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Umsteuer- und Bremsvorrichtung fier Fahrzeuge Die Erfindung bezieht
sich auf eine Umsteuer-und Bremsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Vor- und Rückwärtsgang
und einem Schalthebel zur Steuerung von Kupplungsreibscheiben.
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Es sind bereits Vorrichtungen, insbesondere Getriebe, zum wahlweisen
Ineingriffbringen von Kupplungsreibscheiben bekannt, in welchen zwei Gruppen kleiner
Zahnräder von verschiedenem Durchmesser in der Weise angeordnet sind, daß die einen
mit den anderen ständig im Eingriff stehen und die Zahnräder der einen Gruppe auf
einer Achse sitzen, während die der anderen Gruppe auf konzentrischen Hohlwellen
angeordnet sind. Weiterhin sind Reibscheibenkupplungen mit Vorrichtungen zum Abbremsen
der verschiedenen Übersetzungsräder bekannt, bei- welchen die in einem Getriebekasten
und in einem ölbad laufenden übersetzungszahnräder durch Schließen eines Ventils,
welches am Ausgang einer Schmierölumlaufleitung auf dem Getriebekasten angeordnet
ist, abgebremst werden.
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Ferner sind Fahrzeuge bekannt, die bestimmte Bewegungsvorgänge ausführen
und durch das eine Ende eines gelenkig gelagerten Schalthebels gesteuert werden,
welcher an seinem anderen Ende einen Handgriff zur Steuerung trägt. Dieser Schalthebel
steuert die verschiedenen Organe des Fahrzeuges durch Einschaltung von Hebel- und
Verbindungsgliedern, die in bestimmter Weise entsprechend
der Stellung,
die der Schalthebel eingenommen hat, reagieren.
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Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der
Schalthebel des Fahrzeugs zum Einschalten des Vor- und Rückwärtsganges eines Wendegetriebes.dient
und über Verbindungsglieder durch eine elastische Vorrichtung mit einer zwischen
den beiden Kupplungsreibscheiben befindlichen, in ihrer Achsrichtung längs verschiebbaren
Platte verbunden ist, die bei Betätigung des Schalthebels eine der beiden mit je
einer Welle verbundenen. Kupplungsreibscheiben an die Wändungeneines rotierenden
Körpers andrückt; und daß der Schalthebel außerdem ein an einer der Wellen angeordnetes
Bremsorgan betätigt und die Wellen, die miteinander über Zwischenzahnräder in An-"
triebsverbindung stehen, abbremst oder in Ruhestellung festhält, wenn die, durch
den Schalthebel gesteuerten Kupplungsreibscheiben außer Eingriff stehen. Die mit
dem Bremsorgan ausgerüstete Welle ermöglicht unabhängig von ihrer Rotationsrichtung
die Benutzung der Bremsvorrichtung, so daß die Wellen des Wendegetriebes und damit
die Geschwindigkeit des Fahrzeuges jederzeit verlangsamt und abgebremst werden können,
ohne daß die Fahrzeugräder mit anderen Bremssystemen ausgerüstet sind. Die besondere
Anordnung der Bremse ermöglicht .es ferner, daß diese völlig trocken von Wasser
und Öl 'bleibt, was für ihre Wirkungsweise von außerordentlicher Bedeutung ist.
Durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es dem Fahrer des Fahrzeuges, an welchem
sie angebracht ist, möglich; unter Benutzung nur einer einzigen Hand das .Fahrzeug
in der einen oder -der anderen Richtung zu bewegen, es -anzuhalten oder zu bremsen.
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Einen weiteren Vorteil der Erfindung bildet die Möglichkeit, das Fahrzeug,
selbst wenn sich dieses auf einem sehr schrägen Abhang befindet, für Vorwärtsfahrt
oder Rückwärtsfahrt zu starten, ohne daß Gefahr besteht, daß der Motor blockiert
wird oder daß das Fahrzeug durch sein Gewicht abwärts rollt. Ferner ist es durch
die erfindungsgemäße Ausbildung unmöglich, schnell vom Vorwärtsgäng in den Rückwärtsgang
umzuschalten, da beim Ausführen dieser Operation das Fahrzeug vorher abgebremst
werden muß, so daß jede Möglichkeit einer falschen Steuerung der Maschine ausgeschaltet
ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die an die in
ihrer Achsrichtung längs verschiebbare Kupplungsplatte angeschlossene elastische
Vorrichtung derart angeordnet und bemessen ist, daß sie die Abnutzung der Reibscheibenbeläge
ausgleicht bzw. auf ein Mindestmaß herabsetzt und durch -innerhalb von fest angeordneten
Sprengringen gelegene bewegliche Schalen in der einen und in der anderen Richtung
abgestützt wird. Die Verbindungsglieder; durch die der Schalthebel über die elastische
Vorrichtung mit der längs verschiebbaren Platte verbunden ist, können teilweise
durch Hebel gebildet werden; die durch den einen oder anderen von zwei am Schalthebel
angeordneten Mitnehmern bewegbar sind. Der Schalthebel kann ferner vorzugsweise
durch,,ein Kugelgelenk so gelagert sein, daß er in jeder beliebigen Richtung verschwenkt
werden kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich in konstruktiver Hinsicht
durch einfache und widerstandsfähige Bauelemente aus, was besonders bei den in der
Landwirtschaft und auf öffentlichen Baustellen benutzten Transportwagen oder -karren
von Bedeutung ist, welche gewöhnlich einer besonders starken Beanspruchung unterliegen.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
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Fig. i -ist ein Länggschnitt einer erfindungsgemäßen Umsteuer- und
Bremsvorrichtung; Fig. 2 ist eine geschnittene Teilansicht einer Einzelheit der
Fig. i in größerem Maßstab; Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht einer anderen
Einzelheit der Fig. i; Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung
zur Betätigung der in Fig. i dargestellten Teile; Fig. 5 zeigt eine charakteristische
Stellung dieser Teile; Fig.6 ist ein Fig.4 und 5 entsprechender Grundriß ; Fig.
8 und io sind Fig. 7 bzw. 9 entsprechende schematische Seitenansichten, welche andere
charakteristische Stellungen zeigen; Fig. 8 und io sind Fig. 7 und 9 entsprechende
schematische Teilansichten im Grundriß.
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Die auf Fig. i dargestellte Umsteuer- undBremsvorrichtung ist in einem
Gehäuse i eingeschlossen, in dessen oberem Teil eine z. B. mit einem Verbrennungsmotor
oder einem Elektromotor verbundene Antriebswelle :2 angeordnet ist, welche in Lagern
3, 4 gelagert ist, welche bef dem dargestellten Beispiel Kugellager sind, aber auch
anders ausgebildet sein können.
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Auf die Welle :2 ist ein Zahnrad 5 aufgekeilt, welches mit einem Zahnkranz
6 in Eingriff steht, welcher mit Befestigungsteilen 7 an einer Glocke 8 befestigt
ist, welche an jedem Ende Muffen 9 und io bildet.
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Die Muffen 9 und io sind in die Innenkäfige von Kugellagern i i und
12 eingesetzt, welche in hierfür in dem Gehäuse i vorgesehenen Aussparungen angeordnet
sind und durch Sprengringe 13 an Ort und Stelle gehalten werden.
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Eine Innenfläche der Glocke 8, die Fläche 14 in dem dargestellten
Beispiel, ist so ausgebildet, daß sie eine Kupplungsplatte bildet, welche mit einer
Reibscheibe 15 zusammenwirkt, welche ihrerseits mit einem eine zweite Kupplungsplatte
bildenden Kranz 16 zusammenwirkt.
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Der Kranz 16 kann ferner mit einer zweiten Kupplungsscheibe
17 zusammenwirken, welche ihrerseits mit einem zweiten ringförmigen Kranz
18 zusammenwirkt, dessen Umfang in eine in der Glocke 8 gebildete Ringnut i9 eingelassen
ist.
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Die Seite 14 der Glocke 8 und der ringförmige Kranz 18 sind miteinander
durch . Stifte :2o verbunden,
welche zur Führung der verstellbaren
Kupplungsplatte 16 dienen.
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Die Kupplungsscheibe 17 ist auf eine geriefte Muffe2i aufgesetzt,
welche auf Drehung mit einem ebenfalls gerieften Teil einer Welle 23 fest verbunden,
aber gegenüber diesem längs verschiebbar ist. Diese Welle ist an beiden Enden in
Kugellagern 24 und 25 gelagert, welche in hierfür in den Außenwänden des Gehäuses
i vorgesehenen Löchern angeordnet sind.
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Eine Feder 26 ist zwischen der gerieften Muffe 21 und einem in einer
Nut des gerieften Teils 22 der Welle 23 angeordneten Sprengring 27 so angeordnet,
daß sie die Kupplungsscheibe 17 von der Platte 18 zu entfernen sucht.
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Ein zweiter ebenfalls in eine Nut des Teils 22 der Welle 23 eingesetzter
Sprengring 28 begrenzt die Verstellung der Scheibe 17.
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Die Scheibe 15 ist in ähnlicher Weise wie die Scheibe 17 an einer
gerieften Muffe 29 angebracht, welche auf einem gerieften Teil einer Hohlwelle 30
gleiten kann, welche zu der Welle 23 konzentrisch ist und von einem Kugellager 31
getragen wird, welches in einer hierfür vorgesehenen Ausnehmung des Gehäuses i angeordnet
ist.
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Eine der Feder a6 entsprechende Feder 32 ist zwischen der gerieften
Muffe 29 und einem in eine Nut der Hohlwelle 30 eingesetzten Sprengring 33
angeordnet, während ein zweiter, ebenfalls in eine Nut der Welle 3o eingesetzter
Sprengring 34 die Verstellung dieser Scheibe begrenzt.
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Auf die Welle 23 ist in der Nähe ihres Endes 23u ein Zahnrad 35 aufgekeilt,
welches mit einem zweiten, auf die Welle 37 (Fig. 3) aufgekeilten Zahnrad 36 kämmt.
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Wie auf Fig. 3 sichtbar, steht das Zahnrad 36 mit einem Zahnrad 38
größeren Durchmessers im Eingriff, welches auf einer gerieften Welle 39 (Fig. i
und 3) sitzt, welche in in der Vorderwand i" des Gehäuses i und der Zwischenwand
ib innerhalb desselben angeordneten Lagern 40 und 41 gelagert ist.
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Das überstehende Ende der Welle 39 bildet ein Kegelrad 4.2, welches
mit einem zweiten, auf einer Welle 44 zum Antrieb der Triebräder des Fahrzeugs verkeilten
Kegelrad 43 kämmt.
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Das auf der gerieften Welle 39 angebrachte Zahnrad 38 steht ferner
mit einem Zahnrad 45 im Eingriff, welches auf dem Ende 3o" der Hohlwelle
30 sitzt.
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Die Einkupplung der einen oder der anderen Scheibe 15 bzw. 17 erfolgt
durch die Verstellung des eine Kupplungsplatte bildenden Kranzes 16.
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Auf Fig. i ist dieser Kranz in der Totpunktsstellung dargestellt,
in welcher er durch eine Kugel 46 verriegelt wird, welche' durch eine Feder 47 in
eine hierfür in einem Führungsstift 2o angebrachte Ausnehmung .gedrückt wird.
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Die Verstellung des Kranzes 16 erfolgt mittels eines Stiftes 48, welcher
von diesem Kranz getragen wird und durch das ein Kugelgelenk bildende Ende 49 eines
Hebels 5o betätigt wird, welcher um eine von einem mit dem Kranz 18 fest verbundenen
Gabelkopf 52 getragene Achse 51 schwenkbar ist.
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Das freie Ende des Hebels 5o bildet ein weiteres Kugelgelenk 53, welches
in ein Loch im Ende einer auf der Welle 23 lose verschiebbaren Schaltmuffe 54.eingreift,
welche durch eine auf einer Schaltwelle 56 sitzende Gabel 55 in der einen oder der
anderen Richtung verstellt wird.
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Die Gabel 55 ist mit der Schaltmuffe 54 über ein Kugeldrucklager 57
verbunden; welches die Reibung zwischen dieser gleichzeitig mit der Kupplungsplatte
und der diese Teile einschließenden Glocke in Umdrehung versetzten Muffe und der
von der Schaltwelle 56 gehaltenen Gabel 55 möglichst verringern soll.
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58 bezeichnet eine auf das Ende der Welle 23 mittels eines Keils 59
aufgekeilte Bremstrommel, welche für die Bremsung mit einem Bremsband 6o zusammenwirkt.
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Fig.2 zeigt in größerem Maßstab die Verbindung des Stiftes 48 und
der verstellbaren Kupplungsplatte 16.
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Wie diese Figur zeigt, sitzt an diesem eine Kupplungsplatte bildenden
Kranz 16 eine Muffe 61, in welcher zwei Schalen 62 und 63 angeordnet sind, welche
normalerweise durch eine Feder 66 gegen die Sprengringe 64 und 65 angedrückt gehalten
werden.
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Das Ende des Stiftes 48 ist geschwächt und so in die Schalen 62 und
63 eingesetzt, daß sich diese an dem stärkeren Teil des Stifts bzw. an einer Scheibe
67 abstützen, welche durch eine auf das Gewindeende des Stifts aufgeschraubte Mutter
68 gehalten wird.
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Wie weiter unten erläutert ist, soll die Feder 66 die Abnutzung der
Reibungsbeläge der Kupplungsscheiben 15 und 17 ausgleichen.
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Die obige Anordnung arbeitet folgendermaßen: Wenn die Welle 56 zur
Betätigung der Gabel 55 in der Richtung des Pfeils f1 (Fig. i) verdreht wird, wird
die Schaltmuffe 54 in der Zeichnung nach rechts verstellt, wodurch der Hebel 5o
in der Richtung des Pfeils f2 verschwenkt wird, wobei er den Stift 48 in der Zeichnung
nach links drückt.
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Die Verstellung dieses Stifts bewirkt die Verstellung des die Kupplungsplatte
bildenden verstellbaren Kranzes 16 nach links, so daß er mit der Scheibe 15 in Berührung
kommt. Nach Maßgabe der Verstellung dieses Kranzes wird die Scheibe 15 entgegen
der Kraft der Feder 32 zurückgedrückt, wodurch sie mit der Fläche 14 der Glocke
8 in Berührung kommt und die allmähliche Einkupplung bewirkt.
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Wenn die Platte 1q., die Scheibe 15 und der Kranz 16 miteinander in
Berührung stehen, verstellt sich der Stift 48 noch weiter, wobei die Schale 63 zurückgedrückt
wird. Hierdurch wird die sich auf der Schale 62 abstützende Feder 66 zusammengedrückt,
deren Spannung so die Abnutzung der Reibungsbeläge bei der Benutzung der Kupplung
ausgleicht.
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Da die Scheibe 15 auf Drehung mit der Hohlwelle 30 zum Antrieb
des Zahnrades 45 fest ver-
Bunden ist, werden bei der Einkupplung
dieser Scheibe auf die oben erläuterte Weise diese Muffe und somit auch dieses Zahnrad
angetrieben, so daß das Zahnrad 38 ebenfalls in Umdrehung versetzt wird. Diese Antriebsart
entspricht der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs.
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Wenn dagegen die Gabel 55 in der dem Pfeil f1 entgegengesetzten Richtung
betätigt wird, verlaufen die Vorgänge umgekehrt, so daß der Kranz 16 in der Zeichnung
nach rechts verstellt wird und die Scheibe 17 einkuppelt, wodurch die Welle 23 in
Umdrehung versetzt wird, welche durch ihr Ende 21, das Zahnrad 35 antreibt,
welches, wie in Fig. 3 gezeigt, mit dem das. Zahnrad 38 antreibenden Zwischenzahnrad
36 in Eingriff steht. Diese Antriebsart entspricht der Rückwärtsfahrt, da ja die
Auswahl zwischen Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt schließlich durch die wahlweise
Einkupplung der einen oder der anderen Scheibe 15 oder 17 erfolgt. Wenn eine der
Scheiben eingekuppelt ist,' dreht sich die andere normalerweise in entgegengesetzter
Richtung, da sich die Zahnräder 45 und 38 sowie 35, 36, 38 stets im Eingriff befinden.
Dies gestattet die Erzielung einer wirksamen -Bremsung durch Betätigung der Bremstrommel
59, welche bei ihrer Festbremsung durch das Band 6o die Welle 23 und somit das Zahnrad
38; die Zahnräder 4z, q:3 und die Welle q.q_ bremst.
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Fig. q. bis io zeigen eine für die Steuerung des oben beschriebenen
Kupplungs- und Getriebekastens bei Einbau desselben insbesondere in einen Karren
oder .Transportwagen besonders geeignete Vorrichtung in verschiedenen Stellungen.
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Diese Vorrichtung enthält einen Betätigungshebel 69, dessen eines
Ende einen .Handgriff 7o trägt oder bildet, während sein anderes Ende z. B. mittels
eines Kugelgelenks bei 71 schwenkbar ist. Dieser Hebel trägt in der Nähe des Gelenks
71 eine Schwenkachse 72 für den Kopf einer Kuppelstange 73, deren Fuß um eine Achse
74 schwenkbar ist, welche von einem Schwenkhebel 75 getragen wird, dessen freies
Ende einen Nocken bildet, welcher den Festzug des Bremsbandes 6o auf der Bremstrommel
58 steuert. -Der Betätigungshebel 69 trägt noch zwei Mitnehmer 76 und 77,.
welche beiderseits desselben und in, einer gewissen Entfernung voneinander in der
in- der Zeichnung dargestellten Weise angeordnet sind. Diese Mitnehmer betätigen
Hebel 78 und 79, welche nach Art eines Winkelhebels miteinander fest verbunden und
beide an einer - -Achse 8o schwenkbar sind.
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Der Hebel 79 trägt eine Schwenkachse 81 für den Kopf einer
Kuppelstange 82, deren Fuß um- eine Achse 83 schwenkbar ist,- welche von einer Kurbel
84 zur Betätigung der Welle 56 getragen wird, auf welcher die oben beschriebene,
auf - Fig. r 'dargestellte Gabel 55 sitzt.
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85 ist eine Feder, deren eines Ende bei 86 an einem festen Halter
befestigt ist, während das andere Ende bei 85" an dem Hebel 69 befestigt ist.
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Der Hebel 69 ist ferner mit einer durch einen Handgriff 88
betätigten Sperrklinke 87 versehen, mittels welcher er in einer bestimmten Stellung
verriegelt werden kann.
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In der in- Fig. q. dargestellten Stellung befindet sich die Kupplungsvorrichtung
auf dem Totpunkt, und die Bremse ist angezogen. In dieser Stellung hält die Klinke
87 den Hebel 69 fest, um zu verhindern, daß die Feder 85 den Hebel nach unten zieht.
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Wenn man die Bremse zu lösen wünscht, braucht man nur die Klinke 87
frei zu machen und hierauf den Hebel nach unten zu schwenken, wie in Fig. 5 gezeigt
ist, indem man ihn zu den Hebeln 78, 79 parallel hält, so daß die Mitnehmer 76.,
77 nicht mit diesen Hebeln in Berührung kommen.
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Wenn der Fahrer des Karrens oder Wagens , die Vorwärtsfahrt desselben
herzustellen wünscht, wenn sich z. B. der Hebel 69 in der in Fig. q, dargestellten
Stellung befindet,. in welcher die Bremse angezogen und der Kupplungsmechanismus
auf den Totpunkt eingestellt ist, verschwenkt er den Hebel 69 waagerecht so, daß
der Mitnehmer 77 desselben über den Hebel 79 kommt. Hierauf senkt er den
Hebel 69 in der in Fig. 7 und 8 gezeigten Weise so, daß die Bremse allmählich
gelöst wird, wobei gleichzeitig die Einkupplung erfolgt, da der Hebel 79: auf- die
Kuppelstange 82. drückt, weiche die Kurbel 84 und somit die Welle 56 in der Richtung
des Pfeils f1 verschwenkt, welche der Einkupplung für Vorwärtsfahrt entspricht,
wie oben erläutert.
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Diese besondere Einkupplungsart gestattet, wenn sich der Wagen auf
einem Abhang befindet, allmählich einzukuppeln und dabei die' Bremse ebenfalls allmählich
zu lösen, ohne daß der Wagen zurückrollen oder der Motor blockiert werden kann.
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Fig. 9 und ro zeigen die Vorrichtung in der der Rückwärtsfahrt des
Fahrzeugs entsprechenden Stellung. Hierbei hat der Fahrer durch Rechtsschwenkung
des Hebels 69 den Mitnehmer 66 auf den Hebel 78 gebracht und hierauf den
Hebel 69
heruntergedrückt, wodurch er die Einkupplung bewirkt, wobei die Welle
56 über die Kuppelstänge 82 und die Kurbel 84 in der dem Pfeil f1 entgegengesetzten
Richtung verdreht wird, d. h. in der der Einkupplung der Rückwärtsfahrt entsprechenden
Richtung.
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Durch diese besondere Betätigungsvorrichtung ist der Führer gezwungen,
bei der Umsteuerung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs den Totpunkt und die Bremsstellung
zu überschreiten, wodurch jedes Fehlmanöver vermieden wird.
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Ferner behält bei dieser Betätigungsart der Führer stets eine Hand
frei, da nur eine Hand für die Betätigung der Vorrichtung erforderlich ist, wobei
der Handgriff 7o außerdem noch drehbar sein und, falls der Antriebsmotor - ein Verbrennungsmotor
ist, den Gashebel desselben, oder bei einem Elektromotor - die Erregung desselben
betätigen kann.