DE828118C

DE828118C - Switching device to be operated when the direction of rotation of a shaft is reversed

Info

Publication number: DE828118C
Application number: DEP3562A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Albert Callsen; Friedrich Krauss
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-01-14

Description

Bei Drehrichtungsumkehr einer Welle zu betätigende Schalteinrichtung 1>ie Erfindung bezieht sich auf eine bei Drehrichtungsumkehr einer Welle zu betätigende Schalteinrichtung, die beispielsweise als Polumschalter bei f-iclitmascliiiieii in Fahrzeugen mit wechselnder Fahrtrichtung verwendbar ist. Der Erfindungsgegenstand zeichnet sich vor den bekannten Einrichtungen dieser Art dadurch aus, daß eine zur Betätigung des Schaltgliedes dienende und mit der Antriebswelle umlaufende Klinke nur kurzzeitig, und zwar nur zu Beginn eines Prehrichtungsweclisels mit dem Schaltglied in Eingriff kommen kann.Switching device to be operated when the direction of rotation of a shaft is reversed 1> The invention relates to a shaft to be actuated when the direction of rotation of a shaft is reversed Switching device, for example as a pole-changing switch at f-iclitmascliiiieii can be used in vehicles with changing direction of travel. The subject of the invention is distinguished from the known devices of this type in that one for Actuation of the switching element serving and rotating with the drive shaft pawl only briefly, and only at the beginning of a Prehrichtungweclisels with the switching element can come into action.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, claß eine mit der Welle verbundene und ein Schaltwerk betätigende Schaltklinke an einem an der Welle angebrachten Träger schwenkbar und entgegen einer Federkraft radial verschiebbar angebracht ist und infolge dieser Nibringungsart, sofern die Welle eine Anlaufbewegung in der Schalt- j richtung ausführt, dem Schaltglied eine Umschaltbewegung zu erteilen vermag. Nach deren Beendigung kann die Klinke radial ausweichend in eine solche Bereitschaftsstellung gelangen, daß sie erst nach einer Drehrichtungsumkehr der Antriebswelle im entgegengesetzten Schaltsinn erneut auf das Schaltglied einzuwirken vermag. Da bei der Anordnung gemäß der Erfindung keine dauernd im Eingriff stehenden und daher der Abnutzung unterworfenen Teile vorhanden sind und da diese Schalteinrichtung nur aus wenigen leicht herzustellenden Teilen besteht, die trotz geringen Platzbedarfes doch ausreichend stark bemessen werden können, ist eine lange Lebensdauer der Schalteinrichtung gewährleistet.This is achieved according to the invention by having one with the shaft connected and a switching mechanism actuating pawl attached to one on the shaft Carrier is mounted pivotable and radially displaceable against a spring force and as a result of this type of Nibringungsart, provided that the shaft starts a starting movement in the switching j direction executes, is able to give the switching element a switching movement. To the end of which the pawl can move radially into such a ready position arrive that they only after a reversal of the direction of rotation of the drive shaft in the opposite direction Switching sense is able to act again on the switching element. Since the arrangement according to of the invention are not permanently engaged and therefore subject to wear Parts are available and since this switching device is easy to manufacture only from a few There are parts that are sufficiently strong despite their small footprint can be, a long service life of the switching device is guaranteed.

M'eitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die sich auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele bezieht. In der Zeichnung zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch das erste Ausfiihrungsl)eispiel, Abb. 2 einen Ouerschnitt nach Linie II-II der Abb. i und Abb. 3 einen durch ein Schaltschema ergänzten nuerschnitt nach Linie 111-III der Abb. i ; Abb. 4 zeigt die in Abb. 2 dargestellte Einrichtung in Ausführung eines Umschaltvorganges; :'11>h.5 und6 zeigen zwei Stirnansichten einerweiteren Ausführungsform in zwei Arbeitsstellungen; Abb. 7 ist ein Schnitt nach Linie VII-V11 in Abb. 6.Further features of the invention emerge from the following description, which relates to the exemplary embodiments shown in the drawing. In the drawing shows Fig. I a longitudinal section through the first embodiment, Fig. 2 is a cross-section along line II-II of Fig. I and Fig. 3 is a through a Circuit diagram supplemented by section along line 111-III of Fig. I; Fig. 4 shows the device shown in Fig. 2 in execution of a switching process; : '11> h.5 and Fig. 6 show two end views of a further embodiment in two working positions; Fig. 7 is a section along line VII-V11 in Fig. 6.

Beim ersten Ausführungsbeispiel ist an einer Welle 5 einer nicht gezeichneten Lichtmaschine ein scheibenförmiger Träger 6 angebracht, der einen Rand 7 besitzt. An diesem Rande ist radial verschiebbar ein stößelartiger Halter 8 angeordnet, an dem eine Schaltklinke 9 schwenkbar gelagert ist. In dem vom Rand? umgrenzten Raum ist auf einem die Welle 5 umgebenden Stutzen 12 eine mit Erhebungen ii versehene Schaltwalze io schwenkbar gelagert. Der Freiheitsgrad der Schwenkbewegung wird begrenzt durch zwei Anschläge i3 und i4, die ebenso wie auch der rohrförmige Stutzen 12 auf einer beispielsweise an einem Träger eines Wellenlagers festzulegenden Grundplatte 15 angebracht sind. Ein aus Isolierstoff bestehendes Ringsegment 16, an dem zwei Kontaktsegmente 17 und 18 angebracht sind, ist mit der Schaltwalze io verbunden. Den Kontaktsegmenten, von denen das eine über die `Ven(lepolwicklung P (Abb. 3) mit dem Pluspol, (las andere finit dem Minuspol der Lichtmaschine L verbunden ist, sind zwei isoliert an der Grundplatte 15 befestigte Kontaktfedern 2o und 21 zugeordnet, an die die mit den Zeichen + und - bezeichneten Verbraucherleitungen angeschlossen sind. Selbstverständlich können im Bedarfsfalle auch die als biegsame Leitungen angedeuteten Verbindungen zur Lichtmaschine L bzw. zur Wendepolwicklung P durch Kontaktfedern Hergestellt werden. Der stöß; lartige Halter 6 der Schaltklinke 9 ist mit einer ain Rande 7 befestigten Blattfeder i9 belastet. Eine nach einwärts gerichtete Erhebung 22 des Randes 7 dient zum Ausgleich der Massen der Teile 8, 9 und i9.In the first embodiment, a shaft 5 is not shown on a shaft A disk-shaped support 6 is attached to the alternator and has an edge 7. A plunger-like holder 8 is arranged on this edge so as to be radially displaceable which a pawl 9 is pivotably mounted. In the one from the edge? delimited space is provided with elevations ii on a connecting piece 12 surrounding the shaft 5 Shift drum io pivoted. The degree of freedom of the pivoting movement is limited by two stops i3 and i4, which as well as the tubular connector 12 on a base plate to be fixed, for example, on a carrier of a shaft bearing 15 are attached. A ring segment made of insulating material 16 on which two Contact segments 17 and 18 are attached, is connected to the shift drum io. The contact segments, one of which is connected to the valve winding P (Fig. 3) with the positive pole, (as the other is finitely connected to the negative pole of the alternator L, two contact springs 2o and 21 which are insulated and fastened to the base plate 15 are assigned, to which the consumer lines marked with + and - are connected are. Of course, if necessary, they can also be used as flexible lines indicated connections to the alternator L and to the reversing pole winding P through Contact springs are manufactured. The pushes; L-like holder 6 of the pawl 9 is loaded with a leaf spring i9 attached to the edge 7. One inwards directed elevation 22 of the edge 7 serves to balance the masses of the parts 8, 9 and i9.

Die Wirkungsweise des dargestellten Ausführungsbeispiels ist folgende: Wenn sich bei linkssinnigem Anlauf der Welle 5 die Klinke g dem Scheitelpunkt ihrer Kreisbahn nähert, kommt sie unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes mit einer der Erhebungen i i der Schaltwalze io in Eingriff. Im Verlauf der hierdurch bewirkten Schwenkbewegung dieser Walze kommt die ursprünglich (Abb. 2) mit dem Kontaktsegment 17 leitend verbundene Kontaktfeder 20 mit dem Segment 18 (A11. 4) in Verbindung, während die vorher (Abb. 2) mit diesem Segment verbundene Kontaktfeder 21 nunmehr am Segment 17 anliegt (Abb. 4). Wenn diese Schaltbewegung durch den Anschlag 13 beendet wird, gelangt die Schaltklinke, wie aus Abb. 4 hervorgeht, zunächst in eine radiale Richtung, wobei der stößelartige Halter 8 entgegen der Wirkung der Feder i9 radial verschoben wird, und wird schließlich in die strichpunktiert eingezeichnete Lage verschwenkt, in der so lange kein eine Schaltbewegung auslösender Eingriff zu Stande kommen kann, als kein Drehrichtungswechsel erfolgt. Vielmehr wird infolge der beim Anwachsen der Drehgeschwindigkeit zunehmenden Fliehkraft die Klinke 9 in Richtung des Pfeiles a so weit ausgeschwenkt, (laß nach einer kurzen Anlaufzeit überhaupt keine ein Geräusch verursachende Berührung mehr zwischen der Klinke und der Schaltwalze io eintreten kann.The mode of operation of the illustrated embodiment is as follows: If the pawl g is the apex of their at the left-hand start of the shaft 5 Approaching a circular path, it comes under the influence of its own weight with one of the Elevations i i of the shift drum io in engagement. In the course of the resulting The pivoting movement of this roller comes originally (Fig. 2) with the contact segment 17 conductively connected contact spring 20 with segment 18 (A11. 4) in connection, while the previously (Fig. 2) connected to this segment contact spring 21 now rests against segment 17 (Fig. 4). If this switching movement is triggered by the stop 13 is ended, the pawl, as can be seen from Fig. 4, first enters a radial direction, the plunger-like holder 8 against the action of the spring i9 is shifted radially, and is finally drawn in the dash-dotted line Pivoted position in which as long as there is no engagement triggering a switching movement can come about when there is no change in direction of rotation. Rather, as a result the centrifugal force increasing as the rotational speed increases, the pawl 9 in Swiveled out in the direction of arrow a so far, (after a short start-up time let no longer any contact making a noise between the handle and the shift drum io can enter.

Erst wenn nach einem Stillstand die Welle in der entgegengesetzten Richtung atil'iuft, kann die Schaltklinke wieder mit der `Falze io in Eingriff kommen und diese Walze finit den aii ihr angebrachten Kontaktsegmenten 17 und 18 wieder in die in Abb. 2 dargestellte Lage bewegen. `Penn das Isolierstoffsegment 16 den Anschlag 1 4 erreicht hat, wird die Schaltklinke 9 in der vorstehend beschriebenen Weise wieder in die in Abb. 2 (largestellte Bereitscliaftsstelluiig ausgeschwenkt.Only when the shaft in the opposite direction after a standstill Direction atil'iuft, the pawl can again come into engagement with the fold and this roller finite the aii her attached contact segments 17 and 18 again Move to the position shown in Fig. 2. `Penn the insulating material segment 16 den Stop 1 has reached 4, the pawl 9 is described in the above Way swiveled out again in the already shown position in Fig. 2 (fig.

Sofern die Einrichtung nur in d:r in der Zeichnung dargestellten Lage verwendet werden würde, könnte auch an Stelle der über den gesamten Kreisumfang sich erstreckenden Walze io ein mit nur einigen Erhebungen i i versehenes Schaltsegment dienen. Die Schaltwalze bietet jedoch die Möglichkeit, eine mit einer derartigen 1?inrichtung ausgestattete Lichtmaschine in jeder beliebigen Winkellage gegenüber der annähernd waagerecht anzuordnenden ?Mittelachse zu befestigen. Der Abstand je zweier benachbarter Erliehungen i i muß so groß bemessen werden, (laß die unter der Einwirkung der Feder i9 stehende Klinke 9 beim Schwenkvorgang das Schaltglied io nicht wieder in Richtung auf die vorher verlassene :\usgangslage zurückbewegen kann.Provided the device is only in the position shown in the drawing could also be used in place of the over the entire circumference extending roller io a switching segment provided with only a few elevations i i to serve. However, the shift drum offers the possibility of one with such a 1? Device equipped alternator in any angular position opposite to be attached to the approximately horizontal central axis. The distance each of two neighboring loans i i must be measured as large as (leave the under the action of the spring i9 standing pawl 9 during the pivoting process the switching element Do not move back in the direction of the previously left position can.

Das zweite Ausführungsbeispiel nach Abb.5 bis 7 unterscheidet sich von dem vorher beschriebenen dadurch, daß die Klinke 9 entgegen der Kraft einer Schraubenfeder 29 längs verschiebbar in einem hülsenartig gestalteten Halter 28 angeordnet ist, der um einen Zapfen 30 leicht schwenkbar an der mit der Welle 5 verbun(leneii '-\Iitnehmerscheibe6 angebracht ist. Ein in der Scheibe 6 angebrachter ringsegmentförmiger Schlitz 26, in den ein in der Hülsenwand eingesetzter Zapfen 27 hineinragt, begrenzt die Schwenkbe«-egung dieser Hiilse. Das gleiche könnte im Bedarfsfalle durch zwei beiderseits der Hülse 28 an der Scheibe 6 angebrachte Anschläge bewirkt werden. Die mit einem zylindrischen Ansatz in den Iliilseuliolilrauin hineinragende Klinke g ist gegen Verdrehen gesichert durch einen Zapfen 31, (ler in einen in der Hülsenwand angebrachten Liiiigsschlitz 32 hineinragt. Ein mit einem Anschlag 34 versebener Bolzen 33, der an der Klinke 9 angebracht ist und den Boden der Hülse 28 durchdringt, begünstigt die sichere Führung der Klinke o und begrenzt deren Längsverschiebbarkeit auf (las erforderliche Maß. Das scheibenförmig gestaltete und ain Rande niit zwei Erhebungen ii versehene Schaltglied io ist mittels eines Schwenkzapfens 35 in cinem als Ummantelung der Schalteinrichtung ausgebildeten Tragteil 36 gelagert. An diesem Tragteil ist auch ein Zapfen 37 angebracht, der in einen bogenförmigen Randausschnitt des Schaltgliedes io hineinragt. Jeweils eine der,beiden Flanken 38 oder 39 dieses Ausschnittes kommt nach Beendigung einer Schaltbewegung an dem fest angeordneten Zapfen 37 zur Anlage und löst dadurch die Schwenkbewegung der Klinke 9 aus. Die von der dargestellten Einrichtung zu betätigenden Schaltmittel, Kontakte o. dgl. können entweder innerhalb oder auch außerhalb der Uminantelui1g 36 angeordnet sein.The second embodiment according to Figures 5 to 7 differs of the previously described in that the pawl 9 against the force of a Helical spring 29 longitudinally displaceable in a sleeve-like holder 28 is arranged, which is easily pivotable about a pin 30 on the shaft 5 verbun (leneii '- \ Iitnahmerscheibe6 is attached. A mounted in the disk 6 ring segment-shaped slot 26 into which a pin inserted in the sleeve wall 27 protrudes, limits the pivoting movement of this sleeve. The same could be im If necessary, by means of two stops attached to the disk 6 on both sides of the sleeve 28 be effected. The one protruding into the Iliilseuliolilrauin with a cylindrical attachment Pawl g is secured against twisting by a pin 31, (ler in one in the Sleeve wall attached Liiiigsschlitz 32 protrudes. One with a stop 34 versebener bolt 33 which is attached to the pawl 9 and the bottom of the sleeve 28 penetrates, promotes the safe guidance of the pawl o and limits its longitudinal displacement on (read the required measure. The disc-shaped and one edge with two Bumps ii provided switching element io is by means of a pivot pin 35 in cinem Support part 36 designed as a casing of the switching device is supported. At A pin 37 is attached to this support part and extends into an arcuate edge cutout of the switching element io protrudes. In each case one of the two flanks 38 or 39 of this Cutout comes after completion of a switching movement on the fixed Pin 37 to the plant and thereby triggers the pivoting movement of the pawl 9. the Switching means, contacts or the like to be actuated by the device shown. can be arranged either inside or outside of the envelope 36.

Die Wirkungsweise dieses zweiten Ausführungsbeispiels ist sinngemäß die gleiche wie die der ersten Ausführungform. In Abb. 5 ist das Schaltglied io in der Stellung gezeichnet, die es bei einer vorangegangenen linkssinnigen Anlaufbewegung erreicht hatte: Die Flanke des Ausschnittes am unteren Scheibenrand liegt am Zapfen 37 an. Bei rechtssinnigem Anlauf der Welle 5 fällt die Klinke infolge der pendelnden Anbringung der 13iilse 28 auf den Scheitelteil des Schaltscheihenrandes und erfaßt eine der dort befindlichen Erhebungen t i. Die Schaltscheibe io muß daher der weiteren Anlaufbewegung so lange folgen, bis die Flanke 39 den Zapfen 37 erreicht hat (Abb. 6) ; dabei betätigt sie die Schalteinrichtung, z. B. eine nicht gezeichnete Kontakteinrichtung. Nunmehr wird die Klinke entgegen der Kraft der Feder 29 so weit in die Hülse 28 hineingeschoben, daß diese Hülse im Verlaufe einer weiteren geringen Teildrehung der Scheibe 6 eine Schwenkbewegung um den Zapfen 3o ausführen kann. Sie gelangt dabei zunächst in die in Abb. 6 strichpunktiert dargestellte Lage 9a; damit befindet sie sich in einer solchen Stellung gegenüber der Schaltscheibe to, claß eine weitere Schaltbewegung erst nach einer Drehrichtungsänderung erfolgen kann.The mode of operation of this second exemplary embodiment is analogous the same as that of the first embodiment. In Fig. 5 the switching element is io drawn in the position that it was in a previous left-hand starting movement had achieved: The flank of the cutout at the lower edge of the pane lies on the peg 37 at. When the shaft 5 starts running in the right direction, the pawl falls as a result of the oscillating Attachment of the 13iilse 28 to the apex of the switching panel edge and detected one of the elevations located there t i. The switching disk io must therefore be the other Follow the approach movement until the flank 39 has reached the pin 37 (Fig. 6); while she actuates the switching device, for. B. a contact device, not shown. The pawl is now pushed so far into the sleeve 28 against the force of the spring 29 pushed in that this sleeve in the course of a further slight partial rotation the disk 6 can perform a pivoting movement about the pin 3o. She got first in the position 9a shown in phantom in Fig. 6; with it is located they are in such a position opposite the switching disk to, another one Switching movement can only take place after a change in the direction of rotation.

Bei zunehmender lkschleunigung in der bezeichneten Drehrichtung wird die Klinke 9 durch die Fliehkraft vollständig aus dem Bereich des Schaltgliedes io entfernt. Sie gelangt dabei in die Stellung 9b. Bei Drehrichtungsumkehr wird das Schaltglied io wieder in die in Abb. 5 dargestellte Lage zurückbewegt und die Klinke 9 wieder zurückgeschwenkt.With increasing oil acceleration in the indicated direction of rotation the pawl 9 by the centrifugal force completely out of the area of the switching element io removed. It comes into position 9b. When the direction of rotation is reversed the switching element io is moved back into the position shown in Fig. 5 and the Pawl 9 swiveled back again.

Der in Gestalt einer Scheibe 6 dargestellte Mittiehmer kann selbstverständlich auch als vorzugsweise doppelarmiger Träger ausgebildet sein. Die beim Übergang in die Lage 9a sich entspannende Feder 29 überträgt auf die Schaltscheibe io ein geringes Reibungsmoment. Damit dieses Moment die Schalteinrichtung nicht zurückzustellen vermag, können Rasten an sich bekannter Art an dieser Schalteinrichtung angebracht werden. Zweckmäßigerweise können die in Verbindung mit dem ersten Ausfiihruiigsbeispiel dargestellten Kontakte als Rastglieder ausgestaltet werden.The entrainer shown in the form of a disk 6 can of course can also be designed as a preferably double-armed carrier. The transition to the position 9a relaxing spring 29 transfers a small amount to the switching disk io Frictional moment. So that this moment does not reset the switching device capable, notches of a known type can be attached to this switching device will. Appropriately, in connection with the first exemplary embodiment contacts shown are designed as latching members.

Selbstverständlich kann das Schaltglied io im Bedarfsfalle auch wie beim ersten Ausführungsbeispiel auf einer die Welle 5 umgebenden Hülse 12 (vgl. Abb. 1 bis 4) schwenkbar gelagert sein. -Um auch bei sehr schnellen Anlaufbewegungen ein sicheres Umschalten zu gewährleisten, kann es sich empfehlen, bei den beiden dargestellten Ausführungsforinen an Stelle des Gegengewichtes 22 eine zweite Schaltklinke anzuordnen.Of course, the switching element io can, if necessary, also like in the first embodiment on a sleeve 12 surrounding the shaft 5 (cf. Fig. 1 to 4) can be pivoted. -To also with very fast starting movements To ensure safe switching, it can be advisable to use both In place of the counterweight 22, a second switching pawl is shown to arrange.

Claims

PATENT CLAIMS: i. To be actuated when the direction of rotation of a shaft is reversed Switching device with one connected to the shaft and actuating a switching element Switching pawl, characterized in that the switching pawl (9) on one of the shaft (5) attached carrier (6, 7) pivotable and longitudinally displaceable against a spring force is attached and as a result of this type of attachment, provided the shaft has a starting movement executes in the switching direction, the switching element (io, 16) to a switching movement can issue, after the end of which the blinker dodges and into one Can get ready position that they only after a reversal of the direction of rotation of the drive shaft in the opposite switching direction again on the switching element (i o, 16) is able to act.

2. Switching device according to claim i, characterized by a switching element pivoted between two end positions (io) with at least one elevation (i i) on which the pawl (9) is used of the switching movements lock into place and on which they are after the end of such Can support switching movement during the transition into their notch position.

3. Switching device according to claim i or 2, characterized in that the switching element (io) on one the pipe socket (12) surrounding the shaft (5) is rotatably mounted.

Switching device according to one of claims i to 3, characterized in that the pawl (9) is pivotally mounted on a holder (81, which is attached to the on the shaft (5) Carrier (6, 7) is mounted to be longitudinally displaceable.

5. Switching device according to one of the Claims 1 to 4, characterized in that the pawl (9) with its holder (8) and the spring (i9) acting on this holder on which the switching element (io) surrounding edge (7) of a disk-shaped carrier attached to the end of the shaft (5) (6) are attached.

6. Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the pawl (9) is longitudinally displaceable against a spring force is arranged on a preferably sleeve-shaped holder (28) which is attached to a driver (6) rotating with the shaft (5) is pivotably attached.

7th Switching device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the pivotability of the pawl (9) is limited by stops (26, 27).