DE543887C - Einrichtung zur AEnderung des UEbersetzungsverhaeltnisses bei Kraftuebertragungsvorrichtungen mit Zwischenfluessigkeit zwischen dem treibenden und dem getriebenen Organ - Google Patents

Description

Es sind bereits Einrichtungen zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses einer Kraftübertragung bekannt, bei denen eine Zwischenflüssigkeit zwischen dem treibenden und dem getriebenen Organ eingeschaltet ist und der Übersetzungswechsel stets zwangläufig nach dem gleichen bestimmten Hube des treibenden Organs erfolgt. Die Erfindung bezweckt, eine derartige Kraftübertragungsvorrichtung in der Weise weiter auszubilden, daß die Änderung des Übersetzungsverhältnisses unabhängig von dem treibenden Organ stattfindet und immer genau in dem Augenblick der Notwendigkeit, z. B. bei einer Fahrzeugbremse im Zeitpunkt des Anlegens der Bremsklötze an die Räder, bewirkt wird.

Dieses Ziel wird bei einer mit Zwischenflüssigkeit zwischen treibendem und getriebenem Organ arbeitenden Kraftübertragungseinrichtung unter Verwendung eines durch die Wirkung der Kraftübertragung unter Spannung gesetzten elastischen Elementes erreicht, indem dieses elastische Element derart in die Kraftübertragungsvorrichtung eingeschaltet wird, daß es erst bei Erreichung eines bestimmten Spannungszustandes das Übersetzungsverhältnis der Kraftübertragung selbsttätig in Abhängigkeit von der dem getriebenen Organ sich entgegenstellenden Kraftwirkung von Weg auf Kraft ändert.

Man hat bereits vorgeschlagen, bei einer Kraftübertragung mit Zwischenflüssigkeit ein durch die Wirkung der Kraftübertragung unter Spannung gesetztes elastisches Element in der Weise zu verwenden, daß ein Kolben, der durch den mit steigendem Arbeitswiderstand zunehmenden Flüssigkeitsdruck verschoben wird und dabei die Kraftwirkung einer Flüssigkeitspumpe stetig ändert, gleichzeitig die Anspannung des elastischen EIementes hervorruft, so daß dieses bei Abnahme des Arbeitswiderstandes für den Kolben als Rückholkraft zur Wirkung kommt. Im Gegensatz hierzu dient nach der Erfindung das unter Spannung zu setzende Element nicht einfach als Rückholkraft für einen anderen Steuerteil, sondern bewirkt selbst, wenn es durch den Arbeitswiderstand auf einen bestimmten Spannungswert gebracht ist, die Umschaltung des Übersetzungsverhältnisses, so daß die Kraftübertragung in zwei Stufen unter Übergang von Weg auf Kraft stattfindet.

Das elastische Element kann erfindungsgemäß einerseits an dem getriebenen Organ und anderseits an dem treibenden Organ ab-

gestützt sein und nach einer bestimmten, durch die Kraftübertragung hervorgerufenen Formänderung den Abschluß eines die Zwischenflüssigkeit enthaltenden und für gewöhn-Hch offenen Raumes herbeiführen. Der Abschluß des die Zwischenflüssigkeit enthaltenden Raumes kann von dem eine Formänderung erfahrenden elastischen Element unter Vermittlung eines ebenfalls elastischen Zwischengliedes gesteuert werden, das sich unter der Einwirkung der Formänderung des elastischen Elementes verschiebt. Ferner können mit den beiden Kraftübertragungsorganen Kolben von verschiedenem Durchmesser verbunden sein und die Zylinder dieser Kolben miteinander in Verbindung stehen. Auch kann zwischen den beiden Kraftübertragungsorganen ein Hebelsystem vorgesehen sein, das bei der Änderung des Übersetzungsverhältnisses eine Vervielfachung der übertragenen Kraft gewährleistet.

Die Zeichnung zeigt die Einrichtung nach der Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen in den Abb. 1 bis 4. Bei der Anordnung nach Abb. 1 ist der Teil ι mit dem kraftaufnehmenden Organ 3 verbunden und anderseits der Einwirkung einer elastischen Verbindung unterworfen, die aus einer Feder 2 besteht, die sich gegen ein Schulterstück 4 eines mit dem kraftabgebenden Organ 6 verbundenen Bügels 5 abstützt. Der Bügel 5 nimmt bei seiner Verschiebung einen Kolben 7 mit, der sich im Innern eines Zylinders 8 bewegt, der in freier Verbindung mit einem Zylinder 9 von größerem Durchmesser steht. In dem Zylinder 9 ist ein Kolben 10 verschieblich, der mit dem getriebenen Organ 3 fest verbunden ist.

Die auf diese Weise zwischen den Kolben 7 und 10 erreichte Verbindung kann mit einem Außenraum durch ein Ventil 11 in Beziehung gesetzt werden, das unter Wirkung einer Schließfeder 11' steht, aber für gewöhnlich, wie die Zeichnung zeigt, durch die Wirkung eines mit dem - Bügel 5 verbundenen Fingers 12 offen gehalten wird, der am Ende der Ventilspindel angreift. Infolge der öffnung dieses Ventils 11 kann der Raum zwischen ■ den Kolben 7 und 10 durch die Kanäle 13 mit dem Teil α des Zylinders 9 in Verbindung treten. Der Teil α des Zylinders 9, der auf der anderen Seite des Kolbens 10 liegt, steht anderseits in freier Verbindung mit einem Behälter 14, der mit Ersatzflüssigkeit gefüllt ist. Wenn die Vorrichtung in senkrechter Stellung benutzt wird, kann der Zylinder 9 die Rolle des Behälters 14 übernehmen.

Wenn man das Trieborgan 6 in der eingezeichneten Pfeilrichtung verschiebt, wird die Kraft unmittelbar durch den Bügel 5 und die Feder 2 auf den mit dem angetriebenen Organ 3 verbundenen Teil 1 übertragen, während anderseits die zwischen den Kolben 7 und 10 befindliche Flüssigkeit über das offene Ventil 11 nach dem Teil α des Zylinders 9 verdrängt wird.

Diese Art der Kraftübertragung dauert so lange, bis der Widerstand gegen Verschiebung des Organs 3 einen solchen Wert erreicht, daß die Feder eine Formänderung erfährt, die sie zusammendrückt. Dadurch entsteht eine gegenseitige Verschiebung zwischen dem Finger 12 und dem Ende der Spindel des Ventils 11, und dieses Ventil kann sich infolgedessen selbsttätig unter dem Einfluß der Feder 11' und des Druckes der zwischen den Kolben 7 und 10 befindlichen Flüssigkeit schließen.

Von diesem Augenblick ab wird die Kraftübertragung durch Vermittlung der Kolben 7 und 10 erfolgen, die in der Art einer hydraulischen Presse arbeiten. Das kraftaufnehmende Organ 3 wird daher mit einer vervielfachten Kraftwirkung angetrieben werden, während es anderseits eine kleinere Ver-Schiebung als das Trieborgan 6 ausführt.

Die Bewegungsumkehr des Trieborgans 6 im entgegengesetzten Richtungssinne wird zuerst die Verschiebung der Kolben 7 und 10 hervorrufen, die - wiederum wie die Kolben einer hydraulischen Presse wirken, bis die Feder 2 genügend entspannt ist, um dem Finger 12 von neuem eine Einwirkung auf das Ende der Spindel des Ventils 11 zu gestatten. Von diesem Augenblick ab wird das Ventil 11 wieder geöffnet, und der von den beiden Kolben 7 und 10 durchlaufene Weg ist gleich. Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Abb. 2 kann der um einen Festpunkt 15 schwenkbare Hebel 1 durch das Trieborgan verstellt werden, das aus einem um den Zapfen 16 schwingbaren Hebel 6 besteht, der mit einem auf den Hebel 1 durch eine Feder 2 einwirkenden Querarm 5 verbunden ist. Das Trieborgan 6 treibt anderseits einen KoI- i°5 ben 7 an, der sich für gewöhnlich frei in einem Zylinder 8 verschieben kann, der an den Hebel 1 angelenkt ist. Die in dem Zylinder 8 enthaltene Flüssigkeit wird bei der Verschiebung des Kolbens 7 nach einem Speicher- uo behälter 14 gefördert.

Die Verbindung zwischen dem Behälter 14 und dem Zylinder 8 wird durch ein von einer Schließfeder 11' belastetes Ventil 11 beherrscht, das für gewöhnlich durch die Einwirkung eines Gestänges offen gehalten wird, das aus einer mit dem Querarm 5 verbundenen Stange 12 besteht, die an ihrem freien Ende mit einem einstellbaren Anschlag 12' versehen ist, gegen den sich ein auf dem oberen Ende der Spindel des Ventils 11 aufliegender Winkelhebel 12" legt. Die Stange 12 geht frei

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durch den Hebel ι hindurch und weist an der Durchgangsstelle einen einstellbaren, aufgeschraubten Anschlag 23 und außerdem eine Scheibe 24 auf, die zur Abstützung der Feder 2 dient und auf der Stange 12 verschieblich ist.

Wenn man den Hebel 6 im eingezeichneten Pfeilsinne bewegt, verstellt man den Hebel 1 und damit das kraftaufnehmende Organ 3 unmittelbar durch die Feder 2, während anderseits die Flüssigkeit des Zylinders 8 ungehindert nach dem Behälter 14 gefördert wird. Diese Art der Kraftübertragung hört auf, sobald die dem getriebenen Organ 3 und dem Hebel 1 sich entgegenstellende Kraftwirkung einen solchen Wert erreicht, daß die Feder 2 um einen bestimmten Betrag zusammengedrückt wird. Dadurch wird eine gegenseitige Verschiebung des Gestänges 12 und des ao Hebels 1 hervorgerufen, so daß das Ventil xi von dem Winkelhebel 12" freigegeben und infolgedessen unter dem Druck der vom Kolben 7 verdrängten Flüssigkeit und der Feder 11' geschlossen wird. ·

Von diesem Augenblick an dient die in dem Zylinder 8 enthaltene Flüssigkeit als Kraftübertragungsmittel zwischen den Hebeln 6 und ι und bestimmt infolgedessen das Kräfteverhältnis zwischen diesen beiden Organen. Die Veränderung des Kräfteverhältnisses der Übertragungseinrichtung wird in diesem Falle durch die verschiedenen Lagen der Abstützpunkte der beiden Kraftübertragungen an den Hebeln 1 und 6, d. h. einerseits der über die Feder 2 erfolgenden Kraftübertragung und anderseits der über den Kolben 7 und den Zylinder 8 vor sich gehenden Kraftübertragung erreicht.

Bei der Anordnung nach Abb. 3 ist der mit dem Trieborgan 6 verbundene Hebel 1 an einen Kolben 7 angeschlossen, der in einem Zylinder 8 verschieblich ist. Der Zylinder 8 enthält eine Flüssigkeit und steht über die Leitungen 17 und 18 mit einem Zylinder 9 in Verbindung, der einen mit dem angetriebenen Organ 3 verbundenen Kolben 10 enthält. Der Hebel 1 ist anderseits an einer Feder 2 abgestützt, deren anderes Ende an einem Kolben 7' eines zweiten Zylinders 8' anliegt, der durch eine Öffnung 19 mit der Leitung 18 in Verbindung gebracht werden kann. Der Hebel 1, der längs der Stange des Kolbens 7' sich verschieben kann, ist an der Feder 2 unter Vermittlung einer Scheibe 20 abgestützt, die die Stange 21 eines Schiebers 11 steuert, der für gewöhnlich eine solche Stellung einnimmt, daß er die Öffnung 19 abschließt und die Verbindung zwischen den Leitungen 17 und 18 freigibt. Der Zylinder 8 steht über das sich selbsttätig öffnende Ventil ν mit dem Behälter 14 in Verbindung, der zum Ausgleich von Flüssigkeitsverlusten dient.

Wenn das Trieborgan 6 im eingezeichneten Pfeilsinne bewegt wird, wird der Kolben 7 in der gleichen Richtung verschoben und bewirkt infolgedessen auch die Verschiebung des Kolbens 10 und des kraftaufnehmenden Organs 3, bis der Widerstand, welchen der Kolben 7 erfährt und der sich über den Hebel 1 auf die Feder 2 überträgt, genügend groß geworden ist, um diese Feder 2 zusammenzudrücken. Es wird dann die Scheibe 20 nach links verschoben, wodurch der Schieber 11 in der gleichen Richtung verstellt wird und dabei zuerst die Leitung 17 abschließt und dann die Öffnung 19 freilegt.

Von diesem Augenblick an dient die in dem Zylinder 8 enthaltene Flüssigkeit zusammen mit der Flüssigkeit in der Leitung 17 als Abstützpunkt für den Hebel 1, der nunmehr den Kolben 7' in dem Zylinder 8' verschiebt, wodurch die Flüssigkeit dieses Zylinders über die Öffnung 19 und die Leitung 18 nach dem Zylinder 9 gefördert wird und die Kraft auf den Kolben 10 überträgt. Das Kraftübertragungsverhältnis kann durch geeignete Wahl der Durchmesser der Zylinder 8 und 8' oder durch Änderung des Angriffspunktes des Trieborgans 6 am Hebel 1 verändert werden.

Die Abb. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Anordnung der Abb. 3. Hier ist der Hebel 1 an die Stange des Kolbens 7' angelenkt, die anderseits über den Kolben 7' hinaus verlängert ist und so einen Schieber 11 bildet, der die Verbindung der Leitung 17 mit der Leitung 18 steuert. Für gewöhnlich nimmt der Schieber 11 die in der Zeichnung dargestellte Lage ein. Wenn der Kolben 7' unter der Einwirkung des Trieborgans 6 nach links verschoben wird und dabei die Feder 2 zusammendrückt, wird der Schieber 11 die Leitung 17 abschließen, während die Leitung ι S mit dem Zylinder 8' über einen Kanal 22 in Verbindung steht, der den Schieber 11 in der Achsrichtung durchsetzt und seitlich in dem innerhalb des Zylinders 8' liegenden Teil des Schiebers 11 ausmündet. Der Flüssigkeitsbehälter 14 steht mit dem Zylinder 8 über ein Ventil ν in Verbindung, das sich selbsttätig nach dem Zylinder 8 öffnet. Dieser Behälter dient dazu, die etwaigen Flüssigkeitsverluste der Einrichtung auszugleichen.

Die Erfindung kann im einzelnen auch in einer von den Ausführungsbeispielen der Zeichnung abweichenden Form ausgeführt werden. Die neue Kraftübertragungseinrichtung kann insbesondere für die Verstellung von Fahrzeugbremsen dienen, wobei das Trieborgan 6 mit dem zur Steuerung der Bremsen bestimmten Fuß- oder Handhebel verbunden wird, während das kraftaufnehmende Organ 3

mittel- oder unmittelbar an die Bremsklötze angeschlossen wird. Die Einrichtungen nach Abb. 3 und 4 sind vor allem für Bremsanordnungen mit hydraulischer Kraftübertragung vorteilhaft. In diesem Falle können der Zylinder 9 und der Kolben 10 durch Zylinder ersetzt werden, die im Innern der Bremstrommeln liegen und deren Kolben auf die Bremsen arbeiten.

Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf den Fall, wo man zuerst einen großen Weg mit kleiner Kraft und dann einen kleinen Weg mit großer Kraft verwirklicht; aber natürlich kann die Erfindung auch dann angewendet werden, wenn es sich um die umgekehrte Art der Kraftübertragung oder um mehr als zwei Änderungen des Übersetzungsverhältnisses handelt.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses bei Kraftübertragungsvorrichtungen mit Zwischenfmssigkeit zwischen dem treibenden und dem getriebenen Organ und mit einem durch die Wirkung der Kraftübertragung unter Spannung gesetzten elastischen Element, dadurch gekennzeichnet, daß dieses elastische Element derart in die Kraftübertragungsvorrichtung eingeschaltet ist, daß es erst bei Erreichung eines bestimmten Spannungszustandes das Übersetzungsverhältnis der Kraftübertragung selbsttätig in Abhängigkeit von der dem getriebenen Organ sich entgegenstellenden Kraftwirkung von Weg auf Kraft ändert.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (2) einerseits an dem getriebenen Organ (3) und anderseits an dem treibenden Organ (6) abgestützt ist und nach einer bestimmten, durch die Kraftübertragung hervorgerufenen Formänderung den Abschluß eines die Zwischenflüssigkeit enthaltenden, für gewöhnlich offenen Raumes (8) herbeiführt (Abb. 1).
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschluß des die Zwischenflüssigkeit enthaltenden Raumes (8) von dem eine Formänderung erfahrenden elastischen Element (2) unter Vermittlung eines Gliedes (11) gesteuert wird, das sich unter der Einwirkung der Formänderung des elastischen Elementes (2) verschiebt (Abb. 1).
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem einen (3) der beiden Kraftübertragungsorgane (3, 6) ein Kolben (10) von größerem Durchmesser und mit dem anderen Kraftübertragungsorgan (6) ein Kolben (7) von kleinerem Durchmesser verbunden ist, deren Zylinder (9, 8) durch das Glied (11) miteinander in Verbindung stehen (Abb. 1).
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Kraftübertragungsorganen (3, 6) ein Hebelsystem (1, 12) vorgesehen ist, das bei der Änderung des Übersetzungsverhältnisses eine Vervielfachung der zwischen diesen Organen übertragenen Kraft bewirkt (Abb. 2).
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Formänderung des elastischen Elements (2) das getriebene Organ (3) oder das treibende Organ (6) einen Schieber (11) verstellt, der einerseits die durch die Zwischenflüssigkeit gegebene hydraulische Verbindung zwischen diesen beiden Organen (3, 6) unterbricht, die dann einen festen Abstützungspunkt für einen mit dem einen Kraftübertragungsorgan (6) verbundenen Teil (1) bildet, während anderseits die Verbindung mit einem zweiten hydraulischen Zwischenmittel hergestellt wird, durch das dieses Kraftübertragungsorgan (6) weiter auf das andere Kraftübertragungsorgan (3) wirken kann (Abb. 3 und 4).
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kraftübertragungsorgan (6) mittels des damit verbundenen Teiles (1) an zwei Punkten gegen die Kolben (7, 7') zweier Flüssigkeit enthaltender Zylinder (8, 8') abgestützt ist, die an einem einen mit dem anderen Kraftübertragungsorgan (3) verbundenen Kolben (10) enthaltenden dritten Zylinder (9) angeschlossen sind, dessen Verbindung mit dem einen oder anderen der beiden ersteren Zylinder (8, 8') durch den Schieber (11) unterbrochen werden kann, wobei das elastische Element (2) zwischen dem einen (7') der ersteren Kolben (7, 7') und dem mit dem einen Kraftübertragungsorgan (6) verbundenen Teil (1) oder zwischen dem Zylinder (8') dieses Kolbens (7') und dem letzteren (7') eingeschaltet ist (Abb. 3 und 4).

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