Mechanische Antriebsvorrichtung für Stufenschaltapparate, insbesondere für elektrische Fahrzeuge. Gegenstand der Erfindung ist eine me chanische Antriebsvorrichtung für Stufen sehaltapparate, insbesondere für elektrische Fahrzeuge.
Bei Schaltapparaten für elektrische Fahr zeuge hat sich häufig der Missstand gezeigt, dass infolge zu langsamen Überganges eines Kontaktorganes und der mit letzterem me- ehanisch verbundenen Antriebsglieder in die nächste Schaltstufe Beschädigungen eintra ten. Dieser Übelstand zeigte sich besonders dann, wenn bei grossen Schaltvorrichtungen die Bewegung des Kontaktorganes erhebliche physische Kräfte und ein grosses Überset zungsverhältnis zwischen erstem Antriebs glied und Kontaktorgan erforderte, derart, dass im Vergleich zum letzten Antriebsglied das erste einen viel grösseren Weg, zum Bei- ,spiel eine Umdrehung, ausführen musste.
Aber auch in Fällen, wo der den Apparat Bedienende aus andern Gründen, zum Bei spiel aus Lässigkeit, das erste Glied (Kurbel oder Handrad) zu langsam bewegte, wurden die Kontakte beim Einschalten zusammen- geschweisst, oder beim Ausschalten durch Stehfeuer beschädigt.
Diese Nachteile werden gemäss der Erfin dung dadurch vermieden, dass die Antriebs vorrichtung Mittel einbegreift, welche den Zeitaufwand für den Schaltvorgang, das heisst die Bewegung des beweglichen Kon- taktorganes, in beiden Drehrichtungen ganz unabhängig machen von der Grösse des We ges, den ein handbetätigtes Antriebsglied zu rücklegen muss, um den Übergang aus einer gegebenen Schaltstellung oder Stufe des Ap parates in eine andere zu bewirken, bezw. ganz unabhängig gestalten von dem Zeitauf wand, den der den Apparat Bedienende braucht, um das genannte Antriebsglied aus einer gegebenen Stellung in eine andere zu bringen, zum Zwecke, den Schaltvorgang zu einem plötzlichen zu machen.
Es ist einleuchtend, dass bei einem derart ausgebildeten Stufenschaltapparat dessen Grösse und das erforderliche Drehmoment einerseits für die Leichtigkeit der Bedienung und anderseits für den Schutz gegen Be- triebsstörungen infolge Anbrennen der Kon takte, hinfort keine Rolle mehr spielen wer den.
Die Zeichnung veranschaulicht eine bei spielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes, wie sie für den Betrieb elektrischer Fahrzeuge anwendbar ist.
Fig. 1 entspricht einer Fahrstellung, in welcher ein Einzelschalter geschlossen ist; Fig. 2 zeigt die Stellung einzelner Teile während der Drehung des Handrades, wel ches das handbetätigte Antriebsglied bildet; Fig. 3 zeigt die Stellung, in welcher das Handrad um eine Stufe in umgekehrter Rich tung, wie in Fig. 2 gezeigt, gedreht worden ist; Die Fig. 4 bis 7 zeigen Einzelheiten der Anordnung.
Gemäss der gezeigten Ausführung sitzen die Kegelräder 8, 8' lose auf der durch Hand rad 1 drehbaren Welle 3. Je nach der Dreh richtung der mit Welle 3 durch Keil verbun denen Klinkenscheiben 9, 9' wird das Kegel rad 8 oder 8' in Drehung versetzt. Dabei schnappt die eine der beiden Klinkenschei ben, welche bei einer gegebenen Drehrieh- tung ihr zugehöriges Kegelrad nicht mit nimmt, über die Nocken der Gegenscheibe einfach hinweg. Im Falle der Fig. 1 und 2 ist es das Kegelrad 8', welches durch die Klinkenscheibe 9' mitgenommen wird.
Die Kegelräder 8, 8' können ein Kegelrad 11 treiben, das mit Welle 10 fest verbunden ist, welches aber, gleichgültig ob es durch Kegel rad 8 oder 8' angetrieben wird, immer in der gleichen Richtung dreht. Mit Welle 10 ist ferner eine Unrundscheibe 12 fest verbun den, welche auf den Exzenterhebel 13 arbei tet. Eine Feder 14 ist mit ihrem innern Ende 14' (Fig. 4) auf Welle 10 befestigt, während ihr anderes Ende 14" mit dem Fe dergehäuse 15 fest verbunden ist.
Ein auf der Welle 3 sitzendes Kegel getriebe 23 steuert eine Umstellvorrichtung 22, durch welche eine Kupplung 21 so ein- bezw. ausgeschaltet wird, dass die Schaltwelle welche im vorliegenden Falle das die Schaltung unmittelbar bewirkende Glied bil- det, in der einen oder andern Richtung ge dreht und dadurch eine Vorwärts- oder Rück wärtsschaltung der Hüpfer bewirkt wird.
Der Arbeitsvorgang gestaltet sich wie folgt: Durch die Drehung der Welle 10 wird die Feder 14 gespannt. Eine Drehung des Feder gehäuses 15 wird aber vorläufig durch den mit ihm verbundenen Mitnehmerstift 16 ver hindert, der dauernd am Exzenterhebel 13 a a ngreift (vergleiche Fig. 5, 6, 7) und der sei nerseits durch den N ochen der unbeweglichen Sperrscheibe 17, an dem er anliegt, an einer Bewegung vorerst verhindert ist.
Erst nach dem das Schaltrad 1 einen gewissen, im vor aus bestimmbaren Schaltwinkel überschritten hat, wird durch die mittelst der Unrund scheibe 12 veranlasste Abwärtsbewegung von Exzenterhebel 13 dieser aus dem Bereich des ihn sperrenden Nockens gebracht und springt dann infolge der Wirkung von Feder 14, die durch den Mitnehmer 16 auf Hebel 13 über tragen wird, auf den nächstfolgenden Nocken (Fig. 7) der Sperrscheibe 17 über, solcher weise, wie noch erläutert werden soll, den Schalter veranlassend, eine Schaltstufe zu rückzulegen.
Bei diesem Vorwärtsschalten wird der Exzenterliebel 13 von Enrundscheibe 12 so gesteuert, dass er selbsttätig in die nächste Sperrstellung gelangt.
Die C nrundsclteibe 12, nachdem sie das Ausklinken des Exzenterhebels 13 bewirkt hat, verbleibt in ihrer Stellung und nur der Hebel 13 wird gedreht.
Mit dem Federgeliä.use 15 ist das Kegel rad<B>VK</B> fest verbunden, das die Kegelräder 19, 19' antreiben kann, welche die Drehbewe gung der senkrechten Welle 20 bewirken. Die Drehrichtung dieser letzteren ist abhän gig von der Stellung der durch einen Keil mit Welle 20 verbundenen und auf ihr gleit bar aufgebrachten Kupplung 21, welche ihrerseits von der Umstellvorrichtung 22 ge steuert wird, und je nach ihrer Stellung die Welle 20 durch das Kegelrad 19 oder 19' drehen lässt. Auf der Welle 3 ist ein Kegelgetriebe 23 angeordnet mit einer Schaltwelle 24, auf welcher das Schaltkreuz 25 sitzt, das mit seinen Schenkeln 25' auf die längsverschieb baren Anschläge 22', 22''einwirkt.
Bei der in Fig. 1 vorausgesetzten Drehrichtung (ver gleiche Pfeilrichtung) ist mittelst Kupplung 21 das Kegelrad 19' mit Welle 20 verbun den, und weil das auf der von Kegelrad 11 gesteuerten Welle 10 sitzende Kegelrad 18, wie das Kegelrad 11, immer in der gleichen Richtung gedreht wird, wird die Schaltwelle 5 des mechanisch gesteuerten Hüpfers über das Kegelgetriebe 26 in der Richtung des ge zeichneten Pfeils gedreht.
Es ergibt sich aus dem Vorstehenden, dass ganz unabhängig von der Grösse des Bogen winkels, um den das Handrad gedreht wer den muss, um den Übergang aus einer ge gebenen Schaltstellung in eine nächste zu be wirken, bezw. ganz unabhängig von dem Zeitaufwand, den der den Schaltapparat Be dienende braucht, um ein handbetätigtes Schaltorgan, in diesem Falle ein Handrad, aus einer bestimmten Schaltstellung in eine andere zu bringen, durch die Wirkung der in der ersten Phase der Schaltbewegung selbst tätig gespannten Feder 14, die Schaltung vollendet wurde und dass hierbei der Schalt vorgang ein plötzlicher ist.
Die Rückwärtsschaltung wird durch Um kehr der Drehrichtung des Handrades 1 ver- anlasst. Dann arbeitet die Klinkenscheibe 9 auf das Kegelrad 8 (vergleiche Fig. 3), und das Kegelrad 11 und damit die Welle 10, und die Unrundscheibe 12 werden in der glei chen Richtung wie für die Vorwärtsschal tung angetrieben.
Bei Änderung der Drehrichtung des Handrades 1 wird in der ersten Phase der Drehbewegung, in welcher die Feder 14, wie vorher, gespannt wird, auch die Kupplung 21 vermittelst des durch Welle 3 gesteuerten Kegelgetriebes 23 umgeschaltet.
In Fig. 3 ist ersichtlich, dass durch das Schaltkreuz 25 der obere bewegliche An, schlag 22" der Umstellvorrichtung 22 aus seiner vorherigen Stellung zurückgeführt wurde.
Aus der gezeichneten Anordnung wird auch klar, dass eine Weiterdrehung des Hand rades 1 in der in Fig. 3 angenommenen Rich tung keinen weiteren Einfluss auf die Stel lung der Umstellvorrichtung 22 haben kann. Erst bei Umkehr der Drehrichtung des Schaltkreuzes 25 wird bei Auftreffen eines Kreuzschenkels 25' auf den Anschlag 22' eine neue Umstellung bewirkt.
Infolge der solcherweise veranlassten Um legung der Kupplung 21 übernimmt nunmehr das Kegelrad 19 die Drehung der Welle 20, und zwar in einer Richtung, die derjenigen für die Vorwärtsschaltung entgegengesetzt ist, mit der Wirkung, dass sich auch die Schaltwelle 5 in anderer Richtung dreht und eine Rückschaltung des Hüpfers erfolgt.
Die Einrichtung lässt. sich auch ohne An wendung eines Exzenters ausführen.
Statt der Einzelschalter kann auch eine Schaltwalze vorgesehen werden.
Die Anordnung, wenn beispielsweise auf die Schaltapparate elektrischer Fahrzeuge angewendet, kann auch so getroffen werden, dass die Antriebsvorrichtung nur auf die Fun- kenschalter der Schaltanlage arbeitet.