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Selbsttätig einstellbares Schaltwerksgetriebe mit zwei oder mehreren
gegeneinander drehbaren Exzentern, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Die Erfindung
betrifft ein selbsttätig einstellbares Schaltwerksgetriebe mit zwei oder mehreren
gegeneinander drehbaren Exzentern, das insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmt
ist, aber auch bei anderen-Fahrzeugen Verwendung finden kann. Von den bekannten
Ausführungsformen solcher Getriebe unterscheidet sich das Schaltwerksgetriebe nach
der Erfindung dadurch, daß die Exzenter in- und aufeinander angeordnet und durch
eine Feder gekuppelt sind. Als Feder kann vorzugsweise eine Spiralfeder vorgesehen
sein.
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Diese Anordnung weist vor allem den Vorteil auf, daß sich eine einfache
gedrängte und geschlossene Bauart für das Schaltwerksgetriebe ergibt, was insbesondere
für Kraftfahrzeuge von Bedeutung ist, wo der Raum sehr beschränkt ist und für alle
Teile eine möglichst einfache Ausführung verlangt wird. Ferner wird ein rasches
und sofortiges Ansprechen des Getriebes erreicht, das außerdem, vollkommen selbsttätig
wirkt. Auch wird eine schnelle und elastische Kraft-Übertragung erzielt, die das
Fahren angenehm gestaltet und den Antriebsmotor sowie die Getriebeteile schont.
Die selbsttätige Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit an den jeweiligen Fahrwiderstand
erfolgt stoßfrei und augenblicklich sowohl beim Anfahren und auf ebener Strecke
als auch bei Steigungen, ohne daß der -Antriebsmotor seine normale Drehzahl zu ändern
braucht.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Getriebes nach
der Erfindung zur Darstellung gebracht.
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Die Abb. r bis .i zeigen eine erste Ausführungsform des neuen Getriebes.
Auf den Exzentern ei bzw. e. der Antriebswelle A
sind die beiden Exzenter
B, bzw. BZ drehbar gelagert und durch die Spiralfedern f, bzw. f.. damit elastisch
gekuppelt. Auf der Welle A ist ferner der Kupplungsschlitten C drehbar gelagert,
welcher die beiden Exzenter B,, und B., durch Vermittlung der Bolzen d, bzw: d;
und der Steine b, bzw. b. in seinen Führungen c, bzw. c_ derart sichert, daß ihre
gegenseitige Lage zueinander stets 18o° ist.
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Durch die Exzenterstangen E, und E, und durch Zwischenschaltung der
Kreuzköpfe D, und D, wird die dem jeweiligen resultierenden Hebelarm der Exzentergetriebe
entsprechende Bewegung auf ein Klinkengetriebe übertragen, welches auf der angetriebenen
Welle F angeordnet ist. Dieses Klinkengetriebe ist so eingerichtet, daß je nach
der unteren oder oberen Lage des Umsteuerhebels I beim gleichen Drehsinn der Antriebswelle
A die getriebene Welle F in der einen oder anderen Drehrichtung mitgenommen wird,
während bei der Mittellage des Umgteu,erhebels T kein Antrieb auf die Welle F erfolgt,
d. h. die Antriebswelle bzw. der Antriebsmotor leer läuft. Die Klinkenzähne der
Räder G, und G, sind für die eine Drehrichtung der Welle F bestimmt, während die
Klinkenzähne der Räder H, und H_ entgegengesetzt gerichtet und für die andere Drehrichtung
der Welle F dienen.
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Die Klinken g, und g2 arbeiten mit den Rädern G, und G= zusammen,
während die Klinken h, und k; mit den Rädern H, und H= in Eingriff sind. An Stelle
der paarweisen Klinkenräder G, und G"bzw. G, und H, kann auch je ein Klinkenrad
mit symmetrisch ausgebildeten Zähnen verwendet werden. Die Klinken lt, und g, bzw.
lz. und g,, kommen dann in eine Flucht zu liegen und die Bauart wird noch einfacher.
- Ebenso können die Kreuzköpfe durch Schwinghebel ersetzt werden. Das Getriebe läßt
sich auch für den Antrieb von zwei oder mehreren Wellen in entsprechender Weise
ausbilden.
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Abb. 5 bis 7 stellen eine zweite Ausführungsform eines selbsttätigen
Getriebes nach der Erfindung dar. Das auf der Antriebswelle A sitzende Exzenter
ist mit dem auf e drehbar gelagerten Exzenter B durch die Feder f gekuppelt.
Auf dem Exzenter B
sitzt lose das Klinkenrad C. Dieses Klinkenrad C ist mittels
eines nach Art der bekannten Oldhams-Kupplung zwischengeschalteten Ringes F derart
mit dem Deckel G zwangläufig verbunden, daß es nur die exzentrischen Kreisbewegungen
des Exzenters B ausführen kann, d. h. jeder Punkt des Klinkenrades beschreibt bei
jeder Umdrehung der Antriebswelle A einen Kreis von der Größe des jeweiligen resultierenden
Exzenterkreises. Dabei werden durch die Klinkenzähne des Rades C die in einem Gehäuse
H
angeordneten Klinken J der Reihe nach vorwärts geschoben, wodurch
die angetriebene Welle K in Drehung versetzt wird.
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In Ab b. ; ist die Antriebswelle ,4 gegenüber der Lage gemäß Abb.
5 unter der Annahme eines entsprechend großen Widerstandes an der angetriebenen
Welle, um i8o° verdreht gezeichnet, wodurch der resultierende Exzenterradius von
der Größer in Abb. 5 auf die Größe C in Abb. ; zusammengeschrumpft ist. Der Schaltweg
für eine Umdrehung der Antriebswelle ist daher entsprechend kleiner als in Abb.
5, d. h. die Antriebswelle hat gemäß AM. 7 eine größere Anzahl Umdrehungen
zu machen als gemäß Abb. 5 in bezug auf je eine Umdrehung der angetriebenen Welle.
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In den Abb.8 bis io ist eine dritte Ausführungsform des Getriebes
nach der Erfindung dargestellt. An Stelle der beiden mittels Feder gekuppelten Exzenter
ist hier eine Kurbel.-1 mittels der Feder B mit der Gegenkurbel C gekuppelt. Die
Gegenkurbel C ist um ;dien in der Kurbel .A festsitzenden Zapfen I_) schwenkbar.
An dem Zapfen E der Gegenkurbel C greifen die Schubstangen G1 und G_ an, welche
mittels der Klinken I#'1 und F, abwechselnd das Sperrad H
in Bewegung
setzen. Zur Vermeidung von Stößen ist das Sperrklinkenrad mittels der Federn J und
des Mitnehmers K mit der angetriebenen Welle L verbunden.
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Das Getrebe der Abb.8 bis io wirkt in der Weise, daß die Feder B die
Gegenkurbel C um den Zapfen D dreht, so daß - der Zapfen E von dem Drehmittelpunkt
der Antriebswelle in unbelastetem Zustande des Getriebes eine bestimmte Höchstentfernung
e hat. Wird das Getriebe durch die Antriebswelle :11 bei unbelasteter Welle L angetrieben,
so dreht sich der Zapfen E um die Welle II auf einen Kreis mit dem Radius e. Infolge
der diesem Radius e entsprechenden großen Schwingbewegung der Klinken F1 und F._,
wird die Welle I. von dem Klinkenrad H derart in Umdrehungen versetzt, daß ihre
Drehzahl dem kleinsten Untersetzungsverhältnis des Getriebes entspricht.
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Greift nun an der angetriebenen Welle ein Widerstandsmoment von beispielsweise
zunehmender Größe an, so wird durch Vermittelung der Klinken F, und F., und der
Schubstangen G1 und G., die Feäer B entsprechend dem jeweiligen Widerstandsinoment
zusammengepreßt. Dadurch wird die Kurbel C um ihren Zapfen h gedreht, wodurch der
Radius e sich verkleinert. Hierdurch wird nun die Schwingbewegung der
1
Schubstangen G1 und G., und der Klinken F1 und F'' kleiner,
d. h. die angetriebene Welle dreht sich im Verhältnis zur antreibenden Welle entsprechend
langsamer als bei unbelastetem Getriebe. Das Untersetzungsverhältnis hat sich also
selbsttätig vergrößert.
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Die Untersetzungsgetriebe mit den mittels Feder gekuppelten Exzentern
besitzen noch einen weiteren Vorteil, der insbesondere für das erforderliche Langsamfahren
in der Stadt und bei Kurven von wesentlicher Bedeutung ist. Zweckmäßig wird die
Vorspannung der Kupplungsfeder so gewählt, daß bei der normalen Drehzahl der Antriebsmaschine
beim Fahren auf der ebenen Straße die beiden Exzenter so stehen, daß der höchstmögliche
resultierende Exzenterradius, d. h. daß die kleinste Übersetzung wirksam ist, das
Fahrzeug also seine größte Geschwindigkeit erreicht. Soll nun mit kleineren Geschwindigkeiten
gefahren werden, so läßt sich dies einesteils mit der Verringerung der Drehzahl
und der Leistung der Antriebsmaschine bis zu einem bestimmten Grade und andererseits
auch noch in weitgehendstem Maße dadurch erreichen, daß man den beiden Exzentern
Bewegungsfreiheit zueinander nach rückwärts gibt, derart, claß bei kleinem Antriebsmoment
von seiten der Antriebswelle die beiden Exzenter sich unter Ausnutzung der Federv
orspannung nach rückwärts zueinander verstellen, wodurch das Untersetzungsverhältnis
ebenfalls vergrößert wird und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges sich entsprechend
verlangsamt.
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Selbstverständlich erschöpfen die dargestellten Beispiele nicht sämtliche
Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung. So ist z. B. denkbar, an Stelle der Kupplungsfeder
die jeweilige gegenseitige Lage der beiden Exzenter von Hand einzustellen. Ferner
können die in der Zeichnung veranschaulichten Getriebe ohne Schwierigkeiten auch
als Doppelanordnungen oder auch mit Rückwärtsgang und Freilauf ausgebildet werden.