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Triebwerk, insbesondere für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf
ein Triebwerk, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem Schwungrad, das auf einen angetriebenen
Teil des Triebwerks Energie übertragen oder Energie von diesem aufnehmen kann, und
mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung veränderlicher Übertragungseigenschaft
zwischen dem Schwungrad und dem angetriebenen Teil.
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Bei Triebwerken mit Schwungrädern als Energiespeicher, die auf einen
angetriebenen Teil des Triebwerks Energie übertragen oder Energie von diesem aufnehmen
können, ist es bekannt, eine hydrodynamische Drehmomentübertragungseinrichtung zwischen
dem Schwungrad und dem Antrieb oder Abtrieb einzuschalten, mit deren Hilfe das auf
das Schwungrad übertragene bzw. das von diesem abgegebene Drehmoment geregelt werden
kann. Der Regelvorgang gestaltet sich dabei jedoch sehr schwierig, da bei der bekannten
Bauart ein aus Flüssigkeitskupplungen und Drehmomentwandler bestehendes Aggregat
von Hand geregelt werden muß.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Mangel zu vermeiden und mit einfachen
Mitteln eine selbsttätige Regelung des Übertragungsmaßes der Drehmomentübertragungseinrichtung
zu erzielen, so daß diese automatisch auf den erforderlichen richtigen Wert eingestellt
wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Drehmomentübertragungseinrichtung
ein verstellbares Regelelement aufweist, das durch eine Nachfolgesteuerung gesteuert
wird, die auf das Drehmoment im Antriebszweig zwischen dem Schwungrad und dem angetriebenen
Teil anspricht.
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Vorteilhaft wird ein dreigliedriges Umlaufrädergetriebe verwendet,
dessen eines Glied, z. B. der Umlaufräderträger, mit dem Abtriebelement der Drehmomentübertragungseinrichtung
fest verbunden ist, dessen zweites Glied, z. B. der Innenzahnkranz, mit der angetriebenen
Welle des Triebwerks fest verbunden ist und dessen drittes Glied, z. B. das Sonnenrad,
begrenzt nachgiebig drehbar befestigt und mit dem Regelelement über die Nachfolgesteuerung
gekuppelt ist. Das Abtriebelement der Drehmomentübertragungseinrichtung ist zweckmäßig
mit der angetriebenen Welle über eine nachgiebige Kupplung verbunden, die die Nachfolgesteuerung
steuert. Die nachgiebige Kupplung kann aus zwei eine schraubenförmige Relativbewegung
zueinander ausführenden Kupplungsteilen bestehen, zwischen denen eine Feder vorgesehen
ist. Sofern an die getriebene Welle eine Antriebsmaschine mit einem Geschwindigkeitsregler
gekuppelt ist, wird zweckmäßig das Regelelement der Drehmomentübertragungseinrichtung
mit dem Geschwindigkeitsregler der Antriebsmaschine über eine Verbindung mit Spiel
so gekuppelt, daß bei Bewegung des Geschwindigkeitsreglers über eine bestimmte Stellung
hinaus die Drehmomentübertragungseinrichtung in Tätigkeit gesetzt wird und hierdurch
die Energie des Schwungrades die Antriebsmaschine unterstützt. Dabei wird vorteilhaft
eine auf die Geschwindigkeit des Schwungrades ansprechende Vorrichtung vorgesehen,
die die spielbehaftete Verbindung mitnimmt, wenn das Schwungrad eine bestimmte Drehzahl
überschreitet.
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Es kann auch eine auf die Abtriebgeschwindigkeit des Triebwerks ansprechende
Vorrichtung verwendet werden, die die spielbehaftete Verbindung mitnimmt, wenn die
Abtriebgeschwindigkeit unter einen bestimmten Wert fällt.
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Die Erfindung ist in einigen Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung
näher erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt eines Triebwerks gemäß
der Erfindung, welches eine mittels einer Schöpfvorrichtung regelbare Flüssigkeitskupplung
umfaßt und auf die Kraftübertragungsanlage eines Kraftfahrzeugs angewandt ist, Fig.
2 A den Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1, Fig. 2B die Anordnung der Brems-
und Beschleunig erfußhebel, Fig. 3 und 4 Ansichten im Längsschnitt von Teilen zweier
verschiedener Triebwerke gemäß der Erfindung, die Formen von drehmomentempfindlichen
Mitteln, die sich von denjenigen der Fig. 1, 2A und 2B unterscheiden, sowie Getriebe
mit veränderlicher übersetzung umfassen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 1, 2A und 2B ist
die Abtri@ebwelle eines in der Zeichnung nicht dargestellten Motors oder einer sonstigen
Energiequelle unmittelbar mit der Antriebswelle 1 des Antriebsaggregates gekuppelt.
Auf dieser
Welle 1 ist der Innenzahnkranz 2 eines Umlauf rädergetriebes
angeordnet, dessen Umlauf räderträger 3 an dem einen Ende einer Hohlwelle 4 angeordnet
ist, die auf der Welle 1 drehbar gelagert ist, und an deren anderem Ende das Pumpenrad
6 einer Flüssigkeitskupplung angeordnet ist, deren Gehäuse 7 die Welle 1 umschließt.
Auf der Hohlwelle 4 ist wiederum das Sonnenrad 5 des Umlaufrädergetriebes gelagert.
Die Flüssigkeitskupplung ist von der bekannten Bauart, bei der in einem Reservebehälter
8 ein Schöpfrohr 9 so eintaucht und in diesem so verschwenkt werden kann, daß sich
durch dessen Einstellung der Füllungsgrad des Arbeitsraumes der Kupplung und damit
die Größe des Schlupfes in der Kupplung regeln läßt. Das Turbinenrad 10 der Kupplung
ist mit einer Hohlwelle 11 fest verbunden, die die Welle 1 umschließt und auf der
ein Tellerrad 12 fest angeordnet ist. Dieses Tellerrad steht mit einem Kegelritzel
13 im Eingriff, das an einer elektromagnetischen Kupplung 14 angeordnet und zusammen
mit dieser um eine vertikale Achse drehbar in Lagern 15 gelagert ist. Der Anker
16 der elektromagnetischen Kupplung ist starr mit der Nabe 17 eines Schwungrades
18 gekuppelt, das in einem evakuierten Gehäuse 20 in Lagern 19 um eine senkrechte
Achse drehbar gelagert ist.
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Das Schöpfrohr 9 der hydraulischen Kupplung ist an einer Welle 21
angeordnet, die drehbar in der nicht umlaufenden Nabe 22 gelagert ist. An dieser
Welle 22 ist ein Kurbelarm 23 angeordnet, an dem das eine Ende eines Steuerhebels
24 angreift, dessen anderes Ende über einen Lenker 25, einen Hebel 26 und das Gestänge
27 mit dem Geschwindigkeitsregler der Antriebsmaschine, beispielsweise mit der Drosselklappe
oder dem Treibstoffregler eines Verbrennungsmotors, gekuppelt ist. An dem Hebel
26 ist ein Zapfen 28 angebracht, der in ein Langloch 29 in dem einen Ende des Gestänges
30 eingreift. Der Steuerhebel 24 ist in dem zwischen seinen beiden Enden liegenden
Punkt 31 auf einer mit dem Sonnenrad 5 verbundenen Scheibe 32 angelenkt. Zwischen
der einen Stirnseite einer Aussparung 34 in der Scheibe 32 und einer Nase 35 in
dem Gehäuse 36 des Umlaufrädergetriebes ist eine Druckfeder 33 angeordnet.
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Die bisher beschriebene Anordnung hat folgende Wirkungsweise: Wenn
das Schwungrad mit beispielsweise 20 000 U/min läuft und das Pumpenrad 6 (Primärrad)
mit beispielsweise 3000 U/min antreibt, während der Antriebsmotor im Leerlauf läuft,
steht das Gestänge 30 in der Stellung, bei der der Zapfen 28 am linken Ende des
Langlochs 29 steht. Das Sonnenrad 5 nimmt unter dem Einfluß der Feder 33 die Stellung
ein, bei der der Drehpunkt 31 des Hebels 24 in der Stellung steht, bei der das Schöpfrohr
von der Außenwand des Reservebehälters 8 abgehoben ist. Der Arbeitsraum der Kupplung
ist deshalb im wesentlichen leer, und es wird kein nennenswertes Drehmoment vom
Schwungrad 18 auf die Antriebswelle 1 übertragen. Wenn der Regelmechanismus 24 bis
30 im Sinne einer Erhöhung der Maschinenleistung verstellt wird, wächst das von
der Antriebsmaschine auf die Welle 1 übertragene Drehmoment bis zum Maximaldrehmoment
des Antriebsmotors an. In dieser Stellung steht der Zapfen 28 am rechten Ende des
Langlochs 29. während die Stellung des Hebels 24 noch unverändert ist, so daß immer
noch keine nennenswerte Drehmomentühertragung vom Schwungrad 18 auf die Welle 1
stattfindet. Wenn die Antriebsleistung des Motors durch ein Zusatzdrehmoment erhöht
werden soll, wird der Regelmechanismus über die dem Maximaldrehmoment des Motors
entsprechende Stellung hinaus bewegt, wobei sich der Hebel 26 (Fig. 2 A) im Uhrzeigerdrehsinn
um den Zapfen 28 dreht, wodurch der Hebel 24 entgegengesetzt dem Uhrzeigerdrehsinn
um seinen Drehpunkt 31 gedreht wird. Das Schöpfrohr 9 wird dadurch auf die zylindrische
Außenwand des Reservebehälters 8 zu bewegt, so daß dem Arbeitsraum der Kupplung
vom Reservebehälter aus Arbeitsflüssigkeit zufließt und durch die Kupplung vom Schwungrad
über das Umlaufrädergetriebe ein Drehmoment auf die Antriebswelle 1 übertragen wird.
Das dabei auf das Sonnenrad 5 ausgeübte Gegendrehmoment ruft so lange eine Drehbewegung
desselben entgegen der Feder 33 hervor, bis sich das Gegendrehmoment und die Federkraft
gegenseitig aufheben.
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Durch diese Drehbewegung des Sonnenrades 5 wird der Drehpunkt 31 des
Hebels 24 so verschoben, daß der Hebel 24 den Kurbelarm 23 so verschwenkt, daß das
Schöpfrohr 9 wieder so weit zurückgeschwenkt wird, bis sich ein Füllungsrad im Arbeitskreislauf
der Flüssigkeitskupplung eingestellt hat, bei dem Gleichgewichtszustand herrscht.
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Je nachdem das Regelgestänge 27 noch weiter verstellt oder wieder
freigegeben wird, wird das Schöpfrohr 9 weiter ein- oder ausgeschwenkt, bis sich
ein neuer Gleichgewichtszustand eingestellt hat. Wenn sich bei einem solchen Gleichgewichtszustand
die Drehzahl der Welle 1 ändert, ändert sich infolge des dadurch zu- oder abnehmenden
Schlupfes dementsprechend auch das von der Kupplung übertragene Drehmoment. Dies
hat wieder eine Drehbewegung des Sonnenrades 5 zur Folge, so daß sich der Hebel
24 in eine neue Lage bewegt, in der sich wiederum das Gegendrehmoment und die Federkraft
33 aufheben, d. h., durch die Bewegung des Hebels 24 wird das Schöpfrohr 9 immer
so eingestellt, daß der Füllungsgrad im Arbeitskreislauf der Kupplung entsprechend
der Drehzahlschwankung der Welle 1 zu-oder abnimmt. Durch diese Rückführungswirkung
wird das von der Flüssigkeitskupplung übertragene Drehmoment immer im wesentlichen
auf dem der eingestellten Drehzahl entsprechenden Wert konstant gehalten.
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Am anderen (rechten) Ende der Welle 1 ist ein Doppelinnenzahnkranz
37, 38 angeordnet. Der Innenzahnkranz 37 gehört einem Umlaufrädergetriebe an, das
im nachstehenden als »Bremsgetriebe« bezeichnet werden soll. Dieses Getriebe besteht
außerdem aus einem Umlauf räderträger 39, der auf einer Hohlwelle 40 angeordnet
ist, und aus einem Sonnenrad 44, das mit einem Planetenradträger 45 fest verbunden
ist. Letzterer bildet zusammen mit dem Innenzahnkranz 38 und dem Sonnenrad 46 ein
Umlaufrädergetriebe, das als »Antriebsgetriebe« bezeichnet werden soll. Das Sonnenrad
46 ist mit einer Kupplungsscheibe 43 und einem Innenzahnkranz 51 zu einem Teil vereinigt.
Dieser Innenzahnkranz gehört -einem dritten Umlaufrädergetriebe an, das außerdem
aus dem Umlaufräderträger 52 und dem Sonnenrad 53 besteht und als »Zwischengetriebe«
bezeichnet werden soll.
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Am anderen (linken) Ende der Hohlwelle 40 ist eine Kupplungsscheibe
41 angeordnet, die mittels einer elektromagnetischen Kupplung 42 mit der Hohlwelle
11 gekuppelt werden kann. Die mit dem Sonnenrad 46 und dem Umlaufräderträger 51
verbundene Kupplungsscheibe 43 kann entweder mittels der elektromagnetischen Kupplung
47 mit der Abtriebwelle 48 oder mittels der elektromagnetischen Kupplung 49 abgebremst
bzw. festgehalten werden.
Der Planetenradträger 45 ist unmittelbar
mit der Kupplung 47 und dadurch mit der Abtriebwelle 48 gekuppelt. Der Planetenradträger
52 des Zwischengetriebes kann mittels der elektromagnetischen Kupplung 54 abgebremst
bzw. festgehalten werden. Das Sonnenrad 53 des Zwischengetriebes ist starr mit der
Hohlwelle 11 verbunden.
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Um das Schwungrad 18, nachdem es längere Zeit außer Betrieb war und
demzufolge ganz oder teilweise ausgelaufen ist, wieder aufzuladen, werden die elektromagnetischen
Bremsen und Kupplungen gelöst und der Antriebsmotor angeworfen, wobei die Brennstoffregulierung
ganz geöffnet wird. Durch die restliche Füllung der hydraulischen Kupplung wird
dann ein Drehmoment übertragen, das dazu ausreicht, um das Gehäuse 7 mit dem Turbinenrad
10 und damit das Schwungrad 18 in Bewegung zu setzen. Sobald die Drehzahl des Gehäuses
7 groß genug ist, um in dem umlaufenden Reservebehälter 8 einen Ölring aufrechtzuerhalten,
wird dem Arbeitskreislauf der hydraulischen Kupplung 6, 10 durch das Schöpfrohr
9 Öl zugeführt, so daß das durch die Kupplung vom Antriebsmotor auf das Schwungrad
übertragene Drehmoment so lange zunehmend ansteigt, bis das Schwungrad die Maximaldrehzahl
des Antriebsmotors erreicht hat.
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Wenn das Schwungrad diese Maximaldrehzahl erreicht hat, wird die Brennstoffregulierung
geschlossen und dadurch das Schöpfrohr 9 zurückverschwenkt, und das im Arbeitskreislauf
befindliche Öl fließt durch die Entleerungsdüsen 50 (von denen in der Zeichnung
nur eine dargestellt ist) hindurch aus dem Arbeitsraum ab in den Reservebehälter
zurück. Anlassen und Leerlauf des Antriebsmotors Zum Anlassen des Motors wird durch
Erregen des Bremsmagnets 54 der Umlaufräderträger 52 festgehalten. Das Sonnenrad
53, das mit dem Tellerrad 12 über die Welle 11 verbunden ist, wird demzufolge vom
Schwungrad 18 angetrieben. Als normaler Drehsinn der Welle 1 wird der Drehsinn im
Uhrzeigerdrehsinn, in Fig. 1 von links auf die Welle gesehen, betrachtet. Wenn man
diesen Drehsinn als »positiven« Drehsinn bezeichnet, ist der Drehsinn des Sonnenrades
53 ebenfalls positiv, und der Innenzahnkranz 51 läuft bei abgebremstem Umlaufräderträger
im negativen Drehsinn um. Das mit diesem verbundene Sonnenrad 46 läuft demzufolge
ebenfalls im negativen Drehsinn um, und bei abgebremstem Fahrzeug, d. h. also bei
stillstehender Abtriebwelle 48 und stillstehendem Umlaufräderträger45, wird die
Welle 1 mit einer dem Übersetzungsverhältnis des Antriebsgetriebes entsprechenden
Drehzahl, die so gewählt ist, daß sie ungefähr der Leerlaufdrehzahl entspricht,
im positiven Drehsinn angetrieben. Auf diese Weise wird der Antriebsmotor angeworfen
und läuft nach dem Anspringen mit seiner Leerlaufdrehzahl. Anfahren Wenn das Fahrzeug
in Bewegung gesetzt werden soll, wird der Motor in der üblichen Weise durch Betätigen
der Brennstoffregulierung beschleunigt. Das Motordrehmoment wird über die Welle
1 auf den Außenzahnkranz 38 und von diesem über den Umlaufräderträger auf die Abtriebwelle
48 übertragen. Das Sonnenrad 46 nimmt dabei das Gegendrehmoment des Antriebsgetriebes
38, 45, 46 auf und überträgt es über das Zwischengetriebe 51, 52, 53 und das Kegelradgetriebe
12, 13 auf das Schwungrad 18. Infolge der großen Übersetzung, d. h. also der ganz
erhebliehen Kraftverkleinerung und des großen Trägheitsmomentes des Schwungrades,
tritt keine wesentliche Drehzahlerhöhung des Schwungrades ein.
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Die Drehzahlen der Wellen 1 und 48 verhalten sich ungefähr wie 1,4:1.
Durch diese Untersetzung, d. h. diese geringe Krafterhöhung, wird aber die zum Beschleunigen
des Fahrzeugs erforderliche Leistung nicht aufgebracht. Um die Beschleunigungsleistung
zu erhöhen, muß das Beschleunigungspedal über die Stellung hinaus durchgetreten
werden, in der die Brennstoffregulierung ganz geöffnet ist. Dadurch wird - wie bereits
beschrieben - bewirkt, daß vom Schwungrad ein zusätzliches Antriebsdrehmoment auf
die Abtriebwelle übertragen wird. Normale Fahrt Wenn das Fahrzeug auf die gewünschte
Geschwindigkeit beschleunigt worden ist, wird das Beschleunigungspedal wieder zurückgelassen,
was zur Folge hat, daß sich der Arbeitsraum der Flüssigkeitskupplung entleert und
das Fahrzeug nur vom Motor angetrieben wird. Solange die Bremse 54 erregt ist, wird
dem Schwungrad durch das Sonnenrad 46 so lange ein kleiner Teil der Motorleistung
zugeführt, bis dieses seine zulässige Maximaldrehzahl erreicht hat. Wenn diese erreicht
ist, wird durch eine selbsttätige Umschaltvorrichtung die Bremse 54 stromlos gemacht
und die Bremse 49 erregt, so daß das mit der Bremsscheibe 43 gekuppelte Sonnenrad
46 festgehalten wird. Da nun einerseits der Arbeitsraum der hydraulischen Kupplung
leer ist und andererseits der Umlaufräderträger des Zwischengetriebes 51, 52, 53
frei umlaufen kann, läuft das Schwungrad jetzt leer. Von dem stillstehenden Sonnenrad
46 wird nun das Gegendrehmoment ganz aufgenommen, so daß über das Antriebsgetriebe
38, 45, 46 das volle Motordrehmoment auf die Abtriebwelle 48 übertragen wird. Schnellgang
Mittels eines vom Fahrzeugführer zu betätigenden Schalters kann statt der Bremsen
49 oder 54 die elektromagnetische Kupplung 47 eingeschaltet werden, so daß das Bremsgetriebe
37, 39, 44 und das Antriebsgetriebe 46, 47, 38 gemeinsam miteinander umlaufen und
die Wellen 1 und 48 unmittelbar miteinander gekuppelt sind. Bremsung Wenn das Fahrzeug
verzögert werden soll, wird das Beschleunigungspedal ganz losgelassen und dafür
das Bremspedal betätigt. Dadurch wird zuerst der gerade eingeschaltete Brems- oder
Kupplungsmagnet stromlos gemacht und dafür die Kupplung 42 eingeschaltet, wodurch
die Kupplungsscheibe 41 mit der Hohlwelle 40 und dem Umlaufräderträger 39 mit dem
Tellerrad 12 gekuppelt werden. Wird das Bremspedal noch weiter durchgetreten, so
wird die Brennstoffregulierung geöffnet und demzufolge vom Antriebsmotor über die
Welle 1 und den Innenzahnkranz 37 auf den Umlaufräd.erträger 39 ein positives Drehmoment
und auf das Sonnenrad 44 und die Abtriebwelle 48 ein negatives Drehmoment übertragen.
Die Summe des positiven Motordrehmomentes und des negativen Drehmomentes des Sonnenrades
44 werden über den Umlaufräderträger 39 und das Kegelradgetriebe 12, 13 auf das
Schwungrad übertragen, wodurch dessen Drehzahl erhöht und weitere Energie in ihm,
aufgespeichert wird. Dabei wird die Verzögerung der Abtriebwelle 48 durch eine entsprechende
Beschleunigung der Antriebswelle 1 ausgeglichen. Wenn
das Bremspedal
wieder losgelassen wird, wird die Kupplung 42 wieder abgeschaltet und dafür einer
der Brems- oder Kupplungsmagnete für normalen oder Schnellgangantrieb eingeschaltet.
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Die selbsttätige Einrichtung zur Drehzahlbegrenzung des Schwungrades
besteht aus einem Fliehkraftregler 55, der von der Hohlwelle 11 aus beispielsweise
üher einen Kettentrieb 56. 57, 58 angetrieben wird, und einem Fliehkraftregler 59,
der von der Abtriebwelle 48 aus ebenfalls über einen Kettentrieb angetrieben wird.
Der Regler 55 betätigt einen um den Punkt 64 schwenkbaren Hebel 63, der einen Kipphebel
71 trägt. An diesem ist eine Kontaktfläche 62 angeordnet, die wechselweise die Verbindung
mit jeweils einem der beiden Kontakte 72 und 73 herstellt. Der Regler 59 betätigt
einen um den Punkt 68 schwenkbaren Hebel 67, der ebenfalls einen doppelarmigen Kipphebel
74, 75 trägt, der mit Kontaktflächen versehen ist, die wechselweise die Verbindung
mit einem der Kontakte 76 und 77 herstellen.
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Solange die Drehzahl des Schwungrades unterhalb seiner Normal- bzw.
Höchstdrehzahl liegt, sind die Kontakte 62 und 72 miteinander verbunden und demzufolge
die elektromagnetische Bremse 54 durch Strom aus der Batterie bzw. Stromquelle 61
erregt. Sobald das Schwungrad seine Höchstdrehzahl erreicht. verschwenkt der Regler
55 den Hebel 63 so, daß der Kipphebel in die Stellung springt, bei der die Kontakte
62 und 73 miteinander verbunden sind und je nach der Stellung des Hebels 67 bzw.
des Kipphebels 74, 75 entweder die elektromagnetische Bremse 54 oder die elektromagnetische
Bremse 50 eingeschaltet wird.
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Bei normaler Fahrt ist die Drehzahl der Abtriebwelle 48 groß genug,
um den Regler 59 in der in der Zeichnung dargestellten Stellung zu halten, bei der
statt der Bremse 54 die Bremse 50 eingeschaltet ist. Wenn aber die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs nahezu bis zum Stillstand abnimmt, betätigt der Regler 59 den Hebel
67 so, daß der doppelarmige Kipphebel 74, 75 in die Stellung springt, bei der die
Kontakte 75 und 77 miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist, wenn das Fahrzeug
stillsteht oder nur ganz langsam fährt und auch dann, wenn die Drehzahl des Schwungrades
unter die Normaldrehzahl gesunken ist, immer die Bremse 54 eingeschaltet, so daß
der Motor mit dem Schwungrad im Leerlauf laufen kann.
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Die elektrischen Einrichtungen sind in der Zeichnung (Fig. 1) nur
schematisch dargestellt; bei der praktischen Ausführung findet die Stromzuführung
zu den verschiedenen Kupplungen über Schleifringe statt, von denen nur zwei Stück
78 und 79 dargestellt sind.
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Die Regler 55 und 59 wirken außerdem über das Reguliergestänge 30
auf den Hebel 24 ein, der die Füllung der hydraulischen Kupplung regelt. Die Hebel
63 und 67 greifen mit Zapfen 65 und 69 in Langlöcher 66 und 70 des Reguliergestänges
30 ein. Dieses ist in der Zeichnung (Fig. 1 und 2A) in der Stellung dargestellt,
bei der die Brennstoffregulierung ganz geöffnet. das Schöpfrohr 9 aber noch nicht
verstellt worden ist. Eine Verstellung des Schöpfrohres erfolgt normalerweise erst
dann, wenn das Beschleunigunzstpedal über die der vollen Öffnung der Brennstoffregulierung
entsprechende Stellung hinausbewegt wird. Wenn aber das Schwungrad seine Maximaldrehzahl
erreicht hat, wird durch den Regler 55 der Hebel 63 so verstellt, daß er das Gestänge
30 (Fig. 1 und 2A) nach links verschiebt. Dadurch wird der Hebel 26 um seinen oberen
Gelenkpunkt an der Stange 27 und demzufolge der Hebel 24 so verschwenkt, daß das
Schöpfrohr 9 in den Reservebehälter 8 einschwenkt. Hierdurch wird eine Leistungsabgabe
des Schwungsrades an die Abtriebwelle schon bei einer Stellung des Beschleunigungspedals
bewirkt, bei der an sich noch keine zusätzliche Antriebsleistung erforderlich wäre.
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Beim Anhalten des Fahrzeugs betätigt der Regler 59 den Hebel 67 so,
daß er das Gestänge 30 ebenfalls nach links schiebt, so daß beim Wiederanfahren
von dem Schwungrad eine zusätzliche Leistung zum Beschleunigen des Fahrzeugs an
die Abtriebwelle abgegeben wird.
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Dadurch, daß die Hebel 63 und 67 an dem Gestänge 30 in Langlöchern
angreifen, können die Regler 55 und 59 unabhängig voneinander eine Leistungsabgabe
des Schwungrades bewirken.
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In Fig. 2B ist schematisch die, Anordnung des Bremspedals und des
Beschleunigungspedals dargestellt. Das Bremspedal 130 ist bei 131 am Fahrzeugrahmen
angelenkt und greift mit einem Zapfen 132 in ein Langloch 133 der Stange 27 ein.
Das Beschleunigungspedal 134 ist bei 135 am Fahrzeugrahmen angelenkt und greift
mit einem Zapfen 136 in ein zweites Langloch 137 in der Stange 27 ein. Die Drosselklappe
138 wird durch einen Hebel 139 betätigt, der ebenfalls mit einem Zapfen 140 in ein
Langloch 141 der Stange 27 eingreift. Zwischen diesem Zapfen 140 und einer Nase
143 an der Stange 27 ist eine Druckfeder 142 angeordnet, und der Ausschlag des Hebels
139 im Uhrzeigerdrehsinn wird, wie aus der Zeichnung ersichtlich, durch einen Anschlag
144 begrenzt.
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Wenn Fahrzeug und Motor stillstehen, wird die Stange 27 durch die
Feder 142 und die Rückholfeder 151 in ihrer linken Stellung gehalten, bei der die
Zapfen 132, 136 und 140 in den rechten Enden der Langlöcher stehen, die Drosselklappe
geschlossen ist und das Beschleunigungspedal links von der in Fig. 2 B dargestellten
Stellung steht. Wenn das Beschleunigungspedal betätigt wird, wird die Stange 27
nach rechts geschoben und durch die auf den Zapfen 140 einwirkende Feder 142 die
Drosselklappe 138 geöffnet. Wenn die Drosselklappe vollständig geöffnet ist und
damit der Hebel 139 am Anschlag 144 anliegt, wird beim weiteren Durchtreten des
Beschleunigungspedals die Feder 142 zusammengedrückt. und die Stange 27 kann sich
noch so weit nach rechts bewegen, bis der Zapfen 140 im linken Ende des Langloches
141 steht. Durch diese Bewegung des Beschleunigungspedals 134 wird das Bremspedal
130 nicht mitgenommen.
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Infolge des Niedertnetens des Bremspedals 130 werden über die Kontakte
145 und 146 die Kupplung 47 bzw. die Bremsen 49 oder 54 abgeschaltet und dafür über
die Kontakte 147 und 150 die Kupplung 42 eingeschaltet. Beim weiteren Durchtreten
des Bremspedals kommt der Zapfen 132 in Eingriff mit dem rechten Ende des Langloches
133 und bewegt die Stange 27 nach rechts, wodurch die Drosselklappe unabhängig von
der Stellung des Gaspedals 134 geöffnet und dadurch, wie schon beschrieben, ein
Bremsmoment hervorgerufen wird. Durch dieses Bremsmoment wird die Bremswirkung der
Radbremsen verstärkt. Die Radbremsen werden mittels eines am Bremspedal 130 angeordneten
Hebels 148 betätigt, der auf das Steuerorgan 149 einer beispielsweise hydraulischen
Bremseinrichtung einwirkt.
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Bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf der Schwungradwelle
eine Reibscheile#
82 angeordnet, die in ihrem Mittelpunkt mit einer
kleinen Aussparung versehen ist. Mit dieser Reibscheibe steht ein Reibrad 83 im
Eingriff, das mit seiner mit Längsnuten versehenen Nabe 84 auf einer Hohlwelle 85
gleiten kann. Die Nabe 84 ist mit einem Bund 86 mit einer Ringnut versehen. Die
Hohlwelle 85, die auf einer vom Antriebsmotor angetriebenen Welle 87 drehbar gelagert
ist, trägt ein zylindrisches Kupplungsstück 88, das auf seiner Innenseite mit schraubengangförmigen
Nuten 90 versehen ist, die mit den entsprechenden schraubengangförmigen Nuten einer
kolbenartigen Verdickung 91 der Welle 87 ineinandergreifen. Zwischen dem zylindrischen
Kupplungsstück 88 und der kolbenartigen Verdickung 91 der Welle 87 ist eine Druckfeder
92 angeordnet. Auf der Welle 87 sitzt der Innenzahnkranz 93 eines Umlaufrädergetriebes
mit den Umlaufrädern 94, dessen Umlaufräderträger 95 auf der Abtriebwelle 96 angeordnet
sind. Das Sonnenrad 97 dieses Umlaufrädergetriebes ist auf der Nabe eines Reibrades
98 angeordnet, das ebenfalls mit der Reibscheibe 82 im Eingriff steht. Die Nabe
des Sonnenrades 97 ist ebenfalls mit einem Bund 99 mit einer Ringnut versehen. Die
Berührungspunkte der Reibräder 83 und 98 liegen beiderseits des Mittelpunktes der
Reibscheibe 82. In die Nut des Ringbundes 86 greift ein Hebel 100 ein, an dessen
unterem Ende 101 ein Verbindungsglied 102 angelenkt ist; dieses Verbindungsglied
greift am mittleren Gelenkpunkt 103 eines Hebels 104 an, der mit seinem einen Ende
bei 105 am Fahrzeugrahmen angelenkt ist und mit seinem anderen Ende in die Ringnut
des zylindrischen Kupplungsstückes 88 eingreift. An dem Hebel 100 greift an einem
zwischen dessen beiden Enden liegenden Gelenkpunkt ein Gestänge 106 an, das zu einem
in der Zeichnung nicht dargestellten Pedal führt, mittels dessen das Gestänge entgegen
der Wirkung einer ebenfalls nicht dargestellten Feder in der angegebenen Pfeilrichtung
bewegt werden kann.
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Im normalen Betriebszustand entsprechen die Abstände der Berührungspunkte
der Reibräder 98 und 83 vom Mittelpunkt der Reibscheibe 82 dem Übersetzungsverhältnis
zwischen dem Innenzahnkranz 93 und dem Sonnenrad 97, so daß die Abtriebwelle 96
bei jeder Drehzahl des Schwungrades stillsteht, während die Antriebswelle 87 so
lange mit der beispielsweise der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors entsprechenden
Drehzahl des Reibrades 83 umläuft, bis dieses durch Betätigen des obenerwähnten
Pedals aus seiner in Fig. 3 dargestellten Stellung nach links bewegt wird und dadurch
der radiale Abstand des Berührungspunktes des Reibrades 83 vom Mittelpunkt der Reibscheibe
82 vergrößert wird. Dies hat eine Drehzahlerhöhung der Welle 87 zur Folge, die eine
Drehbewegung des Umlaufräderträgers 95 und der Abtriebwelle 96 bewirkt. Durch das
dabei von den Kupplungsteilen 88 und 91 übertragene Drehmoment wird mittels der
schraubengangförmigen Nuten 90 der, zylindrische Kupplungsteil 88 entgegen der Wirkung
der Feder 92 nach links verschoben, so daß durch den Hebel 104 über das Verbindungsglied
102 und den Hebel 100 das Reibrad 83 wieder (in Fig. 3 nach rechts) zurückverschoben
wird, bis sich der durch das Gestänge 106 ausgeübte Druck und der Gegendruck der
Feder 92 gegenseitig aufheben. Das von den Wellen 87 und 96 übertragene Drehmoment
zum Beschleunigen ist also dem vom Fahrzeugführer auf das Gestänge 106 ausgeübten
Druck proportional.
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Durch Verschieben des Reibrades 98 mittels des Ringbundes 99 kann
die Leerlaufdrehzahl der Antriebswelle 87 eingestellt oder eine gegenläufige Drehbewegung
der Abtriebwelle 96 bewirkt werden.
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Bei dem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit dem Schwungrad
107 ebenfalls eine Reibscheibe 108 gekuppelt, mit der ein Reibrad 109 im Eingriff
steht. Dieses Reibrad kann mit seiner mit Längsnuten versehenen Nabe 110 auf einer
Hohlwelle 112 gleiten. Seine Nabe ist mit einem Bund 111 mit einer Ringnut versehen.
An der Hohlwelle 112 ist .ein Flansch 113 mit Widerlagern 114, von denen in der
Zeichnung nur eines dargestellt ist, angeordnet. Diesem Flansch steht ein Flansch
116 gegenüber, der ebenfalls mit Widerlagern 117, von denen in der Zeichnung ebenfalls
nur eines dargestellt ist, versehen und an einer Welle 115 angeordnet ist. Die beiden
Flansche 113 und 116 sind durch zwischen den Widerlagern 114 und 117 angeordnete
Federn 118 elastisch miteinander gekuppelt.
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An der Hohlwelle 112 ist ein Winkelhebel 119 angelenkt, dessen einer
Hebelarm mittels eines Verbindungsgliedes 120 an einer auf der Welle 112 axial verschiebbaren
Muffe 121 angreift und dessen anderer Hebelarm zwischen zwei im Rand des Flansches
116 angebrachte Zapfen 12.2 hineinragt. In die Ringnut der Muffe 121 greift ein
Hebel 123 ein, der mit seinem anderen Ende am Fahrzeugrahmen angelenkt ist. Dieser
Hebel ist durch ein Verbindungsglied 124 mit einem Hebel 125 gekuppelt, der mit
seinem einen Ende in die Ringnut des Bundes 111 auf der Nabe des Reibrades 109 eingreift
und an dessen anderem Ende ein Gestänge 126 angreift, das entgegen der Wirkung einer
in der Zeichnung nicht dargestellten Feder in der angegebenen Pfeilrichtung verstellt
werden kann.
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Durch eine Verstellung des Gestänges 126 in Richtung des Pfeiles wird
das Reibrad 109 nach links verschoben und dadurch die Drehzahl des Flansches 113
erhöht. Das durch die elastische Kupplung 153 auf die Welle 115 übertragene Drehmoment
bewirkt eine Relativbewegung der beiden Kupplungsflansche 113 und 116 gegeneinander,
was eine Bewegung des Winkelhebels 119 und eine Verschiebung der Muffe 121 zur Folge
hat. Durch diese Verschiebung der Muffe 121 wird das Reibrad 109 wieder so weit
zurückverschoben, bis sich der Druck auf das Gestänge 126 und die Druckspannung
der Federn 118 gegenseitig aufheben. Durch Verschieben des Reibrades 109 über den
Mittelpunkt der Reibscheibe 108 hinaus (nach rechts) wird ein Umkehren der Drehrichtung
der Abtriebwelle 115 bewirkt.
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Wenn das Reibrad 109 genau im Mittelpunkt der Reibscheibe 108 steht,
wird kein Drehmoment übertragen.
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Bei den beiden an Hand der Fig. 3 und 4 beschriebenen Anordnungen
kann dadurch mittels des Reguliergestänges (106 bzw. 126) eine Bremswirkung ausgelöst
werden, daß dieses aus der Fahrtstellung in die den Pfeilen entgegengesetzte Richtung
verstellt wird. Dadurch wird das Reibrad 83 bzw. 109 näher an den Mittelpunkt der
Reibscheibe 82 b:zw. 109 herangeschoben. wodurch die Drehzahl des Schwungrades erhöht
und die Drehzahl der Abtriebwelle dementsprechend herabgesetzt wird. Die elastische
Kupplung und die Rückführeinrichtung wirken dabei in der gleichen wie vorstehend
beschriebenen Weise, jedoch im entgegengesetzten Sinn, so daß das Bremsmoment der
auf das Gestänge 106 bzw. 126 ausgeübten (Zug-) Kraft proportional ist.
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An Stelle der bei den Anwendungsbeispielen nach Fig. 3 und 4 verwendeten
Reibradgetriebe mit v!eränderbarem Übersetzungsverhältnis kann auch jede andere
Getriebebauart
mit veränderbarem übersetzungsverhältnis verwendet werden.
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Bei dem in Fig.4 dargestellten Antriebsaggregat ist der Antriebsmotor
152 mit der Antriebswelle 115 vorzugsweise durch eine hydraulische Kupplung oder
eine sonstige Schlupfkupplung, wie beispielsweise eine elektromagnetische Kupplung,
gekuppelt. Eine solche Kupplung ist in diesem Fall erforderlich, weil bei der Anordnung
nach Fig. 4 kein Getriebe mit einer Leerlaufstellung vorhanden ist wie bei den Ausführungsfortnen
nach Fig. 1, 2A und 2B sowie nach Fig. 3.
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Der Füllungsgrad der Flüssigkeitskupplung nach Fig. 1 kann natürlich
auch in anderer Weise als mittels des in der Zeichnung dargestellten Schöpfrohres
geregelt werden. Ebenso können statt der regelbaren Flüssigkeitskupplung auch andere
regelbare Kupplungsbauarten, wie beispielsweise ein Verdrängerpumpenmotor mit regelbarer
Leistung, verwendet werden.
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Bei Antriebsaggregaten, bei denen als Kraftquelle nur ein Schwungrad
verwendet wird, dient die Schlupfkupplung oder das stufenlos regelbare Getriebe
zum weichen Anfahren des Fahrzeugs aus dem Stand.