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Antriebseinrichtung durch Reibrädergetriebe für 1V'totorfahrzeuge,
insbesondere Motorlokomotiven. Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebseinrichtung
durch Reibrädergetriebe für Motorfahr7euge, insbesondere für solche Fahrzeuge, die
wie Lokomotiven die Bewegungsrichtung häufig wechseln und in beiden Richtungen die
gleichen Geschwindigkeiten entwickeln müssen. Für derartige Fahrzeuge bildet das
Reibrädergetriebe ein besonders geeignetes Übertragungsmittel, weil es zur Änderung
der Übersetzung und der Drehrichtung nur die Verstellung der Reibrolle erfordert
und außerdem in Verbindung mit einem Kattentrieb die gesamte Antriebseinrichtung
aus wenigen einfachen Getriebeteilen aufzubauen ermöglicht.
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Bei derartigen Reibräderübertragungen wird die Anordnung gewöhnlich
sa gewählt, daß der Motor die Reibscheibe unmittelbar antreibt, während die Reibrolle
verstellbar auf einer Welle sitzt, die sich durch Querverschiebung an die Reibscheibe
andrücken läßt, oder gegen welche die verschiebbar aufgesetzte Reibscheibe beständig
angepreßt wird. Bei dieser Anordnung besteht zwar eine gewisse Übersichtlichkeit
für den Schaltvorgang, da die Fahrzeuggeschwindigkeit dem SchalthebeJausschlag nach
Größe und Richtung !entspricht, doch hat sie einen wesentlichen Nachteil in bezug
auf die Abnutzung der Getriebeteile, der hauptsächlich zu einer, ungünstigen Beurteilung
der Reibräderü'bertragungen geführt hat. Bei der größten übersstzung, also beim
Anfahren und bei. Steigungen, steht nämlich die Reibrolle in ihrer innersten Lage
nahe der Reibscheibenmitte und wird von dem mit annähernd konstantem Drehmoment
umlaufenden Motor mit der größten vorkommenden Umfangskraft angetrieben. Der Anpres:sungsdruck
der Reibrolle muß nun so stark bemessen sein, daß diese große Kraft mit Sicherheit
durch die Reibung übertragen wird. Die starke Anpressung verursacht eine entsprechend
große Abnutzung der reibenden Flächen, die noch dadurch erhöht wird, daß sich .einerseits
die Druckberührung nur auf einer kleinen Ringfläche an der Reibscheibe auswirkt,
anderseits das wegen der endlichen Breite der Reibrolle unvermeidbare Gleiten der
Reibflächen für die Innenstellung der Reibrolle gerade am größten wird.
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Hinsichtlich der Abnutzung des Rei'brädergetri:ebes ist demnach die
seltener gewählte umgekehrte Anordnung günstiger, bei welcher der Motor die Reibrolle
antreibt und die Bewegung von dieser auf die Reibscheibe übertragen wird. Bei einer
solchen. Anordnung besteht die größte: Übie'rsetzung, wenn die Reibrolle eine der
beiden Außenstellungen einnimmt. Der Wechsel der Fahrtrichtung bedingt zwar die
Umschaltung von der einen in die andere Außenstellung; diese Versschiebung macht
aber keine Schwierigkeiten, wenn die axial bewegbare Reibscheibe bei jeder Umschaltung
selbsttätig abgehoben wird. Dagegen
:ergeben sich wesentlich bessere
Verhältnisse in bezug auf den Verschleiß durch Reibung. Die an der Reibrolle wirkende
Umfangskraft, die hier bei allen Rollenstellungen die gleiche ist, ist bei Einschaltung
der größter übersetzung wesentlich kleiner als im ersten Falle, und zwar etwa im
Verhältnis vom Rollen- zum Scheibendurchmesser. Der Andruck kann also auch entsprechend
kleiner sein. Die von der Rolle bestrichene Ringfläche der Scheibe ist zugleich
.erheblich größer und entsprechend der Größe der Ringfläche außerdem der Betrag
des Gleiteis an den Berührungsstellen der Reibräder verhältnismäßig klein.
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Dagegen entsteht bei dieser Anordnung eine andere bauliche Unannehmlichkeit,
falls der Antrieb, wie das in beiden Fällen üblich ist, durch einen Kettentrieb
auf die Radachse weitergeleitet wird. Da das Kettenritzel sich nunmehr auf der axial
verschiebbaren Welle der Reibscheibe befindet, werden die beiden Kettenräder beim
Ausrücken des, Reibrädergetriehes so gegeneinander verschoben, daß sie nicht mehr
in der gleichen Ebene liegen. Ein solches seitliches Ausbiegen der Kerbe ist nur
bei minderwertigen Kettenausführungen angängig und verbietet sich bei Kettenübertragungen
für größere Kräfte, b.eispIelswese für die Gallsche Gelenkk Bette, die eine genaue
übereinsümmung der Kettenräder ,erfordern, wenn nicht unzulässige Klemmungen auftreten
sollen. Treibt ferner die Kette die beiderseits: des Ritzels liegenden Radachsen
gemeinsam an, wie dies bei Lokomotiven erforderlich wird, so arbeitet das Ritzet
nur mit einem kleinen Umspannungsbogen; seitliche Verschiebung des Kitzels würde
in diesein Falle die Gefahr mit sich bringen, daß die Kette ausspringt. Zur Vermeidung
dieses Übelstandes hat man bereits vorgeschlagen, die axial. verschiebbare Welle,
welche die Reibscheibe trägt, aus zwei Teilen zu bilden, die mit ,einer Vierkantführung
ineinandergreifen. Diese Ausbildung ist abez ungünstig, weil für die geteilte Welle
vier Lagerstellen erforderlich werden und weil die Kraft auch bei Vollast durch
die Gleitflächen der Vierkantführung übertragen werden muß, was einem verhältnismäßig
-schnellen Verschleiß dieser Flächen zur Folge hat.
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Die Erfindung bietet nun leine andere Lösung, welche die bezüglich
der Abnutzung der Reibscheibe günstigere Anordnung der Getriebeteile .ermöglicht,
ohne daß Nachteile für die Kettenübertragung in Kauf genommen zu werden brauchen.
Dieser Erfolg wird dadurch erreicht, daß die Kraft von der die Reibscheibe tragenden,
axial verschiebbaren Welle zunächst auf eine parallel angeordnete urverschiebbare
Welle mittels. .eines Stirnräderpaares weitergeleitet wird.; diese unverschiebbare
Welle !dient dann als Antriebsachse für die Kettenübertragung. Die Seitenverschiebung
des Kettenrades ist also umgangen, ohne daß eine ;geteilte Welle mit zahlreichen
Lagerungen und ungünstigem Vierkant-oder Keilnuteingriff verwendet worden ist. Es
ist @dabei von der Erwägung ausgegangen, daß die beiden Zahnräder aus der Stellung,
in welcher ihre Flanken voll aufliegen, unbedenklich in eine Stellung, bei welcher
die Flanken nur teilweise anliegen, verschoben werden kann, weil in dieser zweiten
Stellung die beiden Reibräder regelmäßig voneinander getrennt sind und die Reibscheibenwelle
lediglich leer laufend von den umlaufendem Radachsen des Fahrzeugs mitgenommen wird.
Auf diese Weisse ist eine baulich ein.-wandfreie Lösung für ein Getriebe geschaffen,
bei welchem,die mißliche Abnutzung der Reibscheibe durch unmittelbaren Antrieb der
Reibrolle vermieden wird.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein AusführungsbeispIel einer in dieser
Weise ausgebildeten Antriebseinrichtung. Abb. i zeigt einen durch die Achse der
Reibscheibenwelle gelegten senkrechten Schnitt, Abb. 2 die zugehörige Seitenansicht,
Abb.3 den Grundriß. Abb. q. ist eine -schematische Darstellung der den Antrieb auf
die Radachsen weiterleitenden Kettenübertragung und der hier angewandten Kettenspannvorrichtung,
während Abb. 5 eine andere Ausführungsform _der letzteren andeutet.
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Der nicht dargestellte Motor treibt die Welle i (Abb. 3) an, auf deinen
abgefaßten Teil 2 die Reibrolle 3 verschiebbar und inittels der Gabel 3' einstellbar
ist. Die Reibrolle wirkt auf die Reibscheibe q., welche mittels der Hohlwelle 5
(Abb. i) auf dem im Rahmen 7 fest gelagerten Zapfen 6 fliegend aufgesetzt ist. Die
Hohlwelle, die auf diesem Zapfen um einen kleinen Betrag axial versthiebbar ist,
treibt mittels des Kitzels 8 übler Zahnraid 9 die im angesetzten Gehäuse 7' gelagerte
Zwischenwelle i o an, die am äußeren Ende das Kettenrad i i trägt. Durch die Kette
12 wird der Antrieb zwecknäßig auf die beiden Treibachsen des Fahrzeuges geleitet.
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Die die Reibscheibe q. an die Reibrolle 3 andrückende Kraft, die beispielsweise
von einer Feder geliefert wird, wirkt nicht unmittelbar auf die Scheibe oder deren
Welle, sondern auf einen Hebel 13 in Form .eines Bügels, der im Rahmen 7
mittels der an seinen beiden Enden angebrachten Zapfen 1q. schwenkbar gelagert ist.
Dieser Bügel ist zweckmäßig in der aus Abb.2 .ersichtlichen Weise aus zwei verschieden
gebogenen Bandeisen zusammengesetzt, zwischen. deren um.
gebogenen
Enden nahe den Zapfen 14 Druckrollen 15 gelagert sind. Die Druckrollen sind so angeordnet,
daß sie die Rückseite der Reibscheibe 4. an zwei gegenüberliegenden Punkten ihres
Randes berühren, wobei die Berührungspunkte in einer Ebene mit den Achsen der Reibräder
liegen. Der Bügel 13 weist im mittleren Teileine Kröpfung auf, die einen geeigneten
Hebelarm für den Angriff der Anpressu@ngskraft bildet. An dieser Kröpfung ist die
Zug- und Druckstange 16 angelenkt, an welcher die sich z. B. an einem Anschlag 7"
des Rahmens abstützende Feder 17 angreift. Durch Anziehen der Stange 16 in Richtung
des Pfeiles (Abb. i) wird die Druckwirkung der Feder vermindert oder aufgehoben
und gegebenenfalls von einer bestimmten Lage an die Scheibe q. durch axiale Verschiebung
zugleich von der Rolle abgehoben, was in nicht weiter dargestellter Weise durch
einen geeigneten Anschlag an den Teilen 5 und 13, durch eine Zuglasche o. dgl. bewirkt
werden kann. Die beiden Rollen 15 nehmen .den Druck der Reibrolle 3 auf und gewährleisten,
daß die Scheibe ¢ trotz des einseitigen Rollendruckes ihre senkrechte Lage zur Achse
des Zapfens 6 stets beibehält.
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Die Kette 12 verbindet das Kettenrad i i mit den beiden Radachsen,
die somit beide als Treibachsen wirken. Je nach der Fahrtrichtung wird also der
eine ,oder der andere der zu den Achsen 19, 19' (Abb. q.) führenden Kettenteile
gezogen. Mit Rücksicht auf den häufigen Wechsel der Fahrtrichtung ist .es wünschenswert,
daß auch der nicht ziehend wirkende Kettenteil gespannt bleibt. Zu diesem Zweck
empfiehlt sich eine selbsttätige Kettenspannvorrichtung, die je nach der Drehrichtung
abwechselnd auf den einen oder anderen Kettenteil wirkt. Gemäß Abb. i ist in an
sich bekannter Weise auf der Kettenradwelle io ein Schwinghebel 18 angeordnet, der
an beiden Armen Spannrollen trägt, von denen jeweils die eine oder die andere entsprechend
der Drehrichtung des Antriehsrade.s an dem von diesem ablaufenden Kettenteil angedrückt
wird. Der Hebel ist zweiteilig ausgebildet; beide Teile sind so fest zusammengespannt,
daß sie gegenüber dem Kettenrad 18 nur unter Überwindung eines merklichen Reibungswiderstandes
verdreht werden können. Der Spannrollmhebe1 wird also stets vom Kettenrad mitgenommen,
bis die eine Rolle zur Anlage an den ablaufenden Kettenteil gelangt und diesen mit
einem dem Reibungswiderstand entsprechenden Druck anspannt. In Abb. q. ist anjenommen,
daß die Kette in Richtung des Pfeiles 2o umläuft; der zur Achse i9 führende Teil
der Kette, der keine Kraft überträgt, wird daher gespannt. Bei Urnkehrung der Fahrtrichtung
(Pfeil 21) geht der Hebel 18 in die gestrichelt gezeichnete Lage über und spannt
den zur Achse i9' ablaufenden Teil der Kette.
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Bei dieser Anordnung tritt dauernd eine verhältnismäßig hohe Reibung
an den Stirnseiten des Kettenrades i i auf. Um diese zu vermeiden, kann zweckmäßig
die Anordnung so getroffen werden, daß der Spanndruck von der Kette selbst erzeugt
wird, indem der jeweils ziehend wirkende Teil der Kette auf die zugehörige Spannrolle
einen Rückdruck ausübt, der auf den Hebel 18 ein Drehmoment in der Drehrichtung
des Kettenrades i i überträgt. Diese Anordnung ist in Abb. 5 angedeutet. Die beiden
Rollen des Hebels 18 liegen hier dauernd an der Kette an. Der in Richtung des Pfeiles
22 gezogene Teil der Kette sucht sich in gerade Richtung zu strekken und übet dadurch
einen Druck auf 'seine Spannrolle aus, der sich auf die andere Spannrolle überträgt,
wodurch der lose Kettenteil gleichfalls angespannt wird. Der Hebel 18 kann in diesem
Falle ebenfalls auf der Kettenradwelle i o sitzen, auf welcher er leicht drehbar
ist, oder @er kann, um jegliche Reibung zu vermeiden, auf einem in der Verlängerung,der
Welle angeordneten festen Zapfen drehbar sein.