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Ausgleichgetriebe mit begrenztem Drehzahlverhältnis der. anzutreibenden
Fahrzeugradtvellen Die Erfindung betrifft die Verbesserung von Ausgleichgetrieben
für motorgetriebene Bodenfahrzeuge mit begrenztem Drehzahlverhältnis der anzutreibenden
Fabrzeugradwellen. bei dein sich bei Erreichen dieses Drehzahlverhältnisses das
Ausrleichrad an einem mit entsprechender Drehzahl angetriebenen oder stillstehendne
Teil über umschaltbare Einwegkupplungen abstützt.
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I:, sind Ausgleichgetriebe bekannt, bei denen ins Gegensatz Zu doll
selbstsperrenden Ausgl@ichgetrieben und denjenigen, bei denen der Ausgleich bei
sehr geringern Dremoment blockert wird, der Ausgleich sich innerhalb der Grenzen,
wie sie durch die engste be-@ehrbare Kurve gebeben sind, frei und ohne i
r,
i@g@@dwelche zusatzliche Reibung auswirken kann, während bei Überschreitung
des durch slic: engste befahrbare Kurve gegebenen Drehzahlverhältnisses der beiden
Fahrzeugradwellen das Allstützen des Ausgleichgliedes (meist Ausgleichrades) über
Einwegkupplungen nach der einen oder anderen Seite erfolgt. Damit wird also das
Ausgleichgetriebe von einem gewissen Drehzahlverhältnis an selbsttätig zu einem
Über- oder Untersetzungsgetriebe zwischen dem Antrieb und dem nicht durchrutschenden
Fahrzeugrad.
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Für diese Ausgleichgetriebe ist es Bedingung, daß die Einwegkupplungen
in ihrer Drehrichtung lizw. die Abstützglieder, sofern letztere sich mitdrehen,
in ihrer Drehzahl umgeschaltet werden müssen, trenn die Fahrtrichtung von Vorwärts
auf Rückwärts, oder umgekehrt, geändert wird.
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Diese Ausgleichgetriebe haben die Eigenschaft, daß sie wie eine Bergstütze
wirken, c1.11. dal,1 sie bei vorwärtsfahrteinstellun, eilt
Durch die Erfindung soll nun diese Schwierigkeit behoben werden, und zwar dadurch.
c1:,15 Mittel vorgesehen sind, die bewirken.
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daß Mittel vorgeschen sind, die bewirken. (1:c15 die Einwegkupplugen
1)0i Stillstand oder kurz vor Stillstand des Antriebes kurz vor ihrer Belastung
selbsttätig ausgeschaltet bzw. unwirksam gemacht werden, so daß dann- das Umschalten
vollzogen werden kamt. Damit leire zwar die Bergstutzenwirkung aufgehoben. aber
dafür ist man imstande, jederzeit vom Vorwärtsgang- auf den Rückwärtsgang, oder
umgekehrt, zu wechseln.
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])je erfindungsgemäßen Mittel zum Selbsttätigen Ausschalten der Einwegkupplungen
können verschiedener Art sein. Einmal läßt ,>ich -r..15. die beabsichtigte Wirkung
durch Fliehkraft und Reibung erzielen. oder es läßt >ich beispielsweise eine durch
Flüssigkeitsdruck, Luftdruck oder Unterdruck arbeitende Einrichtung verwenden. oder,
um noch ein «-eitores Beispiel anzuführen, man benutzt eine Einrichtung, die mit
Elektromagneten arbeitet.
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In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen dargestellt.
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Ahle i bis 5 zeigen eine Ausführungsform für sich.
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_\1)l).1 zeigt einen in der Längsmittelebene der anzutreibenden Fahrzeugradhalbachsen
ge-
heuen schematisch dargestellt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel. wie es in Ahle i bis 5 erscheint., ist
das anzutreibende Gehäuse i eines Kegelradausgleichgetriebes in Lagern Io lies stillstehenden
Gehäuses i i gelagert. Von den zu den beiden anzutreibenden Fahrzeugrädern führenden
Abtriebswellen 5 ist die eilte, .1, mit Kegelrad 6. die andere, 5, mit Kegelrad
; fest verbunden. und letztere sind im anzutreibenden Gehäuse i gelagert. Am Gehäuse
t ist (las "Tellerrad 12 befestigt, in welches (las Antriebsritzel 14 der Triebwelle
13 eingreift. In Vereinigung mit dein Ausgleichritzel 8 ist ein weiteres Kegelrad
15 vorgesehen. Es können auch zwei Ausgleichritzel S eingebaut sein, und dabei %%-erden
dann auch zwei Kegelräder 15 angewandt. Das Kegelrad 15 greift gleichzeitig in beiderseits
angeordnete, lose auf dun Abtriebswellen 4 und 5 sitzende Kegelräder I6, I7, wellen
4 und 5 sitzende Kegelräder I6, I7, welche gleichzeitig die zylindrischen Innenteile
18, IS von Einwegkupplungen, hier Rollenklemmgesperre mit ihren Klemmrollen 2o.
bilden. die auf Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtung umschaltbar sind. und zwar dadurch,
daß der Rollenkäfig 2I mit den Rollen 2o gegenüber dem undrehbaren Außenteil 22
verdreht wird. Dieser trägt die für :neide Klemmrichtungen geeigneten Klemm@@ächen
23 fable 44 an der einen Seite des Außenteiles 22 ist eilte Bordscheibe I9 befestigt.
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Jedes von den auf den Radwellen 1 5 lose laufenden Kegelrädern 16,
1; lagert im umlaufenden Gehäuse t. Das Gehäuse: 1 tragt mitdrehbar und axial verschiebbar
(einen keil)- ) ke@cl 25. lieg \-erschiel>ctt'c,r ist begrenzt durch Ringe oder
Anschläge 26. =; . .\m (Muse i
:111d mehrere Lager 28 angebracht,
in denen 11111 1111l7(#11 29 die mit Flichgewicht 30 versehenen Hebel 31 schwingbar
gehalten sind. Diese Hebel 3 t greifen mit Bolzen 32 an den Reibkegel 25 all. Zwischen
den Gewichten 3o und der Nabe des Gehäuses i sind Zugfedern ;-; a@gebracht, die
beim Stillstand des Gehäuses I ein Einwärtsschwenken der Hebel .,f,30 zu bewirken
haben, damit der Reibkegel 25 in schier Ruhestellung, wie in Abb. r dargestellt,
verbleibt. Zum Reibkegel 25 ist im stillstehenden, d.h. unbeweglichen Gehäuse I
t ein Gegenkegel 36 verdrehbar angeordnet, jedoch nur um einen verhältnismäßig kleinen
Metra" u111 den der Käfig 21 mit den Rollen 2o in der einen oder anderen Richtteig
zu verdrehen ist, uni die Einwegkupplung zur Klemmwirkung in der einen oder anderen
Drehrichtung in Bereitschaftsstellung zu bringen oder auszuschalten. Es bestehen
demgemäß drei Stellungen für die Verdrehbewegung des Gegenkegels 36. Zu seiner jeweiligen
Sicherung in diesen Verdrehstellungen besitzt seine Umfläche drei Rasten 35, in
die ein federbecinflußtes Sperrglied 37 cindringen kann. Es ist auch eine geringe
axiale Verschiebung des Gegenkegels 36 vorgesehen, die mit seiner Verdrchung zu
erfolgen hat. All der Außenseite besitzt der Gegenkegel 3(i einen Vorsprung 3S oder
mehrere solcher Vorsprünge auf den Umfan- verteilt. arid es sind auch entsprechende
Vorsprünge 39 an der stillstehenden Bordscheibe 19 angebracht. Die Seitenflächen
der Vorsprünge sind schräg abfallend, damit die Vorsprünge gegenseitig aufeinandergleiten
111d voneinander abgleiten können. Weiter besitzt der Gegenkegel 36 Mitnehmer 4o
zur Verdrehung Cities an der stillstehenden Bordscheibe t 9 mittels Bolzens .11
drehbar gehaltenen Umsteuerhebels 42, der mit seinem anderen Ende in eine radiale
Nut 43 des Klemmrollenkäfigs 2 r greift. Es können auf den Umfang verteilt auch
zwei oder mehrere solcher Umsteuerhebel angeordnet sein. Das stillstehende Gehäuse
i r trägt einen oder mehrere um Bolzen 45 schwingbare Rückdrehhebe1 46 mit zwei
Anschlagarmen -7. Der Hebel 46 selbst greift in eine axial gerichtete Nut 48 des
Gegenkegels 36, während sich die Arme .l; abwechselnd gegen die Rückfläche des Reibkege1s
25 legen können.
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Bei Beginn der Fahrt in der einen oder anderen Richtung wird durch
die entlegen der Zugkraft der Federn 33 ausschwingenden Fliehgewichte 3o der mit
dem umlaufenden Gehäuse r sich mitdrehende Reibkegel 25 gegen den Gegenkege1 36
gedrückt, s(7 daß fier Kegel 36 in dieser Drehrichtung mitgenommen wird. Im gleichen
Augenblick gleitet letzterer mit seinem Vorsprung 3S voll dein Vorsprung ,i9 alt.
z. h. in die in .\111i. 3 gezeichnete Stellung, und löst sielt dadurch vom Kege1
25. Gleichzeitig wird mit Hilfe der MitticIunci-4.o der Umlenkhebel 42 geschwenkt.
so daß der Käfig 21 sich in entgegengesetzter Richtung verdreht und dementsprechend
die Rollen 2o in die Bereitschaftsstellung auf die eine Klemmstufenseite gelangen,
um beim Gleiten eines Fahrzeugrades wirken zu können. Der Gegenkege1 36 wird in
dieser Verdrehstellung durch das Sperrglied 37, das in eine der Rasten 35 eingedrungen
ist, festgehalten. Der Reibkege1 25 liegt an dem Begrenzungsring 2; an und wird
dadurch so behalten, daß er an dem vorher zurückgewichenen Gegenkege1 36 sich leicht
vorbeidrehen kann. Dies ist dadurch ermöglicht. daß der Verschiebeweg des Reibkegels
25 kleiner ist als die Höhe des Vorsprunges 3S.
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Beim annähernden bzw. völligen Stillstand des Fahrzeuges werden die
Hebel 31, 3o durch die Federn 33 nach innen gezogen, und der Reibkegel 25 wird vorn
Gegenkegel 36 webgewebt. Letzterer wird durch die damit bewirkte Drehung der Anschlagarme
4; mit Rückdrehhebe1 4.6 in die Stellung Abb. 2 .verdreht. und demzufolge nimmt
der Klemmr(tllcllk:ifg 21 seine Mittelstellung ein, bei der sich die Klemmrollen
2o in der in Abb. 4. gezeichneten Stellung befinden Lund die Einwegkupplung ausgeschaltet
ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb.6 bis Io sind innerhalb des im undrehbaren
Gehäuse 5o mittels Lagers 52 gehaltenen umlaufenden Gehäuses 53 die Radwelle 54.
mit Kegelrad 56 und das Kegelrad 5; gelabert. In die hä der 56 und 5; greifen die
miteinander verbundenen Kegelräder 58 und 59 ein. Mit der Nabe des lose auf
der Radwelle 5.1 drehbaren Kegelrades 57 ist der Innenring 6o der mit den Klemmrollen
61 versehenen Einwegkupplung verkeilt. Der Außenring 62, der die Klemmflächen 63
besitzt. ist im undrehbaren Gehäuse 5o befestigt. Der Rollenkäfig 64. soll mit den
Rollen G t verdreht werden können, weshalb am Käfig 64 ein Finger 66 angebracht
ist, der in einen im Gehäuse 5o geführten Steuerkolben 67 eingreift. Die Enden des
Kolbens 67 ragen in Druckkammern 6S und ; o und stehen außerdem unter dein Einfluß
von vorgespannten Druckfedern 71, 72 , die beide gleich stark sind. Nach innen,
d.h, nach dem Finger 66 zu, legen sich die Federn gegen ringförmige Federteller
51. :\n die Druckkammern 6S, 7 o sind die Leitungen ; ;, 74 einer Zahnradpumpe angeschlossen,
und es ist ein die Druckkammern 6S, 7o Verbindender Überströmkanal 77 vorgesehen,
in dem der Durchtluß des Druckmittels von einer zur midereli Kammer durch eine Ani
Ende kc-elig c@taltetc Schr@ttll)e; S gerebelt \\-erden kann.
Der
Querschnitt des Kanals 7 7 ist so groß gewählt, daß der Druckausgleich bei annähern-,lemt
Stillstand des Fahrzeuges einwandfrei stattfinden kann, gegenüber der Fördermenge
der Pumpe während des Betriebes aber keine Rolle spielt. An. die nun Ausgleichgetriebe
rührende Antriebswelle ist eine den Betriebsdruck erzeugende Pumpe, beispielsweise
Zahnangeschlossen. Diese besteht aus dem auf der genannten Welle festsitzenden Zahnrad
; 5 und dein Zahnrad 7 V, WO a11 die Rädereingriffsstelle die Leitungen 73, 74 münden.
In die Ansaugkanäle S1 S3 der W tungen sind Rückschlagventile 84, 85 eingedurch
die das Druckmittel zur Pumpe gelangen kann. 86 ist ein Teil eines Druckinittelvorratsraumes.
über eine gewisse Länge des Kolbens 67 erstreckt sich an ihm entlang ein Rückflußkanal
; 9, von dein aus die Druckinittelableitung So zum Vorratsbehälter 86 führt.
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heim Stillstand des Fahrzeuges befinden ,ich die Einzelteile in der
in Abb. 7 gezeichneten Stellung. Der Kolben 67 stellt in der Mitte. Ebenso nehmen
die Klemmrollen 6i die Mittelstellung gegenüber den Klemm-@lächen 6 163 ein. Mit
beginnendem Antrieb in der einen oder anderen Fahrtrichtung er-IM eine der Kammern
68, 7 o Druck, und der Kolben b; bewegt sich unter Überwindung der einen
der beiden Rückdruckfedern 7 1, 72 nach der einen Seite, so daß über den Finger
66 und Käfig 6.1 die Rollen 61 in die entsprechende Bereitschaftsstellung auf die
einen Klemmbächen 63 gelangen. Im gleichen Augenblick gibt das eine Kolbenende den
Rückflußkanal 79 frei, so daß sich der Kolben 67 nicht weiterbewegt. Während des
Betriebes gelangt ständig eine ganz geringe Menge Druckflüssigkeit von dem unter
Druck befindlichen Ende des Kolbens 67 durch den Überströmkana1 77 zur anderen Krimmer.
Die beiden Druckfedern 7 1, 72 halten den Kolben 67 in seiner Mittelstellung,
-wenn er vom Druckmittel in keiner Richtung beaufschlagt ist.
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Dadurch, daß nach innen zu für die Federteller 51 im Gehäuse 5o Anschlagflächen
65 vorgesehen sind, können die Federn dem Kolben 67 nicht jeweils über seine Mittelstellung
hinaus folgen.
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Sobald das Fahrzeug zum Stillstand zu kommen neigt und dabei die Fördermenge:
der Pumpe kleiner wird als die durch den Uberstronikanal ; 7 normalerweise absichtlich
herbeigeführten Verluste (künstliche Leckverluste) erfährt die vorher zusammengedrückte
Feder ihre Entlastung und drückt den Kolben ,g i11 die in Abb. 7 gezeichnete Mittelstellung
=UM bei der daust die Klemmrollen u n wieder ihre untätige Stellung erreichen und
damit die Einwegkupplung ausgeschaltet ist. hei der Ausfübrungsform gemaß AM). t
t und Ia ist das undrehbare Gehäuse finit 26 und das umlaufende Gehäuse des Ausgleichgetriebes
mit J; bezeichnet. Im umlautenden Gehäuse 87 lagert jede Radwelle 88 mit dein Kegelrad
89 im Getriebegehäuse. Zu jeder Radwelle gehört auch das lose drehbar gelagerte
Kegelrad 9o, das hufgekeilt ein Sperrrad 9i trägt. Für dieses Sperrad ist im Gehäuse
86 eine auf einem Bolzen 93 kippbare doppelarmige Sperrklinke 9.l vorgesehen. die
einerseits die zum Sperrad passenden Zähne 95 und andererseits die lasen 96, 9;
besitzt. Mit diesen Nasen stellt die Klinke einem !in Gehäuse S6 verdrehbar gelagerten
Ring 9S gegenüber, der zwei Rasten 99 und i oo in einem etwas kleineren Abstand
zueinander besitzt, als die Nasen 96 und 97 der Klinke voneinander entfernt sind.
All dem Ring 9S ist ein Finger Ios befestigt, gegen den sich zwei im Gehäuse S6
verschiebbar geführte, gegenüberstellende holzen 102, 103. die bei
Mittelstellung des Kittgers tot und des Minus 9S durch ringförmige Anschlag@lächen
d( s (-,MUMM ist ihrer Bewegung mach innen begrenzt sind. auf die holzen Io2, to;
MM die Druckfedern. Ios, Io6, die einstellbar sind durch Endschrauben i o; . Der
Fing -er i o i ragt in eine Aussparung eines den zwei Magnetspulen I I I und i 1
2 gemeinsamen Ankers i t o. der jeweils durch Erregung der einen oder anderen Spule
nach der einen oder anderen Seite verschoben werden kann. Zur Steuerung der Klinke
91 ist eitle -mit einem Zahn I o3 in den. mittleren Klinkenteil eingreifende Reibscheibe
1o9 all. Sperrad 91 anliegend vorgesehen, die finit Hilfe eines durch mehrere Bolzen
I 13 1111t Federn 11.1 gegen die Seitenfläche des Sperrades 9 i angezogenen Druck-ringes
I 15 mit dellt Sperrad 91 reibschlüssige Verbindung erhält.
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Beim normalen Betrieb des Fahrzeuges steht einer der Magnete i i i,
i 1 2 unter Strom. und der Ring 98 ist durch den Finger IoI nach der einen Seite
verdreht, so daß die: eine der Rasten 99, Ioo genau über der Nase: 96 oder 97 der
Klinke 91. stellt. Mit den Getriebeteilen 87, 89, 90 dreht sich die Reibscheibe
1o9 und dein Sperrad 9I und hält mittels des Zahnes Io8 die Klinke 94 in der in,
Abb. 1 2 erkennbaren Freistellung, di. lt. außer Eingriff vom Sperrad 9t. wobei
die Nase (.)f) oder 97 arm Ring 98 anschlägt. S,-hald sich Glas Kegelrad 9o bei
Durchr@@ he @@ des gegenuberliegenden Fahrzeugrades in entgegengesetzter lichturig
zu drehen sucht. 11i1111111 die Reibscheibe 10._j Sperrklinke @4 in der neuen Drehrichtung
finit, wodurch die flach außen gehend(.- Nase 9@ bzw. 97 der Klinke q4 in die ihr
gegenubergestellte Rest @1@) l)zew. 100 gelangt. ;gn ist dur
eine
Arm der Sperrklinke mit einem Zahn r); in das Sperrad 91 und hindert dieses ,in
('filier Verdrehung in der einen Richtung.
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Der elektrische Strom wird erfindungsgemaß durch eitlen finit dein
Antrieb des Auslaufenden Generator I18- finit Fremderregung oder permanenter Erregung
erzeugt, wobei die Stromrichtung von der jeweiligen Antriebsdrehrichtung abhängt.
Der Strom wird einem Differentialrelais II9 zugeführt, das je nach der Stromrichtung
einen seiner beiden von 1h111 zu steuernden Stromkrcisc schließt. Von diesen Stromkreisen,
die von dem Stromnetz des Fahrzeuges gespeist n erden, wird jeweils einer der beiden
Elektromagnete 111, 112 eingeschaltet. Zur Sicherung der Relaiswicklungen vor zu
hoher Spannung C
ist ein finit Hilfe der Wirkung von Flichgewichten 120 sich
einschaltender Regewiderstand 121 vorgesehen, derart, daß mit Drehzalilei-höliun-
der Antriebswelle der Widerstand sich vergrößert.
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In den Abb. i i und 12 sind alle Teile in der unwirksamen Stellung
dargestellt, wie sie beim Stillstand des Fahrzeuges vorhanden ist.
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Von den zwei Stromkreisen, die von dein Stromnetz 'des Fahrzeuges
gespeist werden, ist während der Vorwärts- oder der Rückwärtsfahrt jeweils einer
der Elektromagnete 1 l 1, 112 eingeschaltet, so daß die Nase 96 bzw. 97 in die zugehörige
Rast 99 bzw. Ioo einrasten und die Klinke 94. mit einem ihrer Zähne 95 in das Sperrad
9I eingreifen kann, wenn Sperrung eintreten soll.
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Tritt nun im Ausgleichantrieb eine starke Verringerung der Drehzahl
ein, so wird im Stromkreis des Generators auch die Spannung stark vermindert, lind
das Relais i 19 ist nicht mehr imstande, seinen einen Stromkreis geschlossen zu
halten. Infolgedessen schaltet sich der eine gerade in Tätigkeit befindliche Elektromagnet
i i i oder i 12 aus, und es wird gleichzeitig der Finger IoI durch eine der Federn
Io5, Io6 in die Mittelstellung gebracht, wodurch die Pasten 99 und Ioo nicht mehr
vor ihren Nasen 96 bzw. 97 stehen und die Sperrklinke 94. auf keiner Seite mehr
einklinken kann. Die Einwegkupplung ist also ausgeschaltet.