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Einrichtung zum Bewirken gewählter Schaltbewegungen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bewirken gewählter Sehaltbewegungen mittels eines für alle Schaltbewegungen in gleicher Weise vorzuschiebenden Betätigungsorgans, wobei jede
Schaltbewegung über ein Verstellglied bewirkt wird, das am Betätigungsorgan gelagert ist und in bezug auf dieses wahlweise in verschiedene Stellungen gebracht werden kann, von denen seine Wirkung auf ein Schaltglied der Vorrichtung abhängt.
Solche Einrichtungen können beispielsweise verwendet werden zum Bewirken ausgewählter Sehaltbewegungen an Wechselgetrieben von Motorfahrzeugen oder Werkzeugmaschinen, an Bedienungvorrichtungen von Kraft-oder Arbeitsmasehinen, an Eisenbahnstellwerken usw. Bei manchen derartigen Vorrichtungen darf nur ein Schaltglied aufs Mal eine von der Grundstellung abweichende Stellung einnehmen ; bevor ein solches Schaltglied seine Grundstellung verlässt, müssen also alle andern Schaltglieder in diese zurückgeführt sein.
Bei bekannten Einrichtungen der eingangs beschriebenen Art ist es in solchen Fällen beim Überschalten aus einer von der Grundstellung verschiedenen Stellung eines Schaltgliedes in eine derartige Stellung eines ändern Schaltgliedes notwendig, das Betä. tigungsorgan zweimal über seinen ganzen Weg vorzuschieben : beim ersten Mal müssen alle Verstellglieder in ihrer Räekführstellung sein, um alle Sehaltglieder in ihre Grundstellung zu bringen, und erst beim zweiten Vorschieben des Betätigungsorgans darf ein einziges Verstellglied aus dieser Ruckführstellung gebracht werden, um die gewünschte Schaltstellung herbeizuführen.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Einrichtung, bei der für ein derartiges Überschalten ein einmaliges Vorschieben des Schaltgliedes genügt. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Schaltglieder schwenkbar angeordnet sind und je zwei Schaltstellungen einnehmen können, in die sie von in der Schwenkebene des zugehörigen Sehaltgliedes angeordneten Verstellgliedern gebracht werden, welche auf einem längs einer senkrecht zur Schwenkachse der Schaltglieder stehenden geraden Führung verschiebbaren Betätigungsorgan drehbar gelagert sind, und von denen je zwei zu einem Paar miteinander verbunden sind und gemäss der zu erzielenden Schaltbewegung unter der wechselnden Wirkung zweier Kraftquellen je eine von drei Stellungen einnehmen können,
die der Schwenkung des entsprechenden Schaltgliedes im einen oder im andern Sinne oder dessen Grundstellung entsprechen, welch letztere durch elastisch nachgiebige Anschläge bestimmt ist, deren Wirkung auf die Schaltglieder schwächer ist als die Wirkung der genannten Kraftquellen.
Zweckmässig entzieht sich das Schaltglied beim Vorschieben des Betätigungsorgans der Verstellwirkung des in der Rückfiihrstellung stehenden Verstellgliedes.
Bei bekannten Einrichtungen wirkt das Verstellglied auch bei seiner Rückführstellung mit einer in bezug auf die Vorschubbewegung stirnseitig liegenden Fläche auf das Schaltglied, und das Betätigungsorgan kann nur gerade so weit vorgeschoben werden, dass das in der Riickführstellung stehende Verstellglied das mit ihm zusammenwirkende Schaltglied in die Grundstellung bringt. Bei dieser Endstellung des Betätigungsorgans müssen auch die über andere an diesem gelagertes Verstellglied zu bewirkenden Schaltbewegungen vellendet sein.
Demgegenüber ist gemäss der Erfindung der Weg, um den das in der Rückführstellung stehende Verstellglied vorgeschoben werden kann, ohne das Schaltglied aus seiner Grundstellung zu bewegen,
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so lang gewählt werden, als es erforderlich ist, um irgendeines der Schaltglieder in die gewählte, von der Grundstellung verschiedene Schaltstellung zu bringen.
Das in der Riickführstellung stehende Verstellglied kann vorteilhafterweise bei der Vorschubbewegung des Betätigungsorgans dem in der Grundstellung stehenden Schaltglied entlang gleiten, ohne dieses aus dieser Grundstellung zu bewegen. Die über die andern an demselben Betätigungsorgan gelagerten Verstellglieder zu bewirkenden Sehaltbewegungen können dann durch weiteres Vorschieben dieses Organs zu Ende geführt werden, nachdem das betrachtete Schaltglied seine Grundstellung erreicht hat. Zweckmässig beginnt die gegebenenfalls zu bewirkende Bewegung eines der andern Schaltglieder aus seiner Grundstellung überhaupt erst, wenn dies der Fall ist.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Sehalteinrichtung mit vier Verstellgliedern an einem in der Zeichnung nicht dargestellten Wechselgetriebe für vier Übersetzungen. Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Scha1teinrich- tung gemäss Fig. 1. Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Schaltgliedes und anderer mit diesem zusammenwirkender Teile einer Sehalteinrichtung an einer Vorrichtung mit mehreren Schaltgliedern, wobei die Teile in ihrer Stellung vor einer Schaltbewegung dargestellt sind. Fig. 4 zeigt Teile der Einrichtung gemäss Fig. 3 in ihrer Stellung am Ende der Sehaltbewegung. In Fig. 5 sind dieselben Teile wie Fig. 4 in ihrer Stellung vor dem Riickführen des Schaltgliedes in seine Grundstellung dargestellt.
Fig. 6 zeigt dieselben in ihrer Stellung unmittelbar vor dem Rückführen und Fig. 7 zeigt diese Teile in ihrer Stellung am Ende der Vorschubbewegung des Betätigungsorgans nach dem Rückführen des Schalt. gliedes in seiner Grundstellung.
In Fig. 1 und 2 werden die Schaltbewegungen auf das nicht dargestellte Wechselgetriebe über eine Schaltwelle 1, die den Schalthebel 2 trägt, und über eine hohle Schaltwelle. 3 übertragen, auf welcher der Schalthebel 4 befestigt ist, und die sich auf der Welle 1 frei drehen kann. Mittels der Schallwellen 1
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getriebene Welle. Bei der in der Zeichnung dargestellten Stellung beider Schalthebel ist ein Räderpaar im Eingriff, das eine erste Übersetzung zwischen diesen Getriebewellen bildet. Ein anderes Zahnräderpaar ist für die zweite Übersetzung im Eingriff, wenn sich der Schalthebel 2 in einer bestimmten andern Schaltstellung jenseits seiner Grundstellung befindet, während der Schalthebel 4 in seiner aus der Zeichnung ersichtlichen Grundstellung bleibt.
Bei der dritten bzw. vierten Übersetzung ist der Schalthebel 2 in seiner Grundstellung, während der Schalthebel 4 bei der dritten Übersetzung parallel der Stellung des Schalthebels 2 bei der ersten Übersetzung und bei der vierten Übersetzung parallel der Stellung des Schalthebels 2 bei der zweiten Übersetzung steht. Nie dürfen zwei Übersetzungen zugleich eingeschaltet sein, so dass stets einer der beiden Schalthebel in seiner Grundstellung stehen muss.
Die Schalthebel 2 bzw. 4 haben parallel zur Hebelachse stehende Angriffsflächen 5 und 6 bzw.
7 und 8 und senkrecht dazu stehende Leitflächen 9 und 10 bzw. 11 und 12.
Die Schaltbewegungen der Schalthebel 2 und 4 werden vom Betätigungsorgan 13 bewirkt, das auf der an der Schaltwelle 1 gelagerten Führungsstange 14 mit für alle diese Sehaltbewegungen gleichem Hub von einer an den Zapfen 15 angreifenden Kraft gegen die Welle 1 vor und nach dem Vollenden dieser Bewegungen von der Kraft der Feder 16 zurückgeschoben wird. Am Betätigungsorgan 13 sind auf Zapfen 17 und 18 Verstellnocken 19, 20, 21 und 22 schwenkbar gelagert.
Jeder dieser Nocken kann in bezug auf das Betätigungsorgan 13 drei Sonderstellungen einnehmen, nämlich eine Rückführstellung, in der die Nocken 19 und 20 gezeichnet sind, eine Ausweichstellung, wie sie in der Zeichnung der Nocken 21 einnimmt, und auf der andern Seite der Rückführstellung eine Einschaltstellung, wie sie in der Zeichnung der Nocken 22 einnimmt. Die Nocken 19 und 20 sind durch eine Stange 23 und die Nocken 21 und 22 durch eine Stange 24 so gekuppelt, dass die beiden gekuppelten Nocken ihre Rückführstellung nur gleichzeitig einnehmen können.
Das Betätigungsorgan 1. 3 trägt für jeden Nocken einen federnden Anschlag 25, der ihn beim Schwenken nach der Ausweichstellung in die Rückführstellung zu driicken sucht, ihm aber aus dieser nach der Einschaltstellung nicht folgen kann. Wegen der Kuppelstangen 23 und 24 werden somit die Nocken jedes Paares, sofern nicht andere Kräfte auf sie wirken, in die Rückführstellung gedrückt. Für jeden Verstellnoeken ist ferner am Betätigungsorgan 13 ein Elektromagnet 26 befestigt. Jeder dieser Elektromagnete kann über einen besonderen Stromkreis erregt werden ; diese Stromkreise werden von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Wählschalter beherrscht, der zur gleichen Zeit nur einen von ihnen zu schliessen gestattet, so dass die andern drei stromlos bleiben.
Der Nocken 19 arbeitet mit dem linken, der Nocken 20 mit dem rechten Arm des Schalthebels 2, der Nocken 21 mit dem linken und der Nocken 22 mit dem rechten Arm des Schalthebels 4 zusammen.
Jeder von diesen Nocken hat eine Stirnfläche 27, mit der er beim Vorschieben des Betätigungsorgans 13 die Angriffsfläche 5 bzw. 6,7 oder 8 des betreffenden Schalthebelendes trifft, wenn er sich in seiner Einschaltstellung befindet.
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wenn ihm das mit ihm zusammenarbeitende Schalthebelende näher liegt als bei der Grundstellung dieses Schalthebels, so trifft die Abweisfläche 28 auf die Angriffsfläche 5 bzw. 6, 1 oder 8 dieses Schalt- hebelendes.
Stehen aber der Nocken in seiner Rückfrihrstellung und der Schalthebel in seiner Grund- stellung, so liegt diese Angriffsfläche neben der Bahn der Abweisfläche 28 ; die Leitfläche 29 des Nockens liegt dann an derselben zur Vorschubrichtung parallelen Ebene wie die Leitfläche 9 bzw. 10, 11 oder 1' !. des entsprechenden Sehalthebelendes. In seiner Ausweichstellung trifft der Nocken das Schalthebelende, mit dem er zusammenarbeitet, beim Vorschieben des Betätigungsorgans überhaupt nicht.
Die Schalthebel können Hubbegrenzungsflächen. 30 aufweisen, auf welche die Stirnflächen 27 der Nocken am Ende des Vorschubweges des Betätigungsorgans treffen.
In den Fig. 1 und 2 ist die Einrichtung im Augenblick dargestellt, wo die erste Übersetzung eingeschaltet und am Wählschalter die vierte Übersetzung gewählt ist und wo das Vorschieben des Betätigungsorgans zum Überschalten in diese eben beginnt. Durch das Wählen der vierten Übersetzung ist der Stromkreis desjenigen Elektromagneten 26 geschlossen worden, der auf den Verstellnoeken 22 wirkt, so dass sieh dieser in seiner Einschaltstellung befindet. Da die andern Elektromagneten 26 stromlos sind, werden die Verstellnocken 19 und 20 von den federnden Anschlägen 26 in ihrer Rückführstellung gehalten. Der Verstellnocken 21, der durch die Stange 2. mit dem Noeken 22 gekuppelt ist, befindet sieh in seiner Ausweichstellung.
Beim Vorschieben des Betätigungsorgans 7 trifft zunächst der Verstellnocken 20 mit der gemeinsamen Kante seiner Stirnfläche 27 und seiner Abweisfläche 28 auf die Angriffsfläche 6 des Schalthebels 2 und fÜhrt diesen in seine Grundstellung zurück, wobei zuerst diese Angriffsfläche längs der genannten Kante und dann die von der Angriffsfläche 6 und der Leitfläche 10 des Schalthebels 2 gebildete Kante längs der Abweisfläche 28 des Noekens20 gleitet. Die letztgenannte Kante erreicht die Kante, die am Nocken 20 die Abweisfläehe 28 und die Leitfläche begrenzt, gerade dann, wenn der Schalthebel 2 in seine Grundstellung gekommen ist.
Dann liegen die beiden Leitflächen 9 und 10 des Schalthebels 2 mit den Leitflächen 29 der Verstellkolben 19 bzw. 20 je in einer Ebene parallel zur Vorchubrichtung und gleiten beim weiteren Vorschieben des Betätigungsorgans auf diesen ; der Schalthebel 2 ist damit in seiner Grundstellung festgehalten, während das Betätigungsorgan 13 weiter vorgeschoben werden kann. Sucht bei etwa vorhandenem Spiel längs dieser Gleitflächen einer der beiden Verstellnocken den entsprechenden Arm des Schalthebels durch Reibung mitzunehmen, so beginnt die Leitfläche des betreffenden Sehalthebelarmes sich von derjenigen des Verstellgliedes wegzubewegen, hebt dadurch diese Reibungswirkung auf und kommt nach unmerklicher Verschiebung zum Stillstand.
Das ist der Fall, weil die Drehachse des Schalthebels, in der Bewegungsrichtung der Verstellnocken gesehen, jenseits der Gleitstelle liegt, und trägt zur Verhinderung des Verklemmens von Verstellnocken und Sehalthebel bei.
Erst nachdem der Schalthebel 2 in seine Grundstellung zurückgeführt ist und somit die Zahn- räder des Getriebes ausser Eingriff stehen, erreicht der Verstellnocken 22 mit der Kante') l seiner Stirn- fläche 27 die Angriffsfläche 8 des Schalthebels 4 und drückt diesen dann in seine Schaltstellung für die vierte Übersetzung. Nachdem dies geschehen ist, treffen die Verstellnocken 19 und 20 auf die
Anschläge 30 des Schalthebels 2 und verhindern damit das weitere Vorschieben des Betätigungs- organs 13.
Beim Nachlassen der an den Zapfen 15 angreifenden Betätigungskraft drückt die Feder 16 das Organ 13 in seine in der Zeichnung dargestellte Ruhelage zurück : die Schalthebel 2 und 4 bleiben in der Stellung für die vierte Übersetzung stehen, bis das Organ 1. 1 von neuem betätigt wird, um eine andere Schaltbewegung zu bewirken.
Das Bewirken der andern Schaltbewegungen geht in entsprechender Weise vor sich, indem vor dem Vorschieben des Betätigungsorgans 18 wahlweise durch Erregen des betreffenden Elektromagneten für das Einschalten der ersten Übersetzung der Verstellnocken 19, für das der zweiten Übersetzung der Verstellnocken 20 und für das der dritten Übersetzung der Verstellnocken 21 in seine Einschalt- stellung gebracht und der mit dem betreffenden gekuppelte zweite Nocken in die Ausweichstellung gezogen wird, während die beiden andern Verstellnoeken von den Anschlägen 25 in ihrer Rückführ- stellung gehalten werden.
Wenn sich der in eine Schaltstellung zu bewegende Schalthebel zu Anfang der Schaltbewegung nicht wie der Hebel 2 im beschriebenen Beispiel in der Grundstellung, sondern in der in bezug auf diese entgegengesetzten Schaltstellung befindet, so trifft beim Vorschieben des Betätigungsorgans J zuerst die Kante 81 des betreffenden Verstellnockens in seiner Einschaltstellung auf die Angriffsfläche 5, 6, 7 oder 8 dieses Schalthebels und führt diesen in die Grundstellung und von da weiter in die gewünschte Schaltstellung, letzteres wie für den Nocken 22 und den Schalthebel -4 beschrieben.
In diesem Fall ist der andere Schalthebel vom Anfang der Bewegung an in seiner Grundstellung ; die entsprechenden Verstellnocken sind in ihrer Rückführstellung und halten den Schalthebel auf dem letzten Feil ihres Vorschubweges in dieser fest.
Um alle Schalthebel in ihre Grundstellung zurückzuführen, genügt es, bei stromlosen Elektromagneten 26 das Betätigungsorgan 13 vorzuschieben, da dann sämtliche Verstellnocken von den federnden Anschlägen 25 in ihrer Rückführstellung gehalten sind.
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Die Einrichtung kann auch mehr als zwei Schalthebel aufweisen, von denen jeder auf einer von mehreren gleichachsigen Wellen befestigt ist und zwei Zahnräderpaare beherrscht, von denen je nach seiner Stellung das eine oder das andere oder-bei der Grundstellung-keines im Eingriff ist. Die Verstellnocken, über welche die Sehaltbewegungen der Schalthebel bewirkt werden können, sind alle an demselben Betätigungsorgan gelagert.
In den Fig. 3-7 ist aus einer solchen Einrichtung mit mehreren Schalthebeln einer von diesen mit den mit ihm zusammenwirkenden Teilen dargestellt. Teile, denen dieselbe Funktion zukommt, wie den mit gleichen Bezugsziffern bezeichneten Teilen in Fig. 1 und 2, sind im folgenden nicht mehr näher beschrieben.
Der Schalthebel 40 sitzt fest auf der hohlen Schaltwelle 41, durch die seine Bewegungen auf die von ihm beherrschten Zahnräderpaare übertragen werden. Im Hohlraum dieser Welle können die Schaltwellen anderer Zahnräderpaare liegen. Der Schalthebel 40 hat zwei parallele Leitflächen 42 und 43 senkrecht zur Hebelachse 44 und an diese Leitfläehen stumpfwinklig anschliessende Angriffsflächen 46
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