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Antriebs-und Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung betrifft eine kombinierte Antriebs-und Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für schwerere, langsam laufendende Fahrzeuge, wie z. B. für Zugwagen für Ackerbauzwecke, Motorwalzen, Geschütze mit Motorantrieb, Lastautomobile und dgL. durch welche Vorrichtung eine innerhalb weiter Grenzen veränderliche Geschwindigkeit und ein entsprechend veränderliches Zugvermögen des Fahrzeuges sowie eine leichte Lenkung desselben erreicht wird ; ferner wird durch die Vorrichtung ein hoher Wirkungsgrad in der Kraftübertragung von der Motorwelle nach den Treibrädern erreicht, so dass die Leistung des Motors zum allergrössten Teil in Nutzarbeit umgewandelt wird.
Die Aufgabe, einen Zugwagen mit Motorantrieb für Ackerbauzwecke herzustellen, hat sich bis jetzt in der Praxis sehr schwer lösbar herausgestellt, und zwar besonders, weil es an einem Vorgelege fehlte, durch das die hohe Geschwindigkeit des Motors (wie z. B. 600 Umdrehungen in der Minute) ohne grossen Leistungverlust in die niedrigste Geschwindigkeit (z. B. 10 Umdrehungen in der Minute) umgewandelt wird. mit der sich die Treibräder eines solchen Zugwagens drehen sollen.
Die Erfindung gründet sich auf die Verwendung des Vorgeleges gemäss dem Patente Ni 78832 und besteht im wesentlichen darin, dass die Motorwelle (oder eine davon getriebene Welle oder Wellen) mit zwei unabhängig einstellbaren und unabhängig arbeitenden solchen Vorgelegen versehen wird, die auf je eines der Treibräder des Fahrzeuges wirkt, so dass sich diese unabhängig voneinander mit der gleichen oder mit verschiedener Geschwindigkeit drehen können und dadurch sowohl die geradlinige Bewegung als auch die Lenkung des Fahrzeuges mit möglichst
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht. Fig. 1 ist eine Seitenansicht und Fig. 2 eine Draufsicht eines gemäss der Erfindung aus-
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Fig.
4 ist ein senkrechter Längsschnitt durch einen anderen Teil des Vorgeleges in grösserem Massstab. Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie A-B-C-D-E-F in Fig. 4. Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie G-H-I-K in Fig. 4. Fig. 7 ist ein Längsschnitt und Fig. 8 eine Endansicht des Steuerrades.
Der Zugwagen, Fig. I und 2, besteht aus einem Rahmen 1, der durch ein loses, vorderes Rad 2 von kleinem Durchmesser und zwei grössere Hinterräder 3 und 4 getragen wird. Die Hinterräder 3,4 sind die Treibräder des Fahrzeuges und unabhängig voneinander auf der Welle 5 gelagert. Der vordere Teil des Rahmens 1 trägt zwei Verbrennungskraftmaschinen 6, deren gemeinsame Welle'l durch eine Kupplung 8 mit der in den Gestellen 10, 11 gelagerten Welle zusammengekuppelt ist. Die Welle 9 ist durch zwei Vorgelege gemäss dem Patente Nr. 78832 mit den Treibrädern 3 und 4 derart verbunden, dass letztere unabhängig voneinander getrieben werden können.
Die Vorgelege bestehen aus je einer auf der Welle 9 angebrachten schwingenden Scheibe 12, 13, von denen die erstere durch vier Stangen 120 mit vier mit Schaltklinke versehenen Ringabschnitten 14 gelenkig verbunden ist, die auf dem Umkreis einer mit dem Rad 3 verbundenen Scheibe 15 verschiebbar gelagert und deren Schaltklinken zum Drehen der Scheibe 15 in der einen oder der anderen Richtung bei der schwingenden Bewegung der Scheibe 12 dienen. Die Scheibe 1. ist auf ähnliche Weise durch vier Stangen 130 mit vier eben-
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setzungsverhältnissen der beiden Vorgelege ist ein Handrad 16 am hinteren Ende des Wagens vorgesehen.
In entsprechenden, auf dem Rahmen 7 angeordneten Haltern sind zwei Gabeln 56 längsverschiebbar angeordnet. die zur Umstellung der Drehungsrichtung der Treibräder 3, 4 dienen.
Die oben kurz erwähnten Vorgelege zur unabhängigen Kraftübertragung von der Welle 9 nach den beiden Treibrädern 3, 4 des Wagens sind in Fig. 3 bis 6 näher veranschaulicht. Auf der Welle 9 (Fig. 3) "ind zwei Körper 18. 19 festgekeilt. die Teile von Zylindern mit senkrecht
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aus mehreren Teilen bestehenden Treibkörper 22, 33 eingreifen, welche die Körper 18, 19 umschliessen, so dass sie sich mit den Körpern 18, 19 und der WeHe 9 drehen müssen, gleichzeitig aber unter verschiedener Neigung gegenüber der Welle 9 eingestellt werden können. Auf den
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an der Bewegung der betreffenden Treibkörper 22 und 23 um die zylinderförmigen Körper 18 und 19, nicht aber an der Drehung der Weite 9 teilnehmen.
Jede Scheibe 12 und 7. 3 besitzt vier auf dem gleichen gegenseitigen Winkelabstand verlegte, radial vorstehende, zapfenartige Vorsprünge. 36'. von denen nur diejenigen der Scheibe 12
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zur Achse der Vorsprünge 30 verlegter Achse. Die Zapfen 31 der Scheibe 12 sind durch Lagerschalen 32 umschlossen. während die entsprechenden Zapfen der Scheibe 13 Lagerschalen 33 tragen. Die vier Lagerschalen 37 sind durch je eine der Stangen 120 (siche auch Fig. 1 und 2) mit entsprechenden Lagerschalen-3-/auf den Ringabschnitten 14 starr verbunden (Fig. 2 und 4).
Die Lagerschalen 33 der Scheibe 13 sind durch die vier Stangen 13 (} mit entsprechenden Lager- schalen 3 ; auf den Ringahschnitten 16 starr verbunden (Fig. 2).
Die Lagerschalen 34 sind mit Hilfe von Querzapfen. 36 auf zapfenartigen Vorsprüngen 37 gelagert, die von den Ringahschnitten 14 radial vorstehen. Die Lagerschalen 3. ; sind auf entsprechende Weise mit den Ringahschnitten 16 verbunden.
Die Scheibe 7J besitzt zwei zylinderförmige Flansche 150 und die Scheibe 17 hat zwei entsprechende Flansche 170, die je zwei hin und her bewegliche Ringabschnitte 14 bzw. 16 tragen.
Die Konstruktion der Ringabschnitte mit den Schaltklinke geht aus Fig. 4 bis 6 hervor, in denen zwei Ringabschnitte 14 dargestellt sind. Da die Ringabschnitte 16 den Abschnitten 14 vollkommen gleich sind, wird hier nur ein Abschnitt 14 beschrieben. Der Ringabschnitt besitzt
U-förmigen Querschnitt und greift unter dem Flansch 1. 50 ein, wie aus Fig. 4 bis 6 hervorgeht.
Der Abschnitt ist mit einer mit dem Flansch konzentrischen inneren Fläche 38 ausgebildet, die sich auf einem gewissen Abstand von dem Flansch befindet. Im Innern des Ringabschnittes sind zwei Schaltklinken 39 und 40 vorgesehen, die mittels Zapfen 41 und 4 in den Seitenwänden des Ringabschnittes gelagert sind. Die Schaltklinke sind in der dargestellten Ausführungsform als Klemmbacken mit krummen Berührungsflächen ausgebildet. Die eine dieser krummen Flächen ist mit der Fläche 38 des Ringabschnittes in Berührung, während die andere der genannten Flächen gegen eine konkave Fläche eines Zwischenstückes 43 bzw. 44 anliegt.
Die Zwischenstücke 43, 41 können auf dem Flansch 150 gleiten und können sich auch gegen- über dem Ringabschnitt etwas bewegen, und zwar innerhalb der durch die im Abschnitt 14 befestigten Anschläge 45 bedingten Grenzen. Der Krümmungshalbmesser der genannten konkonkaven Flächen der Zwischenstücke ist etwas grösser als der Krümmungshalbmesser der Berührungsflächen der Klemmbacken, so dass die Klemmbacken eine teilweise Rollbewegung auf den Zwischenstücken ausführen können.
Dadurch dass die mit den konvexen Berührungsflächen der Klemmbacken zusammenwirkenden Flächen beide konkav sind, erreicht man besonders grosse Angriffsflächen zwischen den Klemmbacken und den damit zusammenwirkenden Teilen, so dass grosse Kräfte durch die Klemmbacken übertragen werden können, ohne dass dauernde Formänderungen der Klemmbacken oder der genannten Teile entstehen oder die Backen hrechen.
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so dass sie für je eine Drehungsrichtung wirken. Die Backen sind zu diesem Zwecke derart angeordnet, dass sie durch Drehung um ihre Zapfen in eine Lage gebracht werden können, in der sie lose zwischen der Fläche 38 und dem entsprechenden Zwischenstück 43 oder 44 liegen.
Zwecks Ein-und Ausrückens der Klemmbacken ist folgende Einrichtung getroffen. In den Stirnenden der Klemmbacken 39, 40 greift je eine Feder 46, 47 oder 48, 49 ein. Die beiden äusseren Federn 46 und 48 greifen mit ihren anderen Enden in feste Teile 50, 51 des Ringabschnittes ein und sind dauernd etwas gespannt, so dass sie bestrebt sind, die Klemmbacken in ihrer losen Lage zu halten. Die zur Einschaltung der Klemmbacken dienenden inneren
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Federn 47 und 49 sind starker als die äusseren Federn gewählt und derart zwischen den be- treffenden Klemmbacken und einem im Ringabschnitt gelagerten Schieber 52 eingelegt, dass durch Verschiebung dieses Schiebers nach der einen oder anderen Seite die Federn abwechselnd gespannt und entspannt werden.
Die Bewegung jedes Schiebers 52 erfolgt mittels einer im
Ringabschnitt gelagerten Daumenscheibe 53 mit zwei senkrecht zueinander stehenden Daumen, die in eine Öffnung des Schiebers 52 greifen und deren Welle ausserhalb des Ringabschnittes zwei Arme 54 besitzt, die durch einen von einer Gabel 56 herabhängenden Arm 55 zwecks
Drehung der Daumenscheibe betätigt werden können.
Die Einstellung der oben beschriebenen Scheiben 12 und 13 in ihre Arbeitslage unabhängig voneinander erfolgt durch folgende Einrichtung. Der zusammen mit der Welle 9 umlaufende und gleichzeitig um den Körper 18 drehbare Treibkörper 22 der Scheibe 12 ist, durch ein Glied 57 (Fig. ss) mit dem auf der Welle 9 verschiebbar, aber nicht drehbar angeordneten Teil 58 eines Kugeldrucklagers verbunden. Der äussere Teil 59 dieses Lagers ist mit einer mit Aussengewinde versehenen Verlängerung 60 versehen, deren Gewinde in ein entsprechendes Gewinde des feststehenden Gestelles 10 greift ; ferner ist dieser Lagerteil als ein Zahnrad 61 ausgebildet, das durch ein lose gelagertes Zwischenrad 62 von einem auf der Steuerwelle 64 sitzenden Treibrad 63 angetrieben werden kann.
Der Treibkörper 23 der Scheibe 13 ist in entsprechender Weise durch ein Glied 65 mit dem inneren Teil 66 eines auf der Welle 9 verschiebbar angeordneten Drucklagers verbunden, dessen äusserer Teil 67 mit einer mit Aussengewinde versehenen, in das Gestell 11 greifenden Verlängerung 68 versehen und ferner als ein Zahnrad 69 ausgebildet ist, das durch ein Zwischenrad 70 von einem Treibrad 71 angetrieben werden kann. Das Treibrad 71 ist auf einer die Welle 64 umschliessenden Hohlwelle 72 angekeilt. Die Hohlwelle 72 ist teils im Gestell 11, teils in einem Halter 73 (Fig. i) gelagert, während die Welle 64 in dem Gestell 10 und der Hohlwelle 72 gelagert ist.
Auf dem äusseren Ende der Hohlwelle 72 sitzt ein Arm 74 und auf dem aus der Hohlwelle herausragenden Ende der Welle 64 sitzt ein Arm 75, während ein Handrad 76 lose auf der Welle 64 gelagert und durch einen Ring 77 gegen Längsverschiebung gesichert ist. Das Handrad kann durch Einsteckstifte 78 und 79 mit den Armen 74 und 75 nach Wunsch zusammengekuppelt werden, so dass durch Drehung des Handrades entweder die eine oder die andere der genannten Wellen oder auch beide gedreht werden können.
Die Einsteckstifte 78, 79 sind mit federbelasteten Verschlussstiften 80 und 81 versehen, durch die die Stifte 78, 79 in ihrer ausgerückten oder eingerückten Lage festgehalten werden können.
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Bei der Bewegung der Ringabschnitte in der Pfeilrichtung 101 (Fig. 4) werden die
Scheiben 15 und 77 sogleich mitgenommen, indem die schon unter der Spannung der Federn 47 zwischen der Fläche. ? der Ringabschnitte und den Zwischenstücken 43 eingeklemmten Klemm- backen 59 durch Rollen noch kräftiger festgeklemmt werden und dadurch die Zwischenstücke fest gegen die Flansche 150 bzw. 170 anpressen.
Bei der Bewegung der Ringabschnitte in der entgegengesetzten Richtung (Pfeil 102, Fig. 4) rollen die Klemmbacken in die Stellung, in welcher sie lose zwischen der Fläche 38 und den betreffenden Zwischenstücken liegen, so dass die Zwischenstücke auf den Flanschen 150 oder 170 gleiten können. Weil die auf ein und derselben Scheibe 15 oder 17 vorgesehenen Ringabschnitte nacheinander arbeiten, werden die genannten
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(Fig. i und 4) versetzt. Da ferner die Bewegungen der Ringabschnitte der beiden Räder einander vollkommen gleich sind, so drehen sich also die Räder 3 und 4 mit der gleichen Geschwindigkeit und erteilen dem Fahrzeug eine geradlinige Bewegung.
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und 2. 1 innerhalb weiter Grenzen verändert werden. Wenn der Wagen zufolge schräger Anspannung eines daran angehängten Gerätes, wie z.
B. eines Pflugeisens, oder auch zufolge Unebenheiten der Fahrbahn ein Bestreben hat, nach der Seite abzuweichen, erfolgt die Lenkung durch Änderung der Neigung des einen Treibkörpers 22 oder 23 gegenüber derjenigen des anderen Treibkörpers, so dass die Räder. 3 und 4 verschiedene Geschwindigkeit erhalten. Auf entsprechende Weise erfolgt die Lenkung in Kurven, indem die eine oder andere der Wellen 64 und 72 mit Hilfe des Handrades 76 entsprechend gedreht wird.
Wenn der Wagen rückwärts getrieben werden soll, so werden mit Hilfe der verschiebbaren Gabeln 56 die Daumenscheiben 53 um 900 gedreht, so dass die Schieber 52 die Federn 49 spannen und die Federn 47 entspannen. Hiedurch werden die Klemmbacken 39 aus-und die Klemmbacken 40 eingeschaltet. Die Scheiben 1. 5, li werden somit bei der Bewegung der Ring-
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bei der Bewegung in der Richtung des Pfeiles 101 auf den Scheiben lu bzw. 1, gleiten, ohne sie mitzunehmen.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, sind die beiden Treibräder voneinander durchaus unabhängig, indem die Antriebsvorrichtung jedes Rades unabhängig von der Antriebsvorrichtung des anderen Rades eingestellt werden kann, wodurch eine wirksame Lenkung erreicht wird, ohne dass besondere Einrichtungen hiezu nötig sind. Wenn erwünscht, kann ein besonderes Handrad für jede Welle 64 und 7 : 2 vorgesehen werden. Ferner können die dargestellten Schaltwerke durch beliebige andere Schaltwerke ersetzt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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dass der Antrieb jedes einzelnen Triebrades zwecks Lenkung des Fahrzeuges unabhängig vom anderen verändert werden kann.