der Feder 43 in einem Zuge zurückbewegt, und diese
Bewegung verlangsamt sich erst kurz vor Erreichen der Ausgangslage.
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In Abb. 2 sind die bereits an Hand von Abb. i beschriebenen Teile
mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Stange 26 ist mit dem Fußhebel verbunden,
der hier nicht mit dargestellt ist. Die Stange 2o ist andererseits an eine Brücke
2 1 angeschlossen, mit der zwei Schieber 22 Und 23 gesteuert werden. Der
Schieber 23 gleitet in einem Raum2 4, der durch Kanäle 25 bis
32 mit dem Inneren des Zylinders 16 verbunden ist. Ebenso ist der Schieber
22 in einem Raum 33 untergebracht, der durch Kanäle 34 bis 41 mit dem Zylinder
16 in Verbindung stellt. Von dem Raum 33 führt außerdem ein Kana1,44 in das
äußerste Ende des Zylinders 16.
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vVird bei der dargestüllten Anfangslage dic Stange 2o mit den Schiebern
23 und 22 in der Richtung »Ein« bewegt, so werden durch den Schieber23 ein
oder mehrere Kanäle 32, 31, 30 usw. an ihrer Mündung in den Raum 24 freigelegt.
Der Zylinder 16 wird infolgedessen über die bezeichneten Kanäle und den Raum 24
in die Leitung 4 entleert, und der Kolben 17 führt ebenfalls eine Bewegung in der
Richtung »Ein« aus. Das Freilegen eines oder mehrerer Kanäle 4 1, 40,
3 9 usw. durch den Kolben 17 behindert den Schaltvorgang nicht, denn die
Mündungen dieser Kanäle in den Raum 33 sind durch den Schieber 22 versperrt
worden. Das Ein- und Ausschalten bei entsprechender Bewegung des Fußliebels vollzieht
sich sonst in gleicher Weise wie gemäß Abb. i. Die Feder, welche 'die Rückschaltu#ng
des Kolbens 17 bewirkt, ist in Abb. 2 einfachheitshalber nicht dargestellt.
Um den Antrieb nicht zu lang zu gestalten,' ist der Kolben 17 gemäß Abb.
2 abgeschrägt oder mit einem Schlitz versehen, und dadurch ist es möglich, die Gruppen
der Kanäle 25 bis 32 bzw. 34 bis 41 so anzuordnen, daß sie sich zum
Teil im gleichen Zylinderabschnitt befinden. Die Zuführung der Außenluft, die erforderlich
ist, um den Antrieb in die Anfangslage zu bringen, erfolgt durch den Schieberraum
33 und den Kanal 44.
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Der Antrieb gemäß Abb. 2 läßt sich im übrigen auch mit nur einem Steuerschieber
ausführen. Die Kanäle34 bis 41 müssen dann einerseits in den Raum 24 münden, und
diese Mündungen müssen in..einer nach links liegenden Verlängerung des Schleberraumes
24 angeordnet sein. Die anderen Enden der Kanäle münden dann, wie dargestellt, im
Zy-
linder; es müssen jedoch besondere Verbindungsrohre vorgesehen werden.
Durch Bemessung der Kanäle in bezug auf Querschnitt oder Länge kann eine beliebige
Einstellung der Füllung oder Entleerung des Zylinders und damit der Ablauf der Ein-und
Ausschaltung eingestellt werden. Die dem Ausschalten dienenden Kanäle können auch
im Sinne einer geringeren Drosselung bemessen werden, um das Ausschalten rascher
erfolgen zu lassen.
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Als Druckmittel können sowohl Luft oder Gase als auch Flüssigkeit
verwendet werden. Bei Benutzung von Flüssigkeit münden die Entleerungskanäle selbstrüdend
nicht an die Außenluft, sondern in einen Vorratsbehälter. Wenn als Druckmittel Flüssigkeit,
z. B. ül, zur Anwendung kommt, arbeitet der Antrieb sehr genau, weil Flüssigkeiten
nur um völlig ",ernachlässigbare Beträge nachexpandieren. Aber auch bei Benutzung
von Luft -als Druckmittel arbeitet der Antrieb vollkommen einwandfrei, denn der
infolge von Nachexpansion der Luft etwa zu weit gehende Kolben öffnet selbst einen
der nächsten Abluftkanäle, läßt die überflüssige Luft entweichen und wird dann durch
die Rückstellfeder in die richtige Lage zurückgebracht. Das Arbeiten auch mit Druckluft
vollzieht sich hierbei so rasch, daß schädliche Zeitverluste nicht entstehen können.
Insofern ist auch als besonderer Vorteil anzusehen, daß das Nachexpandiereri-bei
der erfindungsgenläßen Anordnung durch die Anordnung der festen Kanäle nicht zu
abträglicher Wirkungsweise führt, wie bei den bekannten Druckmittelmotoren mit anderen
Steuerungsarten, bei denen besondere Mittel. zum Einhalten der Schaltstellungen
vorgesehen werden müssen,