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Antrieb für Kraftübertragung. Die vorliegende Erfindung betrifft einen
Antrieb für Kraftübertragung zur Erzielung verschiedener Geschwindigkeiten und Wechselbewegungen
einer treibenden Welle unter Verwendung eines schlittenartig geführten verstellbaren
Kurbelzapfens nebst einem auf demselben gelagerten Antrieb, welcher durch zwischengeschaltete
Stangen betätigt und eine zum Weiterantrieb dienende Welle mit Kreuzgelenkkupplungen
Verwendung findet.
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Der Zweck dieser Erfindung ist es, daß mit einer Antriebswelle, welche
mit nur einer Tourenzahl dreht, mittels einer auf derselben gelagerten Vorrichtung
die Geschwindigkeit von Null aufwärts bis zu einem Höchstmaß gesteigert werden kann,
wobei die erhaltenen Geschwindigkeiten direkt an und in der Richtung der Antriebswelle
oder auch durch Anwendung vonzwischengeschaltetenStangen auf eine zweite anzutreibende
Welle übertragen werden können.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß zur Erzielung verschiedener
Geschwindigkeiten und Wechselbewegungen einer Antriebswelle ein auf einem verstellbaren
Kurbelzapfen lose drehbar gelagertes Schaltwerk dient, welches seinen Antrieb durch
umsteuerbare Klemmrollen und durch Stangen erhält, die auf einer Seite an festgelagerten
Punkten drehbar gehalten sind und auf der andern Seite an den auf dem verstellbaren
Kurbelzapfen gelagerten Schaltwerke angreifen. Hierdurch werden die kreislaufenden
Bewegungen der Schaltwerke aufgehalten und in Drehungen versetzt, so daß durch das
Verstellen des Kurbelzapfens die Geschwindigkeitsänderung direkt auf demselben vorgenommen
wird, wobei der _ Weiterantrieb von der Nabe des Schaltwerkes aus erfolgt, oder
auch durch Zwischenschaltung von auf dem verstellbaren Kurbelzapfen gelagerten Stangen,
welche mit der anderen Seite an Schaltwerken einer anzutreibenden Welle angreifen.
In den Zeichnungen ist die Erfindung schematisch dargestellt.
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Abb. z zeigt einen verstellbaren Kurbelzapfen in Nullstellung und
ein auf diesem gelagertes Treibwerk.
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Abb. g zeigt den verstellbaren Kurbelzapfen in äußerster Hubstellung
mit den angekuppelten Wellen.
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Abb. q. zeigt die Gegengewichte in äußerster Hubstellung.
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Abb. 5 zeigt die Schlittenführung des Kurbelzapfens und Befestigung
der Gegengewichte. Abb, 6 zeigt einen verstellbaren Kurbelzapfenantrieb mit dem
Treibwerk auf einer anzutreibenden Welle.
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Abb, 2 zeigt die Vorderansicht des Treibwerkes.
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In Abb. = ist a eine Welle, welche bei b als Schlittenführung
ausgebildet ist, in welcher sich ein Schlitten c, an dem ein Kurbelzapfen d angebracht
ist, bewegt. An dem Schlitten c sind Schaltstutzen e und f angebracht, welche an
den Enden mit Rollen g und h ausgerüstet sind. Ferner sitzt auf der Welle a eine
Schaltmuffe i, welche sich auf einem Keil lose verschieben kann und mit zwei schräg
stehenden parallet zueinander stehenden Gleitbahnen k und l ausgerüstet ist und
zum Verstellen des Schlittens c und somit auch des Kurbelzapfens d dienen. Auf dem
Kurbelzapfen d lagert drehbar eine Hülse m, mit welcher ein Treibrad n fest
verbunden ist. Dieses Treibrad n wird, um einen gleichmäßigen Gang zu bekommen,
durch vier Schaltklemmen Abb. 2 angetrieben. Diese Schaltklemmen bestehen aus denRolleno,
greifen am äußeren Rande des Treibrades n an, am Inneren greifen Rollen q an, welche
auch durch Gleitbacken ersetzt werden können. Die Rollen o und q sind durch
Laschen v verbunden und werden durch Gabelhebel s, welche von der Hülse m
drehbar gehalten werden, geführt. Auf dem Bolzen t sitzen Regulierscheiben
u,
welche mit vorspringenden Nasen z und
z' versehen sind, welche zum Einstellen für Vor-und Rückwärtsgang dienen.
An den Bolzen t sind ferner noch Stangen r gabelförmig und drehbar angekuppelt,
die anderen Enden dieser Stangen y sind an festgelagerten Punkten w drehbar gehalten.
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Abb. 3 zeigt den verstellbaren Kurbelzapfen in äußerster Hubstellung.
Die auf diesem lose drehend sitzende Hülse m ist beiz mit einem Kreuzgelenk versehen,
an welches eine hohle Welle y' angeschlossen ist, am anderen Ende dieser hohlen
Welle y' ist wiederum ein Kreuzgelenk x' angeschlossen, an welches ein gelagerter
Wellenstumpf z" angekuppelt ist, von welchem der Weiterantrieb erfolgt.
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Zum Ausgleich des einseitigen Gewichtes, verursacht durch das Verstellen
des Kurbelzapfens d, dienen zwei Gegengewichte p und p' in Abb. q., welche mit dem
Schlitten c, welcher gleichzeitig als Zahnstange ausgebildet ist, betätigt werden.
Diese zwei Gewichte p und welche auf einer Seite als Zahnräder ausgebildet sind
und in den Kurbelzapfenschlitten c eingreifen, sind bei i' und
i" in der Schlittenführung b drebar gelagert. Bei der in Abb. q. gezeichneten
größten Hubstellung sind die Gewichte p und p' in der äußersten Stellung. Wird die
Hubstellung verringert, d. h. wird der Schlitten c und mit diesem der Kurbelzapfend
nebst dem daraufgelagerten Treibwerk der Wellenmitte a näher geschaltet, so verstellen
sich die Gewichte p und P' näher der Wellenmitte a zu, somit ist das einseitige
Gewicht in jeder Kurbelzapfenstellung stets ausgeglichen.
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In Abb. 5 ist die Schlittenführung b und der Kurbelzapfenschlitten
c nebst der Gewichtsbefestigung ersichtlich.
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Abb. 6 zeigt einen Antrieb mit verstellbarem Kurbelzapfen d", welcher
von einer Welle aus angetrieben wird. Dieser verstellbare Kurbelzapfenantrieb ist
genau derselbe wie der in Abb. r gezeichnete, mit dem Unterschied, daß das Treibrad
n hier auf der anzutreibenden Welle a" sitzt und nur zwei Schaltklemmen hat. Auf
dem Kurbelzapfen d" lagert drehbar eine Stange v', an welcher -bei h' eine zweite
Stange v" scharnierartig angekuppelt .ist, das andere Ende der Stange v' ist an
einer Schaltklemmet' scharnierartig befestigt, die Stange v" ist an einer Schaltklemme
t" wiederum scharnierartig angekuppelt. Auf einer anzutreibenden Welle a" sitzt
ein mit dieser fest verbundenes Treibrad n, welches durch Rollen o und
q den Antrieb erhält.
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Die Arbeitsweise des Antriebes Abb. x, 2 und 3 ist folgende Angenommen,
die rotierende Welle a Abb. r dreht in Pfeilrichtung, da in dieser Stellung die
Kurbelzapfenmitte genau mit der Mitte der Welle a übereinstimmt, so dreht der Kurbelzapfen
d lose in der Hülsem. Wird die auf der rotierenden Welle a sitzende Schaltmuffe
i in der angezeigten Pfeilrichtung verschoben, so drückt die Gleitbahn
l auf die Rolle g, somit kommt der Kurbelzapfenschlitten c und mit
diesem der Kurbelzapfen d aus der Wellenmitte a;
dadurch entstehen
Schwingungen, welche sich kreisförmig um den Mittelpunkt der Welle a bewegen. Diese
Bewegungen macht das auf dem Kurbelzapfen sitzende Treibwerk mit.
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Wird der Kurbelzapfen d Abb. 2 durch die Welle a in Pfeilrichtung
(nach links) gedreht, so klemmen sich die Schaltklemmen, die von den Stangen y und
y' gehalten werden am Treibrad n fest, die andern beiden Schaltklemmen, welche von
den Stangen y " und y"' gehalten werden, gehen lose zurück. Hat der Kurbelzapfen
d die in Abb. 2 eingezeichnete Mittellinie der Welle a erreicht, so wird die Schaltklemme
der Stange y' lose und geht zurück, und die Stange x" wird fest und nimmt das Treibrad
mit. Dieses geht folgendermaßen Angenommen, der Kurbelzapfen Abb. 2 dreht in Pfeilrichtung
und nimmt das auf dessen Zapfen d gelagerte Treibrad n mit, also nach
links in der angegebenen Pfeilrichtung, so klemmt sich die Schaltklemme durch die
bei w festgelagerte Stange y fest. Da das Treibrad n durch die Bewegung des
Kurbelzapfens d sich immer weiter von dem Punkt w entfernt, erhält das Treibrad
n eine Drehung, und zwar nach rechts, in umgekehrter Pfeilrichtung (angenommen Vorwärtsgang).
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Werden die Nasen z der Regulierscheiben u
gewechselt,
so daß die Nasen z durch Drehen der Regulierscheiben u aus- und die andern z' eingeschaltet
werden, so können sich die Schaltklemmen nicht mehr nach der Seite zu festsetzen,
auf der die Nasen z' zwischen den Gabelhebel s sitzen, d. h. die Schaltklemmen können
sich nur nach der andern Seite zu festklemmen. Der Unterschied in der Arbeitsweise
ist der, daß die Schaltklemmen, die bei der vorherigen Erklärung als lose zurückgehend
angegeben wurden, sich jetzt festklemmen und mitnehmen, und die andern, die als
festklemmend angegeben wurden, gehen jetzt lose zurück, somit wird das Treibrad
nach links, also mit der Pfeilrichtung gedreht; wobei die Stangen y, y', y", y"'
drücken müssen (Rückwärtsgang).
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Wird der Kurbelzapfen d über die Mitte der Welle a geschaltet, so
ist keine Bewegung des Kurbelzapfens vorhanden, und die Schaltklemmen können sich
nicht festsetzen, somit ist eine Ausschaltung erzielt.
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Durch die Drehung des Treibrades n wird die mit demselben fest verbundene
Hülse m mitgedreht. Diese Drehungen werden auf eine Hohlwelle y (Abb. 3), welche
an der Hülse m mittels eines Kreuzgelenkes x angekuppelt ist,
übertragen
und einem gelagerten Wellenstumpf, welcher bei x' wieder mit einem Kreuzgelenk versehen
ist, übergeben, vun dem der Weiterantrieb erfolgt (z. B. bei Automobilen an der
Hinterachse, bei Bo - ten von x' ab an der Schraubenwelle).
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Die Arbeitsweise den Antriebes in Abb. 6 ist folgende: Eine rotierende
Welle a' ist mit einem verstellbaren Kurbelzapfen d" ausgerüstet, auf welchen eine
Treibstange v' drehbar gelagert ist. An dieser Stange ist bei h' eine zweite Stange
v" angekuppelt, das andere Ende der Stange v" ist an einer Schaltklemme
t"
drehbar angekuppelt, die Stange v' greift wiederum drehbar an einer Schaltklemme
t' an. Bewegt sich der Kurbelzapfen d" in der angegebenen Pfeilrichtung (nach rechts)
so drückt die Stange v' auf die Schaltklemme t' und nimmt das mit
der Welle a" fest verbundene Treibrad it in Pfeilrichtung mit, die andere Stange
v", welche denselben Weg und Richtung mitmacht, drückt die Schaltklemme t" lose
mit, weil die zwischen dem Gabelhebel s und den Rollenlaschen v sitzende
Nase z ein Festklemmen nicht zuläßt.
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Durch die Bewegung der Stange v' wird das Treibrad zt mit der Welle
a" so lange gedreht, bis der Kurbelzapfen sich um 18o° gedreht hat, somit hat sich
die Welle um go ° gedreht. Da der Kurbelzapfen jetzt den Weg nach links antritt,
so klemmt sich die Schaltklemme t" fest und nimmt die Welle a" wieder um go ° mit
(in Pfeilrichtung) und so wechseln diese gegenseitig. Es ist somit stets eine Schaltklemme
an der Kraftübertragung beteiligt.
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Werden die Regulierscheiben u verdreht, so daß die Nasen z auf die
andere Seite zwischen die Gabelhebel s gebracht werden, so wird eine umgekehrte
Drehrichtung erzielt.
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Wird der verstellbare Kurbelzapfen d" in der Wellenmitte a' geschaltet,
so ist eine Ausschaltung erzielt.