DE3128787A1

DE3128787A1 - "elektrisch betaetigbare schaltvorrichtung zur umschaltung einer mit verschiedenen drehzahlen antreibbaren triebwelle"

Info

Publication number: DE3128787A1
Application number: DE19813128787
Authority: DE
Inventors: James A. Williams; Richard N. 47374 Richmond Ind. Young
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1980-08-06
Filing date: 1981-07-21
Publication date: 1982-06-16
Also published as: BR8105000A; DE3128787C2; GB2081926A; JPS5757947A; CA1161924A; KR850000458B1; MX153983A; US4323827A; FR2488194A1; FR2488194B1; KR830006597A; GB2081926B

Description

^Γ PATENTANWÄLTE " "" O 1 2 Ö / 8 / Ί

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

DANA CORPORATION

P.O. Box 1000
Toledo, Ohio 43697

"Elektrisch betätigbare Schaltvorrichtung zur Umschaltung einer mit verschiedenen Drehzahlen antreibbaren Triebwelle"

Die Erfindung betrifft eine elektrisch betätigbare Schaltvorrichtung zur Umschaltung einer mit verschiedenen Drehzahlen antreibbaren Triebwelle, insbesondere für Fahrzeuge mit Gangachaltgetriebe und einem vor- oder nachgeschalteten Gruppengetriebe, bei der ein elektrischer Schaltmotor unter Steuerung durch eine Steuereinrichtung mit einer elektrischen Kraftquelle verbindbar ist und die Steuereinrichtung eine Vorrichtung zur Auslösung eines Schaltsignals aufweist.

Bei Fahrzeugen für schwere Lasten ist es- vorteilhaft, mehrere Übersetzungsverhältnisse zwischen der Brennkraftmaschine und den Antriebsrädern zur Verfügung zu haben, um das Fahrzeug

schnell und wirkungsvoll zu beschleunigen und eine gewünschte Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine bei verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten aufrechtzuerhalten. Eine Möglichkeit zur Erhaltung einer großen Anzahl von Übersetzungsverhältnissen besteht darin, ein Vielganggetriebe in Verbindung mit einer in mehreren Geschwindigkeiten antreibbaren Antriebswelle zu verwenden. So kann beispielsweise ein Vierganggetriebe und eine Eingangswelle mit zwei verschiedenen Eingangsgeschwindigkeiten als Kombination vorgesehen werden, um acht Getriebeverhältnisse zu verwirklichen.

Für die Steuerung eines auch als Gruppengetriebe bezeichneten Getriebes mit einer Eingangswelle für zwei Geschwindigkeiten kann ein Elektromotor verwendet werden, der selbst die Umschalteinrichtung antreibt. Der Motor ist zweckmäßigerweise in beiden Drehrichtungen antreibbar. In einer Richtung wird er betätigt, um das Gruppengetriebe in die untere Antriebsgeschwindigkeit zu schalten, während in der anderen Drehrichtung die Umschaltung in die höhere Geschwindigkeit erfolgt. Ein zur Steuerung des Motors dienender Steuerkreis bekannter Art verwendet Begrenzungsschalter, um festzustellen, wann der Motor die vollgeschaltete Stellung erreicht, um darauf den Speise-Stromkreis für den Motor zu unterbrechen. Solche Schalter sind

Anlaß für Stromstöße und das Auftreten von Schaltlichtbogen.

j Wenn der Schalter im geschlossenen Zustand ausfällt, setzt der Motor seine Betätigung fort, bis der Schalter zerstört ist oder die Motorwicklung durchbrennt.

r

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltvorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art zu schaffen, bei der eine wesentlich zuverlässigere Betätigungsweise für die Umschaltung erreicht wird und gleichzeitig eine größere Sicherheit gegen Durchbrennen des Motors bzw. Beschädigung der Schaltvorrichtung, und zwar auf einfache und zuverlässige Weise.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von der eingangs näher bezeichneten Schaltvorrichtung, "dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung eine erste auf das Schaltsignal ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines ersten, eine vorbestimrate Zeit andauernden Steuersignals aufweist, auf dessen Ende eine zweite Einrichtung anspricht und ein zweites Steuersignal von vorbestimmter Dauer erzeugt, und daß eine dritte Einrichtung vorgesehen ist, welche den Schaltmotor mit der elektrischen Kraftquelle für die Dauer des zweiten Steuersignals verbindet. Hierbei liefert die Steuereinrichtung nur eine begrenzte Zeitdauer für den jeweiligen Schaltbetrieb des Schaltmotors, so daß der Schaltmotor selbsttätig ausgeschaltet wird_s und zwar unabhängig vom Funktionieren weiterer Schaltelemente, wie Begrenzungsschalter oder dgl. Solche Begrenzungsschalter werden dabei überflüssig. Damit können diese auch nicht ausfallen oder selbst beschädigt werden. Auch ist es nicht notwendig, solche Begrenzungsschalter in unmittelbarer Nähe des Schaltmotors anzuordnen, was zusätzliche Betätigungseinrichtungen in dem Bereich erfordert, wo höhere Beanspruchungen der Teile auftreten können.

Die Anordnung ist auch geeignet für Triebwellen, die mit mehr als zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden ' können. Bevorzugt wird jedoch die Anordnung bei einer Trieb- | welle eingesetzt, die für zwei verschiedene Drehzahlen ausge- ^; legt ist, wobei ein in beiden Drehrichtungen antreibbarer einziger elektrischer Schaltmotor vorgesehen ist. Der Umschalter '. selbst wird bevorzugt durch den Fahrer des Fahrzeugs mittels Hand oder Fuß betätigt. Bevorzugt ist der dem Umschalter nachgeschaltete Teil der Steuereinrichtung für die beiden Drehrichtungen symmetrisch ausgebildet, während der die Steuersignale erzeugende und die verschiedenen Verzögerungszeiten bestimmende Kreis der Steuereinrichtung für beide Schaltrichtungen des Schaltmotors gemeinsam vorgesehen sind. '.

Die Auslösung eines Schaltvorganges durch den Umschalter erfolgt zweckmäßigerweise für jede Schaltrichtung durch einen Diodensatz, wobei den verschiedenen Dioden jedes Satzes unterschiedliche Funktionen zukommen, um den Umschaltvorgang vorzubereiten bzw. auszulösen. Bevorzugt umfaßt jeder Diodensatz drei Dioden, die parallel zueinander an einem Festkontakt des Umschalters angeschlossen sind. Die eine Diode verbindet den Festkontakt mit der einen Seite der Ankerwicklung des vorzugsweise als Gleichstrommotor ausgebildeten Schaltmotors. Die '. zweite Diode verbindet den Festkontakt und damit die Stromquelle mit dem die Steuersignale und die Zeitverzögerungseinrichtungen enthaltenden Kreis der Steuereinrichtung. Die dritte Diode wiederum verbindet die Stromquelle mit einem

Ausgangstransistor, der auf das zweite Steuersignal hin die Wicklung eines Relais für eine vorbestimmte Zeitdauer in den Stromkreis legt, um über einen zugehörigen Relaiskontakt den Speisestromkreis des Schaltmotors für diese bestimmte Zeitdauer zu schließen.

Wenn der Umschalter von einer Geschwindigkeit auf die andere Geschwindigkeit umgeschaltet wird, wird durch die zweite Diode

ein Schaltsignal dem Zeitsteuerkreis zugeleitet, um einen Kon-

ι densator auf eine geregelte Spannung aufzuladen. Der Zeitsteuer= i

kreis ist so ausgebildet, daß er auf das Schaltsignal hin ein erstes Steuersignal für eine erste vorbestimmte Zeitdauer erzeugt. Mit dem Ende dieses ersten Steuersignals spricht der Zeitsteuerkreis erneut an und erzeugt ein zweites Steuersignal, das eine zweite vorbestimmte Dauer aufweist. Der Zeitsteuerkreis spricht auf dieses zweite Steuersignal an, um die obenerwähnte Relaiswicklung des Gleichstromspeisekreises zu erden, um so einen geschlossenen Stromkreis durch die dritte Steuerdiode und die Relaiswicklung herzustellen. Damit wird die andere Seite der Motorwicklung mit Erde verbunden und der Speisestromkreis durch den Motor geschlossen, und zwar über die erste Diode und die Motorwicklung. Wenn das zweite Steuersignal endet, wird die Verbindung zwischen der Relaiswieklung und dem Erdpotential unterbrochen, so daß das Relais abfällt und der Relaiskontakt öffnet. Damit wird gleichzeitig der Speisestromkreis für die Motorwicklung vom Erdpotential getrennt und der Strom unterbrochen.

- ίο -

Die Anordnung arbeitet außerordentlich zuverlässig, vermeidet Stellungskontakte oder Begrenzungsschalter und gewährleistet dennoch nicht nur eine sichere Umschaltung, sondern auch eine Abschaltung des Schaltmotors rechtzeitig, bevor dieser Schaltmotor überlastet wird und ggf. durchbrennt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

! Fig. 1 das Prinzipschaltbild einer bekannten Steuereinrichtung für einen elektrischen Schaltmotor, welcher eine mit zwei Drehzahlen antreibbare Triebwelle umschaltet,

Fig. 2 das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.

j Zur einfacheren Beschreibung der Erfindung wird die Steuerein-

! richtung in Verbindung mit einer Triebwelle für eine höhere j und eine niedrigere Drehzahl erläutert. Der mit der Hauptwelle

j des Schaltmotors verbundene Umschaltmechanismus und die Trieb-

welle sind bekannt und deshalb nicht im einzelnen dargestellt.

j Fig. 1 zeigt das Prinzipschaltbild einer elektrischen Steuer-[ einrichtung für einen bekannten Schaltmotor, welcher die Umschaltung einer mit zwei Drehzahlen antreibbaren Triebwelle

- li -

vornimmt. Der positive Pol einer nicht dargestellten Stromquelle j J des Fahrzeugs ist mit der Eingangsleitung 11 der Steuereinrich- j

! tung verbunden. Die Eingangs leitung 11 ist mit dem beweglichen !

I Kontakt 12 eines einpoligen Umschalters 13 verbunden. Ein Pest-

; kontakt 1*4 des Umschalters 13 ist mit dem bewegbaren Kontakt 15 !

! i

eines einpoligen Ein-Aus-Schalters 16 verbunden. Ein Festkontakt ! 17 des Schalters 16 ist mit der Wicklung eines in zwei Richtun- ; j gen drehenden Gleichstrom-Elektromotors 18 verbunden.

S Ein Festkontakt 19 des Schalters 13 ist mit einem bewegbaren : Kontakt 20 eines einpoligen Ein-Aus-Schalters 21 verbunden. j Ein Festkontakt 22 des Schalters 21 ist mit der Wicklung des Motors 18 verbunden. Die Motorwicklung ist außerdem mit dem

negativen Potential oder dem Erdpotential der Stromquelle des Fahrzeugs durch eine Rückleitung 23 verbunden. Die Motorwicklung ist derart angeschlossen, daß der Motor in die eine Richtung dreht, wenn der Strom über den Schalter 16 zugeführt wird

! und in die entgegengesetzte Richtung dreht, wenn der Strom

! durch den Schalter 21 zugeführt wird.

! Der Schalter 13 ist im allgemeinen in der Nähe des Fahrers des • Fahrzeugs angeordnet. Wenn der Fahrer den bewegbaren Kontakt 12 zum Festkontakt 14 bewegt, wählt er beispielsweise die höhere

■ Drehzahl der Triebwelle, wobei der Strom über die Schalter 13

¹ und 16 zur Motorwicklung fließt. Der Motor ist mit einer

Schraube als Stellglied 24 mechanisch gekoppelt und bewegt das j Stellglied zum Umschalten der Triebwelle zur höheren Drehzahl=

Eine Schraubenmutter 13 wird von der Schraube aus der in Pig. I dargestellten Position zum Schalter 16 hin angetrieben. Am Ende des Weges der Schraubenmutter 25 öffnet diese den Schalter l6, welcher die Stromquelle vom Motor trennt und diesen anhält.

Wenn sich die Schraubenmutter vom Schalter 21 wegbewegt, bewegt sich der verstellbare Kontakt 20 zum Festkontakt 22, so daß der Schalter 21 geschlossen wird. Wenn der Fahrer die kleinere Drehzahl einschalten möchte, stellt er den verstellbaren Kontakt 12 zum Festkontakt 19» so daß der Strom dem Motor über die Schalter 13 und 21 zugeführt wird. Der Motor dreht sich in die entgegengesetzte Richtung und die Schraubenmutter wird zum öffnen des Schalters 16 und Schließen des Schalters 21 bewegt. Auf diese Weise wirken die Schalter 16 und 21 als Endschalter zum Abschalten des Motors, indem sie den Strompfad unterbrechen.

Falls einer der Schalter 16 und 21 im geschlossenen Zustand ausfällt, kann die Umschaltsteuerung auf zwei verschiedene Arten zerstört werden. Entweder wird der ausgefallene Schalter mechanisch zerstört, da der Motor über die Endstellung hinaus antreibt, oder die Motorwicklung brennt infolge des Dauerbetriebes durch.

■ Das Prinzipschaltbild des elektrischen Schaltkreises der Erfin-' dung ist in Fig. 2 dargestellt. Eine Gleichstromquelle mit positivem Potential wird zwischen eine Eingangs leitung 31 und eine auf Erdpotential liegende Rückleitung 32 geschaltet. Die

Eingangsleitung 31 ist mit einem verstellbaren Kontakt 33 eines einpoligen Umschalters 34 verbunden. Der Umschalter 34 umfaßt j einen Pestkontakt 35 zur Wahl der höheren Drehzahl der Trieb-I welle und einen Pestkontakt 36 zur Wahl der niedrigeren Dreh-I zahl der Triebwelle.

! Der Festkontakt 35 ist mit den Anoden der drei Dioden 37, 38 ι und 39 verbunden. Die Diode 37 hat eine Kathode, welche mit '· einer Seite 40 der Wicklung eines in zwei Richtungen drehenden Gleichstrommotors 4l verbunden ist. Die Kathode der Diode 37 I ist auch mit der einen Seite des K2-Relaiskontaktes 42 verbunden. Der Pestkontakt 36 für die niedrigere Drehzahl ist mit den Anoden der drei Dioden 43, 44 und 45 verbunden. Die Diode 43 hat eine Kathode, welche mit der anderen Seite 46 der Wick-I lung des Motors 41 verbunden ist. Die Kathode der Diode 43 ist j auch mit der einen Seite der Kl-Relaiskontakte 47 verbunden.

j Die anderen Seiten der Relaiskontakte 42 und 47 sind zusammen , mit der Rückleitung 32 verbunden.

Eine Kathode der Diode 38 ist mit einer Kathode der Diode 44 verbunden, und beide Kathoden sind mit der einen Seite eines Widerstandes 48 verbunden. Die Kathode der Diode 39 ist mit

der Kathode einer Diode 49 und der einen Seite der Spule der j Kl-Relaisspule 50 verbunden. Die Anode der Diode 49 ist über j einen Widerstand 51 mit der anderen Seite der Kl-Relaisspule i verbunden. Die Kathode der Diode 45 ist mit der Kathode der Diode 52 und der einen Seite einer K2-Relaisspule 53 verbunden»

Die Anode der Diode 52 ist über einen Widerstand 54 mit der anderen Seite einer K2-Relaisspule 53 verbunden. Die eine Sei- \ te der Relaisspule 50 und der Widerstand 51 sind gemeinsam mit

der anderen Seite der Relaisspule 53 und dem Widerstand 54 verbunden.

I ■

I Die andere Seite des Widerstandes 48 ist mit der Kathode einer

ι Zener-Diode 55 verbunden. Die Anode der Zener-Diode 55 ist mit der Rückleitung 32 verbunden. Ein Widerstand 56 und ein Kondensator 57 sind zur Zener-Diode 55 parallel geschaltet.

1 v

ι Die andere Seite des Widerstandes 48 ist auch mit der einen Seite eines Kondensators 58 verbunden. Die andere Seite des

j Kondensators 58 ist mit der Kathode einer Diode 59 und einer Seite des Widerstandes 60 verbunden. Die Anode der Diode 59

• ist mit der Rückleitung 32 verbunden. Die andere Seite des Widerstandes 16 ist über einen Widerstand 6l mit der Rückleitung 32 und mit der Basis eines NPN-Transistors 62 ver-

\ bunden. Die andere Seite des Widerstandes 48 ist über einen Widerstand 63 mit dem Kollektor des Transistors 62 verbunden. Der Transistor 62 hat außerdem einen mit der Rückleitung 32 verbundenen Emitter.

Der Kollektor des Transistors 62 ist über den Widerstand 64 i

j mit der Basis eines PNP-Transistors 65 verbunden. Der Tran- !
J sistor 65 hat einen mit der anderen Seite des Widerstandes

verbundenen Emitter und einen über einen Widerstand 66 mit der

- 15 -

Rückleitung 32 verbundenen Kollektor. Der Kollektor des Transistors 65 ist mit der einen Seite eines Kondensators 67 ver- i • bunden. Die andere Seite des Kondensators 67 ist über einen !

> 1

I Widerstand 68 mit der anderen Seite des Widerstandes 48 und j

i der Basis eines NPN-Transistors 69 verbunden. Der Transistor 69

! hat einen Kollektor, welcher Über einen Widerstand 70 mit der

¹ anderen Seite des Widerstandes 48 verbunden ist und einen mit

; der Rückleitung 32 verbundenen Emitter. ι

! Der Kollektor des Transistors 69 ist außerdem mit der Basis

ϊ . ' 1

; eines NPN-Transistors 71 verbunden. Der Transistor 71 hat einen j

; mit der Rückleitung 32 verbundenen Emitter und einen Kollektor_s j

j welcher an die Verbindungsstelle der Kl-Relaisspule 50, des Wi- !

derstandes 51, der K2-Relaisspule 53 und des Widerstandes 54 !

geschaltet ist. Ein Kondensator 72 ist zwischen den Kollektor 1

I i

^! und die Basis des Transistors 71 geschaltet. Eine Diode 73 hat j

! j

eine mit der Rückleitung 32 verbundene Anode und eine mit dem i

Kollektor des Transistors 71 verbundene Kathode. L

'· i

! I

Der Schalter 34 ist zur.Wahl der gewünschten Drehzahl der

< Triebwelle in der Nähe des Fahrers des Fahrzeugs angeordnet. j

^! Sobald sich der Schalter 34 in der Stellung für die höhere \

'■ Drehzahl befindet, ist der Stromfluß durch die Wicklung des ; ;. Motors 4l derart gerichtet, daß der Motor den Umschaltmecha-

¹ nismus der Triebwelle in die höhere Drehzahlstellung betätigt. ^:

Sofern sich der Schalter 34 in der Stellung für die niedrigere j ι Drehzahl befindet, ist der Stromfluß durch die Wicklung des

Motors 4l entgegengesetzt gerichtet, so daß der Motor den Umschaltmechanisnius in die Stellung für die geringere Drehzahl betätigt. Die Dioden 38, 39, 44 und 45 sind Steuerdioden, welche die Betätigung des Schalters 34 ohne Beeinflussung des mit dem Festkontakt verbundenen Teils der Schaltkreise ermöglichen, wenn der verstellbare Kontakt vom Pestkontakt abhebt. Wenn der verstellbare Kontakt zum Pestkontakt bewegt wird und diesen berührt, wird vom zugehörigen Schaltkreis Strom zum Motor für eine vorbestimmte Zeit geführt, welche größer ist als die minimal erforderliche Zeit zum Umschalten der Triebwelle und größer ist als die mögliche Durchbrennzeit des Motors 4l.

Unter der Annahme, daß der Schalter 34 lange genug in der in

j Pig. 2 dargestellten Stellung für die höhere Drehzahl zur Ansteuerung des entsprechenden Stromkreises war, fließt kein

j Strom über die Kl-Relaisspule 50 oder die K2-Relaisspule 53.

, Somit sind die Relaiskontakte 42 und 47 offen, wie in Fig. 2

j dargestellt ist. Wenn der verstellbare Kontakt 33 zum Festkontakt 36 geschaltet wird, wird der Strom den Anoden der

Dioden 43, 44 und 45 zugeführt. Die Diode 44 steuert den Strom

durch den Widerstand 48 zum Zeitsteuerkreis, welcher mit der anderen Seite des Widerstandes 48 verbunden ist. Die Diode kk

' steuert den Strom über die KE-Relaisspule und deren zur Ver-

meldung von Impulsspitzen vorgesehenen Netzwerk, welches die Diode 52 und den Widerstand 54 umfaßt. Die Zuführung der Energie zum Motor 4l über die Diode 43 wird von der Diode 37 ge-

sperrt. Die Zener-Diode 55, der Widerstand 56 und der Konden- i sator 57 bilden einen Regelkreis zur Regelung der Spannung an ;

der Verbindung mit dem Widerstand 48. Der Kondensator lädt ! sich auf die geregelte Spannung auf und hält die geregelte"

ι-

j Spannung infolge der Wirkung der Zener-Diode 55· Der Konden- I

j ι

ι- sator 58 und der Widerstand 60 bilden ein Differenziernetz-

ι i

werk zur Erzeugung eines Spannungsxmpulses an der Basis des ι

Transistors 62. Der Spannungsimpuls schaltet den Transistor !

!

62 für etwa 5 ms ein. Der Widerstand 61 dient als Hochtempe- j ratur-Leckstrompfad für den Kollektor zum Basis-Leckstrom ; des Transistors 62. Die Diode 59 dient als Strompfad zur
raschen Entladung des Kondensators 58, sobald der Schalter 34
bewegt wird. Hierdurch ist eine zwangsläufige Rückstellung
bei Betätigung des Schalters 34 jederzeit gewährleistet.

Während der Einschaltdauer des Transistors 62 ist der Transistor i

65 ebenfalls eingeschaltet. Der Transistor 65 lädt den Konden- ,

sator 67 über die Basis-Emitter-Verbindung des Transistors 69 j

schnell auf. Der Transistor 69 verbleibt durch den Widerstand j

! 68 und die Ladung des Kondensators 67 in eingeschaltetem Zustand..

Wenn der Transistor 65 ausgeschaltet ist, wird der Kondensator

67 vom positiven Potential der geregelten Spannung getrennt und j

über den Widerstand 66 auf Erdpotential gelegt. Da die Spannung !

am Kondensator sich nicht schnell verändern kann., fällt die \

Spannung an der Basis des Transistors 69 unter das Erdpoten- ; tial und schaltet den Transistor 69 aus. Dann wird der Tran- j

sistor 71 über den Widerstand 70 eingeschaltet, um die Rück- _;

leitung 32 mit der anderen Seite der K2-Relaisspule 53 zu verbinden. Der Stromfluß durch die Spule 53 veranlaßt die Schließung der K2-Relaiskontakte, so daß die Seite 40 der Wicklung des Motors 4l mit derRückleitung 32 verbunden wird. Der Strom fließt durch die Wicklung des Motors 4l, welcher den Schaltmechanismus zur Umschaltung der Triebwelle in die niedrigere Drehzahlstellung betätigt. Der Transistor 69 bleibt ausgeschaltet, bis der Kondensator 67 über den Widerstand 68 wieder auf eine Spannung geladen ist, die den Transistor 69 einschaltet. Die Basis des Transistors 71 wird dann mit dem Erdpotential verbunden, um den Transistor 71 auszuschalten und den Stromfluß durch die K2-Relaisspule zu unterbrechen. Die Relaiskontakte werden geöffnet, um den Motor 41 von der Rückleitung 32 zu j trennen und den Stromfluß durch die Wicklung des Motors 41 zu • unterbrechen. Die Zener-Diode 73 verhindert, daß der Kollektor des Transistors 71 mehr als etwa 0,6 Volt unterhalb des Erdpotentials sinkt. Außerdem begrenzt die Zener-Diode 73 die ! höchste positive Spannung auf etwa 22 Volt, so daß der Transistor 71 vor großen Sperrspannungen und positiven Uberspannungen geschützt ist.

[ Zum Umschalten von der niedrigeren Drehzahl zur höheren Drehzahl der Triebwelle wird der Schalter 34 betätigt, so daß die Spannung an die Anoden der Dioden 37, 38 und 39 gelegt wird.

j Die Diode 43 sperrt den Stromfluß durch die Diode 37 und die

! Wicklung des Motors 4l. Die Diode 38 führt das Potential durch den Widerstand 48 zum Zeitsteuerkreis. Die Diode 39 führt das

! Potential zur Kl-Relaisspule 50. Der Zeitsteuerkreis funktio-

I I

■ niert auf die gleiche vorstehend beschriebene Art für die der

i niedrigeren Drehzahl entsprechende Stellung des Schalters 34. '

. Sobald der Transistor 71 eingeschaltet ist, will der Strom j

i ·

durch die Kl-Relaisspule 50 fließen, um die Kl-Relaiskontakte

47 zu schließen und den Stromfluß durch die Wicklung des Motors '

^: 41 in eine zum Stromfluß entgegengesetzte Richtung zu ermög- j

■ liehen, sofern der Schalter 34 in der Stellung für die geringe-

■ re Drehzahl war. Wenn der Zeitsteuerkreis anspricht, ist der '

Transistor 71 ausgeschaltet, der Stromfluß durch die Kl-Relais- j

i spule 50 ist unterbunden, und der Kl-Relaiskontakt 47 ist zur

^! Unterbrechung des Stromflusses durch die Wicklung des Motors 41

I !

! geöffnet« Wie oben dargelegt, ermöglicht der Zeitsteuerkrexs ■

i den Stromfluß durch die Wicklung des Motors 4l für eine Zeit- ₍

. dauer, die größer ist als die für die Betätigung des Umschalt- J

ι ;

! mechanismus für die Triebwelle erforderliche Zeit und kleiner ,

I j

I ist als die mögliche Durchbrennzeit für den Motor 4l. ;

Zo

Leerseite

Claims

' P AT EEfQTANWALfE - -·■

dr.-ing. r. Döring dipl.-phys. dr. j.

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Ansprüche

Elektrisch betätigbare Schaltvorrichtung zur Umschaltung einer mit verschiedenen Drehzahlen antreibbaren Triebwelle,insbesondere für Fahrzeuge mit Gangschaltgetriebe und einem vor» oder nachgeschalteten Gruppengetriebe, bei der ein elektrischer Schaltmotor unter Steuerung durch eine Steuereinrichtung mit einer elektrischen Kraftquelle verbindbar ist und die Steuereinrichtung eine Vorrichtung zur Auslösung eines Schaltsig= nals aufweist, dadurch gekennzeichnet,, daß die Steuereinrichtung eine erste auf das Schaltsignal ansprechende Einrichtung (37 bis 39» **3 bis. 45, 56, 57) zur Erzeugung eines ersten, eine vorbestimmte Zeit andauernden Steuersignals, aufweist, auf dessen Ende eine zweite .Einrichtung (65 bis 71) anspricht und ein zweites Steuersignal von vorbestimmter Dauer erzeugt, und daß eine dritte Einrichtung vorgesehen ist, welche den Schaltmotor (41) mit der elektrischen Kraftquelle (Anschlüsse 31,32) für die Dauer des zweiten Steuersignals verbindet.

2ο Schaltvorrichtung nach Anspruch I₈ bei der als Vorrichtung zur Auslösung des Schaltsignals ein - vorzugsweise mittels Hand vom Fahrer betätigbarer - Umschalter vorgesehen ist._s

.:__.;._ .:.. 34 28 7 8 7

dadurch gekennzeichnet, daß in einer ; vorgegebenen Stellung des Umschalters (3¹I) die elektrische
Kraftquelle (Anschluß 3D mit einer Seite (40 bzw. 46) des
Schaltmotors (4l) und einer weiteren Schalteinrichtung (Kl : bzw. K2) verbunden ist, und daß die dritte auf das zweite j

i Steuersignal ansprechende Einrichtung diese weitere Schalt- j

einrichtung (Kl bzw. K2) und eine auf das zweite Steuersignal I

ansprechende Vorrichtung (Jl) umfaßt, weichletztere die
weitere Schalteinrichtung (Kl bzw. K2) betätigt, um die
andere Seite (46 bzw. 40) des Schaltmotors (4l) mit der
Kraftquelle für die Dauer des zweiten Steuersignals zu verbinden und die Umschaltung der Triebwelle auszulösen. ;

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- ; kennzeichnet , daß die weitere Schalteinrichtung (Kl, K2) eine Relaiswicklung (50 bzw. 53) aufweist, | die zwischen dem Umschalter (34) und der auf das zweite
Steuersignal ansprechenden und die weitere Schalteinrichtung
betätigenden Vorrichtung (71) angeordnet ist, wobei die weitere Schalteinrichtung (Kl, K2) einen in der Ruhestellung
offenen Relaiskontakt (47 bzw. 42) zwischen der anderen Anschlußseite des Schaltmotors (4l) und dem weiteren Anschluß
(32) der Kraftquelle aufweist derart, daß bei Betätigung der
weiteren Schalteinrichtung durch die auf das zweite Steuersignal ansprechende Vorrichtung (71) der betreffende Relaiskontakt (47 bzw. 42) geschlossen wird.

4„ Schaltvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß an die beiden Pestkontakte (35, 36) des Zweistellungs-Umschalters (3¹O jeweils eine Anordnung nach den Ansprüchen 2 oder 3 angeschlossen und der Schaltmotor (41) in beiden Drehrichtungen antreibbar ist.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung einen die Zeitdauer des ersten und des zweiten Steuersignals bestimmenden Zeitkreis (55 bis 69) aufweist, der ausgangsseitig mit der auf das zweite Steuersignal ansprechenden Vorrichtung (71) und eingangsseitig mit den beiden ersten, jeweils auf das Schaltsignal ansprechenden Einrichtungen (38 bzw. 44) verbunden ist, während die auf das zweite Steuersignal ansprechende Vorrichtung (71) ausgangsseitig

j mit den beiden weiteren Schaltvorrichtungen (Kl bzw. K2)

verbunden ist.

^! 6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5_S dadurch gekennzeichnet, daß die Triebwelle zwischen zwei vorbestimmten Drehzahlen über den

' in beiden Drehrichtungen antreibbaren elektrischen Schalt-

j motor (4l) umschaltbar ist_s und zwar in Abhängigkeit von

der Umschaltung eines Zweistellungs-Umschalters (34), wobei

! die Dauer des zweiten Steuersignals für beide Drehrichtungen

j des Schaltmotors gleich und so gewählt ist, daß sie für die

-J .J..:.. „ λ 2128787

Umschaltung der Triebwelle, nicht aber für eine überlastung des Schaltmotors (¹Il) ausreicht.

7. Schaltvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem oder jedem Pestkontakt (35, 36) des Umschalters (3¹O ein Diodensatz (37 bis 39 bzw. 43 bis 45) verbunden ist und mit Hilfe der Dioden der Festkontakt jeweils mit einer Seite des Schaltmotors (Diode 37 bzw. 43) bzw. mit der Einrichtung zur Erzeugung der Steuersignale (Diode 38 bzw. 44) bzw. mit der weiteren Schaltvorrichtung (Kl bzw. K2) verbunden ist.