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Getriebe für veränderliche Geschwindigkeiten. Die Erfindung bezieht
sich auf diejenige Art veränderlicher Getriebe für die Cbertragung von Drehbewegungen
von einem Maschinenteil auf einen anderen, bei welcher mit dem angetriebenen Maschinenteil
ein Schaltrad o. dgl. fest verbunden ist, das durch derart mit dem antreibenden
Maschinenteil verbundene Schaltklinken o. dgl. antreibbar ist, daß bei Verstellung
der Drehachse des angetriebenen Maschinenteils exzentrisch zum antreibenden Maschinenteil
Geschwindigkeitsänderungen des angetriebenen Maschinenteils von beliebig kleinen
Abstufungen erzeugt werden können. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei solche Getrieben
infolge der praktisch auftretenden Notwendigkeit im Vergleich zu der Länge des angetriebenen
Hebels verhältnismäßig kurze Glieder zu benutzen und der infolgedessen auftretenden
veränderlichen Schräglage des Gliedes bei verschiedenen Winkelstellungen des Antriebshebels
die Winkelgeschwindigkeit der Klinken, besonders bei höheren Getriebegeschwindigkeiten,
sich in beträchtlichem Maße innerhalb des Berührungsbogens ändert. Bei langsam laufenden
Getrieben besteht die Wirkung in der Praxis in einer beträchtlichen Änderung der
Winkelgeschwindigkeit der getriebenen Welle, wobei in einigen Perioden eine Umkehrung
der vorwärts treibenden Kraft eintreten kann. Bei schnellaufenden Getrieben mit
hohem Moment oder zum Antrieb anderer Einheitlen mit hohem Moment können schwere
und sehr veränderliche Beanspruchungen im Mechanismus auftreten, welche von einer
interrrrittierenden Treibewirkung begleitet sind, die eine beträchtliche Abnutzung
der treibenden Flächen erzeugt.
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Um die veränderliche Schräglage des verhältnismäßig kurzen Gliedes
auszugleichen und innerhalb der Grenzen des Mechanismus für irgendeine besondere
Getri3begeschwindigkeit zu bewirken, daß die Winkelgeschwindigkeit der angetriebenen
Wellen und die auf diese Wellen wirkenden Drehungsbeanspruchungen während des ganzen
Berührungsbogens konstant sind, wird es so eingerichtet, daß der Kurbelzapfen des
Antriebshebels veranlaßt wird, einen ellipsenförmigen Weg zu beschreiben und nicht,
wie bisher (ausgenommen in einem unten erwähnten besonderen Fall)., einen kreisförmigen.
Es kann auch ein geteiltes Glied benutzt werden, welches an einem Punkte seiner
Länge schwingbar ist und bewirkt, daß der Kurbelzapfen eine Ellipse beschreibt.
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In jedem Falle .sind die Größenverhältnisse der Ellipse und ihre Anordnung
hinsichtlich des Drehpunktes der Antriebsachse nicht konstant, sondern sie müssen
für jedes besondere Geschwindigkeitsverhältnis geändert werden. Z. B. wenn das Geschwindigkeitsverhältnis
des
Getriebes sich wie i : i verhält, muß .der Weg des Kurbelzapfens eiii Kreis sein.
(Bekanntlich ist ein Kreis mathematisch eine besondere Form der Ellipse.) Bei Vergrößerung
des Geschwindigkeitsverhältnisses vergrößert sich auch das Verhältnis der großen
zur kleinen Achse der Ellipse, und zwar zuerst schnell bis zu einem Maximiun, worauf
es sich langsamer bis zur Kreisform verkleinert. Die Winkelstellung der Achsen der
Ellipsen in bezug auf die Vertikale für verschiedene Geschwindigkeiten muß ebenfalls
verändert werden, ebenso wie die Lage des Mittelpunktes der Ellipse mit Bezug auf
die Mitte der Antriebsachse.
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Gemäß der Erfindung ist das angetriebene Glied beim Antriebe gezwungen,
eine im wesentlichen gleichförmige Winkelbewegung auszuführen.
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Die Zapfen der Antriebsglieder sind während des Betriebes gezwungen,
abwechselnd je nach den Umständen sich in einer kreisförmigen oder elliptischen
Bahn zu bewegen.
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Eine Kurbel und ein Kurbelzapfen führen eine Kreisbewegung aus, und
ein Glied ist mit dem Kurbelzapfen und dem Antriebsgliede gelenkig verbunden, und
Mittel sind vorhanden, welche den Gelenkpunkt zwingen, je nach Erfordernis eine
elliptische oder kreisförmige Bahn zu beschreiben.
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Dabei ist das Verhältnis der Hauptachsen der Ellipse sowie der Exzentrizität
der Achse dieses die Ellipse erzeugenden Mechanismus mit Bezug auf die Achse der
Antriebswelke und die WinkeIstellung der Achsen des Mechanismus veränderlich.
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Das Getriebe kann entweder von Hand eingestellt werden, oder die Einstellung
@erfolgt selbsttätig, und es sind Mittel vorhanden, um eine zwaiigläufige.Kupplung
zwischen den treibenden und angetriebenen Teilen des Getriebes zu bewirken.
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Ein Umkehrgetriebe und besondere Vorrichtungen zur Bewegung der Klinken
sind vorgesehen.
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Das neue Getriebe ist auf beiliegender Zeichnung in einer beispielsweisen
Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i einen senkrechten ;Längsschnitt
durch das neue Getriebe, Abb. z einen Querschnitt nach Linie R-R der Abb. i, Abb.3
einen senkrechten Querschnitt nach Lixiie V-V der Abb. i, Abb. q. einen senfrechten
Querschnitt nach Linie Z-Z der Abb. i, Abb. 5 einen senkrechten Querschnitt nach
Linie X-X der Abb. i, Abb..6 einen senkrechten Querschnitt nach Linie S-S der Abb.
i, Abb. 7 einen senkrechten Querschnitt nach Linie Y-Y der Abb. i, Abb. 8 einen
senkrechten Querschnitt nach Linie W-W der Abb. i, Abb.9 einen senkrechten Querschnitt
des Gliedes nach Linie Q-Q der Abb. i, Abb. io einen senkrechten Querschnitt einer
Ausführungsform des Elhpsenlenkers, Abb. i i eine Endansicht .einer Ausführungsform
der Übertragungsvorrichtung, Abb. 12 eine Seitenansicht, welche der Abb. i i entspricht,
Abb. 13 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Ausführungsform, bei welcher
eine annähernde Ausgleichung vorhanden ist, Abb. i q. einen senkrechten Querschnitt
dieser Einrichtung im Schnitt nach Linie A-A in Abb. 13; Abb. 15 ist ein
senkrechter Schnitt der Einlichtung nach Linie B-B in Abb. 13; Abb.16 und 17 sind
geschnittene Teilansichten; Abb.18 ist ein senkrechter Querschnitt nach Linie C-C
der Abb. 13; Abb.19 ist ein senkrechter Querschnitt nach Linie D-D der Abb. 13;
Abb.2o ist ein senkrechter Querschnitt nach Linie E-E der Abb. 13.
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In den Abb. i bis 9 ist .eine Ausführungsform eines vollständigen
Getriebes für den Antrieb eines Automobils veranschaulicht. Das Getriebe enthält.
folgende Hauptbestandteile, welche nacheinander beschrieben werden sollen i. die
Universalkupplung, 2. den Ellipsenlenker, 3. die zur Wiederholung der Bewegung des
Hauptkurbelzapfens dienende üb.ertragungsvorrichtung, q.. das Geschwindigkeitsveränderungsg.etri.ebe,
5. den Bewegungsmechanismus für die Klinken, 6. das Umkehrgetriebe, 7. die selbsttätige
I,'-raftsteuervo#rrichtung. Dieses Beispiel versteht sich für den Fall, daß der
Kurbelzapfen des treibenden Hebels gezwungen ist, sich in einer Ellipsen- oder Kreisbahn
zu bewegen.
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Die Universalkupplung kann von irgendeiner bekannten Einrichtung sein,
wie beispielsweise die sogenannte Oldham-Kupplung, welche eine parallele Verstellung
der Achse des Ellipsenerzeugers in irgendeiner Richtung mit Bezug auf die Achse
der Antriebswelle gestattet. 2 stellt die Antriebswelle und 3 die damit gekuppelte
Welle dar.
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Der Ellipsenlenker besteht aus drei Gliedern, von denen das Glied
¢ gleitend auf Stifte 9 in einem Rahmen 5 angebracht ist, der .entweder geradlinig
in einer Ebene im rechten Winkel zur. Achse des Getriebes oder, wie dargestellt,
in :einer Ebene im rechten Winkel zur Achse des Getriebes um einen
Mittelpunkt
schwingbar ist, der exzentrisch zum Mittelpunkt der treibenden Welle 2 liegt (Abb.
i biss 5).
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Der Rahmen _5 ist drehbar in einem Gehäuse 6 angebracht. Letzteres
wird durch eine Schnecke ; bewegt, welche in einem gezahnten Teil des Gehäuses 6
eingreift (Abb. q.).
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Der Ring 8 des Ellipsenlenkers gleitet auf Stifte io des Rahmens in
solcher Weise, daß er in derselben Ebene wie das erste Glied, jedoch in senkrechter
Richtung zu derjenigen des Gliedes q., beweglich ist. Die Bewegungsrichtungen dieser
beiden verschiebbaren Glieder 4. und B im Rahmen 5 bilden die beiden Achsen der
Ellipse (Abb. i bis 3).
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Die beiden verschiebbaren Glieder 4 und 8 sind miteinander mittels
eines Kurbelzapfens oder eines Exzenters i i gekuppelt, welches von dem Glied ,4.
innerhalb des Gliedes 8 getragen wird und mittels einer antreibenden Hülse 12, die
starr mit der Welle 3 verbunden ist, gedreht wird. Dieser Antrieb wird durch radiale
Finger i ia bewirkt, welche nach innen von dem Exzenter i i hervorstehen und in
Schlitze der Hülse 12 greifen. Diese Finger gehen ebenfalls durch Längsschlitze,
welche in dem Gliede 15 angeordnet sind, wie weiter unten beschrieben.
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Der Hub des Exzenters i i kann zugleich mit den Getriebsänderungen
durch irgendwelche geeignete Mittel, und zwar zweckmäßig durch ein Exzenter oder
eine doppelwirkende Hubscheibe, geändert werden. Das Glied 15 bildet solch ein Exzenter,
welches in nach innen vorstehende Stifte 13, 1 4. des Exzenters i i greift. Dieses
Glied 15 ist drehbar in dem vorspringenden Teile des Gliedes ¢ angeordnet und während
des Hubes und der Drehung dieses Gliedes 4. mittels einer besonderen Form von Differentialgetriebe
winklig verstellbar, welches so gekuppelt ist, daß es gleichzeitig mit der Verstellung
des Rahmens 6 wirkt.
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Dieses Differentialgetriebe besitzt ein Sonnenrad 17, welches starr
an der Welle .3 befestigt ist, Planetenräder 18 und i9, welche mit dem Sonnenrad
in Inneneingriff stehen und außerdem mit den Innenzähnen in Eingriff stehen, welche
in dem Hülsenteil des Gliedes q. vorhanden sind (Abb. i und q.).
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Die die Planetenräder 18, 19 tragenden Spindeln sind in einem losen
Käfig angeordnet und tragen ebenfalls zwei weitere Planetenräder 20 und 21. Diese
letzteren stehen 4 innen mit der Außenverzahnung des Gliedes 22 in Eingriff und
greifen außen in die Innenverzahnung des Ringes 23. Das Glied 22 ist mit dem Gliede
15 durch Keil fest verbunden, und der Ring 23 besitzt ebenfalls eine Außenverzahnung,
welche mit der Zahnstange 24. in Eingriff steht. Diese Zahnstange trägt einen Kreuzkopf
25, welcher einen Gleitblock 27 bei einem Stift 26 (Abb. 4.) umgreift, der starr
an dem stationären Getriebegehäuse sitzt. Die Zahnstange kann innerhalb des sie
führenden Gliedes q. hin und her bewegt werden. Die Gleitflächen des Kreuzkopfes
sind parallel zu den Stiften 9 angeordnet, wodurch die Hinundherbewegung des Gliedes
4. keine Drehung des Ringes 23 verursacht. Ein Schwingen des Rahmens 5 während der
Getriebeänderung bewirkt jedoch, daß die Zahnstange 24. sich in ihrer Führung im
Gliede q. bewegt und so eine teilweise Drehung des Ringes 23 herbeiführt, wodurch
die Phase des Gliedes 15 mit Bezug auf die Welle 3 vorgeschoben oder verzögert wird.
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Die Welle 3 ist drehbar in einem Lager des hin und her gehenden Gliedes
q. angeordnet, und die Hülse 12 trägt an ihrem entfernteren Ende im rechten Winkel
zur Achse und in der Drehebene eine radiale Kurbel 16. Diese ist an der Hülse 12
in einer gegen Drehung gesicherten Weise befestigt.
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Diese Kurbel 16 beschreibt infolge der harmonischen, durch die beiden
gleitenden Glieder q., 8 bewirkten, der Drehbewegung des dritten Gliedes (Hülse
i2) übergelagerten Bewegung entweder einen Kreis oder eine Reihe von Ellipsen von
einem Achsenverhältnis, das unter der Einwirkung der weiter unten beschriebenen
Einrichtung veränderlich ist.
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Der Rahmen 5 des Ellipsenerzeugers besitzt außer der bereits beschriebenen
Fähigkeit der kurvenförmigen Bewegung in einer im rechten Winkel zur Achse liegenden
Ebene durch die exzentrische Schwingbewegung seines Gehäuses 6 auch noch die Fähigkeit
der Winkelbewegung um seine eigene Achse in der gleichen Ebene, um eine Einstellbarkeit
der Winkellage der Achsen der Ellipse zu ermöglichen. Diese Bewegung kann in einer
Form mittels eines Stiftes oder einer Rolle 321 (Abb. q.) beeinfiußt werden, die
in dem Getriebegehäuse befestigt ist und in einen geeignet gestalteten Schlitz 331
des Rahmens 5 greift, so daß für jede gegebene .Verstellung des Gehäuses 6 die richtige
Winkeleinstellung des Rahmens 5 gleichzeitig erfolgt.
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Der Rahmen 5 des Ellipsenerzeugers ist in dem Gehäuse 6 drehbar angeordnet,
das seinerseits exzentrisch auf dem G.etriebegehäu:se getragen wird, so daß für
irgendeine Einsteilung des Geschwindigkeitsverhältnisses die entsprechenden Vertikal-
und Horizontalverschiebungen ;des Ellipsenmittelpunktes gleichzeitig erfolgen und
einzeln für diese Einstellung geeignet sind. Die Kurbel 16 besitzt
einen
radialen Schieber 29, in welchem sich ein Gleitstück 3o be-findet, Idas den Hauptkurbelzapfen
31 trägt. Der Hub des letzteren kann mittels einer an denn Teil 15
angeordneten
Hubfläche 33 geändert werden. Letztere arbeitet mit zwei Stiften 35, 36 des Ringes
34 (Abb.3) in bekannter Weise zusammen, welcher an einem Ende mit dem Kurbelzapfen
31 verbunden ist. Die Bewegung des letzteren wird in einem zweiten Kurbelzapfen
32 mittels der weiter unten heschriebenen Übertragungseinrichtung wiederholt.
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Die zur Wiederholung der letztgenannten Bewegung dienende übertragungseinrichtung
besteht aus zwei Hülsen 37, 38, die gegeneinander um denselben Mittelpunkt schwingbar
sind.
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Die äußere Hülse 38 ist im Rahmen 5 des Ellipsenerzeugers drehbar
angeordnet, so daß sie beständig konzentrisch zur Ellipse ist und mittels eines
nach innen vorstehenden rad:ialen,: mit dem Hauptkurbelzapfen 31 mittels des Teiles
42 verbundenen Stiftes 39 . gedreht wird. In einer geeigneten Lage, am Umfang der
Hülse 38, befindet sich ein zweiter, radial nach innen herausragender Stift 40,
auf dem ein mit dem zweiten Kurbelzapfen 32 gelenkig verbundener Teil 41 gleitet.
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Die innere Hülse 37, welche- zur Aufnahme der Stifte 39 und 4o der
Hülse 38 geschlitzt ist und eine geringe Weiterverschiebung zuläßt, besitzt zwei
nach ihnen vorstehende Augen 43, 44, die mittels der Gelenke 45, 46 mit den Teilen
42 und 41 gekuppelt sind. Die Stifte 39 und 4o der Außenhülse 38 sind mit ihren
von den Enden eines Durchmessers der letzteren ausgehenden Achsen in der Weise geneigt,
daß die radiale Bewegungskomponente des Hauptkurbelzapfens 31 in der Hülse 38 die
innere Hülse 37 veranlaßt, eine Teildrehung auszuführen, und durch ihre Drehung
in dem zweiten Kurbelzapfen 32 eine in jeder Beziehung ähnliche Bewegung wie diejenige
des Hauptkurbelzapfens hervorruft. Es können mehr als ein Nebenkurbelzapfen in ähnlicher
Weise angeordnet sein.
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Diese Erfindung beruht auf der Verbindung der Universalkupplung, dem
Ellipsenlenker und der zur Wiederholung der Bewegung des Kurbelzapfens 31 dienenden
übertragungsvorrichtung und den auf jeder der für die veränderliche Geschwindigkeitserzeugung
vorhandenen Hülsen angeordneten Exzentern. Letztere dienen dazu, um mit Hilfe der
sie umgreifenden Übertragungsmittel den Antrieb von einem Haupt- und einem Hilfskurbelzapfen
des Getriebes auf die angetriebene Welle zu übertragen.
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Wie in den Abb. 1, 5, 6 dargestellt, sind zwei Hülsen 47 und 48 für
die Einrichtung zur Veränderung der Geschwindigkeit vorgesehen, von denen jede ein
Exzenter 49, 50 und an dem entgegengesetzten Ende einen Flansch (Abb. i) besitzt,
zwischen welchem und dem Exzenter das Gehäuse oder Lager angeordnet ist, welches
parallel zu den Getriebeachsen durchbohrt isst, um die Klinken 52 aufzunehmen, von
denen es an jeden Ende ein Paar trägt. Die -eine Hülse durchdringt die andere und
wird darin .drehbar gehalten. Die innere Hülse 47 ist in einer senkrecht zur Achse
stehenden Ebene geteilt, um die Montage zu erleichtern. Beide Hälften sind miteinander
bei 51 verbunden, um als Ganzes rotieren zu können (Abb. i).
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Die in einer Anzahl von acht vorgesehenen. Klinken 52 sind in vier
Paaren angeordnet, und jede hat einen halbzylindrischen Querschnitt, so, daß ein
Paar Klinken einen vollen Zylinder bilden und jede Klinke in bezug auf die andere
axial verschiebbar ist. An einem Ende jeder Klinke sind Zähme von besonderer V-Form
vorhanden. Die Zähne einer Klinke mit Bezug auf diejenigen der anderen Klinke sind
um eine halbe Zahnteilung verschoben, d. h. wenn an der Fuge zwischen ihnen eine
Klinke mit einem Zahn beginnt, so beginnt die andere mit einer Zahnlück ,e. In ähnlicher
Weise besitzen entsprechende Klinken am entgegengesetzten Ende der Hülse für die
veränderliche Geschwindigkeit Zähne, die um eine halbe Zahnteilung verschoben sind.
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Wenn der Radius, innerhalb dessen die Klinken arbeiten, in das Profil
der Exzenter 49, 5o fällt, .so gestatten geeignete kreisbogenförmige Schlitze 54
53 in dem Exzenterkörper eine gegenseitige Winkelbewegung der Klinken.
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Jedes Klinkenpaar 52 in zwei gegenüberstehenden Zylindern ist durch
ein Kniegelenk I( verbunden. Jedes Kniegelenk befindet sich in einem senkrecht zur
Achse radial verschiebbaren Kolben 56. Wenn daher ein Kolben radial in einer Richtung
bewegt wird, so werden die Klinken 52 nach außen bewegt und bei der anderen Bewegungsrichtung
der Kolben nach innen gezogen (Abb. i und 6).
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Innerhalb der Hülse 47 für das veränderliche Geschwindigkeitsgetriebe
befindet sich eine Welle 57, auf welcher zwei Scheiben 58, 59 befestigt sind (Abb.1,
5, 6). Auf der Innenseite jeder dieser Scheiben sind radiale Zähne eingeschnitten
von ähnlicher Form wie diejenigen der Klinken 52. Die gezahnten Stirnflächen, welche
durch die Hülsen 47, 48 des veränderlichen Getriebes getrennt sind, stehen sich
einander gegenüber, so daß die Zähne der Scheiben bereit sind, mit den Zähxien der
Sperrklinken 52 in Eingriff zu
kommen, wenn diese aus der Exzenterfläche
durch die Kniegelenke herausgeschoben werden.
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Aus dieser Anordnung folgt, daß, wenn bei einem besonderen Geschwindigkeitsübersetzungsverhältnis
die Zähne einer bestimmten Klinke 52 so mit Bezug auf diejenigen der entsprechenden
Scheibe 58 oder 59 liegen, daß sich beim Vorschub die Klinken mit ihren Köpfen treffen,
die Zähne der Sperrklinken am entgegengesetzten Ende des Getriebes sich in einer
Stellung befinden, bei der sie mit denjenigen ihrer entsprechenden Scheibe in vollen
Eingriff kommen, wobei die ganze Kniegelenkeinrichtung sich axial zum Getriebe so
verschiebt, daß die Zähne diese Bewegung ausführen können. Auf diese Weise wird
eine Form von Differentialeingriff erreicht, durch die für jede der Hülsen die Summe
der Eingriffstiefen aller vier Sperrklinken unter allen Umständen wenigstens zwei
vollen Tiefeneingriffen gleich sein muß.
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An dem Exzenter der Außenhülse 4.8 des veränderlichen Getriebes sitzt
ein zur Bohrung der Hülse konzentrischer Vorsprung 6o (Abb. 1 und 6). Dieser
ist drehbar in entsprechenden Lagern 61, die an einer Platte 62 des Getriebegehäuses
63 sitzen.
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Die beiden Kurbelzapfen 31, 32 sind mit den Exzentern 4.9 und
5o durch Gelenke oder Exzenterringe 6q., 65 gekuppelt.
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Durch die beschriebenen Mittel wird eine zwangläufige Kupplung zwischen
der Treibwelle 3 und der getriebenen 'Welle 57 bewirkt, und da für beide Hülsen
4,-, s8 der durch die Klinken ausgeübte Axial druck stets gleich und entgegengesetzt
ist, so tritt kein unausgeglichener Axialdruck auf, der durch nicht rotierende Teile
oder das Getriebegehäuse aufgenommen wird, und der Druck wird innerlich zwischen
den Scheiben 58 und 5c-) verteilt. Da ferner der Druck zwischen den Klinken und
Scheiben durch ein. Kniegelenk bewirkt wird,- ist die wirkende Kraft verhältnismäßig
klein, und da bei vollem Eingriff der Klinken die beiden Teile des Kniegelenks fast
geradlinig sind, so ist die Kraft, die erforderlich ist, sie in ihrer Stellung zu
halten, praktisch so klein, daß sie vernachlässigt werden kann.
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Am äußeren Ende jedes Kniegelenkko-lbens 56 ist eine Rolle 66 zum
Eingriff mit der Hubfläche des die Klinken bewegenden, weiter unten beschriebenen
'.Mechanismus angeordnet (Abb. i und 61-). Am inneren Ende der Kolben 56 befinden
sich kleine kegelförmige Vorsprünge 67, deren Zweck weiter unten in Verbindung mit
dem Klinkenantrieb beschrieben werden soll.
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Der zur Bewegung der Klinken dienende Mechanismus besteht aus einem
ringförmigen Exzenter, das konzentrisch zu den Hülsen 47, 4.8 ist und sie umschließt.
Er besitzt vier Teile 68, 69, 70, 71, von denen jeder einen mit einseitigem Innenflansch
versehenen Ring bildet (Abb. i und 6). Die vier Ringe sind teleskopartig angeordnet
(Abb. i), wobei die Flansche sich berühren, und sie können unabhängig voneinander
gedreht und in der unten beschriebenen Weise starr festgelegt werden. Der innere
Umfang aller Flansche ist so bearbeitet, daß die Hülsen mit ihren Kolben 56 für
die Kniegelenke K sich innerhalb des Exzenterringes drehen können, wobei die Rollen
66 der Kniegelenke an der Innenfläche der Exzenterflansche laufen, und die Klinken
abwechselnd mit den Treibscheiben 58, 59 in Berührung oder unter der Keilwirkung
der Klinkenzähne außer Berührung gebracht werden, wobei der größte und kleinste
Radius der zusammengesetzten Exzenterfläche so gewählt sind, daß beim Drehen der
Exzenterringe 68 bis 71 und Zusammenfallen der Exzenterflächen von größtem Radius
der richtige Bogen des Klinkeneingriffs für das höchste zu erreichende übersetzungsverhältnis
beschrieben wird. Durch eine geeignete Drehung der Exzenterringe 68, 69, 70, 71
gegeneinander kann die dem größten Exzenterradius entsprechende Fläche in ihrer
Ausdehnung bis etwa auf das Vierfache derjenigen Flächenausdehnung gesteigert werden,
die vorhanden ist, wenn die Flächen von größtem Radius zusammenfallen. Es kann somit
die Dauer des Klinkeneingriffs je nach dem gewünschten f'bersetzungsverhältnis geändert
werden.
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Das zusammengesetzte Exzenter ist in einer Platte 62 gelagert,
und die Verlängerung und Verkürzung der zusammengesetzten Exzenterfläche wird in
folgender Weise erreicht: Der innere und der äußere Exzenterring 71 bzw.
68 (Abb. i und 6.) sind mit Innenflanschen 72
bzw. 733 versehen, welche
in Nuten der, in einem Schlitz 76 verschiebbaren Gleitstücke 7-1, 7 5 greifen. Der
Schlitz 76 befindet sich in der Gabel 77, deren Schenkel die äußerste Exzenterfläche
umgreifen und die unterhalb des Schlitzes 7 6 ein zweites, in einem Schlitz 79 verschiebbares
Gleitstück 7 8 besitzt.
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Das Gleitstück 78 besitzt einen. gekrümmten Ansatz 8o, welcher in
eine derart gekrüminte Nut des Gehäuses 6 greift, daß bei seitlicher Verstellung
des Ellipsenlenkers zwecks Einstellung der Geschwindigkeit die inneren und äußeren
Ringe 71 und 68 gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung um eüien Betrag gedreht
werden, durch den eine entsprechende richtige Berührungslänge der Klinken bewirkt
wird. Von den beiden anderen Exzenterringen 7 o und 69 ist letzterer
mit
dem Außenring 68 und ersterer mit deal Innenring 71 derart gekuppelt, daß er von
dem anderen mitgenommen wird, ähnlich wie dies bei den Stäben eines Fächers der
Fall ist.
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Der dem größten Radius .entsprechende Teil der Exzenterfläche ist
so bemessen, daß, wenn die Kniegelenkrollen 66 mit ihr in Berührung sind, sich die
beiden Teile des Kniegelenks nahezu in einer Linie befinden. Der Druck zwischen
der Rolle und der Exzenterfläche, durch 'welche die Klinken in Berührung gehalten
werden, ist daher sehr klein. Das Bestreben des Kniegelenkes, zusammenzuknicken,
ist indessen groß genug, um den Klinken 52 zu gestatten, selbsttätig infolge der
Keilwirkung der Zähne außer Eingriff zu kommen, sobald die Rollen 66 den dem größten
Radius entsprechenden Teil der Exzenterfläche verlassen.
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Wenn das Getriebe für direkten Antrieb eingestellt ist (d. h. wenn
das übersetzungsverhältnis i : i ist), so, ist es erwünscht, daß keine Berührung
zwischen den Exzenterflächen und der Kniegelenkro@lle stattfindet, und dies wird
selbsttätig in folgender Weise erreicht: Wenn das LTbersetzungsverhältnis i : i
ist, so bildet der dem größten Radius entsprechende Teil der Exzenterfläche einen
Halbkreis, und jedes Klinkenpaar der einen Hülse 47, 48 ist diametral entgegengesetzt
demjenigen in der anderen Hülse.
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Wenn daher bei dieser Stellung der Hülsen 47, 48 konische Löcher 81
in diesen Hülsen gegenüber dem konischen Vorsprung 56 am Innenende des Kniegelenkkolbens
vorgesehen .sind, so ist es bei dieser Lagre unmöglich, und zwar nur bei dieser
Lage, die Kniegelenke über ihren Totpunkt zu drücken, in welcher Stellung sie durch
die Antriebskraft zwischen den Klinken und Scheiben gehalten werden.
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Um dem Kniegelenkkolben 56 einen besonderen Antrieb zu verleihen,
ist der dem größten Radius entsprechende Teil der Exzenterfläche des inneren Exzenterringes
71 an dem Ende schwingbar angeordnet (Abb.6 punktiert dargestellt), welches zuerst
durch die vorbeigehenden Rollen getroffen wird. Das andere Ende wird radial nach
innen durch eine leichte Feder in solcher Weise gedrückt, daß dieses beim Passieren
der Rolle zuerst in seine normale Lage gedrückt wird und sofort, nachdem die Rolle
vorbeigegangen ist, veranlaßt wird, über die normale hohe Exzenterfläche um einen
solchen Betrag hervorzustehen, daß eine für die Überwindung der Totpunktlage genügende
Kraft ausgeübt wird. In dem Augenblick, wo der dem größten Radius entsprechende
Teil der Exzänterfläche zum Halbkreis wird, berührt der schwingbare Flügel des Exzenterringes
71 einen kleinen Beil oder Anschlag 82, wodurch bewirkt wird, daß der Kniegelenkkolben
seinen Hub vollendet.
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Nachdem die Einstellung des Geschwindigkeitsverhältnisses geändert
ist, zwingt die gegenseitige Bewegung zwischen den Hülsen 47@ 48 die Kniegelenke,
vermöge der auf dem Kniegelenkkolben 56 befindlichen Vorsprünge 67 über die Totpunktlage
zu gehen, wodurch der Antriebsdruck zwischen den Klinken und Scheibeneine selbsttätige
Auslösung wie vorher bewirkt, wenn der dem größten Radius entsprechende Teil des
Exzenters überschritten .ist. Gleichzeitig wird die schwingbare Exzenterfläche außer
Berührung mit dem Keil oder Anschlag 82 gebracht, wodurch diese Fläche ihre unbehinderte
Lage wieder einnimmt.
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Das Umkehrgetriebe besitzt eine einfache epizyklische Zahnradübersetzung,
bestehend aus einer Hülse 83 mit einer Verzahnung und einem starr mit der Achse
57 verbundenen Zahnrad 85 und zwei oder mehreren Planetenrädern 86, welche
in das innere Rad 85 und das Zahnrad an der Hülse 83 eingreifen. Die Planetenräder
drehen sich frei auf besonderen Spindeln, die an entgegengesetzten Enden eines Durchmessers
in einem Käfig 87 in einer Ebene drehbar sind, die rechtwinklig zur Achse des Getriebes
steht und axial mit Bezug auf das Getriebe mit Hilfe einer Gabel 88 vom Führersitz
aus verstellt werden kann. Diese Gabel wird mittels Hebel und Stangen oder durch
irgendwelche anderen Mittel in Tätigkeit gesetzt. An beiden Enden des Käfigs 87
befinden sich Kupplungszähne, und zwar .sind die am vorderen Ende angeordneten so
eingerichtet, da,ß sie in entsprechende Zähne 89 des Getriebegehäuses in Eingriff
kommen können, während die am hinteren Ende befindlichen mit den entsprechenden
Zähnen 9o der Hülse 83 in Eingriff kommen können.
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Hierdurch wird der in seiner rückwärtigen Lage befindliche Käfig 87
direkt mit der Hülse 83 mittels der hinteren Zähne 9o verbunden. Eine gegenseitige
Bewegung zwischen ihnen kann nicht stattfinden, und die Zähne der Räder wirken daher
als Keile, und die Hülse 83 wird in gleicher Richtung wie das Zahnrad 85 angetrieben.
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Wenn andererseits sich der Käfig 87 in der vorderen Lage befindet,
wird .er mittels, der vorderen Kupplung in Ruhestellung gehalten, wobei die Hülse
83 und die Planetenräder 86 in umgekehrter Richtung zum Zahnrad 85 angetrieben werden.
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Eine neutrale Stellung wird bewirkt, wenn der Käfig, wie in Abb. z
angegeben, sich in
der Mitte seiner äußeren Vorwärts- und Rück wärtsstellung
befindet, und .es ist ein An. schlag angeordnet, um diese Stellung festzuhalten.
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Die Geschwindigkeit des Wagens ,kann natürlich, ganz gleich, ob es
sich um Vorwärts- oder Rückwärtsgang handelt, im gleichen. Maße geändert werden.
Indessen sind die Mittel vorhanden, durch welche das die Kupplung bewirkende Getriebe
mit dem Geschwindigkeitsgetriebe in solcher Weise in Beziehung gesetzt wird, daß
es möglich ist, den Wagen in irgendeiner Richtung in Gang zu setzen, ausgenommen,
wenn das Getriebe für die niedrigste Geschwindigkeit eingestellt ist. Eine solche
Einrichtung kann man jedoch vermeiden, wenn man das Getriebe mit voller automatischer
Steuerung einrichtet.
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Die automatische Kraftsteuerung besitzt ein Paar Kupplungen besonderer
Konstruktion, deren Konusse gi, 92 starr mit der Spindel 93 verbunden sind, die
mit der erwähnten Schnecke 7 (Abb. i und 4% durch ein Zahnradgetriebe 94, 95# 96
verbunden ist (Abb. i und 7). jede der Hülsen 97 und 98 ist mit einem konischen
Zahnrad 99 bzw. ioo verbunden (Abb.7). Diese drehen sich frei in Lagern und stehen
mit einem dritten Isegelrad i o i in Eingriff (Abb. i). Das Kegelrad ioo ist mittels
des Schneckengetriebes io2, io3 mit der Achse 2 des Getriebes verbunden, so daß
alle-Kegelräder beständig in Bewegung sind, solange die Hauptkupplung eingeschaltet
ist. Die Hülsen 97, 98 sind von besonderer Konstruktion, und zwar in der Farm von
Schraubenfedern, welche innen konisch ausgedreht sind, um über die Konusse zu passen,
wobei eine Feder rechtsgewunden und die andere linksgewunden ist. Zwischen und gleichachsig
zu ihnen ist ein axial beweglicher Ring i o4 angeordnet, und zwar kann diese Bewegung
entweder selbsttätig unter Einwirkung eines Zentrifugalfederregulators oder mit
Hilfe von Hebeln und Stangen, die von dem Führer betätigt werden, erfolgen. Dieser
Ring io4 ist von solcher Dicke, daß, wenn er sich in der Mittellage befindet, er
beide Federnaben 97, 98 so drückt, daß sie sich mit Bezug auf die Konusse gi, c)2
frei drehen können, daß. dadurch, wenn er oder der damit verbundene Ring i og axial
in der einen oder anderen Richtung verschoben wird, die eine oder andere der Federn
entspannt und dadurch der eine oder der andere Konus gi, 92 angetrieben wird, wodurch
mit Hilfe der Zahnräder 94, 95, 96 und der Schnecke ,^ und des Schneckenrades das
L'bersetzungsverhältnis geändert wird. Es sind Anschläge 105,
io6 auf einem
verschiebbaren Stift 107 und ein Stift io8 am Gehäuse 6 vorgesehen, so daß, wenn
die äußersten Cbersetzungsverhältniss,e des Getriebes erreicht sind, der Ring i
o4 und Ring i o9 plötzlich zurück in ihre Mittelstellung ,geführt werden, ganz gleich,
ob sie gleichzeitig unter der Einwirkung des Führers oder des Regulators in Tätigkeit
gesetzt werden (Abb. 7 bis 9). Dies wird durch die Anordnung einer Gabel 32o bewirkt,
die lose auf dem Stift 107 zwischen den Anschlagringen 321, 322 sitzt. Diese
Gabel umfaßt den Ring log, so daß, nachdem dieser in seine Mittelstellung durch
eine Zinke der Gabel bewegt ist und dadurch beide Kupplungen löst, noch in solcher
Richtung bewegt werden kann, daß er mit der anderen Kupplung in Eingriff kommt.
Ein von einer Feder beeinflußter Kolben 323 hält die Gabelzinken entweder
in den äußeren Lagen oder in der Mittelstellung und bewirkt .eine plötzliche Beendigung
des Hubes. Dieser Kolben 323 dient ebenfalls dazu, zwischen der Gabel 32o und der
Stange 107 eine leichte gegenseitige Bewegung zu erzeugen, um eine vollständige
Lösung der betreffenden Kupplung zu bewirken. Ein kleiner Hebel i io vermag mit
dem Ring log in Eingriff zu kommen, wenn der Führer die Einstellung steuern will
(Abb. 9). Dieser Hebel i io ist um einen an dem Röhr i i i befindlichen Stift drehbar.
A a dem Ende dieses Rohres i i i greift ein Bowdenzug 112 an. Durch Anziehen des
inneren Teiles 113 greift der Hebel iio in den Ring i o9 gegen die Spannung der
vorhandenen Feder, während durch aufeinanderfolgendes Bewegen der beiden Glieder
112 und 113 der Ring log in beiden Richtungen gegen den Druck der vorhandenen Druckfeder
bewegt wird. Dies wird dadurch ermöglicht, daß der Teil 113 mit einem nicht dargestellten
Steuerhebel verbunden ist, so daß durch Heben und Senken des letzteren die erforderliche
Bewegung des Teiles 113 zwecks Betätigung des Hebels i io bewirkt wird.
-
Mit diesem Steuerhebel ist ein weiterer Bowdenzug 324 (Abb. 7) in
solcher Weise verbunden, daß eine Horizontalbewegung des Hebels die erforderliche
Bewegung beider Glieder 112 und i 13 bewirkt.
-
Die Spannung der Feder i 2o des Regulators ist innerhalb beider Grenzen
einstellbar, und zwar mittels eines Schraubenanschlags 1 2 1, der durch einen Arm
gelöst und festgestellt werden kann.
-
Die Wirkungsweise des Reglers ist folgende: Es sei angenommen. daß
der Wagen steht und gestartet werden soll und die Maschine läuft und der Umkehrhebel
sich in der Mittellage befindet. Die Kupplung wird mittels des Kupplungspedals in
gewöhnlicher Weise zurückgezogen und der Umkehrhebel in die
Stellung
für den Vorwärtsgang des Wagens gebracht. Die Maschine wird beschleunigt und die
Kupplung allmählich eingeschaltet. Sobald die Maschine die Last des Wagens fühlt,
vermindert sie ihren Gang, wenn das Übersetzungsverhältnis ungenügend ist, um den
Wagen anzulassen. Die Regulatorkugeln senken sich teilweise und entspannen eine
Federnabe 97, 98 und veranlassen eine Drehung des Gehäuses 6, wodurch der Ellipsenlenker
sich in solcher Richtung bewegt, daß das Übersetzungsverhältnis vergrößert wird.
Die Kupplung erfolgt so lange, bis der Wagen sich zu bewegen anfängt. Die Maschinengeschwindigkeit
wird nun gesteuert, Lind die Regulatorkugeln bewegen sich mehr und mehr auseinander
und bringen so den Kupplungsring in seine Mittelstellung zurück. Zu diesem Zweck
bewegt die lose Buchse, mit welcher-die Sperrklinken gelenkig verbunden sind, mittels
einer in Abb.7 punktiert dargestellten Stange die Scheibe 1o9, die also den Längsbewegungen
der Buchse genau folgt. Wenn die Maschine durchzugehen versucht, wird die andere
Kupplung in Tätigkeit gesetzt und das Übersetzungsverhältnis allmählich bei Vermehrung
der Wagengeschwindigkeit vermindert, bis, sobald das Getriebe direkt antreibt, der
Regulator durch den selbsttätigen Anschlag ausgeschaltet ist. Falls der Wagen neun
beispielsweise bergauf fährt, so- fallen zwecks Verminderung der Maschinengeschwindigkeit
unter die normale Geschwindigkeit die Regulatorkugeln herab, wodurch das Übersetzungsverhältnis
vergrößert wird, bis die normale Maschinengeschwindigkeit wiedererlangt ist.
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Durch zweckmäßige Einstellung der Regulatorfeder lao ist es möglich,
die Maximalgeschwindigkeit des Wagens in irgendeiner vorher bestimmten Weise zu
beschränken, und dies ist besonders wichtig, wenn es sich darum handelt, der Polizei
ein Mittel in die Hand zu geben, um Verstößen hinsichtlich des zu schnellen Fahrens
vorzubeugen.
-
Das neue Getriebe ist in obigem Beispiel besonders hinsichtlich seiner
Verwendung für mechanisch angetriebene Wagen beschrieben. Es ist indessen verständlich,
daß das Getriebe auch für andere Zwecke Verwendung finden kann.
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Es können verschiedene Abänderungen des beschriebenen Getriebes erfolgen;
beispielsweise kann der Ellipsenlenker auch die in Abb. i o dargestellten Ausführungsformen
.annehmen, wobei zwei Räder 3oo und 301
nebeneinander konzentrisch angeordnet
sind.
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Im Eingriff mit diesen innen verzahnten Rädern befinden sich Planetenräder
392 und 303 vom halben Durchmesser der Räder 300, 301. Die
beiden Planetenräder sind axial nebeneinander angeordnet und drehbar auf dem gleichen
Kurbelzapfen 304 angeordnet, der am Ende eines nicht dargestellten Hebels festgemacht
ist, welcher um seinen Mittelpunkt wie die Räder 300 und 3o i schwing-; bar
ist.
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Der genannte Hebel wird von der Maschine mittels einer Universalkupplung
der oben beschriebenen Art in der Weise angetrieben, daß er in irgendeiner Richtung
parallel zur Achse der Räder 300, 301 gegenüber der AntnebsweUe.des Getriebes
verstellt werden kann.
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In dem Planetenrad 3o3 befindet sich ein radialer Schlitz 305, in
welchem der Kurbelzapfen 3o6 des Getriebes gleiten kann.
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Der Kurbelzapfen 3o6 sitzt an einem zweiten Kurbelzapfen
307, der in solcher Weise im Planetenrad angeordnet ist, daß eine gegenseitige
Drehung zwischen den Planetenrädern 303 und 3o2 den Hauptkurbelzapfen 3o6
des Getriebes mit Bezug auf die Achse des Kurbelzapfens 304 verstellt. Wenn die
Mitte - des Hauptkurbelzapfens 3o6 mit der Mitte des Zapfens 304 zusammenfällt,
so ist der Weg des ersteren ein Kreis; für jede andere Stellung indessen von 3o6
ist dieser Weg eine Ellipse, wobei sich das Verhältnis der Achsen, mit der Exzentrizität
zwischen den Hauptkurbelzapfen 3o6 und 304 vergrößert.
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Das innen verzahnte Rad 301 ist im Getriebegehäuse in ähnlicher Weise
gelagert, wie dies oben für den Rahmen des Ellipsenerzeugers beschrieben ist, d.
h. es kann um kleine Winkel um seinen eigenen Mittelpunkt gedreht werden und kann
auch in einer rechtwinklig zur Getriebeachse befindlichen Ebene um einen exzentrisch
zur Antriebswelle belegenen Mittelpunkt verstellt werden, oder es kann geradlinig
m einer zur Getriebeachse senkrechten Ebene verschoben werden.
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Das Rad 300 ist drehbar im Rad 3o1 angeordnet und kann mittels
einer geeigneten Hebel- und Gelenkbewegung (nicht dargestellt) teilweise gedreht
werden, welche in solcher Weise gekuppelt ist, daß für irgendeine gegebene Verschiebung
des Rades 301 mit Bezug auf die Getriebeachse die richtige Winkelstellung und die
Exzentrizität des Hauptkurbelzapfens 3o6 gleichzeitig erfolgen.
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An Stelle der oben beschriebenen, zur Wiederholung der Bewegung des
Hauptkurbelzapfens - dienenden Übertragungsvorrichtung bann ein zweites Planetenradpaar
308, 309
angeordnet werden, welches in jeder Beziehung dem erstgenannten Paar
ähnlich ist und mit demselben innen verzahnten Räderpaar 300, 301 in Eingriff steht
(Abb. io)-31o bildet den Hilfskurbelzapfen bei der Ausführungsform des Getriebes,
bei. welcher
geteilte Gelenke benutzt werden, wobei die elliptische
Bewegung dem Gelenkzapfen des geteilten Gelenkes mitgeteilt wird. Der Hauptkurbelzapfen
3o6 beschreibt bei dieser Ausführungsform stets einen Kreis. Ein Beispiel einer
derartigen Konstruktion ist schematisch in Abb. i i und 12 gezeigt, in weicher 26o
eine an beiden Enden mit Zapfen versehene Kurbel darstellt, deren Nabe 261 auf der
Antriebsachse befestigt ist. Gelenke 262, 263 sind bei 26q., 265 schwingbar an beiden
Enden der Kurbel 26o angeordnet und tragen Rollen 266, 267, welche in die Kurvennut
268 eingreifen.
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Die äußeren Enden dieser Gelenke 226, 263 sind schwingbar mit den
Antriebsgelenken 271, 272 mittels der Bolzen 269, 270 verbunden. Die Kurvennut
befindet sich auf einem Teil 273, der auf dem Rahmen 274 angebracht ist, damit eine
Winkelbewegung stattfinden kann, welche erforderlich ist_, um die Achsen der Ellipsen
zu verändern.
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Es sind ferner nicht dargestellte Mittel vorhanden, durch welche die
Exzentrizität des Mittelpunktes der Ellipsenbewegungverändert werden kann, wie beispielsweise
durch Anbritngung des Rahmeins auf einen Drehzapfen geschehen kann, so daß eine
hin und her gehende Bewegung ermöglicht wird. Diese Mittel entsprechen genau den
in Abb. i dargestellten, wobei es indessen, wie dies bei der Beschreibung der Abb.
i geschehen ist, notwendig ist, den Mittelpunkt der elliptischen Bewegung beim Übergang
von einem übersetzungsverhältnis auf ein anderes zu verschieben, zu welchem Zweck
irgendwelche Vorrichtungen angeordnet sein können, deren Beschreibung und Darstellung
sich erübrigt.
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Bei einer Ausführungsform können die Schaltklinken Reibeflächen erhalten.
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Der Hilfskurbelzapfen 270 in Abb. i i kann mit einer Ralle
versehen werden, welche: sich auf derselben elliptischen Kurve 268 dreht, und in
derselben Weise wie der Hauptkurbelzapfen 269 angetrieben werden, oder es kann bei
dieser Ausführungsform die bereits beschriebene Wiederholungsvorrichtung benutzt
werden.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende Eine entgegengesetzt
zur Uhrzeigerdrehung erfolgende Drehung der Kurbe1.26o bewirkt, daß die Rollen 266
die innere Kurvenfläche 268 berühren und die Rolle 267 zwischen den beiden Kurvenflächen
268 geführt wird. Infolgedessen werden die Gelenkbolzen 26-9 und 270 veranlaßt,
eine elliptische Bewegung zu machen. Die mit diesen Bolzen schwingbar verbundenen
Gelenke 271 und 272 übertragen die Bewegung auf die beiden Hülsen für den
Geschwindigkeitswechsel (nicht dargestellt), die ihrerseits durch geeignete Klinken
mit der Trommelwelle verbunden sind.
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Gemäß einer weiteren, in Abb. 13 bis 2o dargestellten Ausführungsform
kann eine vereinfachte Getriebefo-nn benutzt werden, bei welcher die Kompensation
(d. h. die Ausschaltung der Änderung der Winkelgeschwindigkeit des angetriebenen
Teils, und zwar ist es der Zweck der Erfindung, diese Änderung ganz oder teilweise
zu vermeiden) nur annäherungsweise erfolgt.
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Bei diesem Beispiel ist ein Ellipsenerzeuger angeordnet. Die Ellipse
wird jedoch nicht bei jeder Änderung des übersetzungsverhältnisses geändert, sondern
bleibt für alle übersetzungsverhältnisse konstant, welche größer als i : i sind.
Das Getriebe besitzt alle Einzelheiten, welche in Verbindung mit den Abb. i bis
9 beschrieben sind, mit der Ausnahme jedoch von der selbsttätigen Kraftkontrolle,
die jedoch ebenfalls, wenn gewünscht, vorgesehen werden kann.
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Die Ausführungsform der Einzelteile ist folgende Die Universalkupplung
besitzt Gelenke Zoo, durch welche der freie- Teil toi mit dem antreibenden Teil
2o2 verbunden ist (Abb. 13 und i4). Gleichartige Gelenke 2o3 verbinden den freien
Teil 2 o i mit dem angetriebenen Teil 204. Die Gelenke Zoo würden, wenn sie allein
wirkten, den freien Teil toi zu einer geradlinigen Bewegung in einer bestimmten
Richtung zwingen, während, wenn die Glieder 203 allein wirkten, so würden
sie den freien Teil zwingen, eine geradlinige Bewegung im rechten Winkel zu der
erstgenannten Richtung auszuführen. Wenn diese beiden Bewegungen übereinandergelagert
werden, so ergibt sich die bekannte Kreisbewegung des zentralen Teils der Oldham-Kupplung.
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Hierdurch wird die gleitende Reibung der Old'ham-Kupplung durch die
viel kleinere Zapfenreibung der Gelenkzapfen ersetzt.
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Der Ellipsenlenker (Abb. 15 bis 17) unterscheidet sich von
demjenigen in Abb. i bis 9 dadurch, daß die Gleitflächen durch Zapfen
205 und Gelenke 2o6 ersetzt sind, welche so angeordnet sind, daß sie zwei
gegeneinander im rechten Winkel wirkende parallele Bewegungen ausüben. Die Zapfen
205 sitzen in der Hülse 207, und ein Paar der Gelenke 2o6 ist mit dem Teil
2o8 gekuppelt, während das andere Paar mit dem Teil 2o9 verbunden ist,(Abb.
15).
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Ein weiterer Teil 2 i o, dessen Bewegung die gleiche ist wie die des
Teiles 2o8, ist mit der Hülse 2o7 durch ein. Gelenk zo6 verbunden. Letzteres besitzt,
wie aus Abb. i erkennbar, Gabelform.
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Zwischen den Gliedern 2o8 und 210 ist
ein Teil. 2
i i vorgesehen, dessen Exzentrizität verändert werden kann (Abb.13 und 15).
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Dieser Teil 2 i i sitzt auf einem rechtwinkligen Teil 2 13
der Welle 2 12, die mit dem angetriebenen Teil--o4 fest verbunden ist. Die Mittel
zur Veränderung der Exzentrizität von 2 i i mit Bezug auf die Achse der Welle 212
sind folgende In jede der beiden Seiten des rechtwinkligen Teiles 213 sind Schlitze
--14 in einem Winkel zur Achse, jedoch parallel mitein-" ander, angeordnet (Abb.
13). Mit dem Exzenter 211 verbundene Gleitblöcke 215 .bewegen sich in, diesen Schlitzen
derart, daß eine axiale Bewegung des Exzenters, 211 eine Änderung der Exzentrizität
herbeiführt (Abb. 13 und 15).
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Bei einer Endlage befindet sich das Exzenter 2 i i konzentrisch zur
Welle 2 12, wodurch der Hauptkurbelzapfen 216 (Abb. 13) gezwungen wird, sich im
Kreise zu bewegen, während er sich bei der anderen Einstellung in einer Ellipse
bewegt, bei der das Verhältnis der großen zur kleinen Achse ein Mittelriß ist, derjenige
der extremen Ellipsen, die für eine vollkommene Kompensation erforderlich sind.
Gleitstücke 330 sind auf dem Zapfen 205 für die parallele Bewegung
der Exzentereinrichtung angeordnet, welche im Gabelteil. der entsprechenden Gelenke
2o6 getragen wird (Abb. 15 und 17). Diese Gleitstücke 216 sind mit kurzen Stifteis
217 versehen, die radial durch Schlitze 218 in der Wandung der Hülse 207
und durch einen Schlitz 219 im Hauptgehäuse 220 gehen (Abb. 15 bis 17). Der
Schlitz 2 18 ist parallel zur Achse und der Schlitz 2i9 um 9o° geneigt und
teilweise mit einem kleineren Winkel dazu, so daß nach gegenseitiger Drehung der
Teile 207 und 220 während des Getriebewechsels, beispielsweise vom Verhältnis i
: i auf Höchstübersetzung, das Exzenter 211 zu Beginn der Änderung konzentrisch
zu dem rotierenden Teil 212 des Erzeugers schnell in die Außeneinstellung bewegt
wird und hier während des Restes der Geschwindigkeitsveränderung gehalten wird.
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Bei dieser Ausführungsform wird die Winkeleinstellung der Achsen der
Ellipse zur gleichen Zeit wie die Exzentrizität des Exzenters 211 durch einen Handhebel
bewirkt, der mit dem drehbaren Rahmen 207 des Erzeugers mittels eines Gelenkes
325 (Abb. 13) verbunden ist. Das andere Ende des letzteren isst mit irgendeinem
festen Teil. des Gehäuses verbunden. Die Länge des Gelenkes und die Anordnung des
festen Drehpunktes mit Bezug auf den Schwingungsmittelpunkt des Hauptgehäuses des
Erzeugers bestimmt die Winkelveränderung der Achsen bei allen Einstellungen. Weder
die Lage des festen Drehpunktes noch die Länge des Gelenkes erfordert eine Änderung,
nachdem dasselbe einmal eingestellt ist. Beide können jedoch, wenn gewünscht, einstellbar
sein. Es ist erkennbar, daß bei diesem Ausführungsbeispiel des Getriebes der Hub
des Hauptkurbelzapfens 216 mit Bezug auf den Mittelpunkt des drehbaren Gliedes z13
des Ellipsenerzeugers unveränderlich ist.
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Die Verstellung des Erzeugerrahmens 22o wird in ähnlicher Weise bewirkt
wie die mit Bezug auf die Abb. i bis 9 beschriebene, mit dem Unterschied, dalj nur
Handeinstellung vorgesehen ist.
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Die zur Wiederholung der Bewegung des Hauptkurbelzapfens dienende
übertragungsvorrichtung dieser Ausführungsform des Getriebes ist in Abb.13 und 18
dargestellt, und seine wesentlichen Einzelteile sind denjenigen des mit Bezug auf
die Abb. i bis 9 beschriebenen ähnlich, nur daß eine Änderung hinsichtlich der Form
und Anordnung der Einzelteile vorgenommen ist.
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Wie aus Abb. 18 erkennbar, ist der Hilfskurbelzapfen 221 mit
dem Hauptkurb:elzapfen 216 durch eine Gelenkanordnung 222, 223 verbunden sowie durch
die Teile 224' und 22 Cl.
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Die Hülsen 22q., 225 für die Geschwindigkeitsänderung sind, wie vorher,
eine in der anderen drehbar, wobei jedoch jede Hülse beträchtlich größer ist und
so angeordnet wurde, daß, wenn sie zusammengesetzt werden, die beiden Hülsen 22q.,
225 eine Hülsentrommel bilden, deren eine Hälfte gegenüber der anderen drehbar ist
(Abb. 13 und i9). An dem Umfang jeder Hülse sitzen mehrere hohle Ansätze 226 und
227, die, wie aus Abb. 13 erkennbar, ausgebohrt sind, um eine i Verbindung mit dein
Innern der Trommel zu schaffen. jeder dieser Ansätze besitzt einen darauf verschiebbaren
Zylinder 228, dar am äußeren Ende geschlossen isst und auf dessen Außenfläche die
Klinken 229 sitzen. -Die Hülse 224 besitzt innen steiles Muttergewinde 230, mit
welchem entsprechendes Außengewinde eines Kolbens 232 in Eingriff steht. Der Kolben
232 besitzt zwei Ventile 233 und 23q., welche sich nach entgegengesetzten Seiten
öffnen und den Zweck haben, eine Entlastung gegen zu hohen öldruck herbeizuführen.
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Der Innenraum der Hülsen 22q., 225 des Getriebes ist mit Öl gefüllt
und wird durch eine beständig laufende Pumpe unter Druck gehalten. _ Die Pumpe besitzt
einen mit einem schwingbar gelagerten Zylinder 240 vermittels eines Exzenters 241
der Welle 236 hin lind her beweglichen Kolben 239 (Abb. 13 und 2o). Unterhalb des
Pumpenstiefels befindet sich
ein Schieber 242 mit Bohrung 243,
welcher mittels einer Feder 247 gegen das untere, mit einer Bohrung 244 versehene
Ende des Pumpenstiefels gedrückt wird. Der Kolben 239 der Pumpe besitzt ein Rückschlagventil
245. Bei der durch Exzenter 241 bewirkten Arbeit der Pumpe decken sich bei jedem
Hube die Öffnungen 242 und 243, so daß Öl in den Pumpenstiefel eintreten kann und
dann in das Getriebe weitergedrückt wird.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Infolge der gegenseitigen
Bewegung der beiden Hülsen 224 und 225, von denen jede sich während eines Teiles
der Umdrehung schneller als die andere dreht, wird der Kolben 232 veranlaßt, axial
hin und her zu gehen, wobei der Beginn des Hubes mit dem Beginn des beschleunigten
Teiles der Hülsenumdrehung zusammenfällt. Da das Innere der Hülsen geschlossen ist,
so kann kein Öl entweichen, und daher wird auf die eine Seite des Kolbens Druck,
auf die andere Seite dagegen ein Saugen ausgeübt. Der Druck ist gegen die nach innen
gehenden Klinken und das Saugen gegen die nach außen gehenden Klinken gerichtet.
Der erzeugte Druck wird durch die Belastung der Ventile 233 und 234 bestimmt und
ist derart, daß er genügt, die Klinken unter voller Last in Eingriff zu halten.
Wenn der Druck zu sehr ansteigt, öffnet sich das Ventil, und das Öl tritt durch
den Kolben 232 an die Saugseite desselben.
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Die Klinkenzähne besitzen V-Form, und die nach außen gehenden Klinken
werden automatisch zurück außer Eingriff mit dem ringförmigen Rade gebracht. Das
Öl auf dieser Seite des Kolbens geht durch das Kolbenventil zur anderen Seite und
zwingt dadurch die nach innen gehenden Klinken zum Eingriff'. Gleichzeitig beginnt
der Kolben seinen Hub und hält den für die Kraftübertragung erforderlichen Druck
aufrecht.
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Wenn das Getriebe in dem Verhältnis von i : i arbeitet, so werden
beide Klinkensätze mit den eingezahnten Teilen des Teiles 235 dadurch in Eingriff
gebracht, daß die Menge des in den Hülsen 224, 225 vorhandenen Öls vermehrt wird.
Das wird durch Anordnung eines Kanals 248 erreicht, der mit der Ölleitung 249 nur
dann in Verbindung tritt (Abb. 13-), wenn die Stifte 250 und 251 (Abb: 18)
um i8o° auseinanderstehen, eine Bedingung, welche nur eintritt, wenn das Übersetzuugsverhältns
von i : i stattfindet.
-
Unter diesen Bedingungen liefert die Pumpe Öl, durch 249 und 248 und
treibt beide »Klinkensätze nach außen.
-
Nach darauffolgender Änderung des übersetzungsve@rhältnisses wird
der Kanal 248 außer Verbindung mit der Leitung 249 gesetzt, und der Überdruck wird
entlastet, sobald der Kolben 232 anfängt, sich axial züz bewegen, was mittels des
Sicherheitsventils 2 ; 8 geschieht.