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Kraftübertragungs-und Lenkvorrichtung für Zugwagen mit Raupenantrieb und für andere selbstbewegliche Fahrzeuge.
Die Erfindung besteht in einer Kraftübertragungs-und Lenkeinrichtung für alle Arten selbstbeweglicher Fahrzeuge, insbesondere aber für Fahrzeuge, bei welchen endlose Bänder bzw. Schienenbahnen, die aus gelenkig verbundenen Elementen bestehen, als gezahnte Bahn für die Lauf-und Triebräder des Fahrzeuges zur Anwendung kommen. Diese endlosen Schienen- bahnen oder gezahnten Bänder sind unter dem Namen'"Raupenantrieb"für Fahrzeuge bekannt und werden im nachstehenden durchgängig in dieser Weise bezeichnet.
Bei den bekannten Fahrzeugen dieser Art wird die Lenkung auf einem der beiden nachstehend angeführten Wege herbeigeführt. Wie die Fig. I der Zeichnung, die eine schematische Darstellung eines der bekannten Systeme wiedergibt, erkennen lässt, erfolgt der Antrieb jeder der beiden Raupentriebe (Schienenbänder) A und B mittels je einer Welle a, b, die mittels irgendeiner geeigneten Übertragung (al, a2, bl, b2) von den Wellenstummeln eines Differentialgetriebes aus angetrieben werden. Das Differentialgetriebe selbst wird wieder mittels einer zum Motor D laufenden Übertragung betrieben. Vorne-weist das Fahrzeug ein zum Lenken dienendes Radgestell auf. Die seitliche Lenkung vollzieht sich so wie bei einem gewöhnlichen Automobil.
Die Nachteile dieses Systems sind die folgenden : Zunächst ist die
Verwendung eines eigenen Lenkrädersatzes notwendig, dann gehorcht das Fahrzeug zufolge der sehr starken Adhäsion der Bänder des Raupentriebes der Lenkung nur schlecht und diese vollzieht sich nur sehr langsam, d. h. die Seitenbewegung erfolgt erst geraume Zeit nach der Einstellung der Lenkräder ; überdies tritt starkes seitliches Abgleiten der Lenkräder auf.
Bei der in Fig, 2 schematisch dargestellten Einrichtung kann die Anbringung eines
Lenkrädergestelles entfallen. Die Wellen a, b, die auf die Raupentriebe A, B einwirken, werden mittels einer Übertragung angetrieben, deren letztes Glied die Zahnräder E, F bilden.
Diese letzteren sind mit Kupplungsorganen e, f fest verbunden, deren angetriebene Hälften auf der Welle G festsitzen, die von dem beim Motor endigenden Übertragungsmechanismus ihren Antrieb erhält. Die seitliche Lenkung nach rechts oder links vollzieht sich bei dieser Anordnung in der Weise, dass das Kupplungsorgan e oder f der betreffenden Seite einfach ausgekuppelt wird. Dadurch entsteht aber, vermöge der Auskupplung des einen Raupen- triebes, auch eine Herabsetzung der Adhäsion des Fahrzeuges auf die Hälfte, so dass die seitliche Lenkung ein Gleiten des allein übrig gebliebenen einen Raupentriebes hervorruft.
Die Erfindung beseitigt die vorstehend angeführten Nachteile folgendermassen. Der Kraftübertragungs-und Lenkmechanismus weist zwischen den beiden Raupentrieben, ganz wie bei den bekannten Anordnungen gemäss Fig. i, das gebräuchliche Differentialgetriebe C auf. Der Lenkmechanismus gestattet jedoch durch einen eingeschalteten Hilfsmechanismus die
Relativgeschwindigkeit der beiden Antriebszahnräder a2, b2 der den Raupentrieb bewirkenden
Wellen a, b zu ändern.
Fig. 3 zeigt einen Grundriss der Einrichtung in schematischer Darstellung. In derselben sind wieder die Antriebswellen der beiden nicht dargestellten Raupentriebe mit a und b bezeichnet und mittels der Übertragungsorgane al bis a2, bl bis b2 mit dem Differentialgetriebe C verbunden, dessen Gehäuse ein Kegelrad c trägt, das in der gebräuchlichen Weise vom
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Motor D angetrieben wird. Der Antrieb erfolgt mittels der Hauptwelle d und des Wechselgetriebes 11.
Der Erfindung gemäss wird parallel zur Differentialachse C, Cl, C2 eine Welle I angeordnet, mit welcher ein Differentialarmkreuz j fest verbunden ist ; auf diesem drehen sich die Umlaufräder i, die mit den Zahnrädern K, L in Eingriff stehen. Letztere sind in fester Verbindung mit den Zahnrädern N und P, die lose auf der We : le I sitzen. Diese Einrichtung bildet somit ein Hilfsd ; fferentialgetriebe. D. ls Zahnrad N greift in ein weiteres Rad NI ein, das auf dem Wellenstummel C2 sitzt. Das Rad P treibt mit Hilfe des die
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wie das zwischen P und PI.
Die Funktion des Hilfsmechanismus ist die folgende. Bewegt sich das Fahrzeug in gerader Richtung, so ist die Umdrehungsgeschwindigkeit der Wellen C2 und Cl die gleiche ; demzufolge ist natürlich auch die Umdrehungsgeschwindigkeit der Räder NI und Pl die gleiche.
Zufolge des gleichen Übersetzungsverhältnisses drehen sich auch die Räder N und P mit gleicher Geschwindigkeit, jedoch infolge der Einschaltung des Zwischenrades p in entgegengesetztem Sinn. Unter diesen Verhältnissen drehen sich die Umlaufräder i am Differentialkreuz I, das selbst ebenso wie die Welle I unbeweglich bleibt.
Selbstverständlich gilt auch das Umgekehrte ; d. h. wenn die Welle unbeweglich gehalten wird, so fährt das Fahrzeug in gerader Linie nach vorwärts.
Wird die Welle I in Drehung versetzt, so nehmen die Umlaufräder i die losen Räder N und P im selben Sinne mit, die ihrerseits wieder die Zahnräder NI und pI in entgegengesetzten Richtungen antreiben. Wenn die Drehung der Welle I während der Fahrt aufgezwungen wird, so werden die bezüglichen Drehgeschwindigkeiten der Wellen C2 und Cl die Resultierenden einerseits aus der Geschwindigkeit des Rades c, das vom Motor und dem Mechanismus H angetrieben wird, und andrerseits aus der positiven bzw. aus der negativen
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gezwungen worden ist.
Wird die Geschwindigkeit der vom Motor und vom Differential C angetriebenen Wellen Cl, C2 mit F, die den Rädern Ni und pI durch die Drehung der Welle I aufgezwungene positive oder negative Geschwindigkeit mit v bezeichnet, so ist beispielsweise die Geschwindigkeit der Welle Cl : (V + v) ; die der Welle C2 : (V-v). Infolge der Geschwindigkeitsdifferenz, die daraus zwischen den Zahnrädern a2, b2 entsteht, beschreibt das Fahrzeug einen Bogen, dessen Zentrum bei der getrcffenen Annahme auf Seite von b2 liegt.
Die Richtung der seitlichen Drehung und der Radius derselben sind demnach Funktionen des Drehsinnes und der Drehgeschwindigkeit der der Welle I aufgezwungenen Drehung.
Die Steuerung der, Welle kann in jeder geeigneten Weise, beispielsweise durch die dargestellte Vorrichtung erfolgen. Sie besteht aus einer Reibscheibe Q, die von einer Welle q angetrieben wird. Diese wird ihrerseits vom Wechselgetriebe H mittels eines Zahnrades ql angetrieben. Die Reibscheibe wirkt auf die Rolle R ein und bewirkt eine Drehung derselben, wobei der Sinn und die Geschwindigkeit der Drehung Funktionen der Stellung der Rolle in bezug auf das Zentrum der Reibscheibe sind. Die Stellung der Reibrolle auf der Scheibe wird durch die Lenksäule bestimmt, auf der ein Zahnrad S fest aufsitzt. Dieses greift in eine Zahnstange s ein, deren Verschiebung die Verstellung der Reibrolle R bewirkt.
Deren Drehbewegung wird mittels der Zahnräder und des Schneckentriebes (r---) auf die Welle I, wenn nötig mittels eines Kardans t, übertragen.
Die Scheibe Q kann in ihrem Mittelpunkt eine Aushöhlung oder Ausnehmung aufweisen, um die ständige Berührung der Reibrolle mit der Scheibe während der Fahrt zu verhindern ; in dieser Lage kann die Reibrolle durch eine nicht dargestellte Bremse unbeweglich gehalten werden.
Statt einer mit Reibung arbeitenden Steuerung könnte auch beispielsweise eine hydraulische Übertragungsvorrichtung angewendet werden, die direkt zwischen der Welle h des Getriebes H und der Welle I eingeschaltet ist.
Die Erfindung, die wie ersichtlich, in dem Zusammenwirken des Mechanismus, durch den der Motor auf die Radachsen oder Achsenteile rechts und links einwirkt, mit einer
Handsteuerung besteht, die in jedem Augenblick nach Wunsch die Relativgeschwindigkeiten dieser Radachsen-oder Achsenteile zu ändern gestattet, kann auch auf gewöhnliche Rad- fahrzeuge, namentlich auf solche mit Vierräderantrieb angewendet werden.
Man kann daher durch Anwendung der Erfindung auf ein Radfahrzeug die Lenkung des Fahrzeuges von Hand aus durch Einwirkung des besonderen beschriebenen Mechanismus auf die Triebräder ohne Lenkungsausschlag dieser Räder bewerkstelligen, indem einfach den
Rädern rechts und links verschiedene Geschwindigkeiten erteilt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel für diese Art der Anwendung ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. In dieser Figur sind die linken Triebräder mit A und , die rechten Triebräder mit Bund BL beze. chnet. Alle Räder sind lose auf festen, nicht ausschlagfähigen Achsen montiert. Die Triebräder sind fest mit Zahnrädern a, al, b, bl verbunden, die mittels Ketten mit Doppelkettenrädern a2, b2 in Verbindung stehen ;
diese sitzen auf Wellenstummeln, die in einem Differentialgetriebe (C bis c) endigen, dessen Gehäuse ein Kegelrad c trägt, das in der gebräuchlichen Weise vom Motor D unter Mithilfe einer direkt getriebenen Welle und eines Wechselgetriebes H angetrieben wird,
Die Einrichtung besteht wie beim früheren Ausführungsbeispiel aus einer zur Welle des Differentials (C-Cl-C2) parallelen Welle 1 mit an ihr befestigtem Differentialarmkreuz J, auf welchem Umlaufräder i sich drehen können. Diese Umlaufräder greifen in Zahnräder K und L ein, die ihrerseits mit Zahnrädern N und P in fester Verbindung stehen. Die erwähnten Zahnrädersätze sitzen lose auf der Achse I und bilden ein Hilfsdifferential.
Das Rad N greift direkt in ein Zahnrad NI ein, das auf der Welle C2 aufgekeilt ist.
Die Räder P und pl sind mittels eines die Bewegungsrichtung umkehrenden Zwischenrades p miteinander in Verbindung. Das Verhältnis der Zähnezahlen zwischen den Rädern N und Ni sowie P und pl ist dabei das gleiche. Der Hilfsmechanismus spielt hier dieselbe Rolle wie beim früher angeführten Ausführungsbeispiel. Bewegt sich das Fahrzeug in geradlieniger Fahrt, so ist die Geschwindigkeit der Wellen C2 und Cl dieselbe ; infolgedessen auch die der Räder Nl und Pl. Zufolge des gleichen Geschwindigkeitsverhältnisses drehen sich auch die Räder N und P mit gleicher Geschwindigkeit, jedoch mit Rücksicht auf die Zwischenschaltung des Zwischenrades p in entgegengesetztem Sinne. Unter diesen Bedingungen drehen sich die Umfaufräder i am Armkreuz J, das auf der Welle I unbeweglich bleibt.
Es gilt natürlich auch das Umgekehrte, d. h. sobald die Unbeweglichkeit der Welle 1 gesichert wird, erfolgt die Fahrt des Fahrzeuges in gerader Richtung. Zwingt man der Welle 1 eine Drehung auf, so nehmen die Umlaufräder i die beweglichen Räder N und P in gleichem Sinne mit. Diese treiben die Räder Ni und pl jedoch im entgegengesetzten
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Rades c einerseits und aus den den Rädern Nl und pl durch das Hilfsdifferential aufgezwungenen positiven bzw. negativen Geschwindigkeiten andrerseits. Zufolge der Differenz in der Geschwindigkeit zwischen den Zahnräde. n a2, b2 wird das Fahrzeug einen Bogen beschreiben, dessen Zentrum je nachdem auf der Seite von b2 oder a2 liegt. Der Sinn
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Die Betätigung der Welle I zur Durchführung der Fahrzeugdrehung kann durch irgendeine geeignete mechanische Verbindung zwischen einem vor dem Lenker befindlichen Lenkrad T und der Welle erfolgen. Die Lenksäule der Lenkvorrichtung kann mit einer Kurbel verglichen werden, die während der Dauer der Lenkung eine Drehbewegung der Umlauf- räder i hervorruft. Es genügt, diese Bewegung einzustellen, um zu erreichen, dass die Triebräder sich wieder mit gleicher Geschwindigkeit drehen, so dass das Fahrzeug wieder die gerade
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