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Wechselgetriebe für Tachometer zur Anzeige zweier oder mehrerer Geschwindigkeitsbereiche
mittels eines Zeigers Die Erfindung bezieht sich auf ein Wechselgetriebe für Tachometer
zur Anzeige zweier oder mehrerer Geschwindigkeitsbereiche mittels eines Zeigers
zur Ablesung niedrigster Geschwindigkeiten.
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Die bekannten in Schienen- oder Straßenfahrzeugen eingebauten Geschwindigkeitsmesser
lassen eine brauchbare Ablesung nur im Bereich der normalen Fahrgeschwindigkeit
zu, während im Bereich von beispielsweise 0 bis 1,0 km/h eine zuverlässige Ablesbarkeit
infolge der zu gering bemessenen Antriebsdrehzahlen nicht gewährleistet ist. Es
ist auch im normalen Fahrbetrieb nicht interessant, die Fahrgeschwindigkeit im niedrigsten
Bereich exakt zu kontrollieren.
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Für die kontinuierliche Beladung von durch Diesellokomotiven beispielsweise
gezogenen Güterwagen mit Schüttgut, z. B. Kohle, Erz od. dgl. bzw. deren Entladung,
wird eine sehr niedrige, konstant über einen längeren Zeitabschnitt, z. B. von 30
bis 60 Min. und längerer Dauer einzuhaltenden Fahrgeschwindigkeit gefordert, die
etwa 0,15 bis 0,30 km/h betragen kann. Abweichungen von einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit,
die genau mit der Kapazität von kontinuierlich zu fördernden Transportanlagen, wie
Bändern od. dgl., abgestimmt ist, haben zur Folge, daß die die Beschickeinrichtung
passierenden Güterwagen entweder überladen oder nur teilweise beladen die Ladestrecke
verlassen. Die Fahrgeschwindigkeit läßt sich auch von vornherein nicht fest einstellen,
weil die Belastung der Lokomotive mit zunehmender Beladung der einzelnen Wagen erheblich
ansteigt oder bei Entladung entsprechend abnimmt, wodurch eine Herabsetzung bzw.
Steigerung der Fahrgeschwindigkeit eintritt.
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Es ist bekannt, einem Tachometer ein Getriebe vorzuschalten, um ablesbare
Werte zu erhalten. Dies bezieht sich gleichermaßen auf Drehzahlbereiche, die über
oder unter dem Drehzahlbereich liegen, für den das Tachometergerät ausgelegt ist.
Während keine Beschädigungen des Getriebes oder des Tachometergerätes zu befürchten
sind, wenn von einer hohen Eingangsdrehzahl, z. B. bei Vorschalten eines Untersetzungsgetriebes,
auf eine niedrige Eingangsdrehzahl übergegangen wird, weil dann lediglich der Tachometerzeigerausschlag
nicht mehr sicher wahrnehmbar ist, hat es die Zerstörung des Tachometergerätes und
des Vorschaltgetriebes zur Folge, wenn das Vorschaltgetriebe als Übersetzungsgetriebe
ausgebildet ist und wenn von der langsamen Fahrt auf die normale Fahrt übergegangen
wird, ohne daß das Vorschaltgetriebe ausgerückt ist.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Ablesung
niedrigster Geschwindig-
keiten und solcher im normalen Bereich zuverlässig und unmittelbar
durch Beobachtung nur eines Zeigers auf nur einem Zifferblatt zu gestatten, ohne
daß der Lokführer irgendwelche Zwischengetriebe zu bedienen hat, wobei der Zeigerausschlagsich
in jedem Ablesebereich, z. B. von 0 bis 1,0 km/h und von 0 bis 100 km/h über den
gesamten Zifferblattbereich erstreckt.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in einem vom Langsamen
ins Rasche bis zur maximal zulässigen Tachometer-Eingangsdrehzahl übersetzenden
von dem Antrieb getriebenen Zweig eine Kupplung vorgesehen ist, die bei Überschreitung
einer für die Tachometer-Antriebswelle zulässigen Drehzahl selbsttätig die Drehzahlübertragung
über den tÇbersetzungszweig trennt und gleichzeitig durch Betätigung einer bei Rotation
einrückenden Kupplung die Übertragung der höheren Drehzahl der Getriebe-Antriebswelle
über einen 1: Zweig auf die Getriebe-Abtriebs-Tachometer-Antriebswelle bewirkt und
umgekehrt.
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Erfindungsgemäß bedarf es somit keiner zusätzlichen Betätigung des
an Stelle eines Vorschaltgetriebes angeordneten Wechselgetriebes, wenn von der langsamen
Belade- oder Entladefahrt auf die schnellere normale Fahrt bzw. wenn von der normalen
auf die langsame Fahrt übergegangen wird. Durch das selbsttätige Anpassen der Getriebe-Abtriebsdrehzahlen
an die jeweilige Geschwindigkeit ist sowohl das Wechselgetriebe als auch das Tachometergerät
gegen eine Zerstörung gesichert. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht eine
unmittelbare und deutliche Ablesung der jeweils gefahrenen Geschwindigkeit unter
Anwendung herkömmlicher Tachometersysteme, die lediglich bezüglich der Skalenteilung
und -anordnung sowie deren Beleuchtung einer Anderung bedürfen. Es ist ferner vorteilhaft,
daß durch die Anordnung
des erfindungsgemäßen sich selbsttätig
bei hoher Geschwindigkeit auf den 1:1-Zweig und umgekehrt umschaltenden Wechselgetriebes
der gesamte Skalenbereich auch bei langsamster Fahrt verfügbar ist, d. h., daß die
Skalenteilung beispielsweise von 0 bis 1,0 km/h eine weitgehende, sich über den
gesamten Skalenbereich erstreckende Spreizung erfahren kann. Eine Fehlablesung am
Tachometergerät ist ausgeschlossen, da erfindungsgemäß nur die den tatsächlichen
Gegebenheiten angepaßte Skala beleuchtet ist und nur ein Zeiger zu beobachten ist.
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Bei einer Geschwindigkeit von 1 km/h würde beispielsweise der Zeiger
voll ausschlagen bis zum Skalenende und bei Übergang von 1 km/h auf beispielsweise
1,1 km/h wird infolge der Unterbrechung des übersetzenden Zweiges und Einschaltung
des 1: :1-Zweiges der Zeiger bis auf den Skalen anfang etwa, die Geschwindigkeit
von 1,1 km/h mit der an sich nicht zu beanstandenden, bisher üblichen Ungenauigkeit
anzeigend, zurückfallen. Um nun feststellen zu können, ob aus einem Zeigerausschlag
beispielsweise im Skalenanfang auf sehr langsame Fahrt im Bereich von 0 bis 1,0
km/h oder im Bereich 0 bis 100 km/h zu schließen ist, was insbesondere bei Nachtfahrten
nicht ohne weiteres möglich ist, wird durch die jeweils sich selbsttätig schaltende
Stufe die Skala verschiedenartig beleuchtet. Es ist zweckmäßig, bei zwei Geschwindigkeitsbereichen
zwei transparente Skalenscheiben hintereinander anzuordnen und mit gut sichtbaren
Teilungen in verschiedenen Radien zu versehen und in die Skalenscheiben radial,
der eingeschalteten Fahrstufe entsprechend, jeweils einzeln Licht einzustrahlen,
so daß stets eine Skala als Ableseskala deutlich zu erkennen ist. Zu diesem Zweck
ist z. B. an die Kupplungshälfte im 1:1Zweig in an sich bekannter Weise ein Mikro
schalter angeschlossen.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung vereinfacht
wiedergegeben. Die Abbildung zeigt die schematische Darstellung des Wechselgetriebes
mit dem Mikroschalter und dem Tachometer mit der Mehrfach-Skalen-Anordnung in Langsamfahrt-Schaltung
bei nicht eingeschaltetem Hilfsantrieb.
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Das Wechselgetriebe 1 ist zwischen dem Antrieb 2 und dem Tachometer
19 fest angeordnet und weist eine Antriebswelle 4 und eine Abtriebswelle3 auf.
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Der Antrieb erfolgt in an sich bekannter Weise wegabhängig, d. h.
entweder direkt ab Radsatz oder über eine Motorgetriebeanzapfung. Vom Antrieb 2
wird die Getriebeeingangsdrehzahl über einen tZbersetzungszweig 6, die Räderpaare
29, 30, 31 und 32 der Getriebe-Abtriebswelle 3 und damit dem Tachometer 19 übersetzt
zugeleitet. Bei langsamer Fahrt, z. B. bei Geschwindigkeiten bis 1,0 km/h, erhält
das Tachometer eine maximale Drehzahl, die einem vollen Zeigerausschlag entspricht.
Um zu vermeiden, daß das Getriebe und das Tachometer bei Überschreitung einer bestimmten
Fahrgeschwindigkeit zerstört wird, wenn der Übersetzungszweig 6 eingeschaltet ist,
ist zwischen zwei Übersetzungsstufen, z. B. zwischen den Stufen der Räderpaar 29
und 30, in dem Übersetzungszweig eine Kupplung 7 angeordnet, die von einer bestimmten
gefährlichen Drehzahl an die Übersetzung unterbricht. Bei Stillstand und bis zu
einer bestimmten Drehzahl im niedrigen Bereich liegen die Kupplungsbacken 10, die
auf einem mit der Welle 35 umlaufenden Träger 36 verschieblich gelagert und mittels
Zugfedern 37 vorgespannt sind, auf der inneren Trommel 9 der Kupplung 7 an. Auf
diese Weise ist die
Welle 35 mit der Welle 38 verbunden. Bei Erreichen einer Eingangsdrehzabl,
die durch die Übersetzung eine Getriebe-Abtriebsdrehzahl auslöst, die höher ist
als die für den Tachometer-Zeigerausschlag zulässige Drehzahl, heben die Kupplungsbacken
10 infolge der Fliehkraftwirkung von der inneren Trommel 9 ab, legen sich an die
Innenseite der äußeren Trommel 11 an und versetzen diese in Rotation. Die Trommel
11, die im unteren Drehzahlbereich bisher nicht rotierte, ist mit einer Verzahnung
14 versehen und nimmt die ebenfalls verzahnte Trommel 12 einer zweiten Kupplung
8 mit, die frei beweglich im Gehäuse gelagert ist.
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Es ist auch denkbar, daß die Trommel 12 auf der bei Fahrt umlaufenden
Welle 39 und auf der bei Fahrt ebenfalls umlaufenden Hohlwelle der Kupplungshälfte
15 drehbar gelagert ist. Sobald die Trommel 12 über das Räderpaar 29 mit Welle 35
infolge Anlegens der Kupplungsbacken 10 an die Trommel 11 in Rotation versetzt ist,
wobei ein Antrieb der Tachometer-Eingangswelle 3 über den Übersetzungszweig 6 mittels
der Räderpaare 30, 31 und 32 unterbrochen ist, bewirken die in der Trommel 12 angeordneten,
um Drehzapfen 33 schwenkbaren Fliehgewichte 13, an deren Hebelenden in einer Nut
34 der Kupplungshälfte-Hohlwelle 15 geführte Gleitsteine eine Zusammenführung der
auf einer Teilnut auf der Welle 22 verschieblich gelagerten Kupplungshälfte 15 mit
der Kupplungshälfte 20, die mit der Welle 39 fest verbunden ist. Auf diese Weise
ist der 1.1Zweig 5 über die Räder 28 unmittelbar hergestellt, und zwar drehrichtungsgleich.
Die Räderpaare 32, 31 und 30 werden bis zur freilaufenden Trommel 9 der Kupplung
7 ohne weitere Wirkung von rückwärts durch die Welle 22 angetrieben.
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Der Zeiger 23 wird bei Übergang von Langsamauf Schnellfahrt und umgekehrt
nahezu den gesamten Skalenbereich zügig überspringen und den Wert der Skala richtig
anzeigen, die durch einen Mikroschalter 21 abhängig von der Stellung der Kupplungshälfte
15 durch jeweils eine Lampe 24 oder 25 angestrahlt ist.
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Bei geschlossener Kupplung 8 wird beispielsweise das Zifferblatt 18
mit der Bezifferung 27 (0 bis 100 kmth) radial angestrahlt, wobei die mit einem
von dem Radius der Ziffern 26 des Zifferblattes 17 abweichenden Radius dargestellten
Ziffern 27 gut sichtbar werden.
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Bei Reduzierung der vom Antrieb 2 vermittelten Drehzahl lösen sich
die Kupplungsbacken 10 von der Trommel 11 der Kupplung 7 und legen sich an die Trommel
9 an. Dadurch bleibt die Trommel 12 stehen und die unter Zugkraft der Federn 16
stehenden Fliehgewichte bewirken das Abheben der Kupplungshälfte 15 von der Kupplungshälfte20
Durch den Mikroschalter 21 wird die Beleuchtung 24 eingeschaltet, wodurch angezeigt
ist, daß ein Ausschlag des Zeigers 23 Fahrt im niedrigsten Geschwindigkeitsbereich
bedeutet.
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Es ist auch denkbar, die Drehzahlen durch Anordnung weiterer Übersetzungszweige
entsprechend aufzuspalten. Ferner ist es denkbar, die erfindungsgemäße Getriebeanordnung
auch auf anderen Gebieten anzuwenden, beispielsweise im Kraftanlagenbau, wenn eine
Enddrehzahl einer elektrischen Kraftmaschine bei stark reduzierter Antriebsdrehzahl,
z. B. bei Notlauf und teilweise abgeschalteten Verbrauchern, sichergestellt sein
soll.
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Im Interesse einer Herabsetzung der sich durch die Übertragung der
Drehzahlen im niedrigen Bereich
über den Obersetzungszweig 6 ergebenden
Zahndrücke wird vorgeschlagen, mittels einer einen Schlupf zulassenden Rutschkupplung
den Übersetzungszweig hilfsweise motorisch mit einer gegenüber dem Ubersetzungszweig
höheren Drehzahl anzutreiben und einen solchen nicht näher erläuterten Hilfsantrieb
40 bei Überschreitung der eine Getriebeumschaltung bewirkenden Drehzahl abzuschalten.