Schreitantrieb für Kraftfahrzeuge. Der Schreitantrieb für Kraftfahrzeuge
verlangt bei -einer mäßigen Hubhöhe des Schreitfußes oder der Schreitkufe einen
möglichst langen Schritt (Sehreitweg), um die mit starker Massenbewegung verbundene
Schrittzahl in der Zeiteinheit möglichst herabzusetzen. Der Schreitfuß beschreibt
daher vorteilhaft eine möglichst 'flache in sich geschlossene Kurve mit kleiner
Vertikalerhebung und erlieblich größerem Horizontalweg.Walking drive for motor vehicles. The walking drive for motor vehicles
requires a -a moderate height of lift of the walking foot or the walking skid
The longest possible step (Sehreitweg) to avoid the strong mass movement associated with it
Reduce the number of steps in the time unit as much as possible. The walking foot describes
therefore advantageous as possible a 'flat, self-contained curve with a smaller
Vertical elevation and appreciably larger horizontal path.
Die Lösung dieser Aufgabe erfordert im allgemeinen verwickelte und
zahlreiche -Mechanismen. Das Mindestmaß der zur Stützung und Vorwärtsbewegung nötigen
Schreitfüße ist zwei, damit stets einer arbeitet, während der andere im Leerlauf
in seine Anfangsstellung zurückgeführt wird. Das Zurückführen im Leerlauf soll aber,
da hierzu weniger Kraft als zum Fahrzeugantrieb erforderlich ist, mit größerer Geschwindigkeit
als während des Arbeitsweges erfolgen, um ein möglichst gleichförmiges Drehinoment
und eine rechtzeitige Stützung des Fahrzeuges zu erzielen. Die Anwendung des beschleunigten
Rücklaufes erspart unter Umständen eine dritte und vierte Schreitkufe finit ihren
Antriebsmechanismen. Weiterhin aber muß die Kufe eine Parallelführung zum Boden
erhalten, um ein richtiges Aufsetzen und Abheben zu ermöglichen. Zur Verwirklichung
dieser Bedingungen wird die an sich bekannte schwingende Kurbelschleife in der -Weise
in Anwendung gebracht, daß ein auf der Schwinge, voiri Drehzapfen der Schwinge gerechnet,
über den Kurbelzapfen hinaus gelegener Punkt als Aufhängegelenk der Kufe gewählt,
und daß ferner zwei solche Kurbelschleifen so hintereinander (in der Schreitrichtung)
angeordnet werden, daß sie Parallelbewegungen ausführen.Solving this problem generally requires intricate and complex
numerous mechanisms. The minimum necessary for support and forward movement
Walking feet is two, so that one is always working while the other is idle
is returned to its initial position. The return in idle should, however,
since this requires less force than to drive the vehicle, at greater speed
than take place during the commute, in order to achieve a torque that is as uniform as possible
and to achieve timely support for the vehicle. The application of the accelerated
The return run saves a third and fourth stepping runner under certain circumstances
Drive mechanisms. Furthermore, the runner must be parallel to the ground
received in order to enable a correct putting on and taking off. To make it happen
These conditions become the known oscillating crank slider in the way
brought into use that one on the swing arm, voiri pivot of the swing arm counted,
The point above the crank pin was chosen as the suspension joint for the runner,
and that two such crank loops so one behind the other (in the walking direction)
be arranged that they perform parallel movements.
Diese Anordnung ist in den Abbildungen i bis 6 dargestellt. ' An denn
Fahrzeugträger a sind um schwingende Zapfen b Hülsen c gelagert, in denen die Schwinge
d sich verschiebt. Letztere wird durch eine Kurbel e geführt, die auf der Welle
h sitzt. An dem als Gelenk ausgebildeten Endpunkt f der Schwinge ist die Kufe g
befestigt. Au ihrem anderen Ende ist die Kufe an einem parallel angeordneten eben-
; solchen Mechanismus angeschlossen.This arrangement is shown in Figures i to 6. 'On then
Vehicle carriers a are mounted around swinging pins b sleeves c in which the rocker arm
d shifts. The latter is guided by a crank e on the shaft
h is sitting. The runner g is at the end point f of the rocker, which is designed as a joint
attached. At its other end, the runner is attached to a parallel plane.
; connected to such a mechanism.
Steht die Kufe auf dem Boden auf, so macht nicht- die Kufe die punktiert
angedeutete Bewegung der unteren Kurvenschleife, sondern das Fahrzeug; die vorn
Boden sich ; abhebende Kufe beschreibt dann den oberen Bogen der Schleife. Damit
am Schrittende die Kufe I sich vorn Boden abheben und in die Arbeitsstellung zurückbewegen
kann, muß während ihres Rückganges eine zweite, neben ihr angeordnete Kufe die Stützung
und den Schub des Fahrzeuges übernehmen. Hierzu dient der Parallelantrieb II, Fig.
2 und 3. Beide Antriebe sind durch die Kurbelwelle h miteinander verbunden. Ihre
Kurbeln e jedoch sind um i2o° gegeneinander versetzt, um die Totpunktlagen des Kurbelmechanismus
zu überwinden .und um stets eine der Kufen rechtzeitig in ihre Arbeitsstellung zurückzuführen.
Der Versetzungswinkel von i2o° ermöglicht gegenüber einem Winkel von i8o°, daß das
Fahrzeug nur um etwa den
halben Betrag des Kurbelkreisdurchmessers
bei jedem Schritt gehoben und gesenkt wird. Fig. 3 bis 6 zeigt, wie dieser Zweck
erreicht wird. Die Bewegung soll von der Stellung i der Kolbenstange ausgehen. In
diesem Punkte i beginnt Kufe I auf dem Boden aufzusetzen, nachdem sie während der
vorangegangenen Kurbeldrehung von i2o° den gesamten Rückweg (obere Bogenkurve) im
Leerlauf beschleunigt zurückgelegt hat, Fig. 4, und Kufe II während derselben Zeit
ihren Arbeitsweg vom Punkt 2 zum Punkt 3 vollführt hat. Während der folgenden Kurbeldrehung
um i2o° legt Kufe I den Arbeitsweg z bis 2 und Kufe II mit beschleunigter Geschwindigkeit
den Rückweg 3 bis i zurück (Fig.5). Während der hierauf folgenden Drehung um i2o°
beschreibt I den Arbeitsweg 2 bis 3 und II den Arbeitsweg i bis 2 (Fig. 6). Alsdann
beginnt die Bewegung von vorn wie in Fig. .4. Der beschleunigte Rücklauf wird; wie
bekannt, dadurch erzielt, daß bei konstanter Winkelgeschwindigkeit der Kurbeldrehung
der kleinere Kurbelweg 3 bis i, also entsprechend der kürzeren Zeit, für den Rückgang
gewählt ist, während der längere Kurbelweg i bis. 3, entsprechend der längeren Zeit,
"den Arbeitsweg bestimmt.If the runner rises on the ground, then it does not - the runner does the punctured one
indicated movement of the lower curve loop, but the vehicle; the front
Ground yourself; The lifting runner then describes the upper arch of the loop. In order to
At the end of the step, the runner I lift off the ground and move back into the working position
can, a second runner arranged next to it must provide support during its decline
and take over the thrust of the vehicle. The parallel drive II, Fig.
2 and 3. Both drives are connected to one another by the crankshaft h. Her
However, cranks e are offset from one another by i2o °, around the dead center positions of the crank mechanism
to overcome. and to always return one of the runners to its working position in good time.
The offset angle of i2o °, compared to an angle of i8o °, enables the
Vehicle only around the
half the amount of the crank circle diameter
is raised and lowered with every step. Figures 3 to 6 show how this purpose is
is achieved. The movement should start from position i of the piston rod. In
At this point i begins skid I to touch the ground after it during the
previous crank rotation of i2o ° the entire way back (upper arc curve) in
Idle has covered accelerated, Fig. 4, and runner II during the same time
has made her way to work from point 2 to point 3. During the following turn of the crank
by i2o °, runner I covers work travel z to 2 and runner II at accelerated speed
the way back 3 to i (Fig. 5). During the subsequent rotation of i2o °
I describes the work path 2 to 3 and II the work path i to 2 (Fig. 6). Then
the movement starts from the front as in Fig. 4. The accelerated rewind is; how
known, achieved in that at a constant angular speed of the crank rotation
the smaller crank travel 3 to i, i.e. corresponding to the shorter time, for the decline
is selected, while the longer crank travel i bis. 3, according to the longer time,
"determines the way to work.
Der Antrieb erfolgt durch Drehung der Welle h, die in den Lagern
i am Fahrzeugrahmen drehbar ist, und zwar entweder rein mechanisch, z. B,
durch ein Zahnrad h, oder durch einen direkt auf die Welle aufgesetzten Elektromotor
L oder an seiner Stelle arbeitendes Kapselwerk o. dgl.It is driven by rotating the shaft h, which can be rotated in the bearings i on the vehicle frame, either purely mechanically, e.g. B, by a gear h, or by an electric motor L placed directly on the shaft or a capsule mechanism or the like working in its place.
Bei dieser in Fig. i bis 6 dargestellten Anordnung tritt jedoch der
Übelstand auf, daß mit jedem Schritt das Fahrzeug um die Scheitelhöhe des unteren
Bogens der Kurvenschleife gehoben wird, welche in Fig. i durch den Gelenkpunkt f
gehend, in einem gestrichelten Linienzug gezeichnet ist. Zur Vermeidung dieser schädlichen
Hubbewegung wendet die vorliegende Erfindung als Neuheit eine Doppelkurbelschleife
an, die in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Um aber den kinematischen Vorgang möglichst
klar zu veranschaulichen, ist in diesen beiden Figuren nur die eine der beiden parallel
hintereinander arbeitenden Kurvenschleifen gezeichnet. Es sind im übrigen die gleichen
Bezugszeichen gewählt wie in den Fig. i und- 2. -In Fig. 7 ist eine solche aus Fig.
i und z ergänzte Doppelkurbelschleife in ihren verschiedenen Hauptstellungen bei
auf dem Boden aufstehender Kufe dargestellt, und zwar mit dem Arbeitsweg beginnend
von rechts nach links. Hier ist der Gelenkzapfen der Kurbel e durch eine Gleitführung
in ersetzt. Eine gleiche Gleitführung fit ist am oberen Ende der Schwinge d angeordnet,
die von einer zweiten Kurbel o angetrieben wird, die ihrerseits mittels der Welle
p in einem Lagerbock q des Rahmens a gelagert ist. Gehen wir von der
ersten Stellung rechts in Fig. 7 aus, und denken wir uns Kurbel e von irgendeiner
Kraftquelle aus rotierend mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit in der Pfeilrichtung
angetrieben, die Kurbel o jedoch, die wir als »Lenker« bezeichnen, frei schwingend,
dann muß unter dem Einfluß der Drehung von e und der auf den Rahmen d wirkenden
Fahrzeugbelastung (Q die Gleitführung in auf der Schwinge d nach unten verschoben
-werden, während der Lenker o das obere Ende dieser Schwinge, das mit einem Bund
r versehen ist, steuert. Hierdurch wird sein Drehpunkt p (Wellenlager) in der Pfeilrichtung
horizontal nach links verschoben, bis der Mechanismus die zweite (Mittel-) Stellung
er-. reicht. Bei einer Weiterdrehung der Kurbel e wird dann die gezeichnete dritte
Stellung, die Endstellung des Arbeitsweges s - erreicht. Während desselben ist also
die Vertikalbewegung dies Fahrzeugrahmens a gleich Null geblieben. Von dieser dritten
Endstellung an wird nun die Kufe g gehoben, indem wir voraussetzen, @daß das Fahrzeug
nunmehr durch die eingangs beschriebene, neben ihr angeordnete Parallelkufe oder
durch Räder gestützt wird. Das Heben der Kufe wird von der Kurbel e aus dadurch
bewirkt, daß ihre Gleitführung m sich an den fest auf der Schwinge d
sitzenden
Bund t anlegt und- hierdurch die Schwinge mit der Kufe hebt. Um dieses Heben, die
Schreithöhe, vergrößern zu können, ist die Schwinge d auch in der oberen Gleitführung
n nach oben verschiebbar geführt, so daß durch eine beliebige Kraft, z. B. eine
Feder u oder durch einen besonderen Mechanismus, die Schwinge so weit gehoben wird;
daß die Kufe g die durch ihren Aufhängepunkt f laufende gestrichelte Kurve beschreibt.In this arrangement shown in Fig. I to 6, however, the drawback occurs that with each step the vehicle is lifted to the apex of the lower arc of the curve loop, which in Fig. I through the hinge point f is drawn in a dashed line . In order to avoid this harmful lifting movement, the present invention uses a double crank loop as a novelty, which is shown in FIGS. However, in order to illustrate the kinematic process as clearly as possible, only one of the two curved loops working in parallel one behind the other is drawn in these two figures. The same reference numerals have been chosen as in FIGS. I and 2. In FIG. 7, such a double crank loop supplemented from FIGS Work path starting from right to left. Here the pivot pin of the crank e has been replaced by a sliding guide in. An identical sliding guide fit is arranged at the upper end of the rocker arm d, which is driven by a second crank o, which in turn is mounted in a bearing block q of the frame a by means of the shaft p. Let us start from the first position on the right in Fig. 7 and imagine crank e being driven by some power source rotating at a uniform angular velocity in the direction of the arrow, but crank o, which we call "handlebar", swinging freely, then must under the influence of the rotation of e and the vehicle load acting on the frame d (Q the sliding guide in on the swing arm d are shifted downwards, while the link o controls the upper end of this swing arm, which is provided with a collar r. As a result, its pivot point p (shaft bearing) is shifted horizontally to the left in the direction of the arrow until the mechanism reaches the second (middle) position. If the crank e is turned further, the drawn third position, the end position of the work path s - During this, the vertical movement of the vehicle frame a has remained equal to zero. From this third end position on, the runner g is now raised by moving vo Put out that the vehicle is now supported by the parallel runner described at the beginning, arranged next to it, or by wheels. The lifting of the runner is effected by the crank e in that its sliding guide m rests against the collar t, which is firmly seated on the rocker arm d , and thereby lifts the rocker arm with the runner. In order to be able to increase this lifting, the walking height, the rocker arm d is guided upwardly in the upper sliding guide n so that any force, e.g. B. a spring u or by a special mechanism, the rocker is raised so far; that the runner g describes the dashed curve running through its suspension point f.
In Fig. 8 ist statt des schwingenden Lenkers eine von der Welle
h der Kurbel e mittels Zahnräder Z, Z2, Z, angetriebene sich im Kreise
drehende Kurbel o angewandt, die das obere Ende der Schwinge d mittels einer Gleitführung
fit finit Anschlag r angreift. Der Bewegungsvorgang ist für den Arbeitsweg der gleiche
wie der zu Fig. 7 beschriebene. Auch hier ist die Vertikalerhebung des Fahrzeugrahmens
a, wenn nicht gleich Null, so doch sehr gering. Auf dem Rückweg im Leergang erfolgt
eine Hebung der Kufe gleich dem Kurbelradius. Die beiden nebeneinander arbeitenden
Kurbelschleifen I und II (strichpunktiert) sind hier um einen Kurbelwinkel von f8o°
gegeneinander versetzt, unter Verzicht auf den beschleunigten Rücklauf, da hier
rechtzeitige
Stützung des Fahrzeuges auch bei nur zwei Kufen und geringster Vertikalbewegung
des Fahrzeuges erfolgt. . Wie aus Fig.8 ersichtlich, sind bei gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit
der Kurbel e die für den Schreitweg s sich ergebenden Horizontalgeschwindigkeiten
v konstant, was einen weiteren Vorteil dieses Antriebes bedeutet.In Fig. 8, instead of the swinging arm, a crank o driven in a circle, driven by the shaft h of the crank e by means of gears Z, Z2, Z, is used, which engages the upper end of the rocker d by means of a sliding guide fit finite stop r. The movement process for the work path is the same as that described for FIG. 7. Here, too, the vertical elevation of the vehicle frame a is very small, if not zero. On the way back in idle gear, the runner is lifted equal to the crank radius. The two side-by-side crank loops I and II (dash-dotted) are offset from one another by a crank angle of f80 °, dispensing with the accelerated return, since the vehicle is supported in good time even with only two runners and the slightest vertical movement of the vehicle. . As can be seen from FIG. 8, if the angular speed of the crank e is constant, the horizontal speeds v resulting for the walking distance s are constant, which means a further advantage of this drive.