Einrichtung zum Wenden an Ort und Stelle von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Einrichtung zum Wenden an Ort und Stelle von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen.
Bis jetzt konnten infolge der geringen Beweglichkeit der Lenkräder bei Fahrzeugen, wo diese Lenkräder nicht klein genug bemes sen waren, um unter dem Vordergestell ge schwenkt zu werden, diese Fahrzeuge nicht an Ort und Stelle gewendet werden. Dies ist hauptsächlich bei Automobilen der Fall, wo aus konstruktionstechnischen Gründen sämt liche Räder den gleichen Durchmesser haben. Vielerorts kann eine solche Wendung nicht ohne zeitraubendes und je nach der Lage des Fahrzeuges gefährliches Vor- und Rück wärtsfahren geschehen.
Mit der Einrichtung nach der vorliegen den Erfindung sind diese Übelstände voll ständig beseitigt. Sie gestattet einem Auto mobil gewöhnlicher Bauart zum Beispiel eine Drehung von beliebig vielen Graden überall dort, wo der verfügbare Platz so breit ist, als der Wagen lang ist.
Diese Einrichtung ist dadurch gekenn zeichnet, dass sie Mittel aufweist, die ein zur Wagenlängsachse schräges, symmetrisches Einschwenken der Räder ermöglichen, und zwar so weit, his die Räder auf einem, aus der Mitte der andern Räderachse geschlagenen Kreis liegen, worauf der Wagen um dieses Zentrum gedreht werden kann.
Auf beiliegender Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele einer Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt in Draufsicht einen Kraft wagen, woran die Einrichtung in einer ersten Form angebracht ist; Fig. 2 ist die Zusammenstellung in grö sserem Massstake der gleichen Einrichtung. Diese Figur zeigt, wie die verschiedenen Teile, die in den Fig. 3, 4, 5 und 6 dargestellt sind, miteinander verbunden sind; Fig. 3 ist eine Draufsicht teilweise im Schnitt des einen Teils der Einrichtung, und Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3; Fig. 5 ist ein Längsschnitt nach der Linie V-V der Fig. 2; Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 2; Fig. 7 und 8 sind ein Längsschnitt resp.
ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7 durch eine Vorrichtung, die an Stelle derjenigen treten kann, die in den Fig. 2, 3, 4, 5 und 6 dargestellt ist; Fig. 9 ist ein Längsschnitt durch eine Hinterachse, die eingerichtet ist, um nach erfolgtem Schwenken der Vorderachse den Wagen wenden zu können; Fig. 10 und 11 sind Einzelheiten, die zu einer Vorrichtung gehören, die das Wenden des Wagens durch Antrieb der Vorderräder erlaubt.
Auf die in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Ausführungsform bezugnehmend, sind a die Vorderräder eines Automobils. Diese Räder werden als Lenkräder benützt und sind am Ende der Vorderachse b schwenkbar ange ordnet. Sie sind mit einer Lenkstange c ver einigt, welche auf gewohnte Weise die dem einen Rad durch die Steuerung mitgeteilte Bewegung dem andern Rad überträgt.
Bei sämtlichen hier dargestellten Aus führungsformen der Erfindung ist diese Stange c zweiteilig. Die beiden Teile können gegenseitig derart verschoben werden, dass ein zur Wagenlängsachse schräges, symmetrisches Einschwenken der Lenkräder bewerkstelligt wird derart, und zwar so weit, bis die Räder a auf einem Kreis liegen, der sein Zentrum in der Mitte der Hinterachse hat. Diese Stellung ist in Fig. 1 dargestellt.
Nachher können entweder die Hinterräder des Wagens so bewegt werden, dass sie sich gegenseitig im entgegengesetzten Sinne dre hen und sich ebenfalls auf einem Kreis, des sen Zentrum in der Mitte der Hinterachse sich befindet, bewegend eine Schwenkung des Wagens nach links oder nach rechts bewerk stelligen, oder es können auch ein oder beide Vorderräder am Ende des Einschwenkens in Vorrichtungen eingreifen, die ihnen die zur Wendung des Wagens notwendige Bewegung erteilen. In beiden Fällen können aber die glei chen Einrichtungen zum Schwenken der Vor derräder gebraucht werden.
Zweckmässigerweise wird diese Vorrich tung zum Schwenken der Vorderräder mit einer Verriegelung versehen sein, die ent weder besonders oder automatisch durch die gleichen Mittel betätigt werden kann, die zum Schwenken der Räder dienen. Die Fig. 2, 3, 4, 5 und 6 beziehen sich auf ein Beispiel dieser Vorrichtung, bei welcher diese Ver riegelung unabhängig von den zum Wenden der Vorderräder benützten Mitteln betätigt wird.
Die Räder a sind in bekannter Weise am Ende der Vorderachse b schwenkbar. Zu die sem Zweck sind sie mit einer Stange c ver bunden (Fig. 1 und 2), die vom Führersitz aus mittelst Steuerrad d und Steuerstange d1 quer zur Wagenlängsachse betätigt werden kann. Diese Lenkstange c ist zweiteilig (Fig. 6) und besteht aus einer Zahnstange c1 und einem darüber geführten, teilweise geschlitz ten Rohr c2. Jeder dieser Teile ist an einem Rad befestigt und können sie entweder zum Schwenken der Räder unabhängig voneinan der oder zur Leitung des Wagens miteinander bewegt werden. Im letzteren Falle sind sie durch einen Riegel e1 verbunden und erhält das Rohr c2 eine Bewegung durch eine auf der Steuerstange d1 festsitzende Schnecke d2. Dabei geht das auf dem Rohr c2 festge klemmte Gehäuse e mit.
Im ersteren Falle wird nach erfolgter Ent- kupplung die Stange c1 durch das Rad e3 be wegt und das Rohr c2 indirekt durch das Rad e2 über die Stange c1 geschoben. Zu diesem Zweck sind folgende Einrichtungen vorge sehen: Der bekannte Lenker k zur Bewegung der Räder ist an einer Stange k1 angelenkt, die von dem Rad e2 bewegt wird.
Ein Zahnrad d2 (Fig. 5) ist ebenfalls auf der Führungsstange d1 gekeilt. Dieses Rad kann mit einer Spindel f1 (Fig. 2, 5 und 6) gekuppelt werden mittelst einer Gleitkupp- lung f2, welche durch einen Arm f3 längs der Spindel f1 bewegt werden kann. Die oszillie rende Bewegung des Armes f3 wird ihm durch eine Stange f' mitgeteilt, die ihrerseits mit einem Querschieber g' verbunden ist.
Dieser Querschieber (Fig. 2, 3 und 4) ist einerends mit einem geahnten Sektor g2 verbunden und reicht mit einem Zapfen g3 in die schräge Aussparung g4 eines Längsschiebers g5, der vom Führersitz aus durch eine Stange g6 (Fig. 2 und 3) in einer an einem Wagenteil befestigten Gleitbahn g7 bewegt werden kann. Die Längsbewegungen des Schiebers g5 ha ben eine Querbewegung des Schiebers g1 zur Folge. Diese Querbewegung wird mittelst des Sektors g2 einem gezahnten Ritzel g8 übertragen und mittelst Kardangelenk und in der Längsrichtung teleskopartig verlänger barer Stange g9 (Fig. 2 und 3) einem Exzenter e4 mitgeteilt.
Die Drehung dieses Exzenters wird durch eine Öse dem Riegel e1 mitgeteilt und dieser entgegen der Wirkung einer Feder e5 aus dem zur Verbindung von Stange c1 und Rohr c2 vorgesehenen Einschnitt e6 her ausgezogen. Es ist dann möglich, zum Schwenken der Räder a in der in Fig. 1 dar gestellten Stellung das Rohr c2 und die Stange c1 unabhängig voneinander zu betätigen. Dies geschieht einerseits durch die Spindel f1, die mit der Steuerstange durch die Kupplung f2 verbunden worden ist, und die vermittelst eines Kardangelenkes auf die Achse e8 des Rades e3 und damit (Fig. 2 und 6) auf die Stange c1 wirkt, anderseits durch die Schnecke d2, deren Bewegung auf dem Rad e2 und von dort auf das rechte Rad über tragen wird.
Es sind nicht dargestellte Anschläge vor gesehen, damit die Räder a in der Stellung anhalten, in welcher sie sich auf einem um die Mitte der Hinterachse geschlagenen Kreis befinden. Dann können die Hinterräder in gegenseitig entgegengesetztem Sinne gedreht werden, um eine Wendung des Wagens ent weder nach rechts oder links auszuführen.
Diese Vorrichtung funktioniert folgender- mnassen: Zum Schwenken der Räder a ist zu erst die Entriegelung der Stange c1 und des Rohres c2 notwendig; dies geschieht durch einen Zug auf die Stange g6. Dadurch wird der Längsschieber g5 in seiner Gleitbahn g7 bewegt, der Zapfen g3 wandert in den Schlitz g4 und der Querschieber g1 erfährt eine Längsbewegung. Letztere hat zur Folge: 1. Die Schwenkung des gezahnten Sek tors g2 um seinen Mittelpunkt, was eine Dre hung des Ritzels g8 und der damit verbun denen Stange g9 zur Folge hat. Dadurch wird der Exzenter e4 gedreht und der Nocken e1 entgegen der Wirkung der Feder e5 aus der Nut e6 der Stange c1 herausgestossen. Damit ist die Entriegelung ausgeführt.
2. Die Schwingung der Stange f4 um ihr festes Zentrum auf dem Gehäuse f, die Be wegung des Armes f3 und das Gleiten der Kupplung f2 auf der Achse f1. Die Teile sind dann so weit in gegenseitiger Stellung zuein ander, dass durch Drehung der Führungs stange d1 die Räder, einerseits durch die Schnecke, das Rad e2, die Stange k1 und den Lenker k, anderseits durch das Zahnrad d3 und die auf der Achse f1 sitzende Kupplung f2 gedreht werden können. Nach erfolgter Wendung des Wagens wird die Verriegelung der Stange c1 und des Rohres c2 einerseits und die Entkupplung des Rades d3 mit der Achse f1 anderseits durch eine Rückwärtsbewegung der Stange e6 bewerkstelligt. Sämtliche Teile führen eine rückgängige Bewegung aus, die sie in die in den Fig. 3, 4, 5 und 6 gezeich nete Stellung zurückbringt.
Die Vorrichtung kann auch derart gebaut werden, dass die Entriegelung von Stange c1 und Rohr c2 automatisch geschieht. Eine sol che Ausführungsform ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt.
Die Stange c1 ist hier ebenfalls gezahnt und sie wird mittelst eines Zahnkranzes 7h1, der aussen und innen verzahnt ist, gegenüber dem Rohr c2 bewegt. Zu diesem Zweck ist eine Kupplung h2 vorgesehen, die auf der Spindel h3 gleiten kann, diese aber in ihrer Drehung mitnimmt. Diese Kupplung h2 weist einen Ritzel h30 auf, der einerseits unter dem Einfluss einer Feder h4 steht, anderseits durch einen unter Federdruck stehenden Riegel h5 in der Ausrückstellung gehalten wird. Die Stange h? ist in h.6 mit einem Gewinde ver sehen, das zur Mitnähme einer Mutter h' ein gerichtet ist.
Gegen diese Mutter stützt sich die Feder h4 und drückt auf die Feder h8 unter Zwischenschaltung eines tellerartigen Zwischenstückes h14. Diese Feder h8 ist im Ausrückungszustand gespannt und hat das Bestreben, die Mutter h7 auf das Gewinde h6 zu bringen.
Diese Mutter h7 ist in einem Fortsatz h9 des Gehäuses geführt, so dass sie sich nicht drehen, sondern nur auf der Achse h3 in der Längsrichtung hin und her bewegen kann. Sie ist gegen unten verlängert und trägt dort eine Büchse h10, worin eine Feder h12 Platz findet. Diese ist um einen Stift h11 gewunden und durch zwei Muttern gehalten. Dieser Stift h11 bildet die Verlängerung des Rie gels l, der, quer zur Stange c1 angeordnet, letztere mit dem Rohr c2 verbindet. Dieser Riegel l ist mit einem Querstift l1 versehen, gegen welchen sich ein Mitnehmer h13 an lehnt.
Diese Vorrichtung funktioniert folgender massen: Will man die Räder a in eine zur Längs achse des Wagens symmetrisch geschwenkte Stellung bringen, so dreht man die Achse h3 vom Führersitz aus, mit welchem sie durch ein nicht dargestelltes Gestänge verbunden ist. Diese Drehung im Sinne des Uhrzeigers bringt zuerst die Mutter h7 auf das Gewinde h6 und dies unter dem Einfluss der Feder h8. Dabei wird die Feder des Riegels h5 gespannt. Am Ende ihrer Längsbewegung kommen die obern Ansätze der Mutter h7 mit den unter sten schrägen Flächen des Riegels h5 in Be rührung, so dass eine Aufwärtsverschiebung desselben stattfindet.
Ist diese Bewegung des Riegels h5 gross genug geworden, um ein Au schnappen der Kupplung h2 aus dem rechten Zahn des Riegels h5 zu gestatten, so ist auch der Riegel l durch die Verlängerung der Mut ter so weit fortgeschoben worden, dass die Aus sparung l2 unter die Stange c1 gelangt ist, und so der letzteren eine Bewegung gestatten kann. Sobald der Ritzel h30 losgelassen wird, springt er in die innere Verzahnung des Kranzes hinein und verbindet die Achse h3 mit dem Rad h1. Durch eine weitere Drehung dieser Achse findet eine gegenseitige Ver schiebung der Stange c1 und des Rohres c2 statt. Dabei ist die Mutter h7 vollständig aus denm Bereiche des Gewindes h6 herausge schraubt worden. Der tellerförmige Ansatz h14, gegen welchen sich die Feder h8 stützt, ist zurückgeblieben, so dass eine beliebig grosse Drehung der Achse h3 stattfinden kann.
Ist der Wagen nun gewendet, und sollen die Räder a wieder ihre Parallelstellung er halten und die Stange c1 und das Rohr e2 miteinander verriegelt werden, so wird die Achse h3 im entgegengesetzten Sinne des Uhr zeigers gedreht. Unter dem Drucke der Feder wird die Mutter h7 wieder auf das Gewinde h6 gebracht und zurückgeschraubt. Irgend welcher Zug wird aber auf den Ritzel h30 vorläufig nicht ausgeübt, so dass er in Ein griff mit dem Kranz h1 bleibt. Die Rück wärtsbewegung der Mutter h7 hat die in der Büchse sieh befindende Feder gespannt, denn der Riegel ist durch seine Aussparung l2 so lange an einer Längsbewegung gehindert, bis die Ausschnitte von Rohr c2 und Stange c1 miteinander übereinstimmen.
Ist diese Über einstimmung erreicht, so springt dieser Riegel unter dem Einfluss der Feder h12 zurück, sein Stift l1 schlägt gegen den Mitnehmer h13 des Ritzels h30 und bringt letzteren in die ausge rückte Lage, d. h. in die in Fig. 7 dargestellte Stellung.
In besonderen Fällen, bei grossen Wagen zum Beispiel, wo eine Schwächung der Stange c1 nicht zulässig ist, wird vorzugsweise für die Verriegelung der Teile eine spezielle Stange vorgesehen. Die ganze Vorrichtung wird dann leicht gegen unten verlängert, ohne dass an ihrem Zusammenarbeiten etwas ge ändert wird.
Das Wenden des Fahrzeuges nach erfolg tem Schwenken der Vorderräder kann ent weder durch Antrieb der Hinterachse ocder durch Antrieb der Vorderachse stattfinden.
Fig. 9 bezieht sich auf eine Ausführungs form, bei welcher der Antrieb des Wagens durch einen Antrieb in gegenseitig umgekehr tem Sinne der beiden Hinterräder stattfindet. Die ganze Vorrichtung ist im Kasten des Dif- ferenziales eingebaut. Im Karter m ist ein Differenzial üblicher Art untergebracht, der aus dem Kranzrad m1, das mit der Haupt welle o durch einen konischen Ritzel m2 ver bunden ist, aus den umlaufenden Planeten rädern m3 und aus den auf den Radachsen gekeilten Trieben m4 besteht.
Auf dem Lagerteil m5 der Planetenräder m3 ist ein zweiter, dem Radkranz m1 gleicher Zahnkranz m6 auf Kugeln gelagert. Dieser Zahnkranz m6 läuft bei der Vorwärtsbewe gung des Wagens leer auf dem Lagerteil m5. Er bildet den mitnehmenden Teil einer Kupp lung und ist zu diesem Zweck mit einer In nenverzahnung m7 versehen, worin ein längs bewegbarer Ritzel m8 eingeführt werden kann. Dieser Ritzel m8 bildet den beweglichen Teil einer Kupplung, deren mitgenommener Teil m9 auf einer Radachse p gekeilt ist. Die ser mitgenommene Teil kann gegenüber die ser Radachse kleine radiale Bewegungen aus führen, zum Zweck, einer mühelosen Einfüh rung des beweglichen Teils in8 in seine Zähne.
Der bewegliche Teil m8 ist am Aussenende als Zahnstange ausgebildet und steht mit einem Zahnrad m10 in Verbindung, das mittelst Ge stänge m11 vom Führersitz aus gedreht wer den kann.
Wird dieses Rad m10 so betätigt, dass der bewegliche Teil m8 der Kupplung in die Ver zahnung des Kranzes m6 und zugleich in die jenige des mitgenommenen Teils m9 einge führt wird, so findet eine direkte Kupplung dieser Radachse p mit der Triebachse statt. Der Zahnkranz m6 überbrückt also die Pla netenräder. Dreht sich die Treibachse, so wird die Radachse p in umgekehrtem Sinne der Radachse q umlaufen und der ganze Wa gen sich um ein in der Mitte der Hinterachse gelegenes Zentrum drehen. Die Planetenräder werden dabei nur um ihre Längsachse ro tieren.
Ein Beispiel des Antriebes des Wagens durch die Vorderachse ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt. Ein Karter r, der ein Zahnrad r1 enthält, ist auf die Vorderachse w des Wagens montiert. Dieses Rad ist durch ein nicht dargestelltes Gestänge mit dem Ge schwindigkeitskasten des Wagens in Verbin dung. Eine Hebelstellung ist vorgesehen, um eine bestimmte, gewöhnlich kleine Geschwin digkeit diesem Rad r1 mitteilen zu können. Das eine Vorderrad ist mit einem Zahnkranz r2 versehen, der in geschwenkter Stellung der Räder, mit der Verzahnung des Rades r1 in Eingriff gebracht wird. Dreht sich letzteres nun, im einen oder im andern Sinne, so wird dem einen Vorderrad eine Bewegung erteilt, die den ganzen Wagen um ein in der Mitte der Hinterachse gelegenes Zentrum zu drehen vermag.