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Kraftäbertragungsgetriebe. Die Erfindung bezieht sich auf Iiraftübertragungsgetriebe,
und zwar betrifft sie - da gerade in diesem Falle ihre Anwendung wohl am wichtigsten
zu sein scheint - im besonderen, jedoch nicht ausschließlich, diejenige Art unter
diesen Getrieben, welche mit einem Trägheitsmassensystem ausgerüstet sind, das derart
mit der antreibenden und der angetriebenen Welle verbunden ist, daß dieses System
einerseits zum mindesten unter der Wirkung der Drehung der antreibenden Welle, sowie
des Widerstandes der angetriebenen Welle zugleich zu einer Drehbewegung um eine
bestimmte Achse und einer Schwingbewegung um eine andere Achse veranlaßt wird, während
sich andererseits aus den Trägheitskräften, die auf diese Weise entstehen, eine
Tendenz zur Mitnahme der angetriebenen Welle ergibt.
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Die Erfindung hat im wesentlichen zum Ziel, die Übertragungsgetriebe
dieser Art derart auszugestalten, daß sie nicht mehr einer gleichzeitigen Verwendung'
von Zusatzanordnungen (wie Gesperren, schweren Schwungrädern o. dgl.) benötigen,
damit ihre Wirkung zufriedenstellend ist.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, die Getriebe der in Frage
kommenden Art derart auszubilden, daß das Drehmoment, dem die angetriebene Welle
ausgesetzt wird, nicht mehr, wie dies im besonderen bei solchen Getrieben der genannten
Art der Fall ist, die bisher entworfen wurden, ein solches Drehmoment ist, das seinen
Drehsinn bei jedem Ende des Schwingungsausschlages, den man erhält, wechselt, sondern
daß es im Gegenteil ein Drehmoment ist, dessen Drehsinn stets der gleiche bleibt
(soweit man nicht absichtlich an dem Getriebe eine besondere Umwandlung vornimmt,
um dieses Drehmoment vollkommen aufzuheben oder es umzukehren).
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Die Erfindung besteht außer diesen Hauptgedanken in einigen weiteren
Ausgestaltungen, welche zweckmäßig gleichzeitig - Verwendung finden und die im folgenden
noch genauer besprochen werden.
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Sie erstreckt sich im besonderen auf gewisse Ausführungsformen der
genannten Anordnungen, und zwar besonders auf solche, bei denen man als ein wirksames
Hauptglied ein Trägheitsmassensystem verwendet, das derart mit der treibenden und
der angetriebenen Welle verbunden ist, daß es zum mindesten unter der Wirkung der
Drehbewegung der treibenden Welle sowohl, wie des Widerstandes der getriebenen Welle
zwei verschiedene periodische Bewegungen ausführt, deren Perioden jedoch gleich
und übereinstimmend sind.
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Ein Eindringen in die Erfindung wird je-
denfalls
mit Hilfe der folgenden Beschreibungsergänzung, sowie der Zeichnung hesonders gut
möglich sein, welche beide jedoch selbstverständlich in der Hauptsache nur als grundlegende
Richtlinien anzusehen sind.
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Die Fig. r bis 3 zeigen schematisch im Aufriß und zum Teil im lotrechten
Längsschnitt nach A-A der Fig. 3, im Querschnitt nach c-c der Fig. i, sowie im irundriß
ein Kraftübertragungsgetriebe, das gemäß einer der Ausführungsformen der Erfindung
ausgebildet ist.
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Bei dieser Ausgestaltung enthält das ILraftübertragungsgetriebe: Einen
Rahmen a von verhältnismäßig großen Abmessungen, der zwei gleichachsige Drehzapfen
a1 und a' besitzt, deren ersterer in einem Lager hl ruht und mit der treibenden
Welle lbl- verbunden ist, während der zweite, hohl ausgestaltete Zapfen in einem
anderen Lager b' geführt ist.
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Die Vorrichtnug enthält ferner eine ringförmige Führungs- oder Gleitbahn
c von U-förmigem Querschnitt, die derart im Innern des als Antriebsrahmen dienenden
Rah- -inens a angebracht ist, daß ihre Hauptebene bezüglich der den Wellen 11 und
R gemeinsamen Achse A-A geneigt steht.
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Ein weiterer Rahmen d von noch kleineren Abmessungen trägt gleichfalls
zwei gleichachsige Drehzapfen d= und dl, deren ersterer lose in dem -Zapfen a' ruht
und mit der angetriebenen Welle R verbunden ist, während der zweite Zapfen dl lose
in einer entsprechenden Bohrung des Zapfens a1 liegt. Die Abmessungen dieser Teile
sind nun derart gewählt, däß der Rahmen d sich leicht im Innern des Gleitbahnwagens
c drehen kann.
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Die dargestellte Ausführungsform besitzt ferner eine kleine -Welle
f, deren Enden in -einer Art Lager g ruhen, die selbst in der ringförmigen Gleitbahn
c derart liegen, daß sie leicht in ihr gleiten können. Diese Welle trägt ferner
ihr gegenüber drehbar einen weiteren Rahmen f0 , der also, und zwar unter
rechtwinklig zueinander stehenden Achsen, -sowohl gegenüber der Welle f, als auch
der den Wellen 1.T und R gemeinsamen Achse, und zwar vermittels der Zapfen f
1 und f', bezüglich des Rahmens d drehbar ist.
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Ein Schwungrad Ir ist derart auf der Welle fbefestigt, daß sein Schwerpunkt
im Mittelpunkt der ringförmigen Gleitbahn c liegt (dieses Schwungrad bildet das
Trägheitsmassens_vvstem des Kraftübertragungsgetriebes.).
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Schließlich enthält die Vorrichtung noch ein Kegelrad i, das
derart im Rahmen d, d. h. dem zur angetriebenen Welle gehörenden Rahmen,
befestigt ist, daß die Achse dieses Rades durch den Mittelpunkt o geht, sowie ein
entsprechendes Kegelrad j, das derart auf der Welle f aufgekeilt ist, daß es in
das Rad i eingreift.
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Wenn sich bei dieser Ausbildung des Getriebes die treibende Welle
1I dreht, während die angetriebene Welle R unter der Wirkung eines Widerstandsmomentes
steht, so treten die folgenden Wirkungen ein: Der zur treibenden Welle gehörende
Rahinen a und infolgedessen auch die ringförmige Führung c werden mitgenommen, die
infolge ihrer vorher erwähnten geneigten Lage die Welle f und infolgedessen auch
das Schwungrad h zwingen, um die Achse B-ß eine Schwingbewegung auszuführen.
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Ferner wird das Kegelrad j - infolge dieser der Welle f erteilten
Bewegung und infolge der Unbeweglichkeit, in welcher der auf die angetriebene Welle
wirkende Widerstand den zu dieser angetriebenen Welle gehörenden Rahmen und infolgedessen
auch das Rad i hält - gezwungen, sich längs dieses Rades bald in dem einen, bald
in dein anderen Sinne abzuwälzen.
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Auch das Schwungrad h wird - da es fest mit der Welle f verbunden
ist - gezwungen, an den dieser letzteren erteilten Bewegungen teilzunehmen, d. h.
also auch zu schwingen, und zwar zugleich um die Achse-B-ß und die Achse
C-C, wobei die Umkehr bei diesen beiden Schwingbewegungen im gleichen Augenblick
erfolgt.
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Schließlich hat noch das Schwungrad Ir und infolgedessen auch der
zur angetriebenen Welle gehörende Rahmen d unter der Wirkung der Trägheitskräfte,
welche sich aus diesen beiden Schwingbewegungen ergeben und welche tatsächlich (und
dank dem Umstande, daß jedes Mal, wenn der eine Teil veranlaßt wird, seine Drehbewegung
zu ändern, auch der andere gleichzeitig unter demselben Zw ange steht) stets gleichsinnig
sind, die Tendenz, in diesem letzteren Sinne sich um die Achse A-A zu drehen.
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Als Folge hiervon ergibt sich bezüglich der angetriebenen Welle R
die Tendenz einer Mitnahme in dem gleichen Sinne.
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Diese Tendenz macht sich nun so lange geltend, bis, falls möglich,
der Widerstand der angetriebenen Welle überwunden -wird, die sich nunmehr in Bewegung
setzt. Ihre Geschwindigkeit steigt nun allmählich, bis sie sich, soweit dies der
Widerstand eilaubt, derjenigen der antreibenden Weile 11 nähert, und dies zwar,
während die Geschwindigkeit der obenerwähuten Schwingbewegungen sich in dem gleichen
Verhältnisse verringert, Diese Ausführungsform des neuen Getriebes gestattet nun
tatsächlich, den am Anfang der vorliegenden Beschreibung erwähnten Zweck zu erreichen,
denn zur Anwendung des Getriebes
als Geschwindigkeitswechselgetriebe,
als Kupplung und zum Rückwärtsgang, besonders für Kraftwagen, brauchen tatsächlich
nur Änderungen von sehr untergeordneter Bedeutung getroffen «-erden.
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Um Geschwindigkeitswechsel- und Kupplungsgetriebe zu erhalten, braucht
die ringförmige Gleitbahn c an dem zur treibenden Welle gehörenden Rahmen a nur
derart angebracht und mit Anordnungen in der Weise Ausgestattet zu werden, .daß
man nach Belieben den Winkel zwischen ihrer Ebene und der Ebene dieses Antriebsrahmens
a ändern kann. Wenn auf diese Weise die beiden Ebenen so verschoben werden, daß
sie unter sich einen Winkel von go° bilden, so hebt man jede Schwingbewegung des
Schwungrades auf und erreicht hiermit ein Entkuppeln der Wellen.
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Ein Geschwindigkeitswechselgetriebe kann auf folgende Weise erhalten
werden: In gewisser Weise wird entweder das Rad i oder das Kegelrad j durch einen
gleichartigen Teil verdoppelt, welcher derart angeordnet wird, daß er demjenigen
Teil, zu dem er das Doppel bildet, gegenübersteht.
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Diese beiden gleichartigen Teile werden in der Weise angeordnet, daß
sie durch denjenigen Teil, der selbst nicht verdoppelt worden ist, nicht gemeinsam
mitgenommen werden können.
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Schließlich ordnet man diese beiden gleichartigen Elemente in der
Weise an, daß sie der Reihe nach in Tätigkeit gesetzt werden können.
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Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung in keiner Weise auf
diejenigen Ausführungformen, welche im vorstehenden genauer beschrieben und dargestellt
worden sind, sondern umfaßt auch alle Abänder iuigen derselben.