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Reibungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
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die selbsttätige Regelung des verschiebbaren Gliedes durch das auf dieses einwirkende Drehmoment, die Fig. 5 und 6 zeigen die Anordnung einer Einstellung des Getriebes von Hand.
Auf der Maschinenwelle a (Fig. 1-3) ist statt des üblichen Schwungrades das treibende Glied in Form eines hohlen zylindrischen Gehäuses b angeordnet, das einen Deckel c mit einer kegelförmigen Stirnscheibe e besitzt. Dieser Deckel ist auf dem Gehäuse b axial verschiebbare wird jedoch gewöhnlich an dieser Bewegung durch Federn d in Hülsen d1 gehindert, welche in das Gehäuse b eingeschraubt sind und auf Bolzen d2 einwirken, die an der Deckelscheibe < befestigt sind.
Der zylindrische Teil b1 des Gehäuses b ist parallel zu dessen Achse an zwei oder mehr Stellen des Umfanges mit Schlitzen b2 versehen, welche einen Keil e aufnehmen, der am inneren Umfang des Deckels c durch zwei Zapfen e1 befestigt ist, die radial nach innen vorstehen und von denen einer mit einer Rolle e2 versehen ist. Im Gehäuse b ist ein Ring f mittels eines Kugellagers f1 an seinem hinteren Rande drehbar angeordnet, während der vordere
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Regler, welcher entsprechend der Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit den Deckel nach aussen zu schieben sucht und gewichtsbelastete Hebel g enthält, die auf Zapfen im Gehäuse b schwingbar gelagert sind und Zahnsektoren g2 besitzen, welche mit Teilen von Zahnkränzen f3 am Innenumfang des Ringes f in Eingriff stehen.
Die Teilwelle h für das Fahrzeug ist mit dem Antriebsrad der Tteibräder durch ein Universalgelenk verbunden, um in der bekannten Weise Schwingungen dieser Welle zuzulassen, und das vordere Ende der Welle h ist durch ein zweites Universalgelenk hl mit dem getriebenen Glied des Reibungsgetriebes verbunden, wobei axiale Bewegungen durch Verwendung einer Teleskopwelle od. dgl. ermöglicht werden.
Das getriebene Glied des Wechselgetriebes ist auf dem vorderen Ende einer Welle i befestigt, die in Lagern an dem flein Ende eines Lenkers 1 gehalten wird und deren hinteres Ende mit dem Universal-
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hält noch eine Zwischenscheibe k2, die an der einen Stirnseite den Reibungskegel 7 hält und an der andern Seite mit einem Reibungsring 7c3 des Rades k in Berührung ist. Die Werkstoffe der miteinander zur Berührung kommenden Flächenpaare besitzen verschiedene Reibungskoeffizienten.
Die Länge des Lsnkerarmes 1 ist etwas grösser als der Radius des treibenden und des getriebenen Gliedes, so dass er um einen Zapfen jl (Fig. 2) nach einer Seite des letzteren schwingen und die Welle i des angetriebenen Gliedes k aus der gleichachsigen Lage mit dem treibenden Gliede in einer kreisförmigen Bahn seitlich nach einem Rande des letzteren Gliedes verschieben kann, wobei der Mittelpunkt dieser Bahn durch den Zapfen je gebildet wird, der sich an einem der Seitenträger ! des Fahrzeuggestelles befindet.
Das angetriebene Glied hebt sich allmählich, wenn es sich aus der gleichachsigen Lage (in Fig. 2 mit gestrichelten Linien angedeutet) in die Lagen des mittelbaren Antriebes verschiebt, bis es die äusserste, in Fig. 1 und 2 gezeigte Lage erreicht.
Der Arm 1 wird gesteuert durch einen unter Federwirkung stehenden Teleskoplenker in (Fig. 2 und 5), der einerseits an einer Kugelpfanne 1nl de3 Trägers'l des Fahrzeugrahmens und anderseits an
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Maschinengeschwindigkeit, wird die in diesem befindliche Feder gespannt, beim Loslassen des Lenkers 1n hebt seine Feder, die sich dabei entspannt, den Linker an und damit auch den Arm j, so dass das getriebene Glied aus der gleichachsigen Lage in die in Fig. 1 und 2 mit ausgezogenen Linien angedeutete Lage vetschoben wird.
Der Arm j ist vorzugsweise T-förmig gestaltet. An dem unteren Querarm ist durch ein Kugelgelenk nl eine Druckstange n angeschlossen, die annähernd parallel zu der Treibwelle h und in derselben Richtung wie die Maschinenwelle a liegt und es ermöglicht, dass die Welle i dem Druck zwischen dem treibenden und dem getriebenen Gliede widerstehen kann. Das andere Ende der Stange n ist mit einer Pufferfeder n3 und einem Kugelgelenk n3 versehen, welches den Druck aufnimmt. Die Spannung der Feder n3 lässt sich durch'eine Mutter n4 einstellen.
Befinden sich die Teile in der Ruhelage oder läuft die Maschine mit geringer Geschwindigkeit, so findet keine wirksame Berührung zwischen der treibenden Scheibe cl und dem getriebenen Rade le statt. Erreicht die Maschine aber eine bestimmte Geschwindigkeit, so dreht der Regler g, , den Ringf undschlebtdendeckel enach aussen, so dass die Flächen c und kl in wirksamen Eingriff gelangen und die axiale Kraft der Scheibe c1 auf die Reibungsflächen übertragen wird. Das Rad k kommt daher in Bewegung, sobald diese Kraft ein genügendes Drehmoment erzeugt, um den Bewegungswiderstand zu überwinden. Die beiden Glieder drehen sich dann in der gleichen Richtung, abei exzentrisch zueinander und mit verschiedenen Geschwindigkeiten.
Das Übersetzungsverhältnis ist proportional den Abständen der Wellenachse von der Berührungsstelle. Wenn die Geschwindigkeit der Maschine sich weiter steigert, dann drückt der Regler den Deckel c noch weiter nach aussen, so dass das getriebene Rad k sich nach der gleichachsigen Lage hin bewegt, wobei der Arm j entgegen der Wirkung des Steuerlenkers m gedreht wird.
Das Rad k gelangt also mehr und mehr in eine zu dem treibenden Gliede ç gleichachsige Lage, so dass
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Lage eneichen, wobei die Reibungsfläehen auf ibrem ganzen Umfang miteinander in Berührung sind und ein unmittelbarer Antrieb von der Maschine auf die Treibwelle 7t erzielt wird. Die Pufferfeder n2 soll den Druck zwischen dem treibenden und getriebenen Gliede begrenzen und diesen Druck selbsttätig regeln, wenn das Getriebe gehoben wird.
Wenn die Geschwindigkeit der Maschine aus irgendeinem Grunde geringer wird, so lässt der Regler die Scheibe cl von dem getriebenen Rade zurücktreten, der Arm j verschiebt das Rad k seitlich nach oben, so dass der Eingriff bei einem geringeren Übersetzungsverhältnis gewahrt bleibt.
Der Lenker m kann so angeordnet werden, dass er die stärkste Wirkung ausübt, wenn er sich in der untersten Lage befindet, während in den h oberen Lagen die Wirkung nachlässt. Zu diesem Zweck wird der Lenker m so angeordnet, dass er mit dem Querarm j2 des Lenkers j einen Kniehebel bildet, wobei das Übersetzungsverhältnis abnimmt, wenn das getriebene Glied die Lage des direkten Antriebes erreicht.
Ausser der selbsttätigen Änderung des Übersetzungsverhältnisses entsprechend der Maschinengeschwindigkeit ist noch eine zusätzliche Änderung vorgesehen, u. zw. entsprechend dem Widerstande der Bewegung, weil die auf die getriebene Scheibe übertragene Kraft an der Stelle des Reibungseill- griffes auf den Lenkerarm derart zurückwirkt, dass ein Moment entsteht, welches den Arm um seinen Zapfen zu drehen sucht.
Fig. 4 zeigt die Wirkung der Hauptkräfte. Das Diagramm ist von der antreibenden Seite aus gesehen gezeichnet.
I 0 ist die Mitte des getriebenen Gliedes in seiner seitlichen verschobenen Lage, A ist die Mitte der Berührungsfläche zwischen dem getriebenen Gliede und der treibenden Scheibe, B ist die Mitte des Drehzapfens des Lenkerarmes, Fist die tangentiale Treibkraft, welche auf das getriebene Glied an der Stelle A wirkt und ein Drehmoment um den Punkt 0 ausübt. Dieses Drehmoment wird ausgeglichen durch ein
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entgegenwirkende Kräftepaar kann dargestellt werden durch zwei Kräfte F2 und Fa, von denen jede gleich F ist und an einem Arm gleich dem halben radialen Abstand OA wirkt.
F1 ist die Resultante der drei Kräfte F, F2 und Fa, welche gleich ist der Kraft F und parallel zu der letzteren wirkt, aber an dem Punkte 0. Zerlegt man die Kraft F1 in ihre Komponenten, die eine nach dem Lenkerarm und die andere fui unter einem rechten Winkel hiezu, so besitzt die Komponente fi= F. coma ein Drehmoment um den Punkt B, welches proportional der Treibkraft F ist und das getriebene Glied in der oberen Lage des geringsten Übersetzungsverhältnisses zu halten sucht. Die Drehkraft unterstützt demnach die Federregelung durch den Lenker m und beide Kräfte suchen das Getriebe in der Lage des geringsten Übersetzungsverhältnisses zu halten.
Folglich wird die Änderung der Übersetzung in diesem Falle selbsttätig gesteuert durch die beiden Faktoren der Maschinengeschwindigkeit und des Widerstandsdrehmomentes, und bei derselben Maschinenge3chwndigkeit wird das Übersetzungsverhältnis höher sein in der Ebene oder beim Fahren zu Tal als beim Ersteigen einer Anhöhe.
Auch der Führer hat die Möglichkeit einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses, indem er das getriebene Glied k axial nach oder von der Scheibe Cl verschiebt, um ein höheres oder geringeres Übersetzungsverhältnis, je nach den Umständen, zu erz'elen, u. zw. durch Bedienung eines Handhebels p, der mit dem hinteren Ende der Druckstange n verbunden ist. Der Drehzapfen j1 des Lenkerarmes j ist zu diesem Zwecke als Achse ausgebildet (Fig. 5), die parallel zur Maschinenwelle a liegt. Der Arm j ist
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stellung (Fig. 6) durch eine Sperrklinke p1 in einem gezahnten Quadranten q festgestellt und die Klinke wird durch einen Drücker p2 ausgelöst, wenn die Einstellung geändert werden soll.
Der Hebel 7) wird auch dazu benutzt, um die Reibscheiben unabhängig von der Regelung der Beschleunigung voneinander zu entfernen, z. B. wenn man eine Umkehrung des Antriebes durch den Hilfsgetriebekasten r erhalten will.
Zu diesem Zweck wird der Hebel p zurückgezogen, um die angetriebene Reibscheibe von der treibenden Reibscheibe frei zu machen. Während sich der Hebel in dieser Stellung befindet, wird seine Klinke rl von Hand niedergedrückt, um den Zahn am unteren Ende (Fig. 6) dieser Klinke in Eingriff mit einem entsprechenden Zahne an einer Platte ? zu bringen, welche um denselben Zapfen wie der Hebel p schwingbar gelagert ist. Fühtt man dann den Hebel p in seine normale Lage zurück, so bewegt sich die schwingbare Platte 1"2 mit ihm, so dass eine federnde Stange r3 unter Spannung gesetzt wird, welche auf das Wendegetriebe einwirkt. Nach der Umkehr muss der Handhebel p wieder bedient werden, um die Reibscheiben wieder voneinander zu entfernen, bevor das Wendegetriebe ausgerückt werden kann.
Bei dieser Anordnung ist also ein Wechselgetriebe vorgesehen, welches bei normalen Betriebsbedingungen selbsttätig wirkt, jedoch auch unabhängig von Hand eingestellt werden kann, und das Wendegetriebe wird gänzlich durch dieselben Mittel von Hand gesteuert.
Die Umkehrung des Antriebes kann auch dadurch erhalten werden, dass das getriebene Glied so angeordnet wird, dass es mit dem treibenden Gliede an einer oder mehreren Stellen an der entgegengesetzten Seite der Mitte in Berührung kommt, anstatt dass man ein Wendegetriebe in der beschriebenen Weise verwendet. Die zusätzliche Bewegung des Lenkerarmes wird bei einer solchen Anordnung vorteilhaft ebenfalls durch den Handhebel p gesteuert.