DE635369C - Schaltvorrichtung fuer Kraftfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine und einer Fluessig-keitskupplung nach Art der Foettinger-Getriebe zwischen der Brennkraftmaschine und einem Zahnraederwechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine sowie mit einer Flüssigkeitskupplung nach Art der Föttinger-Getriebe zwischen der Brennkraftmaschine und einem Zahnräderwechselgetriebe.

Bei einer Föttinger-Kupplung vermag der Schlupf bei verhältnismäßig langsam laufendem treibendem Teil in weiten Grenzen zu wechseln, ohne daß ein beträchtlicheres Drehmoment zwischen den treibenden und getriebenen Teilen übertragen wird. Läuft jedoch der treibende Teil rasch, so hat ein geringer Schlupfanstieg eine sehr starke Erhöhung des durch die Kupplung übertragenen Drehmoments zur Folge. Mit anderen Worten, die Kupplung schlüpft bei geringen Geschwindigkeiten des treibenden Teils leicht, während sie bei hoher Geschwindigkeit des

ao treibenden Teils zu einer nahezu starren Kupplung wird.

Infolgedessen gestattet die vor dem Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftwagens angeordnete Flüssigkeitskupplung zwar ein sanftes Anfahren des Wagens aus dem Stillstand, ermöglicht dagegen nicht den Gangwechsel bei gewöhnlichen Betriebsgeschwindigkeiten. Daher ordnet man in solchen Fällen eine Reibvorrichtung, ζ. Β. eine Reibkupplung, oder im Falle eines Umlaufräder-Wechselgetriebes ein Bremsband an und bedient es, wenn ein Gangwechsel stattfinden soll, im Sinne der Unterbrechung der Kraftübertragung.

Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, die Motorwelle unmittelbar mit dem treibenden Teil einer Föttinger-Kupplung, den getriebenen Teil der Kupplung unmittelbar mit einem Zahnräderwechselgetriebe mit verschiebbaren Rädern und endlich die getriebene Welle dieses Getriebes unmittelbar mit der Kardanwelle des Fahrzeuges zu verbinden. Versuche haben jedoch ergeben, daß das Schalten bei dieser Anordnung für übliche Betriebsgeschwindigkeiten nur von einem ungewöhnlich geschickten Führer vorgenommen werden kann.

Die Anwendung einer Reibkupplung bringt das Bedenken mit sich, daß ein ungeschickter Führer unter Umständen gefährlich heftige Stöße auf die Anlage hervorzurufen vermag. Wird beispielsweise bei rasch laufendem Motor die Reibkupplung plötzlich eingerückt, um den Motor mit einer langsam laufenden

Getriebewelle zu kuppeln, so wird der Motor plötzlich verzögert, und die in seinen umlaufenden Teilen aufgespeicherte Energie,; belastet die Anlage übermäßig. Selbst we: zwischen Motor und Reibkupplung ei

Flüssigkeitskupplung sitzt, vermindert sicfeprfeifi'r Handhabung, dieser Stoß nur wenig, weil, wie schon ge^j:"■-;· Fig. 7 senkrechter Teilschnitt von einer

Fig. 2 und 3 Teilschnitte abweichender

Ausführungsformen,

, Fig. 4 und S Einzeldarstellungen zu Fig. 1 £bis 3 in größerem Maßstabe, ""■ .6 Schaubild zur Veranschaulichung

sagt, die Flüssigkeitskupplung bei gewöhnlichen Betriebsgeschwindigkeiten eine ungenügende Polsterwirkung aufweist.

Diese Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß zwischen der Flüssigkeitskupplung und der getriebenen Welle der Anlage eine Freilaufkupplung '15 vorgesehen ist, die für gewöhnlich geblockt ist, die sich aber beim Gangwechsel durch einen Fußhebel entblocken läßt, um in an sich bekannter Weise den Trieb zu unterbrechen. Die übliche Reibkupplung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Wechselgetriebe kann fehlen, und die bei der Bedienung einer solchen Kupplung auftretenden Stöße werden vermieden.

Da bei der Anlage der Erfindung keine Reibkupplung vorhanden ist, ist an dem getriebenen Teil der Flüssigkeitskupplung eine Bremse angeordnet, zum Zweck, in an sich bekannter Weise die treibende Welle des Zahnräderwechselgetriebes stillzusetzen, .so daß es möglich ist, bei stehendem Fahrzeug und laufendem Motor einen Gang einzurücken. Da die Flüssigkeitskupplung ein beträchtliches Drehmoment auch bei leerlaufendem Motor überträgt, muß die Bremse kräftig sein. Wird sie daher angezogen, wenn ein Gang, besonders ein kleiner Gang, eingerückt ist und das Fahrzeug läuft, so kann die Bremse eine ungewöhnlich starke Bremswirkung auf die Wagenräder ausüben und unter Umständen zu gefährlichem Gleiten führen. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist daher der Steuerfußhebel, der das Blocken der Freilaufkupplung bedient, derart mit der Bremse verbunden, daß sich diese durch den Fußhebel erst anziehen läßt, nachdem die Freilaufkupplung entblockt ist.

Weiter ist erfindungsgemäß der Steuerfußhebel, der die Bremse und die Blockung der Freilaufkupplung bedient, auch mit der Gasdrossel öder der sonstigen entsprechenden Einrichtung der Brennkraftmaschine verbunden. Infolgedessen sinkt die von der Maschine auf die Bremse während ihres Anziehens übertragene Energie, ohne daß der Führer den Gashebel besonders zu bedienen braucht.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es sind: Fig. ι Gesamtanordnung bei einem Kraftwagen, Freilaufkupplung geschnitten, weiteren Ausführungsform, Fig. 8 Schnitt längs 8-8 der Fig. 7,

Fig. 9 schematische Ansicht einer noch wieder anderen Anordnung,

Fig. 10 Schnitt längs 10-10 der Fig. 9. Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist die Welle ι einer Brennkraftmaschine 2 durch eine Flüssigkeitskupplung 3 nach Art der Föttinger-Getriebe mit einem Zahnräderwechselgetriebe 4 verbunden. Zwischen der getriebenen Welle 10 des Wechselgetriebes 4 und der Kardanwelle 8 ist eine Reibkupplung 6 parallel zu einer einfachen Freilaufkupplung angeordnet. Die Reibkupplung 6 umfaßt ein inneres Kegelglied 9 und ein äußeres Hohlkegelglied 67, worin der getriebene Teil 68 der Freilaufkupplung gelagert ist. Das äußere' Kegelglied 67 samt der mit ihm vereinigten Welle 8 ist auf der Welle 10 gelagert, während ein* Zwischenlager 11 die Kardanwelle 8 nochmals abstützt; die Kardanwelle 8 setzt sich über das Universalgelenk 12 und ein weiteres Wellenstück 13 nach hinten fort.

Das innere Kegelglied 9 greift mit Keilen in Nuten der Welle 10 ein und wird durch eine Feder 14 gewöhnlich gegen das HohlkegelgliedÖ7 gepreßt, so daß die Kupplung das vorkommende Höchstdrehmoment auf die Kardanwelle 8 zu übertragen vermag. Ein Hebel 15, der in eine Ringnut 16 des Kegelgliedes 9 eingreift, ist über ein Gestänge 17 derart mit einem Steuerfußhebel 18 verbunden, daß das Niedertreten des Fußhebels das Kegelglied 9 entgegen der Federwirkung ausrückt.

Auf der Getriebeausgangs welle 10 sitzt der treibende Teil 69 der Freilaufkupplung, die als Rollenklemmgesperre 68 bis 70 in einem Hohlraum des Hohlkegelgliedes 67 untergebracht ist. Mit 68 sind der getriebene Teil des Gesperres, mit 70 dessen Rollen bezeichnet. Die Arbeitsweise is derart, daß bei ausgerückter Reibkupplung 9, 67 die Freilaufkupplung ein Voreilen der Kardanwelle 8 vor der Getriebeausgangs welle 10 zuläßt, ein Zurückbleiben dagegen verhindert. Infolgedessen vermag die Freilaufkupplung den Antrieb vom Motor her, nachdem das Wechselgetriebe geschaltet ist, an die Kardanwelle 8 weiterzuleiten, noch ehe die Reibkupplung 9, 67 wieder eingerückt ist. Dadurch wird die Reibkupplung beim Wiedereinrücken entlastet und geschont.

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Auf der Getriebeeingangswelle 20 zwischen der Flüssigkeitskupplung 3 und dem Getriebe 4 sitzt eine Bremstrommel 19, deren Bremsband 21 über eine Stange 22 mittels des Fußhebels 18 anziehbar ist. Die Teile sind derart bemessen, daß das Niedertreten des Fußhebels zunächst die Bremse zum Anziehen bringt, dadurch die Welle 20 hemmt und schließlich stillsetzt. Ein weiteres ίο Niedertreten des Hebels 18 erteilt der Welle 20 eine Drehung rückwärts. In dieser Beziehung ist auf die Patentschrift 611 310 zu verweisen.

Der Fußhebel 18 ist ferner noch durch ein Gestänge 23 mit dem Drosselklappenhebel 24 des Motors verbunden, und zwar derart, daß sich beim Niedertreten des Hebels 18 die Drosselklappe schließt und so das Drehmoment des Motors herabsetzt, unabhängig ■20 von dem Führergashebel.

Die Verbindung zwischen dem Fußhebel 18 und dem zur Freilaufkupplung führenden Gestänge 17 ist in Fig. 4 dargestellt. Der um eine Welle 25 schwenkbare Fußhebel greift mit einer Rolle 26 an dem einen Arm 27 eines Winkelhebels 27, 29 an, der um eine mit der Achse 25 nicht zusammenfallende Achse 28 schwenkbar ist. Vermöge entsprechender Gestaltung der von der Rolle 26 erfaßten Fläche des Hebels 27 ist mit einem bestimmten Schwenkwinkel des Fußhebels 18 zu Beginn des Niedertretens ein größerer, im weiteren Verlauf des Niedertretens ein kleinerer Ausschlagwinkel des Hebels 27, 29 verknüpft. Beispielsweise entspricht dem Schwenkwinkel a, b des Hebels 18 der große Ausschlag a', b' des Hebels 29, dem Winkel b, e dagegen nur der kleine Ausschlagwinkel V, e'.

Das Gestänge enthält eine federnde Verbindung 17', welche die zum Ausrücken der Freilaufkupplung nötige Kraft ohne Längenänderung überträgt, bei höheren Werten aber nachgibt.

Fig. 5 zeigt die Verbindung zwischen dem Fußhebel 18 und dem Drosselklappenhebel 24. Auf der Fußhebelwelle 25 sitzt ein Hebel 30, der mit einem Stift 31 in einen Schlitz 32' eingreift, der an dem einen Ende einer federnden Verbindung 32 ausgebildet ist. Die federnde Verbindung ist wiederum fähig, eine bestimmte Höchstkraft ohne Längenänderung zu übertragen, gibt aber nach, wenn die Belastung darüber hinausgeht. Das andere Ende der Verbindung 32 greift in den einen Arm eines Winkelhebels 34 ein, dessen anderer Arm durch eine Stange 23 mit dem Drosselklappenhebel 24 verbunden ist. In Fig. S ist die Leerlauflage c" der Drosselklappe dargestellt.

Der Schlitz 32' ist so bemessen, daß der Drosselklappenhebel 24 m die Stellung voller öffnung a" übergehen kann, ohne daß bei der dargestellten (Ruhe-) Lage des Hebels 18 der Stift 31 hinderlich wäre.

Der übliche Führergashebel 33, in Fig. 5 in angehobener Lage dargestellt, ist an die Drosselklappe durch eine federnde Verbindung 35 ähnlich der Verbindung 32 angeschlossen, und zwar über einen Hebel 34' auf der Welle des Winkelhebels 34. Eine Feder 36 sucht den Hebel 33, die Zwischenverbindungen und die Drosselklappe in Leerlauflage zu halten. Das Verhältnis zwischen den Federstärken der Verbindungen 32 und 35 ist derart gewählt, daß beim Herüberziehen des Drosselklappenhebels 24 durch die Verbindung 32 eine Dehnung der Verbindung 35 eintreten" kann, ohne daß sich die Verbindung 32 ihrerseits verlängert. Die Nachgiebigkeit der Verbindung 35 genügt, um das Schließen der Drosselklappe (Lagec") schon bei teilweisem Niedertreten des Hebels 18 zu ergeben, auch wenn der Gashebel 33 vollständig niedergetreten ist. Eine Feder 37 sucht den Hebel 18 in Ruhelage zu halten.

Die Arbeitsweise der Anordnung ist derart, daß das Niedertreten des Hebels 18 folgende drei gesonderten Wirkungen in der angegebenen Reihenfolge hervorruft:

1. Angenommen, die Drosselklappe sei mittels des Führergashebels geöffnet, wobei die federnde Verbindung 32 angehoben wird, bis sich das untere Ende des Schlitzes 32' gegen den Stift 31 legt. Das Niedertreten des Hebels 18 führt nunmehr sofort zum Herunterziehen der Verbindung 32 und wegen der Steifigkeit der Feder zum Schließen der Drosselklappe, so daß das Motordrehmoment sinkt. Die Nachgiebigkeit der fedemden Verbindung 35 gestattet dies, wie angegeben,

2. Der Hebel 18 nimmt ferner beim Niedertreten mit seiner Rolle 26 (Fig. 4) das Gestänge 17 nach vorn und damit auch den Hebel 15 (Fig. 1), so daß die Reibkupplung

9, 67 ausgerückt wird. Falls das Entkuppeln, etwa wegen Reibung in den Nuten der Welle

10, einen besonderen Widerstand bieten sollte, so gibt die federnde Verbindung 17' nach und gestattet ein weiteres Niedertreten des Hebels 18, so' daß die Drosselklappe unbedingt geschlossen ist. Sobald nun das von Welle 10 in ihren Nuten auf das Kegelglied 9 übertragene Drehmoment genügend nachgelassen hat, vermag die Federung 17', indem sie sich wieder zusammenzieht,, die Feder 14 zu überwinden, und die Reibkupplung wird ausgerückt. Nunmehr kann die Kardanwelle 8 frei voreilen.

3. Eine weitere Bewegung des Fußhebels zieht nun das Bremsband 21 auf. der

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Trommel ig an; die -Welle 20- wird also gebremst.' Diese Bewegung wird durch den Stift 31 nicht verhindert, weil die federnde Verbindung 32 genügend nachgibt, auch wenn die Drosselklappe bereits geschlossen ist.

Diese Vorgänge sind in Fig. 6 schematisch veranschaulicht. Der Hub des Fußhebels 18 von der Ruhelage bis zum völligen Niedertreten ist als waagerechte Achse aufgetragen, wobei die Buchstaben a, b, c, d und e dieselben Stellungen wie in Fig. 4 und 5 bezeichnen. _ Senkrecht aufgetragen ist der Zustand der Freilaufkupplung, der Drosselklappe und der Bremse in Abhängigkeit von der Lage des Fußhebels. Für die Kupplung gilt die schräge, gestrichelte Linie zwischen α und b, für die Drosselklappe die schräge, ausgezogene Linie zwischen α und c und für die Bremse die strichpunktierte, gebrochene Linie zwischen c und e.

Steht der Wagen bei ausgerücktem Getriebegang still und ist der Motor in üblicher Weise angelassen, so wird über die Flüssigkeitskupplung 3 die Welle 20 mitgenommen. Z,um Einschalten eines Gangs, z. B. des ersten, wird nun der Fußhebel 18 teilweise hinuntergedrückt bis d, so daß ■ die Bremse angezogen wird und die Welle 20 zusammen mit dem getriebenen Teil der Flüssigkeitskupplung 3 zum Stillstand gelangt. Jetzt läßt sich der erste Gang einschalten, und der Führer läßt den Fußhebel 18 los. Wegen der geringen Geschwindigkeit des Motors (Leerlaufdrehzahl) vermag die Flüssigkeitskupplung zunächst noch kein zum Ingangsetzen des Wagens genügendes Drehmoment zu übertragen, so daß der Wagen vorläufig . weiter stillsteht. Der Führer öffnet jetzt mittels des Gashebels 33 (Fig. 5) die Drosselklappe; dadurch steigt die Motorgeschwindigkeit und das von -der Flüssigkeitskupplung übertragene Drehmoment, so daß nunmehr . der Wagen anläuft. Während die Motorgeschwindigkeit-weiter ansteigt, vermindert sich allmählich entsprechend der Kennlinie der Flüssigkeitskupplung deren Schlupf und fällt bei normaler Drehzahl des Motors auf einen sehr geringen Wert. Die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt also weiter. Soll nun ein höherer Gang eingeschaltet werden, so wird der Fußhebel 18 wieder in die Lage d gebracht, womit ein Schließen der Drosselklappe und daher eine Abnahme des Motordrehmoments verknüpft ist. Auch die Freilaufkupplung ist entblockt, so daß Energie nur vom Getriebe auf die Wagenräder, nicht aber umgekehrt, übertragen werden kann. Endlich legt sich die Bremse an die Welle 20.

Da nun die Motorgeschwindigkeit schnell fällt, -so daß der Schlupf der Flüssigkeitskupplung ansteigt, und da ferner das Wechselgetriebe 4, wie gesagt, von den Wagenrädern keinen Antrieb erfahren kann, verlangsamt sich die Welle 20 unter dem Einfluß der Bremse sehr rasch, und man kann bequem auf den nächsten Gang umschalten, da alle in Frage kommenden Teile nur noch recht langsam laufen. Läßt der Führer jetzt den Fußhebel 18 wieder los, so löst sich die Bremse, die Drosselklappe wird geöffnet, der Motor beschleunigt sich, und die Reibkupplung wird, nachdem zunächst für kurze Zeit der Antrieb über das Klemmgesperre 68 bis 70 weitergegeben war, wieder eingerückt, nämlich sobald keine Relativdrehung zwischen ihren Kegelgliedern 9 und 67 mehr besteht. Die Kegelflächen werden daher vor dem Schleifen aneinander und vor stoßweisem Greifen bewahrt, so daß eine sehr schonende Arbeitsweise gewährleistet ist. Dies gilt auch bei niedrigem Gang und bei Fahrt bergauf. Anderseits wird auch das Klemmgesperre geschont, weil normalerweise die Reibkupplung 9, 6γ den Antrieb übernimmt, das Gesperre selbst nur beim Schalten zur Wirkung kommt. Die Möglichkeit, den Motor zum Bremsen zu benutzen, bleibt voll erhalten.

Der Reibkupplung 9, 67 fällt ferner noch die Aufgabe zu, Rückwärtsfahrt zu ermöglichen, wobei ja das Klemmgesperre 68 bis 70 versagen würde.

Auch die im Kraftwagenbetrieb auftretenden Sonderfälle lassen sich mühelos beherrsehen. Gelangt z. B. der Wagen bei Fahrt steil bergauf mit noch eingerücktem Gang, z. B. dem höchsten Gang, zum Stillstand, und will man auf einen niedrigeren Gang umschalten, um wieder anzufahren, so kann selbst dann, wenn der Motor nur mit Leerlaufdrehzahl läuft, das durch die Flüssigkeitskupplung übertragene Drehmoment die Zähne so stark belasten, daß man sie nur schwer ausrücken kann. In diesem Fall braucht man den Fußhebel 18 nur ganz niederzutreten, denn dadurch erteilt man, wie erörtert, der Welle 20 eine die Zähne entlastende Rückwärtsdrehung. Man kann nun ohne weiteres schalten.

Ein mit der Anordnung gemäß der Erfindung versehener Kraftwagen erleichtert die Bedienung außerordentlich, besonders für ungeübte Fahrer. Beim Schalten braucht der Fahrer nur den Fußhebel 18 niederzutreten und den Schalthebel zu bedienen. Überflüssig ist die sachgemäße Bedienung des Gashebels und die zeitlich richtige Abwicklung verschiedener sonstiger Steuervorgänge, wie das bei üblichen Schaltvorrichtungen' notwendig ist. Ferner ist hervorzuheben, daß ein an herkömmliche Schaltvorrichtungen gewöhnter

Fahrer keinen Schaden anrichtet, wenn er die ihm vertrauten, für die vorliegende Anordnung überflüssigen Handlungen vornimmt, z. B. die doppelte Bedienung der Kupplung. Läßt der Fahrer z. B. den Fußhebel 18 irrtümlicherweise plötzlich hochspringen, bevor die Freilaufkupplung den Antrieb aufgenommen hat, so ist doch die Anlage gegen Überbelastung geschützt, wenn infolgedessen ίο die Reibkupplung 6 plötzlich wieder eingreift, weil nämlich die Flüssigkeitskupplung in diesem Augenblick nur ein sehr kleines Drehmoment zu übertragen vermag und daher den Stoß auffängt. Wenn weiter der Fahrer einen zu kleinen Gang, z. B. bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit den ersten Gang, einschaltet, so wird wiederum beim Loslassen des Fußhebels i8 die Flüssigkeitskupplung den entstehenden Stoß ohne weiteres aufzunehmen vermögen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist zwischen dem Wechselgetriebe und der Kardanwelle wiederum eine Freilaufvorrichtung angeordnet, die sich für das Schalten des Getriebes von ihrem Normalzustand, bei dem sie in beiden Richtungen Kraft überträgt, zur Übertragung nur in der einen Richtung (Freilauf) verwandeln läßt. Es handelt sich um eine an sich bekannte Vorrichtung, bei welcher schräg liegende Klemmrollen zwischen entsprechend kegelig ausgebildeten Laufringen angeordnet sind.

Eine genutete Welle 79 ist mittels eines Spurlagers 80 an der Getriebeausgangswelle 10, mittels eines Kugellagers 11 am Fahrzeugrahmen gelagert und setzt sich nach hinten in die Kardanwelle fort. Auf Welle 10 ist eine Scheibe 81 gekeilt, an welche hintereinander die kegeligen Außenlaufringe 82 (für Vorwärtstrieb) und 83 (für Rückwärtstrieb) geschraubt sind. Der kegelige Innenlaufring 84 für Vorwärtstrieb ist auf der Welle 79 längs verschiebbar angeordnet und wird durch Federn 85 nach hinten gedrängt, die sich ihrerseits gegen einen Flansch 86 am Spurlager 80 abstützen. Die Rollen 87 sind mit solcher Neigung angeordnet, daß das Drehmoment, das bei normaler Drehrichtung der Welle 10 zu übertragen ist, nur vom Außenlaufring 82 auf den Innenlaufring 84 übergehen kann, umgekehrt dagegen nicht.

Entsprechend ist die Anordnung für den

Rückwärtstrieb. Ein kegeliger Innenlaufring 88, ebenfalls auf Welle 79 verschiebbar, wird durch Federn.89 nach vorn gedrückt; die Federn 89 stützen sich einerseits gegen einen Ring 90, anderseits gegen Muttern 91 und 92, die auf einen Fortsatz 88' des Innenlaufringes 88 geschraubt sind. Die zum Rückwärtstrieb gehörenden Klemmrollen 93 sind derart geneigt, daß sie in der normalen Drehrichtung der Welle 10 Kraft nur von dem Innenlaufring 88 auf den Außenlaufring 83 zu übertragen vermögen.

Auf dem Fortsatz 88' ist eine Büchse 94 verschiebbar, die sich mit einem erweiterten Vorderende gegen den Außenlaufring 83 für Rückwärtstrieb zu legen vermag. In einer keilförmigen Vertiefung zwischen" der Vorderseite der Mutter 92 und dem kegelig ausgebildeten Ende der Büchse 94 sind Kugeln 95 vorgesehen. Ein Schubring 96 läßt sich durch einen Hebel 97 auf der Büchse 94 verschieben. Hebel 97 ist bei 98 am Fahrzeugrahmen angelenkt und oben mit dem Gestänge 17 verbunden. Der Schubring 96 ist an seinem hinteren Ende in Form eines Hohlkegels ausgebildet.

Die Bremse 19, 21 für Welle 20 sowie das Drosselklappengestänge 23 stimmen mit den entsprechenden Teilen des ersten Ausführungsbeispiels überein.

Die Arbeitsweise ist folgende:

Wird Kraft vom Motor auf die Fahrzeugräder übertragen, so dreht sich die Getriebeausgangswelle 10 im Fall der Vorwärtsfahrt im Uhrzeigersinne (von vorn gesehen). Die Welle 10 nimmt beide Außenlaufringe 82 und 83 mit. Da die Federn 85 den Innenlaufring 84 für Vorwärtstrieb nach hinten drücken, werden die Klemmrollen 87 gegen den Außenlaufring 82 gedrückt, und da die Rollen das Bestreben haben, am Außenlaufring 82 von Stellen größeren Durchmessers nach Stellen kleineren Durchmessers zu rollen und daher den Innenlaufring mit sich nach hinten zu ziehen, so klemmen sie sich fest und übertragen das Treibmoment von Welle 10 auf Welle 79. Sucht dagegen der Wagen den Motor zu überlaufen, z. B. beim Bergabfahren unter Verwendung des Motors als Bremse (bei losgelassenem Fußhebel 18, Stellung α, Fig. 4 und 5), so wird Drehmoment von dem anderen Innenlaufring 88 auf den zugehörigen Außenlaufring 83 dadurch übertragen, daß sich jetzt die Rollen 93 festklemmen, während sich die Rollen 87 lösen.

Bei losgelassenem Fußhebel 18 ist daher die Vorrichtung fähig, Drehmoment sowohl vom Motor auf die Wagenräder als auch beim Voreilen der Wagenräder in umgekehrter Richtung zu übertragen.

Wird der Fußhebel 18 bis zur Stellung b oder weiter bis zur Endstellung e niedergetreten, so wird der Ring 96 über den Hebel 97 nach hinten geschoben und drückt die Kugeln 95 in die keilförmige Vertiefung zwischen Muffe 94 und Mutter 92 weiter hinein, mit dem Ergebnis, daß der Innenlaufring für Rückwärtstrieb 88 gleichfalls nach hinten gedrückt wird. Dadurch verbreitert

sich die Lücke zwischen den Laufringen 83 und 88. derart, daß die -Rollen. 93 für Rückwärtstrieb · überhaupt nicht mehr festgeklemmt werden können. In diesem Zustand, mit dem Fußhebel 18 also z. B-. in Stellung b, kann Drehmoment vom Motor auf die Wagenräder übertragen werden, aber nicht umgekehrt. Wenn daher jetzt -die Wagenräder vorSilen, so werden die Rollen 87 einfach entlastet, und der Laufring 84 wird frei. Die Vorrichtung wirkt unter diesen Umständen als einfache Freilaufkupplung. Auf diesen Vorgang bezieht sich die gestrichelte Linie in Fig. 6. Bei α-Lage des Fußhebels 18 ist die Freilaufkupplung blockiert, d. h. es können beide Rollengruppen 87 und 93- je- nachdem zum Festkeilen gelangen, während bei 6-Lage die Kupplung als entblockt insofern bezeichnet werden kann, als jetzt die Rollen 93 am Festkeilen unbedingt gehindert sind.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist eine Klauenkupplung parallel zu der Freilaufkupplung angeordnet. Auf der Getriebeausgangswelle iq sitzt längs! verschiebbar ein mit Ringnut für den Angriff ;des Bedienungshebels 15" versehener Kupplungsteil iaö, der mit Klauen 105 zum Eingriff in Klauen 106 des auf der Kardanwelle 8 befestigten Gegenkupplungsteil 103 versehen ist. Innerhalb ν des Teils 103 sitzt die Freilaufkupplung, die als einfaches Klemmrollengesperre 101, 104, 102 ausgebildet ist.

Bei Ruhelage des Fußhebels 18 stehen die Klauen 105, 106 in Eingriff miteinander, so daß die Freilaufkupplung blockiert ist. Beim Niedertreten des Hebels 18 wird die Klauenkupplung ausgerückt und dadurch die Freilaufkupplung entblockt.

Zum leichteren Einrücken können die Klauenenden abgeschrägt sein, so daß, falls beim Einrücken der Klauenkupplung die Welle 8 der Welle 10 voreilt, die Klauen fast stoßfrei aneinander vorübergleiten, bis Gleichlauf eingetreten und das Einrücken möglich ist.

Gegebenenfalls kann der zum Bedienen der Blockierungskupplung benutzte Fußhebel 18, der beim Schalten des*' Getriebes niedergetreten und wieder losgelassen wird, mit einer an sich bekannten federnden Schnappvorrichtung versehen sein, 'die dem Führer diejenige Hebelstellung sinnfällig macht, bei welcher die Freilaufkupplung gerade noch entblockt ist. Der Führer kann dann mit dem weiteren Loslassen des Fußhebels 18 warten, bis sich der Motor genügend beschleunigt hat, um den Antrieb aufzunehmen.

Zum Zweck des Rückwärtsfahrens kann es erforderlich sein, beim Einschalten des Rückwärtsgangs dafür zu sorgen, daß trotz Niedertretens " des Hebels 18 die Freilaufkupplung blockiert bleibt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 enthält Mittel, welche dies ermöglichen. '

Das Gestänge 17 setzt sich unter Zwischenschaltung eines Gelenks in eine Stange 107 fort, die in einem Lager 108 am Getriebekasten längs verschiebbar ist. Am hinteren Ende der Stange 107 ist ein Winkelhebel 109 angelenkt, dessen hinterer Arm mit einem Haken 110 durch einen Schlitz in des Kupplungshebels 15" hinter den Hebel greift. Der andere,' lotrechte Arm 112 des Winkelhebels vermag auf die aus dem Getriebekasten vorstehende Schaltstange 113 für den Rückwärtsgang zu treffen. Im Bereich des unteren Endes des Schlitzes 111 befindet sich am Hebel 15" ein schräger Ansatz 114, der mit einer Schrägfläche 115 des Hakens 110 zusammenzuwirken vermag. Eine Feder 116 sucht die Klauenkupplung 100, 103 in Eingriff zu halten.

Wird nun das Gestänge 17 beim Niedertreten des Hebels 18 nach vorn gezogen, so nimmt "der Haken no den Hebel 15" mit, und die Klauenkupplung wird ausgerückt. Schaltet man nun den Rückwärtsgang ein, so tritt die Stange 113 aus dem Getriebekasten heraus, schlägt gegen den Arm 112 go des Winkelhebels 109 und hebt dadurch den Haken 110 aus. Die neue Lage des Winkelhebels ist gestrichelt angedeutet. Infolgedessen drückt die Feder 116 den Kupplungsteil 100 und mit ihm den Hebel 15" in die gestrichelte .Lage a! zurück. Läßt man jetzt den Fußhebel 18 los, . so öffnet sich die Drosselklappe, und das Fahren rückwärts - beginnt.

Will man dann wieder vorwärts fahren, so wird der Hebel 18 niedergetreten, der Rückwärtsgang ausgeschaltet und der Hebel 18 wieder losgelassen. Hierbei gleitet die Schrägfläche 115 an dem schrägen Ansatz 114 empor, bis der Haken 110 einfällt und die Verriegelung mit dem Hebel 15" wieder hergestellt ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel veranschaulichen die Fig. 7 und 8. Hier ist die blockierbare Freilaufkupplung innerhalb des no Wechselgetriebes angeordnet.

Auf der Getriebeeingangswelle 20 sitzt ein Ritzel 120, das in ständigem Eingriff mit einem Zahnrad 121 auf der \?Orgelegewelle 122 steht. Eine Getriebewelle 123 stützt sich n₅ mittels eines Spurlagers 124 gegen die Welle und läuft außerdem in einem Zwischenlager 125. Auf ihr ist ein Zahnrad 126 mittels eines Schalthebels 127 längs verschiebbar angeordnet, das mit einer Innenzahn.ung in eine mit dem Rad 120 vereinigte Außenzahnung 129 einzugreifen vermag (di-

rekter Gang). Verschiebbare Räder 130 und 131 für den ersten und den zweiten Gang werden durch einen zweiten Schalthebel 132 verschoben.

Dieser Teil des Wechselgetriebes zeigt keine Änderungen gegenüber den vorausgehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Die Getriebewelle 123 setzt sich über das Lager 125 hinaus nach rechts fort und endet in einem Halszapfen 133. Der Zapfen, ist im Vorderende einer weiteren Welle 134 gelagert, für die ein weiteres Lager 135 im Getriebekasten 142 vorgesehen ist. Auf der Welle 123 sitzt längs verschiebbar ein Klauenkupplungsteil 136, dessen Klauen 137 in Eingriff mit Klauen 138 des an der Welle 134 ausgebildeten Gegenkupplungsteils 139 zu gelangen vermögen. Ein Gabelhebel 140 auf einer im Getriebekasten 142 gelagerten Welle 141 greift in eine Rille des Kupplungsteils 136 ein, um ihn zu steuern. Außen an der Welle 141 sitzt ein Hebel 143, der mit dem Gestänge 17 verbunden ist. Eine Feder 144 sucht den. Kupplungsteil 136 in Eingriff mit dem Gegenkupplungsteil 139 zu halten.

Parallel zu der Klauenkupplung 136, 139 ist eine Freilaufkupplung angeordnet, die einen treibenden Teil 145 (auf Zapfen 133), Klemmrollen 146 sowie einen getriebenen Teil 147 umfaßt. Die Freilaufkupplung ist innerhalb des Klauenkupplungsteils 139 untergebracht und so eingerichtet, daß sie das Drehmoment bei normaler Drehrichtung von der Welle 123 auf die Welle 134 zu übertragen vermag, während bei gleicher Drehrichtung die Welle 134 frei voreilen kann.

Der Rückwärtsgang des Getriebes umfaßt ein Zahnrad 148 (Fig. 8), das durch einen Schalthebel 149 auf der Welle 150 verschiebbar ist. Die Welle ist im Getriebekasten gelagert. Das Rad 148 greift in den Klauenkupplungsteil 139 ein, der zu diesem Zweck mit Außenverzahnung versehen ist, gleichzeitig noch in ein Rad 151 auf der Vorgelegewelle 122.

Beim Schalten von Vorwärtsgängen wird der Fußhebel 18 niedergetreten und dadurch die Klauenkupplung 136, 139 ausgerückt, wodurch die Welle 134 die Möglichkeit erhält, der Welle 123 vorzueilen. Ohne Rücksicht auf die Fahrzeuggeschwindigkeit kann daher, z. B. mittels der Bremse 19,,. 21, die Geschwindigkeit der Getrieberäder herabgesetzt werden.

Zum Einschalten des Rückwärtsgangs wird ebenfalls der Hebel 18 niedergetreten, und sobald die Vorgelegewelle 122 durch die Bremse 19, 21 zum Stillstand gebracht ist, läßt sich das Zahnrad 148 für Rückwärtsgang in Eingriff mit den Zähnen des Klauenkupplungsteils 139 sowie des Rades 151 schieben, so daß die Vorgelegewelle 122 nunmehr mit Welle 134 gekuppelt ist. Läßt man jetzt den Fußhebel 18 los, so wird die Kraft vom Motor her über die Zahnräder 120, 121, 151 und 148 auf den Klauenkupplungsteil 139 und «damit auf die Welle 134 und die Fahrzeugräder übertragen; der Wagen läuft rückwärts.

Eine weitere Ausfuhrungsform für die Bedienung der Drosselklappe zeigen die Fig. 9 und 10. Der Führergashebel 33' sitzt am Ende einer Welle 161, die in Lagern 162 ruht. Auf dem anderen Ende der Welle befindet sich ein Hebel 163 mit einem Kurvenschlitz 164, in. den mittels einer Schraube 167 mit zylindrischem Kopf eine Stange 165 eingreift. Mit dem anderen Ende ist die Stange durch einen Zapfen 175 am Drosselklappenhebel 166 angelenkt.

Die Nabe des Fußhebels 18 ist auf der Welle 161 frei drehbar gelagert und setzt sich in eine außen genutete Muffe 168 fort. In die Nuten greift mit Innenkeilen eine auf der Muffe 168 sitzende zweite Muffe 169 ein, die durch eine Wickelfeder 170 zwischen ihr und dem Fußhebel 18 von dem Fußhebel abgedrückt wird. Infolgedessen werden Schubzähne 171 der Muffe 169 in Eingriff mit entsprechenden Gegenzähnen 172 gedrängt, die an der Nabe eines weiteren, auf der Welle 161 drehbaren Hebels 173 vorgesehen sind. Ein Lenker 174 verbindet das Ende des Hebels 173 mit der Stange 165. Die Stangenlänge zwischen Mitte Zapfen 175 und Mitte Schraube 167 ist gleich dem Abstand zwischen Mitte Welle 161 und Mitte Zapfen 17s, gemessen bei Leerlaufstellung c'" des Drosselklappenhebels. Federn 176 und 177 suchen den Fußhebel 18 und damit den Gashebel 33' in Ruhestellung zu halten, entsprechend Fig. 9. Die normale Bedienung des Drosselklappenhebels 166 geschieht durch Niedertreten des Gashebels 33', wobei die Schraube 167 durch die Feder 176 im oberen Ende des Schlitzes 164 gehalten wird, weil sich die Federkraft über den Hebel 18, die Muffen 168 und 169, den Hebel 173 und den Lenker 174 auf die Stange 165 überträgt. Wird nun der Fußhebel 18 in die Lage c niedergetreten, so dreht sich der Hebel 173, da die Kraft der Feder 170 ausreicht, um die Zähne 171, 172 zunächst in Eingriff zu erhalten, entgegen dem Uhrzeiger (Fig. 9) und zieht die Schraube 167 bis zum unteren Ende des Schlitzes 164 hinab. Infolge der erörterten Bemessung der Stange 165 gelangt dadurch die Drosselklappe in Leerlaufstellung c", wie auch der Gashebel 33' stehen mag. Tritt man nun den Fußhebel 18 noch weiter bis c nieder, z. B. zum Zweck des An-

ziehens der Bremse 19/21, so vermag der Hebel 173 nicht weiter zu folgen. Trotzdem ist die Bewegung des" Fußhebels 18 möglich, weil sich die Zähne 171 unter Zusammendrückung der Feder 170 von den Zähnen 172 abzuheben vermögen. Wird schließlich der Fußhebel wieder losgelassen, so stellt die Feder 170 die Ursprungslage wieder her.

Es sind auch andere Ausführungsformen verwendbar. Z.B. kann ein mit dem Fußhebel 18 in Treibverbindung stehender Nocken auf eine mit dem Gashebel 33' zusammenhängende Nockenrolle zur Einwirkung gebracht werden, derart, daß beim Niedertreten des Fußhebels 18 der Gashebel 33' in, die Ruhelage zurückgeführt wird, falls er sich nicht darin befindet.

Zur Vereinfachung der Beschreibung wurde darauf verzichtet, auf weitere Wirkungen einzugehen, die gegebenenfalls von dem Fußhebel 18 noch verlangt werden mögen. Es stehen dem Fachmann Mittel zu Gebote, um solche Anordnungen im Rahmen der Erfindung durchzuführen. Handelt es sich z. B.

um Kraftübertragungsanlagen mit Dieselmotor, so kommt statt der Steuerung einer Drosselklappe selbstverständlich die Steuerung einer Brennstoffpumpe in Frage.

Es können für den Fall zu schnellen Loslassens des Fußhebels Dämpfungsvorrichtungen angeordnet werden, damit die Freilaufkupplung nicht zu schnell blockiert wird und der Motor Zeit hat, sich vorher genügend zu beschleunigen. Die Freilaufkupplung braucht nicht gerade an den beispielsweise angegebenen Stellen angeordnet zu sein, sondern kann etwa auch mit dem Ausgleichgetriebe des Fahrzeugs zusammengebaut sein.

Die Verwendbarkeit der Erfindung beschränkt sich nicht auf Kraftwagen, sondern ist allgemeiner Anwendung fähig, z. B. für Lokomotiven, Eisenbahntriebwagen usw.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine und einer Flüssigkeitskupplung nach Art der Föttinger-Getriebe zwischen der Brennkraftmaschine und einem Zahnräderwechselgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ermöglichen des Gangwechsels ' bei gewöhnlichen Betriebsgeschwindigkeiten, wenn die Flüssigkeitskupplung den Trieb nicht zu unterbrechen vermag, zwischen der Flüssigkeitskupplung (3) und der getriebenen Welle (8) eine Freilaufkupplung (9, 6γ, 68, 69) vorgesehen ist, die für gewöhnlich geblockt ist, die sich aber beim Gangwechsel durch einen Fußhebel (18) entblocken läßt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Bremsvorrichtung an dem getriebenen Teil der Flüssigkeitskupplung, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerfußhebel (18), der das Blocken der Freilaufkupplung bedient, derart mit der Bremse (21) verbunden ist, daß sich diese durch den Fußhebel erst anziehen läßt, nachdem die Freilaufkupplung entblockt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Steuerfußhebel (18) zum Bedienen der Bremse (21) und der Blockung der Freilaufkupplung auch die Gasdrossel (24) verbunden ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen