DE117779C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

£117779 KLASSE 63 c.

PAUL MALLET in PARIS.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 22. März 1899 ab.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Getriebe zum Uebertragen der Bewegung von einer Treibwelle auf eine zu treibende Welle. Dieses Getriebe enthält einerseits ein Reibungsgetriebe. Dasselbe' besteht aus zwei von der Treibwelle bewegten, parallelen > Reibungsscheiben und einer zwischen diese Reibungsscheiben eingespannten Reibungsrolle, die, um mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben zu werden, dem Mittelpunkte der Reibungsscheiben mehr oder weniger genähert werden kann. Andererseits enthält die neue Antriebsvorrichtung ein Schneckengetriebe, durch welches die die Reibungsrolle des Reibungsgetriebes tragende Welle die Bewegung auf die anzutreibende Welle überträgt.

Diese Einrichtung bietet an sich nichts Neues, das Hauptmerkmal der Erfindung besteht aber darin, dafs die Welle der Reibungsrolle in der Längsrichtung verschiebbar ist und sich mit dem die Schnecke tragenden Ende gegen eine Feder stützt, so dafs diese Welle sich jeden Augenblick in Bezug auf , den Widerstand der anzutreibenden Welle und den entgegengesetzten Druck der Feder in die Gleichgewichtslage einstellen kann. Hierdurch wird die zwischen den antreibenden Reibungsscheiben eingespannte Reibungsrolle dem Mittelpunkte der Scheiben selbstthätig mehr oder weniger genähert und bei wachsendem Widerstände die Geschwindigkeit selbstthätig vermindert und umgekehrt.

Dieses Uebertragungsgetriebe findet vortlieilhaft Anwendung bei Motorwagen, Werkzeugmaschinen und allen den Vorrichtungen^

bei denen es sich darum handelt, die Geschwindigkeit eines sich drehenden Theiles, der veränderlichen Widerständen ausgesetzt ist, zu regeln.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist beispielsweise die Anwendung des neuen Getriebes bei einem Motorwagen dargestellt.

Fig. ι ist eine Gesammtansicht des Getriebes und

Fig. 2 ein senkrechter Schnitt durch die Achse der Schnecke.

Fig. 3 giebt einen Grundrifs und einen halben waagrechten ,Schnitt durch die Achse der Schnecke.

Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie. C-C der Fig. 2.

Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie D-D der Fig. 2.

Fig. 6 giebt einen Schnitt nach der Linie E-E der Fig. 2.

Fig. 7 veranschaulicht eine Ansicht der Theile, die zur Regelung der Geschwindigkeit des Getriebes mit der Hand dienen.

Zwei parallele Reibungsscheiben ^jrerhalten_ einen gleichmäfsigen Antrieb in entgegengesetzter Richtung von der Haupttreibwelle a aus. Eine Zwischenwelle e trägt an ihrem einen Ende' eine Reibungsrolle d und am anderen Ende eine Schnecke f, welche mit einem Rade g der anzutreibenden Welle' h in Eingriff steht. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Welle h die Achse der Treibräder des Wagens.

Die Zwischenwelle' e trägt aufser der Reibungsrolle d und der Schnecke f einen Reibungskegel /, welcher mit einem Hohlkegel q'

in Berührung gebracht werden kann und als Bremse dient. Eine dem Kegel / gegenüber auf der Zwischenwelle e verschiebbare Muffe r erlaubt, diesen Kegel nach Bedarf zu entlasten, um die Reibung desselben in dem Hohlkegel zu regeln. Der Verschiebung der Zwischenwelle e nach links setzt eine' Feder s einen gewissen Widerstand entgegen.

Die Zeichnung läfst erkennen, dafs die Zwischenwelle e rechts in eine Kuppelungsmuffe i endigt und mit einer entsprechenden Kuppelungsmuffe k in Eingriff gebracht werden kann, die einen Theil eines Zahnrades / bildet. Dieses Rad / sitzt lose auf der Treibwelle α und kann in der der Drehbewegung dieser Welle' entgegengesetzten Richtung durch ein Epicycloidengetriebe m η ο bewegt werden, das mit einer Bremse p verbunden ist und von der Welle α Bewegung empfängt. Diese Vorrichtung bildet aber keinen Theil der Erfindung.

Bevor die Bauart der verschiedenen Theile näher erläutert wird, soll zunächst der Grundgedanke ihrer Wirkungsweise beschrieben werden.

Angenommen, das Getriebe sei in der Ruhelage, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Die Welle e ist in ihre Endstellung nach rechts verschoben, die Klauenkuppelung" i k ist in Eingriff und die Bremse / q ist angezogen. Um den Wagen in der Vorwärtsrichtung in Gang zu setzen, löst man die Bremse' / q mit Hülfe der Muffe r, löst ferner die Bremse ρ, damit sich das Epicycloidengetriebe m η ο frei drehen kann, und läfst die Treibwelle α in dem in der Fig. 3 durch einen Pfeil angedeuteten Sinne sich drehen. Die durch die Welle α entgegengesetzt bewegten Reibungsscheiben b und c drehen die Reibungsrolle d in demselben Sinne wie die Welle a. Die Drehung der Rolle d wird durch die Schnecke f auf das Rad g und folglich auf die Welle h, sowie auf die Räder des Fahrzeuges im Sinne des Vorwärtsganges übertragen. So lange die auf das Rad g wirkende Tangentialkraft den Gegendruck der Feder ί nicht übertrifft, hat die Welle' e gar kein Bestreben, sich nach links zu verschieben.

Wenn der Widerstand beim Rollen der Räder des Fahrzeuges zunimmt, wächst die Tangentialkraft zwischen der Schnecke f und den Zähnen des Rades g und die Schnecke verschiebt sich in der Richtung ihrer Achse nach links, wobei sie die Rolle d mitnimmt, welche sich somit dem Mittelpunkte der Scheiben b und c nähert. Da die' Rolle d nun in einem kleineren Kreise der Scheiben b und c läuft, so wird die Drehungsgeschwindigkeit der Welle e und folglich diejenige der Räder des Wagens vermindert. Sobald der Widerstand beim Rollen nicht mehr zunimmt und constant wird, nimmt die Welle e eine Gleichgewichtslage ein unter dem Einflufs der beiden entgegengesetzt gerichteten Drucke des Rades g und der Feder s, und dieser Lage entspricht eine solche Stellung der Rolle d in Bezug auf die Scheiben b und c, dafs das Product aus der Geschwindigkeit und der übertragenen Kraft gleich ist der von dem Motor gelieferten constanten Energie.

Wenn umgekehrt der Widerstand beim Rollen abnimmt, so verschiebt sich die Schraube f nach rechts, die Rolle d nähert sich dem Umfange der Scheiben b und c und die Drehgeschwindigkeit der Welle e und folglich die Geschwindigkeit der Räder des Fahrzeuges nehmen zu.

Sobald der Widerstand beim Rollen sehr gering wird, wie auf den Abhängen, drückt die sich nach rechts verschiebende Welle' e den Reibungskegel / in den festen Kegel q und es wird selbstthätig gebremst. Wenn die Muffe r nicht gegen den Kegel / wirkt, kann die so erzeugte Bremsung genügen, den Wagen anzuhalten ; wenn man dagegen mit der Hand die Muffe r mehr oder weniger kräftig gegen den Kegel / preist, dann wird die Reibung zwischen den Kegeln / und q vermindert, und auf diese Weise kann die Geschwindigkeit nach Bedarf geregelt werden.

Beim Vorwärtsgang kann man die Maximalgeschwindigkeit leicht und nach Bedarf begrenzen, indem man die Maximaldurchbiegung regelt, welche die Feder s zuläfst.

Nachdem im Vorstehenden die Hauptpunkte der Wirkungsweise des neuen Getriebes dargelegt sind, sollen nunmehr die Bestandtheile näher erläutert werden.

Um einseitige Abnutzung in den Lagern der Reibscheiben möglichst zu vermeiden und somit die Reibung zwischen den Scheiben b und c und der Rolle d möglichst constant zu machen, welches auch die Lage der mitgenommenen Rolle in Bezug auf die Achse der Reibungsscheiben sei, ist der Rolle d eine zweite Rolle ι beigesellt, die auf der Welle e der Schnecke / lose sitzt, aber von der Rolle d einen gleichbleibenden Abstand beibehält, indem ihre Nabe zwischen der Nabe der Rolle d und einem Vorstecker gehalten wird. Wenn nun eine der beiden Rollen d und 1 sich dem Mittelpunkte der Scheiben b c nähert, so entfernt sich die andere davon, so dafs es andererseits genügt, auf die Scheiben b und c eine gleiche und constante Kraft auszuüben, damit der auf die Rollen ausgeübte Druck und folglich die Reibung möglichst constant seien.

Beim Anfahren erhält die Rolle 1 einen solchen Abstand von der Achse der Scheiben b und c, dafs sich die^Rolle d, von der Sxhneclje_Ji_jnttgenomjnen,^; der Achse der" Scheiben bis ztf demselben Abstand nähern kann, aber nicht weiter, weil sonst das Mitnehmen durch die Scheiben, das man für das

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Anfahren (d. h. für die kleinste Winkelgeschwindigkeit der Schnecke) nur gerade ausreichend gemacht hat, ungenügend werden würde. Zwischen dieser kleinsten Winkelgeschwindigkeit der Schnecke und der gröfsten erfolgt das Mitnehmen schneller als nöthig ist.

Die' Einrichtung der Kegelbremse ist folgende :

Der Kegel / (Fig. 2 und 3), welcher auf die Welle e gekeilt ist und in den festen Hohlkegel q eingreift, hat an der Spitze einen hinreichend kleinen Winkel und einen hinreichend grofsen mittleren Durchmesser, um das mit der Schnecke / in Eingriff stehende Zahnrad g zu hemmen, sobald dieses Rad g (z. B. auf einem Abhänge) treibend zu wirken sucht. Mittelst der Muffe r (s. auch Fig. 4), die sich durch einen Hebel 3, wenn man diesen um seine Achse 4 schwingt, indem man auf sein Ende 5 einwirkt, mit leichter Reibung in dem Gestell verschieben läfst, kann man überdies auf den Kegel j, und zwar auf einen zu seiner Achse senkrechten, ebenen Theil Druck ausüben. Es ist klar, dafs die Reibung zwischen den ebenen Flächen der Theile / und r weniger Kraft verzehrt, als die Reibung zwischen den Kegelflächen der Theile' / und q, so dafs die auf die Achse der Schnecke wirkende Kraft, welche von dem Rade g herrührt, entweder für das Anhalten gänzlich zwischen den Kegeln / und q vernichtet werden kann oder, um eine so geringe Geschwindigkeit des Rades g, als man sie wünscht, aufrecht zu erhalten, nur theilweise, einerseits zwischen den Kegeln / und q, und andererseits zwischen der Muffe r und dem Kegel /. Auf einem Abhänge wird man also die Geschwindigkeit dadurch regeln, dafs man die Bremse durch Ziehen an dem Ende 5 des Hebels 3 entsprechend löst.

Das Rückwärtsfahren wird durch Anziehen der Bremse p bewerkstelligt. Das Epicycloidengetriebe m η ο ertheilt dann dem auf der Achse α drehbaren, mit der Kuppelungsmuffe k verbundenen Kegelrad I eine Drehung in umgekehrter Richtung zur Achse a, so dafs die Welle e durch die Schnecke / und das Rad g die Achse' h für den Rückwärtsgang antreibt.

Wenn der Wagen nach Lösen der Bremse p vorwärts läuft, während die Klauen i und k noch im Eingriff sind, dreht die Welle e das Rad I in demselben Sinne wie die Welle a. Sobald die Rolle d sich dem Mittelpunkte der Scheiben b und c nähert, verlassen die Klauen i die Klauen k und das Epicycloidengetriebe wird völlig unabhängig von der Welle e.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird jede der beiden Reibungsscheiben b und c mit Hülfe zweier Reibungsrollen 28, 29 von der Treibwelle α aus angetrieben, von denen aber nur die rechts gelegene Rolle 28 (Fig. 3) von der Treibwelle aus Bewegung erhält. Die Reibung dieser Rollen an der Auf senfläche der Scheiben b kann durch Einstellen einer von der Welle 32 getragenen Gegenscheibe 31 mehr oder weniger verstärkt werden.

Eine in den Fig. 3 und 6 dargestellte Vorrichtung ermöglicht sehr einfach den Nachtheilen des Druckes vorzubeugen, den die Schnecke f senkrecht zu ihrer Achse empfängt und der von dem Schneckenrad g herrührt, das in beliebiger Weise mit den Rädern des Wagens verbunden ist. Die mit der Schnecke / aus einer Stange gebildete Welle e erleidet keinen einseitigen Druck, die Rolle d nimmt sie unter der Einwirkung eines von den Scheiben b und c herrührenden Kräftepaares mit. Die Schnecke / empfängt von dem auf der Welle h sitzenden Rade g, auf welches der Widerstand wirkt, einen Schub in der Richtung ihrer Achse, der gleich ist der auf das Rad wirkenden, veränderlichen Tangentialkraft, und aufserdem einen Druck senkrecht zu ihrer Achse', der von der Neigung der Zähne des Rades g herrührt und gleich der auf den mittleren Umfang der Schnecke wirkenden Tangentialkraft ist. Dieser Druck wird auf die Walze51 (Fig. 3, links) übertragen, welche sich mit ihren Zapfen 52 in den Lagern 53 dreht und durch Schrauben 54 ohne Spannung gegen die Schraube f gestützt gehalten wird; die richtige Stellung der Lager 53 wird durch Schrauben 55 gesichert (Fig. 6). Die Lager53 sind in einem Stahlstück 56 verschiebbar, das mit seinen beiden Enden an den Wangen 57 befestigt ist; andererseits geht die Schnecke / ohne Reibung durch das Stück 56, weil sie keinen senkrechten Druck erleidet, so dafs die Achsen der Schnecke / und der Walze 51 in derselben waagrechten Ebene liegen. Eine zweite Walze 51, die der vorhergehenden gleich und symmetrisch zu ihr in Bezug auf die' Schnecke / sitzt, wird in derselben Weise gehalten; hieraus folgt, dafs eine dieser Walzen nach dem Kuppeln des Getriebes mit dem Motor wirkt, wogegen die andere nach dem Entkuppeln vor dem Anhalten oder während des Bergabfahrens arbeitet.

An dem (in Fig. 2) linken Ende der Schnecke / ist eine gehärtete Stahlscheibe 58 angebracht, die sich auf der gehärteten Stahlscheibe 59 durch Vermittelung von Kugeln 61 dreht, welche mit einem gehärteten Stahlring 62 umgeben sind. Die Scheibe 59 ist an einem Klotze 60 befestigt, der sich in der Richtung seiner Achse verschieben läfst und verschoben wird, wenn die Schnecke f durch den Widerstand, der sich dem Laufe des Wagens entgegenstellt, selbst eine Verschiebung erleidet.

Dieser axiale Schub der Schnecke wird durch die Stange 63 auf die Blattfeder s über-

Claims (1)

1. tragen, die auch durch eine Schraubenfeder ersetzt sein kann.

   Sobald die Feder s gespannt wird, dreht ihr Bund mittelst der daran gebildeten Zahnstange 64 das Rad 65, welches auf der Welle 66 festgekeilt ist. Diese Welle, nimmt das auf ihr festgekeilte Zahnrad 67 (Fig. 1 und 5) mit und dieses verschiebt durch Eingriff eine Zahnstange 68 (s. auch Fig. 7) und die mit dieser ein Stück bildende Stange 69. Die Stange 69 schwingt dadurch den Hebel 70 mit seiner Welle 71 und folglich den ebenfalls auf der Welle 71 festgekeilten Hebel 72, dessen obere Gabel 73 sich nach rechts oder nach links' verschiebt, je nachdem die Feder ί gespannt oder entspannt wird. Durch Drehen einer Schraube 74 mittelst des Handrades 75 läfst sich eine Mutter 76 derart einstellen, dafs sie die Feder .? verhindert, sich zu entspannen. Auf diese Art kann man nach Belieben eine zwischen der gröfsten und der kleinsten Geschwindigkeit liegende Geschwindigkeit bestimmen, denn die Schnecke f schraubt sich stets so weit vor, bis sie gegen die Kugeln 61 und folglich gegen den Klotz 60 trifft. Wenn bei einer gewählten Geschwindigkeit ein zu grofser Widerstand auftritt, so kann sich die Feder mehr spannen, da sich die Gabel 73 von der Mutter 76 zu entfernen vermag; die Geschwindigkeit kann sich also selbstthätig vermindern.

   Die Theile, welche die Bewegung des Rades g auf die Achse h übertragen, mögen in beliebiger Weise' zusammengestellt sein. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Achse h aus zwei Hälften, zwischen welche in üblicher Weise ein Differentialgetriebe eingeschaltet ist.

   Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiele sind die Schnecke f und das Rad g mit einem als Oelbehälter dienenden Gehäuse umgeben.

   Patent-Αν Sprüche:

   I. Eine Antriebsvorrichtung hauptsächlich für Motorwagen, bestehend aus einem Reibungsgetriebe in Verbindung mit einem Schneckengetriebe, dadurch gekennzeichnet, dafs eine Zwischenwelle (e), welche die Bewegung des Reibungsgetriebes durch das Schneckengetriebe auf die anzutreibende Welle (h) überträgt, in ihrer Achsrichtung verschiebbar ist und sich mit dem die Schnecke tragenden Ende gegen eine Feder (s) stützt, so dafs genannte Zwischenwelle (e) sich in Bezug auf den Widerstand der anzutreibenden Welle (h) und den entgegengesetzten Druck der Feder (s) stets in die Gleichgewichtslage und hierduch die zwischen den antreibenden Reibungsscheiben eingespannte Reibungsrolle (d) in eine gröfsere oder geringere Entfernung vom Mittelpunkte der Scheiben einstellt, zu dem Zwecke, bei wachsendem Widerstände die Geschwindigkeit selbstthätig zu vermindern und umgekehrt.
   Eine Ausführungsform der Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher ein auf der verschiebbaren Zwischenwelle (e) befestigter Reibungskegel (j) durch die selbstthätigen Verschiebungen der Zwischenwelle oder auch durch eine lose auf der Zwischenwelle sitzende, von Hand zu bewegende Muffe (r) mehr oder weniger in einen am Gestell befestigten Hohlkegel (q) hineingedrückt wird, zum Zwecke, die Zwischenwelle mehr , oder weniger zu entlasten und die Bremswirkung zu regeln.

   Eine Ausführungsform der Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine mit Handrad versehene unverschiebbar ge-, lagerte Schraubenspindel (74) eine verschiebbare Mutter (76) trägt, deren Stellung die Weite der Schwingungen eines mit der am Ende der Zwischenwelle (e) befestigten Feder (s) in Verbindung stehenden Hebels begrenzt, zum Zwecke, die Geschwindigkeit des Fahrzeuges von Hand regeln zu können.
   Eine Ausführungsform der Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher auf der Schneckenwelle (e) aufser der festen Rolle (d) eine zweite, lose Reibungsrolle (ι) angeordnet ist, die von der ersten in constantem Abstande gehalten wird, so dafs, wenn eine der Rollen sich der Achse der Reibungsscheiben nähert, die andere sich davon entfernt, zum Zwecke, den Druck, den die Reibungsscheiben auf die feste Reibungsrolle (d) ausüben, möglichst constant zu erhalten.

   Eine Ausführungsform der Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher zwei in ihrer Lage regelbare Walzen (51) zu beiden Seiten der auf der Zwischenwelle (e) sitzenden Schnecke (f) angeordnet sind, zum Zwecke, den Schub auszugleichen, den die Schnecke (f) von dem Schneckenrad senkrecht zu ihrer Achse empfängt, wobei die eine der beiden Walzen bei dem Uebergang von der geringeren Geschwindigkeit zitr gröfseren und die andere in dem umgekehrten Falle wirkt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.