DE237702C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf die Aufrechterhaltung der Gleichgewichtslage von Fahrzeugen oder anderen im labilen Gleichgewicht befindlichen Körpern durch Kreisel, denen selbsttätig Präzessionen erteilt werden, und kennzeichnet sich dadurch, daß der in an sich bekannter Weise unterhalb des Kreiselschwerpunktes aufgehängte Kreiselrahmen durch eine konstante Kraftquelle entsprechend dem Aus-

.10 schlag eines am Fahrzeug angeordneten, seitlich ausschlagenden Pendels schwächere oder stärkere Schwingungsimpulse erhält.

Der Rahmen, in welchem der Kreisel gelagert ist, ist am Fahrzeug derart drehbar angeordnet, daß die Drehzapfen quer zur Unterstützungslinie des Fahrzeuges gerichtet sind und sich in einer Ebene unterhalb des Trägheitsmittelpunktes des Kreisels befinden. Wenn der Kreisel derart aufgehängt ist, läßt die schwingende Bewegung des Kreiselgehäuses um seine Aufhängeachse eine gleichzeitige schwingende Bewegung des Fahrzeuges um seine Unterstützungslinie entstehen. Eine solche schwingende Bewegung des Kreisels entsteht ganz besonders, und ihre Größe entwickelt sich rascher, wenn der Kreisel mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit rotiert. Wenn jedoch ein Stoß oder Druck oder eine Reihe solcher Stöße auf das Kreiselgehäuse beim Beginn der Schwingung ausgeübt werden, so werden diese, falls sie die geeignete Größe besitzen, in bekannter Weise die Schwingung des Kreisels aufheben, vorausgesetzt, daß sie in der Richtung erfolgen, in welcher der Kreisel in dem Augenblick ihrer Anwendung schwingt. Infolgedessen wird die schwingende Bewegung des Fahrzeugrahmens infolge der schwingenden Bewegung des Kreisels gleichzeitig aufgehoben oder ausgeglichen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher die Stabilität des Fahrzeugrahmens dadurch erzielt, daß die Drehungsebene des Kreisels in einer solchen geneigten Lage zur Unterstützungsebene des Fahrzeugrahmens gehalten wird, welche für die Bewegungsbedingungen des Fahrzeuges geeignet ist, d. h. je nachdem dieses in gerader Richtung oder in einer Kurve auf wagerechter oder geneigter Bahn läuft. Dieses Ergebnis wird dadurch erzielt, daß dem Kreiselgehäuse eine Reihe von Stößen erteilt wird, wodurch es ständig dieser Ebene genähert wird. Durch die im geeigneten Augenblick selbsttätig erfolgende Ausübung einer Reihe von Stößen auf den in der geschilderten Weise angeordneten Kreisel ist es möglich, die seitliche Stabilität des Fahrzeugrahmens mit einem einzigen Kreisel zu erzielen, selbst wenn das Kreiselrad mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit umläuft oder unvollkommen ausgeglichen ist. Solche Stöße werden auf das Kreiselgehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung von einer außerhalb des Kreisels selbst befindlichen Kraftquelle ausgeübt und mittels eines Pendels eingeleitet und geregelt, welches auf dem Fahrzeugrahmen angeordnet ist, quer zu diesem schwingt und in Wirkung tritt,¹

wenn dieser in einer gegebenen Richtung schwingt, um eine ständige Kraftquelle mit dem Übertragungsmechanismus in Eingriff zu bringen. Durch diesen Mechanismus wird dem Kreiselgehäuse ein Druck oder Stoß oder eine Reihe solcher Stöße von einer Anzahl und Stärke, welche für die Größe der Schwingung des Fahrzeugrahmens geeignet ist, mitgeteilt. Die Stöße können dem Kreiselgehäuse bei

ίο einer Schwingung nach beiden Richtungen hin erteilt werden, jedoch dürfte es für gewöhnlich nur notwendig sein, sie in der einen oder der anderen Richtung erfolgen zu lassen. Sie werden selbsttätig in einer zur Erzielung des gewünschten Erfolges geeigneten Richtung ausgeübt.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch dargestellt.

Fig. ι ist eine Aufsicht,

Fig. 2 eine Seitenansicht und
Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1.

Der Fahrzeugrahmen α wird vorn und hinten von einem Paar in derselben Vertikalebene angeordneten Rädern b, b¹ getragen. Das Kreiselrad c ruht in einem Rahmen oder Gehäuse d, welches mittels der quer zum Fahrzeugrahmen stehenden Zapfen d¹ drehbar gelagert ist. Diese Drehzapfen liegen in einer senkrechten, durch den Mittelpunkt des Kreisels bei wagerechter Lage desselben gehenden Ebene und in einer wagerechten Ebene unterhalb seines Trägheitsmittelpunktes. Eine ständig sich drehende Welle β wird von einem entsprechenden Motor angetrieben, der zu-■ gleich den Antriebsmotor für das Fahrzeug bilden kann, und ruht in entsprechenden Lagern quer zum Fahrzeugrahmen. Auf ihr sitzt ein Rad e¹, welches mit einer Zahnstange f¹ in Eingriff gebracht werden kann, die durch einen mittels Zapfens f² unterstützten Quadranten gebildet wird oder auf diesem angeordnet ist. Der Unterstützungspunkt des Quadranten kann gehoben und gesenkt werden, um die Zahnstange f¹ mit dem Rad e¹ in oder außer Eingriff zu bringen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Quadrant beispielsweise an einen Hebel g angelenkt, der durch den in einem Ständer des Rahmens angeordneten Bolzen g¹ getragen wird. Das andere Ende des Hebels g ist mit einer Vorrichtung ausgestattet, mittels welcher er um seinen Unterstützungspunkt gedreht werden kann, zwecks Hebens und Senkens des Quadranten f.

Der Quadrant f ist mit dem Kreiselgehäuse d mittels einer Stange h, welche in einem an dem Kreiselgehäuse drehbar angeordneten Ring h¹ gleitet, elastisch verbunden. Ein Federnpaar i, i¹ befindet sich auf jeder Seite des Ringes und bildet die elastische Kupplung. Die Spannung dieser Federn ist zweckmäßigerweise durch auf der mit Gewinde versehenen Stange h sitzende Muttern /■ regelbar.

Die selbsttätige Bewegung des Quadranten f wird durch ein Pendel k bewirkt, welches an einem festen Punkt des Fahrzeugrahmens derart aufgehängt ist, daß es frei quer zum Rahmen schwingt.

Dieses Pendel ist mit dem Hebel g derart verbunden, daß dieser bei einer Neigung des Rahmens in der einen Richtung ausgeschwungen wird, um den Quadranten zu heben und die Zahnstange f¹ mit dem Rad e¹ in Eingriff zu bringen. Bei einer jeden derartigen Neigung des Fahrzeugrahmens wird das Rad e¹ auf die Zahnstange f¹ einen Stoß oder Druck ausüben, welcher durch die Stange h und die Pufferfedern i, i¹ auf das Kreiselgehäuse übertragen wird. Wenn die Schwingungen des Fahrzeugrahmens und des Kreisels gleichzeitig sind, können diese Stöße bei der geschilderten Vorrichtung die Schwingungen des Kreiselgehäuses aufheben und heben sie auch tatsächlich auf, so daß das Fahrzeug infolgedessen im Gleichgewicht bleibt.

Das Pendel k schwingt, wie in der Zeichnung dargestellt, gegen eine biegsame Kette I, deren eines Ende durch eine zur Änderung der Kettenlänge vorgesehene Stellschraube I¹ mit dem Rahmen verbunden ist, während ihr anderes Ende in einen Winkelhebel m eingehakt ist, der durch eine Stange η mit dem Hebei g in Verbindung steht. Die Länge der Kette / ist derart ,bemessen, daß die Zahnstange f¹ von dem Rad e¹ entkuppelt ist, wenn der Fahrzeugrahmen nach der Seite hin geneigt ist, auf welcher das Pendel frei von der Kette I schwingt, während Zahnstange und Rad bei einer Neigung des Rahmens nach der anderen Seite unter der Einwirkung des Pendels miteinander in Eingriff gebracht werden.

Es ist ersichtlich, daß die Wirkung der Zentrifugalkraft auf das Pendel bei einer derartigen Bewegung des Fahrzeuges längs einer Kurve, daß es nach der Seite hin geneigt wird, auf welcher das Pendel gegen die Kette schwingt, bestrebt ist, das Pendel von der Kette fort zu bewegen. Wenn das Fahrzeug jedoch eine Kurve durchläuft, welche es nach der entgegengesetzten Richtung neigt, drückt die Zentrifugalkraft das Pendel gegen die Kette. Infolgedessen wird durch die geschilderte Vorrichtung die richtige Drehungsebene des Kreisels selbsttätig aufrechterhalten, mag das Fahrzeug in gerader Richtung oder in einer Kurve bewegt werden.

Es ist ferner ersichtlich, daß die Länge der Verbindungsstange bei einer Bewegung des

Fahrzeuges bergauf oder bergab selbsttätig, entsprechend den geänderten Bedingungen, geregelt wird, da der Kreisel seine Drehung in einer wagerechten Ebene fortsetzt und der Verbindungspunkt zwischen dem Kreisel und der Stange h sowie dem Rade e¹ infolgedessen geändert wird.

Die Zahnstange f¹ wird für gewöhnlich außer Eingriff mit dem Rad e¹ durch eine

ίο Feder ο gehalten, deren eines Ende mit dem Ende des Hebels g verbunden ist, während ihr anderes Ende in den Fahrzeugrahmen eingehakt ist, wobei eine Vorrichtung vorgesehen ist zur Veränderung der Spannung der Feder.

Außerdem ist es zweckmäßig, eine Vorrichtung anzubringen, mittels welcher das Rad e¹ mit der Zahnstange f¹ unabhängig von dem selbsttätigen Mechanismus in Eingriff gebracht werden kann, und zwar kann diese Vorrichtung beispielsweise aus einer Stange und einem Handgriff ft bestehen, welche an dem Hebel g befestigt sind, so daß durch diese dem Kreiselgehäuse von Hand Stöße erteilt werden können.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der · Gleichgewichtslage von Fahrzeugen oder anderen in labilem Gleichgewicht befindlichen Körpern durch Kreisel, denen selbsttätig Präzessionen erteilt werden, gekennzeichnet durch eine konstante Kraftquelle, die den in an sich bekannter Weise unterhalb des Kreiselschwerpunktes aufgehängten Kreiselrahmen entsprechend dem Ausschlag eines am Fahrzeug angeordneten, seitlich ausschlagenden Pendels schwächere oder stärkere Schwingungsimpulse erteilt.

   Vorrichtung nach Anspruch 1, da-

   durch gekennzeichnet, daß ein ständig umlaufendes Zahnrad vorübergehend für ein kürzeres oder längeres Zeitintervall mit einer Zahnstange oder einem schwingbaren Zahnsegment in Eingriff gebracht wird, welche bzw. welches durch eine von dem seitlich ausschlagenden Pendel beeinflußte Vorrichtung dem Zahnrad genähert bzw. von demselben entfernt wird und durch geeignete Übertragungsmittel, ζ. Β. eine mit Pufferfedern versehene Stange, auf den Kreiselrahmen einwirkt.

   3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schwingbar angeordnete Pendel durch ein von' ihm beeinflußtes Zugorgan, z. B. eine Kette, mit der Zahnstange in kraftschlüssiger Verbindung steht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.