DE1207747B

DE1207747B - Switching device with two end positions and at least one intermediate position

Info

Publication number: DE1207747B
Application number: DEZ10312A
Authority: DE
Inventors: Dr E H Konrad Zuse Dipl-Ing
Original assignee: Zuse KG
Current assignee: Zuse KG
Priority date: 1963-08-23
Filing date: 1963-08-23
Publication date: 1965-12-23

Description

Schaltvorrichtung mit zwei Endstellungen und mindestens einer Zwischenstellung Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit zwei Endstellungen und mindestens einer Zwischenstellung und einer unter dem Einfluß eines Schaltelementes axial verschiebbaren Schaltstange.Switching device with two end positions and at least one intermediate position The invention relates to a switching device with two end positions and at least one intermediate position and one axially displaceable under the influence of a switching element Shift rod.

Derartige Schaltvorrichtungen werden häufig benötigt, wo zwischen zwei verschiedenen Betriebszuständen eine bestimmte Anzahl von übergangsstufen durchlaufen werden soll. Dabei ist es wünschenswert, daß die Schaltvorrichtung mit nur einem einzigen Steuerbefehl betätigbar ist, d. h., daß die Zwischenstufen automatisch durchlaufen werden, sobald der Befehl »Ein« oder »Aus« an die Schaltvorrichtung gegeben wird. Es soll dabei weiter die Möglichkeit bestehen, den Schaltvorgang durch den Gegenbefehl in jeder beliebigen Phase seines Ablaufes, also auch in den einzelnen Zwischenstufen, zu unterbrechen und damit die Schaltvorrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückzuführen. Es ist weiter erwünscht, eine derartige Schaltvorrichtung konstruktiv möglichst einfach und robust auszuführen, um einerseits Betriebsstörungen nach Möglichkeit auszuschalten und um andererseits einen möglichst billigen Gesamtaufbau zu erreichen. Es ist deshalb auch anzustreben, daß die Anlage mit möglichst wenigen Schaltelementen auskommt. Bei elektromagnetisch gesteuerten Schaltvorrichtungen soll die Zahl der erforderlichen Schaltmagneten geringgehalten werden.Such switching devices are often needed where between pass through a certain number of transition stages in two different operating states shall be. It is desirable that the switching device with only one single control command can be actuated, d. that is, the intermediate stages are automatic run through as soon as the command "On" or "Off" is sent to the switching device is given. There should continue to be the possibility of switching through the counter-order in any phase of its course, including in the individual Intermediate stages to interrupt and thus the switching device in its starting position traced back. It is further desirable to construct such a switching device To be as simple and robust as possible, on the one hand to avoid breakdowns if possible off and on the other hand to achieve the cheapest possible overall structure. It is therefore also desirable that the system has as few switching elements as possible gets by. In the case of electromagnetically controlled switching devices, the number of required switching magnets are kept low.

Es sind zwar schon Schaltvorrichtungen bekanntgeworden, wo in Abhängigkeit von Kurvenbahnen an diesen Kurvenbahnen anliegende Schaltelemente, z. B. Schalthebel oder Schaltstangen, betätigbar sind. Alle diese bekannten Einrichtungen weisen aber einen großen Nachteil auf. Entweder sind sie nur von Hand zu betätigen, so daß also in übereinstimmung mit einer Anzeigevorrichtung von Hand die jeweils gewünschte Schaltstellung eingestellt werden muß, wobei durch die Bewegung der Kurvenbahn in ihre dieser Schaltstellung zugeordnete Stellung die vorhergehenden Schaltstufen mit durchlaufen werden. Es fehlt dabei die Möglichkeit, mit zwei Schaltbefehlen »Ein« oder »Aus« die Schaltvorrichtung jeweils unter automatischem Durchlaufen der Zwischenstellungen in die jeweilige dem Schaltbefehl entsprechende Endstellung zu bewegen.Switching devices have already become known, where depending of cam tracks on these cam tracks adjacent switching elements, z. B. Shift lever or shift rods, can be actuated. However, all these known devices have a big disadvantage. Either they can only be operated by hand, so that is in accordance with a display device by hand the respectively desired Switch position must be set, whereby the movement of the cam track in their position assigned to this switching position the previous switching stages to be traversed with. There is no option with two switching commands "On" or "Off" the switching device, each automatically scrolling through the Intermediate positions in the respective end position corresponding to the switching command move.

Sind die bekannten Vorrichtungen aber nicht von Hand zu betätigen, so arbeiten sie entweder nur in einer Richtung, wobei nach dem Einschaltbefehl beispielsweise ein Federwerk über eine Kurvenbahn eine Schaltstange in einer Richtung in Bewegung setzt, oder aber es werden von ständig umlaufenden in sich geschlossenen Kurvenbahnen stets die gleichen Schaltbewegungen auf Schaltstangen übertragen. In beiden Fällen besteht keine Möglichkeit, durch Steuerbefehle beispielsweise den Schaltvorgang abzustoppen und in entgegengesetztem Sinn ablaufen zu lassen.However, if the known devices cannot be operated by hand, they either only work in one direction, for example after the switch-on command a spring mechanism via a cam track a shift rod in one direction in motion sets, or it is made up of continuously revolving, self-contained curved paths always transmit the same switching movements to the shift rods. In both cases there is no way to control the switching process, for example stop and run in the opposite sense.

Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß die bekannten Schaltvorrichtungen entweder mehrere Stufen aufweisen, von denen jede Stufe wahlweise einzeln eingeschaltet werden kann, oder daß von einer Ausgangsstellung aus eine bestimmte Endstellung nur in einem Bewegungssinn erreicht werden kann oder aber daß die Schaltvorrichtungen einen in sich geschlossenen zyklischen Bewegungsablauf besitzen. Keine der vorbekannten Vorrichtungen ermöglicht es aber wahlweise zwischen zwei Endstellungen zu wählen und dabei jeweils eine bestimmte Anzahl von Zwischenstufen automatisch zu durchlaufen, wobei der Ablauf des Schaltvorganges jederzeit durch den Gegenbefehl umgekehrt werden kann.In summary, it can be stated that the known switching devices either have several stages, of which each stage is optionally switched on individually can be, or that from a starting position from a certain end position can only be achieved in one sense of movement or that the switching devices have a self-contained cyclical sequence of movements. None of the previously known Devices allows you to choose between two end positions and automatically go through a certain number of intermediate stages, whereby the sequence of the switching process can be reversed at any time by the counter-command can.

Es ist also eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltvorrichtung der eingangs geschilderten Art konstruktiv einfach und mit möglichst geringer Anzahl von Schaltelementen so auszubilden, daß zwischen zwei Endstellungen eine bestimmte Anzahl von übergangsstufen automatisch durchlaufen wird, wobei zur Betätigung der Schaltvorrichtung jeweils nur ein einziger Schaltbefehl erforderlich sein soll und wobei es ferner möglich sein soll, durch den Gegenbefehl die Schaltbewegung auch in jeder Zwischenphase umzukehren.It is therefore an object of the invention to provide a switching device of initially described type structurally simple and with the lowest possible number to train of switching elements so that between two end positions a certain Number of transition stages is run through automatically, whereby to actuate the Switching device should only be required a single switching command and whereby it should also be possible to use the counter command to initiate the switching movement to turn back at every intermediate phase.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß auf der Schaltstange ein unter dem Einfluß des Schaltelementes in zwei Winkelstellungen verschwenkbarer Führungskopf angebracht ist, der mit zwei auf je einer um eine im wesentlichen zur Achse der Schaltstange parallelen Achse umlaufenden Zylinderfläche angebrachten, dem Führungskopf zugeordneten Kulissenführungen zusammenwirkt, welche je aus einer geschlossenen Kreisbahn und davon ausgehenden, in axialer Richtung gestuften Seitenzweigen bestehen, deren durch Übergangsbogen mitainander verbundene einzelne Stufen parallel zu der Kreisbahn verlaufen, wobei die Seitenzweige der beiden Kulissenführungen die Kreisbahn in entgegengesetzter axialer Richtung verlassen.The invention solves this problem in that on the shift rod one that can be pivoted into two angular positions under the influence of the switching element Guide head is attached, with two on each one to one essentially to Axis of the shift rod parallel axis attached to the circumferential cylinder surface, the guide head associated link guides interacts, each of which consists of a closed circular path and side branches proceeding therefrom, stepped in the axial direction exist, whose by transition bend together connected individual Steps run parallel to the circular path, the side branches of the two link guides leave the circular path in the opposite axial direction.

hine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Erfindung he:ae_@t darin, daß die Kulissenführungen auf zwei konzentrischen Zylindern angebracht sind, zwischen denen sich der Führungskopf befindet.in advantageous embodiment of this invention he: ae_ @ t in that the link guides are mounted on two concentric cylinders, between where the guide head is located.

Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Kulissenführungen auf einem gemeinsamen Zylinder in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind und ein aus einem zweiarmigen Hebel bestehender Führungskopf um die Schaltstangenlängsachse schwenkbar ist.Another preferred feature of the invention is that the link guides on a common cylinder next to each other in the axial direction are arranged and a guide head consisting of a two-armed lever the shift rod longitudinal axis is pivotable.

Noch eine andere bevorzugte Ausführungsform ist es, daß das Schaltelement aus einem Elektromagneten und einer Feder besteht, die einander entgegengesetzt bestrebt sind, die Schaltstange jeweils in eine ihrer beiden Winkelstellungen zu bewegen.Yet another preferred embodiment is that the switching element consists of an electromagnet and a spring opposing each other strive to move the shift rod into one of its two angular positions move.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung ist es, daß das Schaltelement als Doppelmagnet ausgebildet ist und daß die Schaltstange unter dem Einfluß einer Feder in einer Mittelstellung gehalten ist, in welcher der Führungskopf in keine der beiden Kulissenführungen eingreift.Another advantageous embodiment is that the switching element is designed as a double magnet and that the shift rod under the influence of a Spring is held in a central position in which the guide head in no of the two link guides engages.

Um eine dauernde Erregung eines der beiden Schaltmagneten zu vermeiden und um nur durch eine kurze Erregung eines der Elektromagneten die Schaltbewegung einzuleiten, wird eine Schaltvorrichtung mit zwei Endstellungen und mindestens einer Zwischenstellung und einer mit einem unter dem Einfluß eines Schaltelementes in zwei Winkelstellungen bewegbaren Führungskopfes versehenen Schaltstange erfindungsgemäß so ausgestaltet, daß der Führungskopf mit einem beidseitig ausschwenkbaren Kniehebel verbunden ist, der in jede seiner beiden stabilen Endstellungen durch jeweils einen Magneten bewegbar ist.To avoid permanent excitation of one of the two switching magnets and by only briefly energizing one of the electromagnets, the switching movement initiate a switching device with two end positions and at least one Intermediate position and one with one under the influence of a switching element in two angular positions movable guide head provided switch rod according to the invention designed so that the guide head with a toggle lever that can be swung out on both sides is connected, which is in each of its two stable end positions by one Magnet is movable.

Die Schaltvorrichtung nach der Erfindung wird an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit dem Steuermechanismus eines Dualstufengetriebes, F i g. 2 eine teilweise Abwicklung der Steuerkulissen des Ausführungsbeispiels nach F i g.1, F i g. 3 eine Abwicklung der Steuerkulissen eines weiteren Ausführungsbeispiels und F i g. 4 eine teilweise schematische Seitenansicht ; der Schaltvorrichtung nach F i g. 3.The switching device according to the invention is based on the in the drawings illustrated embodiments described. It shows F i g. 1 a schematic Cross section through a first embodiment of the invention in connection with the Control mechanism of a dual speed transmission, F i g. 2 a partial settlement the control link of the embodiment according to F i g.1, F i g. 3 a settlement the control link of a further exemplary embodiment and FIG. 4 a partial schematic side view; the switching device according to FIG. 3.

In F i g. 1 ist eine Kupplungseinheit dargestellt, welche zum stoß- und schlupffreien Beschleunigen bzw. Abbremsen einer Welle Verwendung findet. Die anzutreibende Welle 10 ist mit axialen Führungen 12 ; für den Kupplungsstift 14 einer axial verschiebbaren Schaltwelle 16 versehen. Die Schaltwelle 16 weist einen weiteren Kupplungsstift 18 auf, der mit ortsfesten Kupplungsklauen 20 in Eingriff gebracht werden kann. Die Drehbewegung zum Antrieb der Welle i 10 kann von drei Zahnrädern 22,24 und 26 abgenommen werden, von denen die Zahnräder 22 und 24 eine phasenverschobene periodische Drehbewegung ausführen, die zwischen -dem Stillstand und einem Geschwindigkeitsmaximum verläuft. Das i Zahnrad 26 führt eine gleichförmige Drehbewegung aus, die in ihrer Geschwindigkeit dem Geschwindigkeitsmaximum der Zahnräder 22 und 24 entspricht. Das Zahnrad 22 steht im Eingriff mit einem konzentrisch zur Welle 10 angeordneten Zahnrad 28, das Zahnrad 24 mit einem ebensolchen Zahnrad 30. Die Zahnräder 28 und 30 sind drehfest mit Klauenkränzen 32 und 34 verbunden, welche einander überlappend derart angeordnet sind, daß sie bei einer axialen Verschiebung der Schaltwelle 16 dann mit dem Schaltstift 14 in Eingriff kommen, wenn der Schaltstift 18 die ortsfesten Klauen 20 verlassen hat. Das Zahnrad 26 steht ebenfalls mit einem konzentrisch zur Welle 10 angeordneten Zahnrad 36 im Eingriff, das drehfest mit einem Klauenkranz 38 verbunden ist. Setzt man die axiale Verschiebung der Schaltwelle 16 fort, so kommt der Schaltstift 18 in Eingriff mit dem Klauenkranz 38, sobald der Schaltstift 14 die Klauenkränze 32 bzw. 34 verlassen hat.In Fig. 1 shows a coupling unit which is used to accelerate or brake a shaft without impacts or slippage. The shaft 10 to be driven is provided with axial guides 12 ; provided for the coupling pin 14 of an axially displaceable shift shaft 16. The shift shaft 16 has a further coupling pin 18 which can be brought into engagement with stationary coupling claws 20. The rotary movement for driving the shaft i 10 can be taken from three gears 22, 24 and 26, of which the gears 22 and 24 execute a phase-shifted periodic rotary movement that runs between standstill and a maximum speed. The gear wheel 26 performs a uniform rotary movement, the speed of which corresponds to the maximum speed of the gear wheels 22 and 24. The gear 22 is in engagement with a concentric to the shaft 10 arranged gear 28, the gear 24 with a similar gear 30. The gears 28 and 30 are rotatably connected to claw rims 32 and 34, which are arranged overlapping each other so that they at a axial displacement of the switching shaft 16 then come into engagement with the switching pin 14 when the switching pin 18 has left the stationary claws 20. The gear wheel 26 is likewise in mesh with a gear wheel 36 which is arranged concentrically to the shaft 10 and which is connected in a rotationally fixed manner to a claw ring 38. If the axial displacement of the shift shaft 16 is continued, the shift pin 18 comes into engagement with the dog collar 38 as soon as the shift pin 14 has left the dog collar 32 or 34.

Diese Einrichtung arbeitet derart, daß bei der beabsichtigten Beschleunigung der Welle 10 aus dem Stillstand der Schaltstift 14 mit einem der Klauenkränze 32 bzw. 34 dann in Eingriff gelangt, wenn sich dieser Klauenkranz gerade im Stillstand befindet. Die anschließende Beschleunigung bis zum Geschwindigkeitsmaximum wird stoß- und schlupffrei auf die Welle 10 übertragen. Beim Erreichen des Geschwindigkeitsmaximums wird die Schaltwelle 16 weiter bewegt, die Klauenkränze 32 bzw. 34 werden ausgekuppelt und die Welle 10 dafür mit dem gleichförmig umlaufenden Klauenkranz 38 verbunden. Soll die Welle 10 wieder bis zum Stillstand verzögert werden, muß der Schaltvorgang in genau umgekehrter Richtung ablaufen.This device works in such a way that when the shaft 10 is accelerated from standstill, the switching pin 14 comes into engagement with one of the claw rings 32 or 34 when this claw ring is at a standstill. The subsequent acceleration up to the maximum speed is transmitted to the shaft 10 without shock or slip. When the maximum speed is reached, the shift shaft 16 is moved further, the claw rims 32 and 34 are disengaged and the shaft 10 is connected to the uniformly rotating claw rim 38 for this purpose. If the shaft 10 is to be decelerated to a standstill again, the switching process must take place in exactly the opposite direction.

Obwohl ein Befehl zum Zu- bzw. Abschalten der Welle 10 jederzeit erfolgen kann, bedingt die Art der Kupplungsvorrichtung, daß ein Schaltschritt nur dann erfolgen darf, wenn sich die Klauenkränze 32 oder 34 gerade im Stillstand befinden oder ihr Geschwindigkeitsmaximum durchlaufen. Es zeigt sich weiter, daß der Kupplungsvorgang drei Stufen aufweist, nämlich Stillstand, Beschleunigung oder Verzögerung und gleichförmigen Lauf, und daß andererseits der Befehl zur Betätigung der Kupplungseinrichtung nur auf »Ein« oder »Aus« lauten kann.Although a command to switch the shaft 10 on or off takes place at any time can, the nature of the coupling device requires that a switching step can only take place may when the claw rims 32 or 34 are just at a standstill or you Pass through the maximum speed. It can also be seen that the coupling process has three levels, namely standstill, acceleration or deceleration and uniform Run, and that on the other hand the command to operate the clutch device only can be "On" or "Off".

Zur Betätigung der Kupplungseinrichtung in Abhängigkeit von diesen beiden Steuerbefehlen ist die Schaltwelle 16 mit einer Verbindungsstange 40 verbunden mit der über ein Gelenk 42 eine Schaltstange 44 verbunden ist. Die Schaltstange 44 weist an ihrem Ende einen Führungskopf 46 auf, der sich zwischen einem äußeren Zylinder 48 und einem inneren konzentrischen Zylinder 50 befindet. Beide Zylinder sind mit Kulissenführungen 52 bzw. 54 versehen, welche jeweils dem Führungskopf 46 zugewandt sind. Die Ausbildung dieser Kulissenführungen ist deutlicher aus F i g. 2 zu ersehen, die einen Schnitt nach der Linie II-11 in F i g.1 darstellt, Die Kulissenführung 52 besteht aus einer geschlossenen Kreisbahn 56, von welcher über übergangsbogen 58 Seitenzweige 60 abgeleitet sind. Diese Seitenzweige 60 weisen zwei in unterschiedlichem axialem Abstand von der Kreisbahn 56 verlaufende, zur Kreisbahn parallele Stufen 62 und 64 auf, welche miteinander wiederum durch einen übergangsbogen 66 verbunden sind. Die Abstände zwischen der Kreisbahn 56 und der ersten Stufe 62 bzw. zwischen der ersten Stufe 62 und der zweiten Stufe 64 entsprechen den Schaltwegen der Schaltwelle 16 -zwischen den drei Stellungen dieser Schaltwelle. In gleicher Weise weist die auf dem inneren Zylinder 50 angeordnete Kulissenführung 54 einen geschlossenen Kreisbogen 56' sowie entsprechende Seitenzweige 60' mit den Stufen 62' und 64' auf (F i g. 1). Die Stufe 62' ist mit dem Kreisbogen 56' durch einen Übergangsbogen 58' und die erste Stufe 62' mit der zweiten Stufe 64' mit einem übergangsbogen 66' verbunden. Die Kreisbahn 56 bzw. 56' der einen Kulissenführung liegt jeweils mit der zweiten Stufe 64 bzw.64' der anderen Kulissenführung in einer gemeinsamen zur Achse der Zylinder 48 und 50 normalen Ebene.To actuate the clutch device as a function of these two control commands, the switching shaft 16 is connected to a connecting rod 40 to which a switching rod 44 is connected via a joint 42. The shift rod 44 has at its end a guide head 46 which is located between an outer cylinder 48 and an inner concentric cylinder 50. Both cylinders are provided with link guides 52 and 54 , which each face the guide head 46. The formation of these link guides is clearer from FIG. 2, which shows a section along the line II-11 in FIG. 1, the link guide 52 consists of a closed circular path 56, from which side branches 60 are derived via transition bends 58. These side branches 60 have two steps 62 and 64 which run at different axial distances from the circular path 56 and are parallel to the circular path and which are in turn connected to one another by a transition arc 66. The distances between the circular path 56 and the first stage 62 or between the first stage 62 and the second stage 64 correspond to the shift travel of the shift shaft 16 - between the three positions of this shift shaft. In the same way, the link guide 54 arranged on the inner cylinder 50 has a closed circular arc 56 'and corresponding side branches 60' with the steps 62 'and 64' (FIG. 1). The step 62 'is connected to the circular arc 56' by a transition arc 58 ' and the first step 62' is connected to the second step 64 'with a transition arc 66'. The circular path 56 or 56 'of one link guide lies with the second step 64 or 64' of the other link guide in a common plane normal to the axis of the cylinders 48 and 50.

Unter der Wirkung einer Feder 70, die an der Schaltstange 44 angreift, wird der Führungskopf 46 in die äußere Kulissenführung 52 gezogen. Die gemeinsame Umlaufrichtung der drehfest miteinander verbundenen Zylinder 48 und 50, die in F i g. 2 durch einen Pfeil angedeutet ist, hat zur Folge, daß der in die äußere Kulissenführung 52 eingreifende Führungskopf 46 stets in die geschlossene Kreisbahn 56 gezogen wird. Dadurch wird die Schaltwelle 16 in einer Stellung gehalten, in der ihr Kupplungsstift 18 mit den ortsfesten Kupplungsklauen 20 greift. Die anzutreibende Welle 10 ist somit im Stillstand arretiert. Auf der der Feder 70 abgewandten Seite der Schaltstange 44 ist ein Elektromagnet 72 angeordnet. Wird dieser Magnet erregt, so zieht er die Schaltstange 44 aus der Kulissenführung 52 in die Kulissenführung 54, wo der Führungskopf 46 zunächst in die zweite Stufe 64' eingreift. Unter dem Einfluß der Drehbewegung des Zylinders 50 wird der Führungskopf 46 zunächst in die erste Stufe 62' bewegt, wodurch der Schaltstift 18 mit den Kupplungsklauen 20 außer Eingriff kommt, während der Schaltstift 14 nun in die Klauenkränze 32 bzw. 34 eingreift. Hier zeigt sich nun, daß der Antrieb der Zahnräder 22,24 und 26 mit dem Antrieb der Zylinder 48 und 50 derart synchronisiert und die Anordnung der Übergangsbogen 58 und 66 bzw. 58' und 66' derart auf die Drehbewegung der Zylinder 48 und 50 bzw. der Zahnräder 22, 24 und 26 abgestimmt sein muß, daß der Übergang des Führungskopfes 46 von der zweiten Stufe 64' in die erste Stufe 62' dann erfolgt, wenn der dadurch mit dem Schaltstift 14 in Eingriff kommende Klauenkranz 32 bzw. 34 gerade sein Geschwindigkeitsmaximum durchläuft.Under the action of a spring 70, which acts on the switching rod 44 , the guide head 46 is pulled into the outer link guide 52. The common direction of rotation of the non-rotatably interconnected cylinders 48 and 50, which are shown in FIG. 2 is indicated by an arrow, has the consequence that the guide head 46 engaging in the outer link guide 52 is always drawn into the closed circular path 56. As a result, the shift shaft 16 is held in a position in which its coupling pin 18 engages with the stationary coupling claws 20. The shaft 10 to be driven is thus locked at a standstill. An electromagnet 72 is arranged on the side of the switching rod 44 facing away from the spring 70. If this magnet is excited, it pulls the switching rod 44 out of the link guide 52 into the link guide 54, where the guide head 46 first engages in the second step 64 '. Under the influence of the rotary movement of the cylinder 50 of the guide head 46 is first moved into the first stage 62 ', whereby the shift pin 18 comes with the clutch claws 20 are disengaged while the shift key 14 now engages in the mouth rings 32 and 34 respectively. It can now be seen that the drive of the gears 22, 24 and 26 is synchronized with the drive of the cylinders 48 and 50 in such a way and the arrangement of the transition bends 58 and 66 or 58 'and 66' in such a way to the rotary movement of the cylinders 48 and 50 or The gears 22, 24 and 26 must be coordinated so that the transition of the guide head 46 from the second step 64 'to the first step 62' takes place when the claw rim 32 or 34, which thereby engages with the switching pin 14, is straight Speed maximum passes through.

Nach einer kurzen Weiterdrehung der Zylinder 48 und 50 läuft der Führungskopf 46 durch den nächsten Übergangsbogen 58' in die geschlossene Kreisbahn 56' ein, wodurch die Schaltwelle 16 in eine Stellung verschoben wird, in der sie über den Schaltstift 18 mit dem gleichförmig umlaufenden Klauenkranz 38 verbunden ist. Dadurch wird die anzutreibende Welle 10 nunmehr gleichförmig vom Zahnrad 26 aus angetrieben. Der Führungskopf 46 bleibt nun so lange in der geschlossenen Kreisbahn 56', bis der Elektromagnet 72 abgeschaltet wird und die Feder 70 den Führungskopf 46 in die zweite Stufe 64 der äußeren Kulissenführung 52 zieht. Hier ist der Bewegungsablauf genau umgekehrt, wobei der Führungskopf 6 die Übergangsbogen 66 bzw. 58 immer dann durchläuft, wenn sich der Schaltstift 14 im Stillstand bzw. in seinem Geschwindigkeitsmaximum befindet.After a short further rotation of the cylinders 48 and 50 , the guide head 46 runs through the next transition curve 58 'into the closed circular path 56', whereby the switching shaft 16 is moved into a position in which it is over the switching pin 18 with the uniformly rotating claw rim 38 connected is. As a result, the shaft 10 to be driven is now driven uniformly from the gear wheel 26. The guide head 46 now remains in the closed circular path 56 ′ until the electromagnet 72 is switched off and the spring 70 pulls the guide head 46 into the second step 64 of the outer link guide 52. Here the sequence of movements is exactly the opposite, with the guide head 6 always running through the transition bends 66 or 58 when the switching pin 14 is at a standstill or at its maximum speed.

Sollte es aus irgendeinem Grunde erwünscht sein, daß die Schaltstange 44 längere Zeit in ihrer Mittel- i stellung verharrt, so ist das dadurch zu erreichen, daß man den in die erste Stufe der äußeren oder inneren Kulissenführung 52 bzw.54 eingelaufenen Führungskopf 46 jeweils vor Erreichen des nächsten Übergangsbogens 66 bzw. 66' in die jeweils andere Kulissenführung umschaltet.Should it be desired for any reason that the shift rod 44 remains in its middle position for a long time, this can be achieved by that one in the first stage of the outer or inner link guide 52 or 54 run-in guide head 46 before reaching the next transition curve 66 or 66 'switches to the other link guide.

Statt die Kulissenführungen 52 und 54 auf einander zugewandten Seiten eines äußeren und eines inneren Zylinders 48 bzw. 50 anzuordnen, besteht auch die Möglichkeit, auf dem Umfange 100 eines einzigen Zylinders 102 in axialer Richtung nebeneinanderliegend zwei Kulissenführungen 152 und 154 vorzusehen. Dabei ist es wichtig, daß die von den geschlossenen Kreisbahnen 156 bzw.156' ausgehenden Seitenzweige 160 bzw. 160' nach unterschiedlichen axialen Richtungen aus den geschlossenen Kreisbahnen herausgeführt werden. Es ergeben sich dadurch zwei Ausführungsformen, nämlich einmal, daß die zweiten Stufen beider Kulissenführungen einander unmittelbar benachbart sind, oder daß die geschlossenen Kreisbahnen 156 und 156' einander unmittelbar benachbart sind, wie es in F i g. 4 dargestellt ist. Der auf der Schaltstange befindliche Führungskopf ist hier als zweiarmiger Hebel 146 ausgebildet, dessen beide Hebelenden 148 bzw. 150 in axialer Richtung um einen Betrag versetzt sind, der dem Abstand zwischen der geschlossenen Kreisbahn 156 bzw. 156' der einen Kulissenführung von der zweiten Stufe 164 bzw.164' der anderen Kulissenführung entspricht. Dadurch wird erreicht, daß beim Verschwenken des in seiner einen axialen Endstellung befindlichen zweiarmigen Hebels 146 der am einen Hebelarm 148 bzw.150 befindliche Ansatz 170 bzw. 172 aus der geschlossenen Kreisbahn 156 bzw.156' geschwenkt und der am anderen Hebelarm befindliche Ansatz in die zweite Stufe der jeweils anderen Kulissenführung eingeschwenkt wird, so daß dadurch die zweistufige Schaltbewegung abläuft, bis der nun im Eingriff befindliche Einsatz 172 bzw.170 wieder in eine geschlossene Kreisbahn einläuft.Instead of arranging the link guides 52 and 54 on facing sides of an outer and an inner cylinder 48 or 50, there is also the possibility of providing two link guides 152 and 154 lying next to one another in the axial direction on the circumference 100 of a single cylinder 102. It is important that the side branches 160 and 160 ' emanating from the closed circular paths 156 or 156' are guided out of the closed circular paths in different axial directions. This results in two embodiments, namely on the one hand that the second stages of both link guides are directly adjacent to one another, or that the closed circular paths 156 and 156 'are directly adjacent to one another, as shown in FIG. 4 is shown. The guide head located on the shift rod is designed here as a two-armed lever 146, the two lever ends 148 and 150 of which are offset in the axial direction by an amount equal to the distance between the closed circular path 156 or 156 'of one link guide from the second stage 164 or 164 'corresponds to the other link guide. This ensures that when the two-armed lever 146 located in its one axial end position is pivoted, the extension 170 or 172 located on one lever arm 148 or 150 is pivoted out of the closed circular path 156 or 156 'and the extension located on the other lever arm into the second stage of the respective other link guide is pivoted, so that the two-stage switching movement takes place until the now engaged insert 172 or 170 enters a closed circular path again.

Das Verschwenken der den zweiarmigen Hebel 146 tragenden Schaltstange 144 um ihre Längsachse erfolgt durch einen um eine zur Schaltstange 144 parallele Achse 180 verschwenkbaren zweiarmigen Hebel 182, der mit seinem einen Hebelende 184 in eine radial zur Schaltwelle 144 verlaufende Kulisse 186 des Hebels 146 eingreift, während das andere Hebelende 188 zwischen zwei einander gegenüberliegenden Elektromagneten 190 und 192 angeordnet ist.The pivoting of the switching rod 144 carrying the two-armed lever 146 about its longitudinal axis is carried out by a two-armed lever 182 which is pivotable about an axis 180 parallel to the switching rod 144 and which engages with its one lever end 184 in a link 186 of the lever 146 extending radially to the switching shaft 144, while the other end of the lever 188 is arranged between two opposing electromagnets 190 and 192.

Bei dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird zur Betätigung der Schaltvorrichtung nur ein einziger Elektromagnet benötigt, was in konstruktiver Hinsicht den geringsten Aufwand mit sich bringt. Diese Anordnung hat aber zur Folge, daß der Elektromagnet 72 so lange erregt sein muß, wie die ihm zugeordnete Schaltstellung der Schaltstange 44 aufrechterhalten werden soll. Ist diese Schaltphase besonders lang, so ist ein erhöhter Stromverbrauch, eine unter Umständen unerwünschte Erwärmung des Magneten, mechanischer Verschleiß, Auslaufen der geschlossenen Kreisbahn und der Führungsnasen des Führungskopfes die Folge. Die in dem Ausführungsbeispiel für die Kulissenführung nach F i g. 4 gezeigte Anordnung bringt demgegenüber den Vorteil, daß der zweiarmige Hebel 182 durch eine Feder 194 in eine Mittelstellung gezogen werden kann, in welcher weder der Ansatz 170 noch der Ansatz 172 des Hebels 146 mit einer der Kulissenführungen 152 bzw.154 im Eingriff steht. Nur während der Dauer der Schaltbewegung wird einer der Magneten 190 bzw.192 erregt, deren einer das Einkuppeln der Welle 10 und deren anderer das Auskuppeln dieser Welle bewirkt. Sobald der im Eingriff befindliche Ansatz 170 bzw.172 in die jeweilige geschlossene Kreisbahn 156 bzw.156' eingelaufen ist, wird der erregte Magnet abgeschaltet und der Hebel 182 kehrt in seine Mittelstellung zurück.In the case of the FIG. 1 and 2, only a single electromagnet is required to actuate the switching device, which involves the least amount of effort in terms of construction. However, this arrangement has the consequence that the electromagnet 72 must be energized as long as the switching position of the switching rod 44 assigned to it is to be maintained. If this switching phase is particularly long, the result is increased power consumption, possibly undesirable heating of the magnet, mechanical wear, the closed circular path and the guide lugs of the guide head running out. In the exemplary embodiment for the link guide according to FIG. 4 has the advantage that the two-armed lever 182 can be pulled by a spring 194 into a central position in which neither the shoulder 170 nor the shoulder 172 of the lever 146 is in engagement with one of the link guides 152 or 154. Only during the duration of the switching movement is one of the magnets 190 or 192 excited, one of which causes the shaft 10 to be engaged and the other causes this shaft to be disengaged. As soon as the engagement 170 or 172 has entered the respective closed circular path 156 or 156 ', the excited magnet is switched off and the lever 182 returns to its central position.

Eine andere Möglichkeit zur Vermeidung einer dauernden Erregung eines der beiden Magneten besteht darin, den Hebel 182 z. B. als Kniehebel mit zwei stabilen Endstellungen auszubilden, so daß er nur durch kurzzeitige Erregung eines der beiden Magneten 190 buw.192 in seine jeweilige Endstellung gezogen werden muß. Hierbei ist es nicht einmal erforderlich, daß der Elektromagnet während der ganzen Dauer der Schaltbewegung erregt bleibt.Another way of avoiding a constant arousal of one of the two magnets is to move the lever 182 z. B. as a knee lever with two stable Train end positions, so that he can only by briefly exciting one of the two Magnets 190 buw.192 must be pulled into its respective end position. Here it is not even necessary that the electromagnet is used for the entire duration the switching movement remains excited.

Statt der in den beiden Ausführungsbeispielen gezeigten Anordnungen mit zwei Endstellungen und einer Zwischenstellung kann die Anzahl der Zwischenstellungen beliebig erhöht werden, ohne daß die Zahl der zur Durchführung der Schaltbewegung erforderlichen Steuermagneten erhöht werden muß. Es ist lediglich erforderlich, die Seitenzweige der Kulissenführungen mit mehreren zur geschlossenen Kreisbahn parallelen Stufen auszustatten:Instead of the arrangements shown in the two exemplary embodiments with two end positions and one intermediate position, the number of intermediate positions can be increased at will without the number of to carry out the switching movement required control magnet must be increased. It is only necessary the side branches of the link guides with several to form a closed circular path equip parallel stages:

Claims

Claims: 1. Switching device with two end positions and at least one intermediate position and a shift rod axially displaceable under the influence of a shift element, characterized in that on the shift rod (44, 144) a under the influence of the shift element (72; 190, 192) in two angular positions pivotable guide head (46, 182) is attached, which is attached to the guide head with two slide guides (52,54; 152,154) and proceeding therefrom in the axial direction, each attached to a cylinder surface extending around an axis essentially parallel to the axis of the shift rod There are stepped side branches (60, 60 '; 160, 160'), the individual steps (62, 64; 62 ', 64') of which are connected to one another by transition bends (58, 66; 58 ', 66') parallel to the circular path (56 , 56) , the side branches of the two link guides leaving the circular path in the opposite axial direction.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the link guides (52, 54) on two concentric cylinders (48,50) are attached, between which the guide head (46) is located.

3. Switching device according to claim 1, characterized in that the link guides (152, 154) on a common cylinder (102) in the axial Arranged side by side and a two-armed lever (182) existing guide head can be pivoted about the longitudinal axis of the shift rod.

4. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching element consists of an electromagnet (72) and a spring (70) which are opposed to each other endeavor to move the switching rod (44) in one of its two angular positions.

5. Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the switching element is designed as a double magnet (190, 192) and that the switching rod (144) is held in a central position under the influence of a spring (154) in which the Guide head engages in neither of the two link guides.

6. Switching device with two end positions and at least one intermediate position and one with one under the influence of a switching element in two angular positions movable guide head provided switch rod, characterized in that the Guide head is connected to a toggle lever that can be swiveled out on both sides, which is in each of its two stable end positions can be moved by a magnet is. Considered publications: German patent specifications No. 243 101, 387 918, 437 301, 752 221; Austrian Patent No. 3,657; U.S. Patents No. 952 664, 2 061322.