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Durch Fliehkraft verstellbarer Kurbelzapfen.
In automatischen Wechselgetrieben hat man bereits vorgeschlagen, einen Kurbelzapfen mit einem Gewicht so zu verbinden, dass bei Erhöhung der Drehgeschwindigkeit das Gewicht durch Fliehkraft verschoben wird und auch dem Kurbelzapfen eine Radialverschiebung übermittelt wird, um dadurch die Umdrehungsgeschwindigkeit des getriebenen Teiles entsprechend einzustellen. Man hat bereits die Rückkehr des Kurbelzapfens in die neutrale oder Ruhelage durch eine Feder herbeigeführt, die auf das Gewicht eingreift.
Das vorliegende Getriebe zeichnet sich gegenüber diesen bekannten verstellbaren Kurbelzapfengetrieben dadurch aus, dass der Kurbelzapfen selbst auf einem Schlitten sitzt, der gleitbar an einer Scheibe geführt ist, die auch das Gewicht gleitbar unterstützt. Der Schlitten und das Gewicht sind im vorliegenden Fall durch ein Gestänge gelenkig miteinander verbunden, u. zw. so, dass Schlitten und Gewicht nach entgegengesetzten Richtungen verstellt werden. Die Führungsbahnen für Gewicht und Schlitten sind auf dieser Scheibe nicht rein radial angeordnet, sondern gekrümmt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Kurbelzapfenanordnung der Erfindung dargestellt :
Fig. 1 ist eine Vorderansicht der Anordnung, wobei sich der Kurbelzapfen in Achsrichtung der Antriebswelle befindet, Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie A-A der Fig. 1, Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie B-B der Fig. 1 und Fig. 4 und 5 zeigen Vorderansichten der Kurbelzapfenanordnung, wobei sieh der Kurbelzapfen in verschiedenen Betriebsstellungen befindet.
Gemäss der Erfindung ist eine runde Scheibe 1 fest an der Kurbelwelle 2 oder Antriebswelle einer Antriebsvorrichtung befestigt. Die Scheibe 1 hat ein bestimmtes Gewicht und dient gleichzeitig als Schwungrad. An der äusseren Stirnfläche dieser Scheibe 1 sind geh Ümmte Scl ienen 3 und 4 befestigt, in der Weise, dass sie nach entgegengesetzten Richtungen sich radial nach auswärts erstrecken. An dem
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einen Stift 7 in Stellung gehalten werden. Die Schiene 4 ist mit Nuten 8 versehen, die zur Aufnahme von Lager 9 dienen, die an Lagerklötzen 10 und 11 befestigt sind. Der Klotz 10 ist von grösserer Länge als der Klotz 11 und passt sich der Krümmung der Schlitze 4 an, welche mit den Lagern zusammenarbeitet. Die
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Ende der Schiene 4 nach dem äusseren Ende derselben gleiten kann.
Die Schiene 4 dient zur gleitbaren Aufnahme eines Gewichtes 13, welches an seiner Unterseite Lagerklötze 14 und 15 hat, von denen der letztere eine grössere Länge als der erstere hat und sich der Krümmung der Schiene 3 anpasst. Das Gewicht 13 und der Schlitten 12 können von einer mittleren Lage an der Scheibe 1 an den Schienen 3 und 4 entlang nach auswärts sich verschieben, was bei einer ganz bestimmten Drehgeschwindigkeit der Scheibe 1 infolge der Fliehkraft geschieht.
Der Schlitten 12 hat an seinem inneren Ende, u. zw. in der Mitte seiner Breite, einen Stift, welcher als Kurbelzapfen 16 dient.
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gedrängt, u. zw. durch ein Hebewerk, bestehend aus einer Schiene 17, die bei 18 unter den Schienen 3 und 4 an der Scheibe 1 axial drehbar befestigt ist. Ferner sind Hebel 19 und 20 mit ihren äusseren Enden schwingbar an der Scheibe 1 befestigt und sind ferner durch Lenker 21 und 22 mit den äusseren Enden der Schiene 17 gelenkig verbunden. Die äusseren Enden der Lenker 21 und 22 haben Haken 23 und 24, an welche die
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Enden von Federn 25 und 26 befestigt werden, deren andere Enden an Stützen 27 und 28 angeschlossen werden, welche verstellbar an der Stirnfläche der Scheibe 1 sitzen.
Die Arbeitsweise der Kurbelzapfenanordnung gemäss der Erfindung ist folgende :
Wenn die Antriebswelle 2 sich dreht, dann wird dadurch ebenfalls die daran sitzende Scheibe 1
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und 4, und die genannten Hebel drehen sich mit. Bei irgendeiner Drehzahl, welche unterhalb einer, die als kritische oder Leerlaufdrehzahl in der Folge genannt wird, liegt, wird durch die Spannung der Federn 25 und 26 der Schlitten und das Gewicht auf die Mitte der Scheibe zu gehalten, so dass der Kurbelzapfen
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Drehung auswirkt. Wird jedoch die Drehzahl der Antriebswelle über die genannte kritische oder Leerlaufdrehzahl hinaus getrieben, dann vergrössert sich die Fliehkraftwirkung auf die Teile, und es findet eine Verschiebung des Gewichtes 13 und des Schlittens entgegen der Zugkraft der Federn statt, und dieses hat eine Auswärtsbewegung des Kurbelzapfens 16 aus seiner Nullage zur Folge.
Sobald nun der Kurbelzapfen seine Nullage verlässt, beginnt er sofort seine exzentrische Bewegung, u. zw. dreht sich der Kurbelzapfen um die Achse der Antriebswelle, u. zw. je nach der Grösse der Drehzahl kann sich der Kurbelzapfen an irgendeiner Stelle zwischen der Nullstellung und der höchsten Stellung befinden, die in der Nähe des Randes der Scheibe 1 liegt. Die Verschiebung des Kurbelzapfens 16 ist vollständig selbsttätig und hängt von der Geschwindigkeit der Antriebswelle ab, und diese Geschwindigkeit hängt ihrerseits von der Belastung ab. Durch die veränderliche Lage des Kurbelzapfens 16 wird selbstverständlich eine veränderliche Beeinflussung des Umwandlungsgetriebes vorgenommen, so dass sich das Übersetzungsverhältnis desselben ändert, wenn sich die Drehzahl der Antriebswelle verändert.
In dem Umwandlunggetriebe ist eine Vorrichtung vorgesehen, um die Drehung direkt proportional der Verschiebung des Kurbelzapfens zu machen. Bei einer Drehzahl der Antriebswelle, welche unterhalb der kritischen oder Leerlaufdrehzahl liegt, dreht sich der Kurbelzapfen lediglich um seine eigene Achse, die dann in Eindeckung mit der Achse der Antriebswelle liegt, und es wird in diesem Falle keine Drehkraft auf das Umwandlungsgetriebe übertragen. Dieses hat dieselbe Wirkung, als wenn man die Antriebswelle von der getriebenen Welle abschaltet.
Es ist einleuchtend, dass, da die Umdrehungen in dem Umwandlunggetriebe direkt proportional dem radialen Abstand des Kurbelzapfens von der Achse der Antriebswelle sind, dass der radiale Abstand des Kurbelzapfens von der Achse der Antriebswelle notwendigerweise die zu übertragende Geschwindigkeit regelt, oder mit andern Worten, die Anordnung ist im wesentlichen ein Reduktionsgetriebe. Diese Anordnung kann auf den verschiedensten Gebieten des Maschinenbaues benutzt werden, wie z. B. im Kraftfahrzeugbau oder bei Dieselmotoren, Elektromotoren, Flugzeugen, Bohrmaschinen u. dgl. mehr. Die Anordnung kann bei allen Maschinen benutzt werden, bei denen durch eine Antriebsvorrichtung eine Drehung auf eine zu treibende Welle übertragen werden soll, wobei die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses vollständig selbsttätig vor sich geht.
Die Erfindung betrifft also einen Kurbelzapfen, der sich selbsttätig bei einer bestimmten Geschwindigkeit nach auswärts bewegt, um die Antriebskraft in der gewünschten Weise weiterzuleiten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Durch Fliehkraft verstellbarer Kurbelzapfen, der durch ein der Fliehkraft ausgesetztes Gewicht je nach der Umdrehungsgeschwindigkeit in einem veränderlichen radialen Abstand von der Antriebswelle verschoben wird, für gewöhnlich aber durch eine Feder in Achsdeckung mit der Welle gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelzapfen (16) an einem Schlitten (12) sitzt. der gleitbar an der Scheibe (1) geführt ist, welche auch das Gewicht (13) gleitbar unterstützt.