DE271344C

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 271344 KLASSE 47h. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. März 1912 ab.

Die vorliegende Erfindung hat eine besondere Art von Bewegungsübertragung durch Reibscheiben zum Gegenstand, bei der die Verstellungen der auf ihrer Achse verschiebbaren Scheibe durch einfache Verstellung der Achse einer der Scheiben zu der Achse der anderen Scheibe selbsttätig gesichert sind. Die Vorrichtung kann bei den Geschwindigkeits\vechselgetrieben aller Art unmittelbar

ίο Verwendung finden.

Die Erkenntnis, deren gewerbliche Verwertung später beschrieben wird, beruht in folgendem :

Hat man eine Scheibe ι (Fig. i), die in beliebiger Richtung, z. B. in Richtung des Pfeiles F, um ihre Achse 2 gedreht \vird, und anderseits eine mit dieser Scheibe in Eingriff befindliche Reibrolle 3, deren zur Ebene der Scheibe 1 parallele Achse durch die im Mittelpunkt der Scheibe errichtete Senkrechte hindurchgeht, so kann die Scheibe 1 hinsichtlich der Flieh- und Anziehungswirkungen, die sie erzeugt, in vier Abschnitte folgender Art eingeteilt werden. Der in Richtung der Achse der Reibrolle liegende wagerechte Durchmesser A-O-A' und der senkrechte Durchmesser B-O-B' teilen die Scheibe 1 in vier Kreisviertel I, II, III und IV. In den Kreisvierteln, in denen die verschiedenen Punkte der Reibrolle bei einer gegebenen Drehrichtung sich der Achse A-O-A' nähern, unterliegt die Rolle Druckkräften, die bestrebt sind, die Rolle von der Achse B-O-B' zu entfernen. In den Kreisvierteln, in denen die verschiedenen Punkte bei der gegebenen Drehrichtung sich von der Achse A-O-A' entfernen,, unterliegt 40

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hingegen die in diesen Kreisvierteln angeordnete Rolle Druckkräften, die das Bestreben haben, die Rolle dem Durchmesser B-O-B' zu nähern. Man sieht so, daß in den einander gegenüberliegenden Kreisvierteln I, III die Rolle das Bestreben hat, sich auf ihrer Achse von der Achse B-O-B' zu entfernen, während sie anderseits in den beiden anderen einander gegenüberliegenden Kreisvierteln II und IV bestrebt ist, sich der Achse B-O-B' zu nähern.

Um diese erste Angabe zu vervollständigen und die Änderungen klar vor Augen zu führen, die diese Druckkräfte in dem Kreisviertel, in dem sich die Reibrolle befindet, und in den aufeinanderfolgenden Stellungen, die sie in jedem Kreisviertel einnimmt, erleiden, ist es wichtig, an Hand der Fig. 2 der Zeichnung die verschiedenen Stellungen zu prüfen, die man diese Rolle einnehmen lassen kann, indem man ihre Achse, z. B. parallel zum Durchmesser A-O-A' verschiebt.

Wenn die Rolle die Stellung ^i im Kreisviertel I einnimmt, ist sie der Wirkung einer Kraft unterworfen, die parallel zur Berührenden der Scheibe 1 wirkt, die zu dem Halbmesser gehört, der durch den Berührungspunkt der Rolle und der Scheibe gelegt ist. Diese Kraft zerlegt sich in eine Kraft in Richtung der Achse M-N, die die Rolle aufnimmt, und in eine zweite Kraft, die die Rolle um ihre Achse dreht.

Es ist zu verstehen, daß für alle Punkte des Kreisviertels I, die die Rolle einnehmen kann, die in Richtung der Rollenachse liegende Seitenkraft die Wirkung der Fliehkraft erhöht und das Bestreben hat, die Rolle auf ihrer

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Achse gegen den Umfang der Scheibe zu verschieben. Es ist gleichfalls ersichtlich, daß diese in Richtung der Rollenachse wirkende Seitenkraft um so größer ist, je näher sie dem Punkt B kommt.

Wenn man nun die aufeinanderfolgenden Stellungen betrachtet, die die Rolle auf ihrer Achse einnehmen wird, ζ. Β. λνεηη diese Achse die parallele Lage M-N einnimmt, so

ίο sieht man, daß die in Richtung der Achse liegende Seitenkraft sich um so mehr verringert, je mehr sich die Rolle dem Punkt M am Umfang der Scheibe nähert, so daß der Wert dieser Seitenkraft, der genau dem Wert der oben erwähnten Druckkraft entspricht, sich in den Stellungen der Rolle von B-O-B' an bis zum Punkt M allmählich verringert. Natürlich wird anderseits mit der Annäherung an den Punkt M die Drehgeschwindigkeit der Rolle um ihre Achse vergrößert, wodurch die gewerbliche Anwendung der vorliegenden Betrachtungen für ein Geschwindigkeitswechselgetriebe ermöglicht wird.

Es ist noch zu bemerken, daß diese Druckkraft in Richtung der Rollenachse von der Fliehkraft verschieden ist, die auf demselben Umfang der Scheibe mit dem Punkt O als Mittelpunkt unveränderlich ist, jedoch längs einem von dem Mittelpunkt bis zum Scheibenumfang gelegten Halbmesser wächst. Obwohl der Wert der Druckkraft sich in demselben Sinne verringert, so sieht man doch, daß man mit diesem Mittel in dem ersten Kreisviertel immer eine schnelle Verschiebung der Rolle auf ihrer Achse gegen den Scheibenumfang zu sichert, welches auch die von der Rolle in diesem Kreisviertel eingeomtnene Lage ist. Diese Druckkraft wirkt zusammen mit der Fliehkraft und beschleunigt infolgedessen die Verschiebung der Rolle auf ihrer Achse.

Wenn die Rolle die Stellung 3₂ im Kreisviertel II einnimmt, so ist die Seitenkraft gleich groß wie im Kreisviertel I, aber entgegengesetzt gerichtet.

In diesem Kreisviertel wird also die Fliehkraft anstatt wie in dem Kreisviertel I durch die Druckseitenkraft erhöht zu werden, von der Druckseitenkraft aufgehoben.

Bei Anwendung der beschriebenen Anordnung als Geschwindigkeitswechselgetriebe, z. B. bei einem Kraftwagen, sieht man, daß die Kreisviertel I und II für den \^orwärtsgang zwei einerseits zur Erhöhung und ander« seits zur Verringerung der Drehgeschwindigkeit der getriebenen Rolle geeignete Zonen bilden.

Wie ohne weiteres klar ist, spielen sich dieselben Vorgänge wie in den Kreisvierteln I und II auch in den Kreisvierteln III und IV ab, d. h. in dem Kreisviertel III wirken die Fliehkraft und die Druckseitenkraft zusammen, während in dem Viertelkreis IV die Fliehkraft durch die Druckseitenkraft aufgehoben wird. Bei Anwendung auf ein Geschwindigkeitswechselgetriebe, z. B. bei einem Kraftwagen, können die Kreisviertel III und IV für den Rückwärtsgang ausgenutzt werden, indem sie zwei Arbeitszonen bilden, die zur Erhöhung oder Verringerung der Geschwindigkeit der getriebenen Rolle dienen.

In den folgenden Betrachtungen werden der Einfachheit halber nur die Änderungen der Druckkraft berücksichtigt, die in einer zu M-N parallelen Achse auftreten. Um sich ein genaues Bild von der besten Anwendungsart der beschriebenen Mittel zu machen, genügt es, die Änderungen der Druckkraft für die verschiedenen Punkte zu beobachten, die die Rolle auf einem Kreis um den Mittelpunkt O einnehmen kann.

Aus Fig. 3, in der schematisch die verschiedenen Stellungen der Reibrolle auf einem Kreis angegeben sind, ist leicht zu ersehen, daß der Wert der Druck- oder Verschiebungsseitenkraft von B ausgehend allmählich bis A' kleiner wird und in A' selbst gleich Null ist, dann aber von A' nach B' wieder größer wird, jedoch im umgekehrten Sinne, und in B' wieder denselben, jedoch entgegengesetzten Höchstwert wie in B erreicht. Die Änderun- go gen dieser Kraft zwischen B und A' sind nur von untergeordnetem Belang, da die Kraft sich in diesen Kreisvierteln mit der Fliehkraft vereinigt. Dies gilt jedoch nicht für die Änderungen zwischen A' und B''. Hier ändert sich der Wert der Druck- oder Verschiebungsseitenkraft, während die Fliehkraft gleichbleibt, von Null bis zu dem Höchstwert im entgegengesetzten Sinne zur Fliehkraft. Hieraus folgt, daß es auf dem gewählten Kreis einen Punkt gibt, in dem der Wert der Verschiebungskraft dem Wert der Fliehkraft gleich und entgegengesetzt gerichtet ist, so daß in diesem Punkt die Rolle ausgeglichen ist. Dieser Punkt bestimmt augenscheinlich die Achse a, a' parallel zur Achse A-O-A', die man als die gewöhnliche Arbeitsstellung für die Rolle wählen wird. Wenn man als gewöhnliche Arbeitsachse die Achse A-O-A' wählen würde, so hätte man in dieser Achse die unveränderliche Wirkung der Fliehkraft, die das Bestreben hat, die Rolle nach dem Umfang der Scheibe zu treiben. Streng genommen ist das Vorhergesagte in dem Sinne nicht ganz genau, als die genaue Gleichgewichtsachse sich mehr oder weniger von a, a' entfernt befindet, doch können diese Lagenunterschiede in Wirklichkeit vernachlässigt werden, und bei der gewerblichen Anwendung, von der später die Rede ist, werden sie selbsttätig ausgeglichen. Überdies nimmt die Achse der Ausgleichstellung für den Rückwärtsgang (Kreis-

viertellll und IV) über A-O-A' eine Lage a_o-a_o' an, die im Verhältnis zur Achse A-O-A' symmetrisch zu a, a' liegt.

Was nun für die Teile I und II der Scheibe gesagt wird, gilt in entsprechender Weise auch für die Teile III und- IV.

Die so gewählte Achse a, a' entspricht also . der Lage, in der die Wirkungen der Fliehkraft aufgehoben werden; hinsichtlich der

ίο Ausnutzung besteht jedoch insofern ein kleiner Nachteil, als die die Drehung der Rolle um ihre Achse bewirkende Seitenkraft etwas verringert wird. Dieser Nachteil ist jedoch sehr gering und wird durch den Vorteil aufgehoben, daß der Fachmann nicht notwendig hat, eine Verriegelungseinrichtung zu treffen, durch die die Reibrolle in ihrer Lage gesichert wird. Eine solche Einrichtung würde unbedingt notwendig sein, wie man sie ja auch bisher angewandt hat, wenn man die Achse A-O-A' als Arbeitsachse gewählt hat.

Es ist klar, daß die Erscheinungen und die gewerblichen Anwendungen, die im Rahmen vorliegender Erfindung beschrieben werden, auch für den Fall zutreffen, wo die Rolle, anstatt getrieben zu werden, selbst als Antriebsmittel dient und die Reibscheibe antreibt, sowie auch für den Fall, wo es die Achse der Reibscheibe ist, die sich auf einer Senkrechten zur unbeweglichen Achse der Gleitrolle verschiebt.

In den Fig. 4 bis 7 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Geschwindigkeitswechselgetriebes für Kraftwagen dargestellt, bei denen die vorliegende Erfindung Anwendung findet.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wird durch einen Fliehkraftregler 4 mittels der Muffe 4' in Richtung der Triebachse 2 ein Ring 5 verschoben, der zu beiden Seiten der Achse mit je einem Arm 5', 5" versehen ist (Fig. 6). Die beiden Arme 5', 5" tragen an einem Ouerstück Zapfen 6, 7, die zur Auflagerung oder zum Einhängen von Schubstangen 8, 9 dienen, die mit ihren lagerartig geformten Enden 10, 10' (Fig. 7) zwischen die Zapfen 6, 7 reichen und durch Öffnungen 14, 15 je eines Führungsteiles 16 hindurchgehen (Fig. 5 und 7), der in senkrechter Ebene Verschiebungen von einem bestimmten Wert gegen die Wirkung von Gegenfedern 17 ausführen kann, die das Bestreben haben, ihn dauernd gegen einen Hebel 33 mit Keilflächen 34, 35 zu drücken.

Die Schubstangen 8 und 9 sind mit dem oberen und unteren Ende von Hebeln 18, 19 verbunden, die auf Achsen 20, 20' aufgekeilt sind (Fig. 4). Die beiden Achsen 20,20' liegen in einer Verlängerung zueinander und sind symmetrisch zur Triebachse 2 angeordnet. Man könnte auch eine, gemeinsame Achse anwenden, indem man die Achsen 20,20' durch eine Abbiegung von geeigneter Form miteinander verbindet oder die gemeinsame Achse gegenüber der Triebachse versetzt.

In der gezeichneten Ausführungsform trägt jede der Achsen 20, 20' einen kleinen Hebel 21,2i'. Mit den freien Enden der Hebel 2i, 21' sind Stangen 22, 22' verbunden, die an ihrem anderen Ende an Führungsrahmen 23, 23' befestigt sind (Fig. 7). Die Rahmen 23, 23' nehmen je eine Hülse auf, die die Enden der Welle 11 der Reibrolle 3 tragen. Diese mit Rollen 25, 25' versehene Hülse 24 läuft auf den durch die beiden Innenwände des Führungsrahmens 23 gebildeten Gleitbahnen. Die Außenwände des Führungsrahmens sind in geeigneter AVeise auf Führungen mit geringer Reibung, z. B. auf Rollen 27, gelagert, deren Achsen am Wagenrahmen befestigt sind.

Aus Fig. 7 ist die Anordnung der Führungsrahmen, von denen je einer an jedem Ende der Welle 11 angeordnet ist, klar zu sehen. Es ist gleichfalls zu ersehen, wie man mit Hilfe des Handhebels 32 die Verschiebung des mit zwei Bahnen 34, 35 versehenen Keilhebels 33 hervorrufen kann, der in geeigneter Weise in wagerechter Richtung geführt wird. Die Verschiebung dieses Keilhebels ermöglicht es, die Tragführung 16 anzuheben oder unter der Wirkung der Federn 17 niedersinken zu lassen. Die Auf- oder Niederbewegung dieses Teiles 16 hat zur Folge, daß die Schubstangen 8 mit den Zapfen 6 in oder außer Eingriff und gleichzeitig die Schubstangen 9 mit den Zapfen 7 außer oder in Eingriff gebracht werden.

Aus dem Vorhergesagten ist die Wirkungsweise einer solchen Vorrichtung leicht zu entnehmen. Wenn der Regler 4 seine gewöhn* liehe Geschwindigkeit hat, so befindet sich die Achse 11 der Reibrolle in der Mitte der Gleitbahnen 23, d. h. in einer etwas unter der Achse der Reibscheibe in dem oben bei Fig. 3 aufgeführten Abstand liegenden Ebene. Die Hebelpaare 18, 19 stehen in dieser Stellung senkrecht, und die Führungen 16 befinden sich auf den dem Vorwärtsgang entsprechenden Flächen 34 der Keilhebel 33. Die Haken io' der Schubstangen 9 sind mit den Zapfen 7 der Regelungshülse 5 in Eingriff, während die Schubstangen 8 ausgehakt sind. .

Wenn die Triebmaschine einen Widerstand zu überwinden hat, so bewegt der Regler den Ring 5 in Fig. 4 nach links. Diese Bewegung hat zur Folge, daß die Hebel 19 (Fig. 7) durch die Stangen 9 ausgeschwungen und mittels der oberen Enden 18 dieser Hebel auf die Stangen 22 ein Zug ausgeübt wird. Durch diesen Zug werden die Führungsrahmen 23 nach rechts bewegt, so daß die Welle 11 senk-

recht nach unten bewegt wird. Diese Niederbewegung der Welle ii hat zur Folge, daß eine Verschiebungsseitenkraft erzeugt wird, die die Rolle 3, wie dies oben erklärt worden ist, gegen den Mittelpunkt der Reibscheibe zu bewegt. Die Rolle 3 unterbricht diese Bewegung in dem Augenblick, wo der Regler, wenn die Triebmaschine wieder ihre gewöhnliche Geschwindigkeit angenommen hat, alle Teile in die Stellung zurückgeführt hat, die der gewöhnlichen Geschwindigkeit entsprechen, und insbesondere auch die Achse der Rolle wieder in die oben bestimmte Ebene zurückgeführt hat. Weiter oben wurde erwähnt, daß es mehrere dicht beieinander liegende Ebenen gibt, die den verschiedenen Stellungen der auf ihrer Achse verschiebbaren Rolle entsprechen. Der Regler nimmt selbsttätig die Auswahl dieser verschiedenen Ebenen vor.

Wenn nun aus einem beliebigen Grund der Regler einen Hub ausführt, der den der gewöhnlichen Geschwindigkeit entsprechenden Hub übersteigt, so wird der Ring 5 in Fig. 4 nach rechts gezogen. Infolgedessen wird auf die Schubstangen 9 (Fig. 7) und damit auf den Hebel 19 ein Zug ausgeübt, der zur Folge hat, daß die Hebel 18 und die Stangen 22, 22' samt Führungsrahmen 23, 23' nach links bewegt werden. Die Achse 11 der Rolle 3 wird dadurch in senkrechter Ebene angehoben und eine Druck- oder \^erschiebungsseitenkraft in gleichem Sinne wie die Fliehkraft erzeugt, wie dies oben angegeben worden ist. Die Rolle gelangt also schnell an den Umfang der Reibscheibe und bleibt dort, bis der Regler, wenn die Maschine wieder ihre gewöhnliche Geschwindigkeit angenommen hat, alle Teile in die Stellung, die der gewöhnlichen Geschwindigkeit der Maschine entspricht, und insbesondere auch die Welle 11 in die richtige Ebene, wie oben beschrieben, zurückgebracht hat.

Wenn der Regler bei einem Geschwindigkeitsabfall der Maschine die Rolle 3 gegen den Mittelpunkt der Reibscheibe zurückbewegt hat und diese Wirkung sich noch in dem Augenblick fortsetzt, wo die Rolle 3 in der Nähe der Achse der Reibscheibe angekommen ist, z. B. an einem Punkte 62 (Fig. 4), so wird durch eine geeignet angeordnete und z. B. aus einem unter Federdruck stehenden Riegel bestehende Verriegelungsvorrichtung 54 der Handhebel 32, der die Verstellung der Reibrolle von Hand ermöglicht, unbeweglich gemacht. Dieser Riegel verhindert eine Überschreitung des Punktes 62 und infolgedessen einen selbsttätigen Übergang der Reibrolle vom Vorwärtsgang zum Rückwärtsgang.

Alles Gesagte bezieht sich nur auf den Vorwärtsgang. Es soll nun gezeigt werden, was geschieht, wenn man die Reibrolle von Punkt 62 nach Punkt 63 gelangen läßt und die Rolle 3 infolgedessen eine Drehbewegung in umgekehrten Richtung als zuvor erhält.

Bei Prüfung der Fig. 7 sieht man, daß in diesem Falle die Bewegung des Hebels 32, durch die die Rolle 3 von 62 nach 63 gelangt, gleichzeitig zur Folge hat, daß die Fläche 35 des Keilhebels 33 unter die Führung 16 gelangt, wodurch die Führung 16 entgegen der Wirkung der Federn 17 angehoben wird und infolgedessen die Haken 10 der Schubstange 8 mit den Zapfen 6 in Eingriff und gleichzeitig die Haken 10' der Schubstange 9 außer Eingriff mit den Zapfen 7 gebracht werden. Dies hat zur Bedingung, daß bei dieser Be\vegung des Hebels 32 eine Entkupplung der Rolle 3 und der Scheibe 1 stattfindet, so daß man den Hebel 18, 19 in die senkrechte Lage bringen kann. Unter diesen Bedingungen werden die auftretenden Erscheinungen, ebenso wie auch der Drehungssinn der Rolle 3 umgekehrt.

Wenn die Maschine ihre gewöhnliche Geschwindigkeit hat, ist die Anordnung in dem Sinne dieselbe wie früher, wenn die Enden der Welle 11 sich in der wagerechten Gleichgewichtsebene für den Rückwärtsgang befinden, in der die Rolle keinen Verschiebungskräften in Richtung des Scheibendurchmessers ausgesetzt ist, während der Hebel 18, 19 seine senkrechte Lage einnimmt.

Wenn die Maschine einen Widerstand zu überwinden hat, hat der Niedergang der Schwungkugeln zur Folge, daß der Ring 5 (Fig. 4) nach links bewegt und infolgedessen ein Druck auf die Stangen 8 und damit auch auf die Hebel 22, 22' und die Führungsrahmen 23, 23' ausgeübt wird. Die Welle 11 wird dadurch über die Gleichgewichtsebene hinaus gehoben und die Reibrolle gegen den Mittelpunkt zurückgeführt, da sie sich nun in dem vierten Kreisviertel der Fig. 1 bis 3 befindet. Diese Annäherungsbewegung der Reibrolle setzt sich so lange fort, wie der Regler nicht wieder seine gewöhnliche Geschwindigkeit an- !05 genommen" hat, bei deren Erreichen die Rolle in die Gleichgewichtsebene für den Rückwärtsgang zurückgeführt wird.

Wenn im Gegensatz hierzu die Geschwindigkeit der Maschine sich aus irgendeinem Grunde erhöht, findet die umgekehrte Verschiebung der Rolle statt, wodurch diese nach dem Umfang der Scheibe zu gelangt, da sie sich nun im dritten Kreisviertel befindet.

Um die senkrechte Lage des Hebels 18, 19 ¹¹S zu sichern, wenn sich die Rolle in der Nähe der Punkte 62, 63 befindet, wirkt der auf der Entkupplungswelle 30 befestigte Fußtritt 31 durch Vermittlung eines kleinen Hebels 26 auf eine Stange 36, die mit Hilfe eines regelbaren Anschlages 37 an einem Hebel 38 angreift, der um einen festen ,Punkt 39 drehbar

und durch einen Ring mit einer Hülse 4" des Reglers verbunden ist. Drückt man den Fußtritt 31 nach unten,, so kann man bei einer geeigneten Einstellung des Anschlages 37 den Regler in die der gewöhnlichen Geschwindigkeit entsprechende Stellung zurückbringen und infolgedessen die senkrechte Lage des Hebels 18, 19 sichern.

Bei der nun zu beschreibenden Vorrichtung hat man in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel eine Verschiebung der Rollenachse vorgesehen, die in allen Punkten der Achse eintritt, wobei die beiden Enden der Achse sich mit demselben Betrag in den geeignet angeordneten Rahmenführungen bewegen.

Diese mechanische Ausführung des allgemein beschriebenen Mittels scheint die beste zu sein, jedoch kann es von Belang sein, nur eines der Rollenachsenenden zu verschieben, während das andere Ende durch Vermittlung einer geeigneten Übertragung, z. B. eines Kardangelenkes, um einen Punkt schwingbar ist. Für diesen Fall ist zu bemerken, daß es der Abstand des Mittelpunktes der Reibscheibe von der Rollenachse ist, der den Wert der Achsenverschiebung ausmacht. Diese einfache Betrachtung zeigt den Nutzen, den die Wahl der vorher angegebenen Führung gibt, bei der sich die Rollenachse parallel zu sich selbst verschiebt; sie zeigt auch, daß in dem Falle, wo man nur ein Ende der Achse sich bewegen läßt, es von Vorteil ist, das andere feste Ende so weit wie. möglich vom Mittelpunkt der Scheibe zu entfernen.

Auf den Zeichnungen Fig. 8 bis 11 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Drehpunkt der Rollenachse ziemlich dem Umfang der Reibscheibe gegenüber angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist nur ein Führungsrahmen vorhanden, der allein die Achsenverschiebung sichert, indem er die Rollenachse mehr oder weniger zu dem Mittelpunkt der Scheibe in einer zur Ebene dieser Scheibe parallelen Ebene verschiebt.

Fig. 8 zeigt die Scheibe 1 in Draufsicht, auf der der Durchmesser A-O-A' durch die Lage des Gelenkpunktes der Rollenachse 11 bestimmt ist,

Fig. 9 zeigt schematisch die Einrichtung eines mit dem so verbesserten selbsttätigen Geschwindigkeitswechselgetriebe versehenen Kraftwagens in Draufsicht.

Die. Fig. 10 und 11 zeigen in zwei verschiedenen Seitenansichten den Führungsrahmen, der die die Achsenverschiebung hervorrufenden Schrägführungen trägt.

Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, überträgt der auf der Triebachse 2 angeordnete Regler 4 durch Vermittlung eines Hebels 40 seine Stellungsänderungen auf den die Schrägführungen 42, 42' tragenden Führungsrahmen 41. Gegen die Schrägführungen dieses Rahmens ist mittels Rollen oder Kugeln

43 ein die Rollenachse 11 tragendes Lager 44 abgestützt. Die Achse 11 läuft in dem Lager

44 auf Kugeln 45. Wie aber auch die Lagerung der Achse 11 ausgeführt ist, so muß sie doch derart sein, daß sich die Achse 11 um das Gelenk 28 drehen kann. Eine Feder 46 drückt auf die Verlängerung des Trägers 29, von dem die Achse 11 getragen wird. Diese Feder hat zur Wirkung, daß die Rolle 3 dauernd gegen die Scheibe 1 gedrückt wird, wobei durch eine besondere Einrichtung ein fortschreitender Druck dieser Feder 46 gesichert wird, je mehr sich die Rolle 3 dem Mittelpunkt der Scheibe 1 nähert.

Diese Einrichtung besteht aus einem mit der Feder 46 verbundenen Hebel 47, einem Daumen mit zwei Schrägflächen 48,49 und einem zwischen dem Hebel 47 und dem Daumen angeordneten Rollenpaar 50,51 (Fig. 9). Das Rollenpaar 50, 51 wird durch eine Stange 52 bewegt, die mit dem Arm 53 eines Winkelhebeis 53, 53' verbunden ist, der die Verstellung mittels des die Verschiebungen der Rolle 3 bewirkenden Handhebels 55 ermöglicht.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, in weleher Weise die selbsttätige Änderung der Geschwindigkeiten gesichert wird. In der Stellung nach Fig. 9 befindet sich die Rolle 3 am Umfang der Scheibe 1, wobei der Regler eine der gewöhnlichen Geschwindigkeit der Triebmaschine entsprechende Stellung einnimmt. Wenn die Maschine einen Widerstand zu überwinden hat und die Schwungkugeln des Reglers niedergehen, wird der Hebel 40 durch die Hülse des Reglers bewegt und der Führungsrahmen 41 (Fig. 10) nach links verschoben. Dies hat zur Folge, daß die Achse 11 sich senkt und eine Stellung einnimmt, die der Stellung A-M in Fig. 8 entspricht. Die Rolle 3 geht also im Kreisviertel II der Scheibe 1 nach unten und wird der Anziehungskraft ausgesetzt, die vorher aufgehoben war. Sobald die Lage der Rolle auf der Achse 11 eine derartige ist, daß die Maschine wieder die gewöhnliche Geschwindigkeit annehmen kann, gelangt der Regler wieder in seine Mittelstellung, wodurch die Achse 11 bis zur Mittelstellung zurückkehrt, in der die Rolle 3 im Gleichgewicht ist. In dieser Stellung bleibt die Rolle so lange, wie der Widerstand keine Änderung erfährt.

Eine Verringerung des Widerstandes hat eine entgegengesetzte Verschiebung der Achse 11· durch Ansteigen der Schwungkugeln des Reglers zur Folge, da hierdurch der Führungsrahmen 41 in Fig. 10 nach rechts bewegt und das Ende der Achse 11 über die Linie

A-a' gehoben wird, welche den mittleren Ort der Punkte bildet, für die die Rolle im Gleichgewicht ist. Das Ansteigen der Achse Ii über diese Gleichgewichtslinie bewirkt, daß die Rolle 3 selbsttätig gegen den Umfang der Scheibe getrieben wird. Die Achse ii kehrt in die Stellung A-a' zurück, wenn die Maschine wieder ihre gewöhnliche Geschwindigkeit angenommen hat.

ίο Die Entkupplung wird durch Benutzung des Fußtrittes 56 gesichert, der auf eine Welle 57 aufgekeilt ist, die einen Hebel 58 trägt. Der Hebel 58 greift an einer Stange 59 an, die durch ein geeignetes Gelenk 60 (Fig. 10) mit dem Träger 29 verbunden ist, der sich unter der Wirkung des Fußtrittes auf den festen Führungen 29' des Wagenrahmens verschieben kann.

Auf der Welle 57 ist noch ein kleiner Hebel 58' aufgekeilt, der mit einer Stange 59' verbunden ist, die bei 60' frei durch den Hebel 40 hindurchgeht und einen einstellbaren Anschlag 61 trägt, der nach bestimmter Zeit gegen den Hebel 40 schlägt, wenn man den Fußtritt 56 benutzt. Schließlich ist auf der Welle 57 noch ein dritter Hebel 12 aufgekeilt, der durch eine Stange 13 den Zulaß des Gases regelt.

Man sieht so, daß die Bedienung des Fußtrittes 56 eine dreifache Wirkung hat: sie vermindert den Zulaß des Gases in die Maschine oder den Motor, sie führt künstlich den Regler in die Stellung, für die die Rolle 3 nach dem Mittelpunkt zurückgeführt wird, und sie sichert schließlich die Entkupplung der Rolle 3 von der Scheibe 1.

Es ist noch zu bemerken, daß der Zeitraum, nach dem der Anschlag 61 zur Wirkung kommt, den Zweck hat, bei gewöhnlichem Lauf dem Regler und dem Hebel freies Spiel zu lassen. Anderseits ist der Hebel 58 mit der Stange 59 mit einem gewissen Spielraum verbunden, dessen Wert durch die Zeit gegeben ist, die notwendig ist, um den Regler 4 in die erforderliche Stellung zu bringen.

Die beschriebene und dargestellte Anordnung ist auf Kettenwagen bezogen, doch machen die beschriebenen Mittel nicht notwendigerweise die Verwendung einer Kette erforderlich, vielmehr können die Mittel auch bei Kardanwagen Verwendung finden.

In den Fig. 12 bis 16 ist eine Ausführungsform der vorher beschriebenen Mittel in Anwendung auf einen Wagen dargestellt, bei dem die Bewegung der Triebachse auf das Hinterradgestell durch Vermittlung eines Kardangelenkes übertragen wird.

Außerdem stellt diese Ausführungsform eine neue Anwendung der beschriebenen Mittel insofern dar, als, wie noch gezeigt wird, die Verbindung von zwei Rollen, von denen die eine treibend wirkt und die andere getrieben wird, mit einer Zwischenscheibe es ermöglicht, die ganze Fläche der Zwischenscheibe wirksam zur Erzeugung von Ver-Schiebungskräften auszunutzen, die in dem einen oder anderen Sinne auf die Rollen wirken. In den bis jetzt beschriebenen Anordnungen wurde nur die Hälfte der Scheibe für die Verschiebungskräfte für den Vorwärtsgang ausgenutzt. Wie aus dem folgenden zu ersehen sein wird, werden bei der abgeänderten Ausführungsform nicht nur in beiden Hälften der Zwischenscheibe Verschiebungskräfte in demselben Sinne erzeugt, sondern es erfolgt diese Erzeugung der Verschiebungskräfte auch noch gleichzeitig, wodurch die Wirkung der Kräfte vergrößert wird.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, besteht die Verbindung im wesentlichen aus zwei Rollen 3, 3', von denen die eine, auf die Triebachse 2 aufgekeilte Rolle 3, die Bewegung, die sie empfängt, auf eine in der Zeichnung wagerechte Scheibe 1 überträgt, die bei ihrer Drehung die Rolle 3' antreibt. Die Rolle 3' ist auf eine von der Achse 2 unabhängige Achse ' 11 aufgekeilt, die parallel zur Achse 2 und zur Scheibe 1 liegt. Beide Achsen liegen jedoch nicht in gegenseitiger Verlängerung. Durch die Achse II werden mittels eines Kardangetriebes die Hinterräder in Drehung gesetzt.

Die Scheibe 1 erfüllt also die Wirkung einer Zwischenscheibe, die die Bewegung der Rolle 3, indem sie die Drehgeschwindigkeit vergrößert oder verkleinert, auf die Rolle 3' überträgt. Durch Verstellung der Rollen 3, 3' auf ihren Achsen kann man eine beliebige große Anzahl Geschwindigkeitsänderungen erzielen.

In der Ausführung kann es vorteilhaft sein, die Rollen 3, 3' in den Einstellungen parallel zu ihren Tragachsen miteinander zu verbinden. Diese Lösung ist in der Zeichnung dargestellt.

Wie aus den Zeichnungen zu ersehen ist, liegt die Achse 2 ■ in der durch a', a'_o der Fig. 16 gelegten Linie und die Achse 11 in der durch a, a₀ gelegten Linie. Aus dem oben Gesagten weiß man, daß α', a\ und a, a₀ die mittlere Gleichgewichtsstellung bezüglich der Flieh- und Anziehungskräfte in den Kreisvierteln II und IV darstellen.

Die Wirkungsweise des selbsttätigen Ge-Echwindigkeitswechselgetriebes ist nun die folgende. Der Regler 4 beeinflußt bei seinen Verstellungen mittels seines Ringes 4' einen Führungsrahmen 64 (Fig. 13 bis 15), der an seinen Enden Führungsbahnen 65, 65' trägt. Die Träger dieser Führungsbahnen laufen auf Kugeln in einem am Wagenrahmen festen Rahmenträger 66.

Die Scheibe I trägt in der Mitte an ihrer Unterseite eine Nabe 67, die in eine Lagerhülse 68 eingreift, die ihrerseits in einer mit Augen versehenen Hülse 69 gelagert ist. Durch die Augen dieser Hülse 69 gehen Stangen 70 hindurch, die mit dem Wagenrahmen fest verbunden sind und die auf diesen befestigten Rahmenträger 66 tragen.

Am unteren Ende der Hülse 68 ist ein Hebei 71 angelenkt, der um einen festen Punkt 72 schwingen kann und mit dem zur Entkupplung dienenden Fußtritt 73 verbunden ist. Eine Feder 75 wirkt dauernd derart auf den Hebel Ji, daß die Scheibe 1 ständig gegen die Rollen 3, 3' angedrückt wird.

Es ist ersichtlich, daß jede Wirkung des Reglers auf den Führungsrahmen 64 eine wagerechte Verschiebung des Teiles 69, der Lagerhülse 68 und infolgedessen auch der Scheibe 1 senkrecht zur Achse des Wagenrahmens zur Folge hat. Man sieht auch, daß durch jede Bewegung des Fußtrittes 73 die Scheibe 1 durch Vermittlung der Lagerhülse 68 senkrecht verschoben wird.

Es bleibt nun nur noch zu erwähnen, wie die Änderungen des Reglers bei Änderungen des Widerstandes auf die Scheibe 1 wirken.

Wenn man Fig. 12 betrachtet und annimmt, daß die Stellung des Reglers auf dieser Figur der gewöhnlichen Geschwindigkeit der Maschine entspricht, so senken sich die Schwungkugeln des Reglers, wenn die Maschine einen größeren Widerstand zu überwinden hat, so daß der Rahmen 64 verschoben und die Scheibe 1 nach oben bewegt wird. Die Achsen 2 und 11 werden infolgedessen in die wirksamen Teile der Viertelkreise III und II geführt, in denen die erzeugten Kräfte das Bestreben haben, die Rollen 3, 3' nach links zu treiben. Die Rolle 3 wird infolgedessen auf die Zwischenscheibe 1 eine um so geringere Geschwindigkeit übertragen, je mehr sie dem Umfang der .Scheibe genähert wird. Da die beiden Rollen verbunden sind, erhält die Rolle 3' von der Scheibe 1 eine in denselben Verhältnissen verringerte Geschwindigkeit, so daß also die Hinterradachse mit entsprechend geringerer Geschwindigkeit angetrieben wird.

Die Rollen 3, 3' werden in der durch den Regler festgelegten Stellung gehalten, die dem Widerstand entspricht, bis die Maschine ihre gewöhnliche Geschwindigkeit wieder annehmen kann, wodurch der Regler sofort in seine Mittelstellung zurückkehrt und infolgedessen die Scheibe in die Stellung zurückbringt, in der die beiden Rolleiiachsen in den erwähnten Gleichgewichtslinien liegen. Im umgekehrten Falle, d. h. bei einer Verringerung des Widerstandes, wird derselbe Vorgang in umgekehrter Weise eintreten.

Eine zwischen der Achse der Rolle 3' und der Hinterradachse eingeschaltete Vorrichtung ermöglicht den Rückwärtsgang. In Fig. 12 besteht diese Vorrichtung z. B. aus einem Umkehrgetriebe, das durch einen Hebel 74 eingestellt wird.

Die beschriebene neue Verbindung ist nicht nur für Kardanwagen, sondern auch für Kettenwagen zu verwenden. Außerdem beschränkt sich die Erfindung nicht notwendigerweise auf ein selbsttätiges Geschwindigkeitsgetriebe. Im Falle eines gesteuerten Geschwindigkeitsgetriebes, bei dem die Rollen-, achsen zur Reibscheibe eine unveränderliche .Stellung haben, ermöglicht die aus zwei Rollen, von denen die eine treibend wirkt und die andere getrieben wird, und einer Zwischen-' scheibe bestehende Verbindung der Mittel und die Anordnung der Rollenachsen in zum Durchmesser der Scheibe symmetrisch angeordneten Ebenen, die Achse jeder Rolle in die Stellung zu bringen, in der die Rolle infolge der Drehung der Scheibe keinerlei Verschiebungskraft auf ihrer Achse unterworfen ist.

Die Anordnung dieser beiden Rollenachsen braucht überdies nicht notwendigerweise in symmetrischen Ebenen zu dem zur Triebachse parallelen Durchmesser geschehen. Da die beiden Rollen, wie bereits erwähnt wurde, immer das Bestreben haben, sich in demselben Sinne zu verschieben, welches auch die Stellung ist, die sie auf der Zwischenscheibe einnehmen, so genügt es, um die durch die Zwischenscheibe auf jede Rolle ausgeübten Schubkräfte aufzuheben, wenn man annimmt, daß die Rollen in ihren achsialen Verschiebungen fest miteinander verbunden sind, die beiden Achsen voneinander unter Beibehaltung ihrer parallelen Lage zu entfernen, wobei der Abstand von einer Achse zur anderen derart gewählt wird, daß die Verschiebungskraft, die auf eine Rolle ausgeübt wird, genau der auf die andere Rolle ausgeübten Verschiebungskraft gleich ist. Dieses Ergebnis setzt augenscheinlich voraus, daß die beiden Rollenachsen niemals in einer und derselben Hälfte der Scheibe angeordnet werden, wobei die Grenze ihrer Lage genau durch den zu den Achsen . parallelen Durchmesser der Scheibe festgelegt ist.

Schließlich ist noch zu bemerken, daß, gleichviel ob es sich um ein selbsttätiges oder gesteuertes Geschwindigkeitsgetriebe handelt, man nicht gezwungen ist, die Rollenachsen unter sich parallel anzuordnen, vielmehr kann man sie jede Stellung zueinander in einer zur Scheibe parallelen Ebene einnehmen lassen. In diesem Falle schneiden sich die Verlange? rungen der Achsen, und der Wert der Ver-Schiebungen ist immer durch den Abstand jeder Achse von dem Durchmesser gegeben, mit dem die Achse parallel ist.

Claims

Patent-Anspruch e:

ι. Reibungsantrieb mit gegeneinander verstellbaren Reibscheiben und Reibscheibenachsen, dadurch gekennzeichnet, daß eine der die Reibscheiben (i oder 3) tragenden Wellen (11) durch einen Fliehkraftregler (4) eingestellt wird und dieser so angeordnet ist, daß bei der mittleren Arbeitsstellung des Reglers die Achse der einen Scheibe (3) sich in den nach innen drängenden Kreisvierteln (II, IV) in der Stellung befindet, in der die Fliehkraft der . Scheibe durch die Reibungsseitenkraft aufgehoben ist.
2. Reibungsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Bewegungsumsteuerung durch Verschieben der einen Reibscheibe (3) gleichzeitig die Umstellung der durch den Fliehkraftregler bewegten Verschiebvorrichtungen (23,23') erfolgt.
3. Reibungsantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerung der Verschiebvorrichtungen durch eine unter Federdruck (17) stehende Hebelumsteuerung (34, 35, 16, 8, 9, io, io', 6, 7) erfolgt.
4. Reibungsantrieb nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet,- daß mit Hilfe eines Fußhebels (31)" durch Einwirkung auf den Fliehkraftregler die Mittelstellung der Verschiebvorrichtungen (23, 23') beliebig hergestellt werden kann.
5. Reibungsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anpressen der beweglichen Reibscheibe (3 in Fig. 9) gegen die feste Scheibe (1) mit Hilfe eines durch Schrägflächen (48, 49) geleiteten Hebelgetriebes (52,47,46) geregelt wird.
6. Reibungsantrieb nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Fußhebels (56) die Brennstoffzufuhr abgestellt, die Gleichgewichtsstellung des Fliehkraftreglers eingestellt und die Entkupplung der beiden Scheiben (1,3) voneinander durch Hebel (12,58', 58) bewirkt werden kann (Fig. 9).
7. Reibungsantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Fliehkraftregler (4) einwirkende Hebel (58') und der die Entkupplung der Reibscheiben (1,3) bewirkende Hebel (58) mit Spiel angreifen.
8. Reibungsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer durch einen Fliehkraftregler einstellbaren Zwischenreibscheibe (1, Fig. 12) eine Antriebscheibe (3) und eine getriebene Scheibe (3') in Berührung stehen, deren Achsen gemäß der Gleichgewichtslage nach Anspruch 1 in gegen den Durchmesser der Zwischenscheibe versetzten Sehnen angeordnet sind. ' ⁶5 ■
9. Reibungsantrieb nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheibe (1) durch den Fliehkraftregler zur Achsenrichtung der Hauptscheiben (3,3') senkrecht verschiebbar und durch einen Fußhebel (73) senkbar ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen.