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Getriebe mit selbsttätig veränderlicher Geschwindigkeitsübersetzung und selbsttätiger Steuerung der Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
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als auch der Kupplung in Abhängigkeit von einzelnen Betriebsfaktoren des Motors oder des Fahrzeuges vorzunehmen. Solche Betriebsfaktoren sind beispielsweise die Drehzahl irgendwelcher Wellen des Gesamtgetriebes, z. B. die Drehzahl der Motorwelle oder bei Kraftfahrzeugen die Drehzahl der Kardanwelle. Zur Entwicklung einer der Drehzahl dieser Wellen proportionalen Steuerkraft dient beispielsweise ein Zentrifugalregler. Ein anderer für die Steuerung verwendbarer Betriebsfaktor ist z. B. der Unterdruck, der in der Saugleitung des Motors herrscht.
Die von diesen Betriebsfaktoren abgeleiteten Kräfte wirken auf Schalter ein, welche ihrerseits vorzugsweise durch Ein-oder Ausschaltung einer Hilfskraft die Schaltung des Wechselgetriebes und die Ein-und Auskupplung der Kupplung bewirken. Diese Schalter stehen nicht unter der Wirkung einer von irgendwelchenBetriebsfaktoren abhängigenBetätigungskraft, sondern gleichzeitig auch unter der Wirkung einer Gegenkraft, die beispielsweise durch eine Feder geliefert wird. Die Schaltbewegungen der Schalter hängen dann davon ab, ob die von einem oder mehreren Betriebsfaktoren abgeleitete Betätigungskraft oder die Gegenkraft überwiegt.
Bei selbsttätigen Getrieben der genannten Art ist es auch schon vorgeschlagen worden, ein und dieselbe von einem bestimmten Betriebsfaktor, beispielsweise der Drehzahl der Motorwelle, abgeleitete Kraft sowohl zur Betätigung des das Wechselgetriebe steuernden Schalters als auch zur Betätigung des die Kupplung steuernden Schalters zu verwenden, u. zw. wird diese Kraft z. B. durch eine Art von Waagebalken auf die beiden Schalter verteilt. Jedoch sind die beispielsweise von Federn erzeugten Gegenkräfte, welche auf die beiden Schalter einwirken, bei den bekannten Einrichtungen der in Rede stehenden Art voneinander unabhängig.
Dies kann jedoch mit Nachteilen verknüpft sein, da die auf die Schalter wirkenden Gegenkräfte ebenso wie die von dem gleichen Betriebsfaktor abgeleiteten Betätigungskräfte in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen müssen, wenn auch ihre absolute Grösse veränderlich sein kann. Für die Wahrung dieses konstanten Verhältnisses besteht keine Gewähr, wenn die auf die beiden Schalter des Wechselgetriebes und der Kupplung wirkenden Gegenkräfte von verschiedenen Quellen (Federn) erzeugt werden. Weiterhin bereitet es bei den bekannten Einrichtungen Schwierigkeiten, bei einer Abänderung der absoluten Grösse der Gegenkräfte das genannte Verhältnis konstant zu halten.
Gegenüber dem Bekannten besteht nun das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung darin, dass nicht nur die gleiche Betätigungskraft auf beide Schalter für das Wechselgetriebe und die Kupplung einwirkt, sondern dass auch die gleiche Gegenkraft, welche vorzugsweise von einer Feder geliefert wird, auf beide Schalter wirkt. Zu dem Zweck wird die Kraft dieser Feder beispielsweise durch einen Waagebalken aufgeteilt, so dass auf jeden Schalter der seiner Arbeitsweise entsprechende Bruchteil der Federkraft kommt. Auf diese Weise wird einerseits dafür gesorgt, dass das Verhältnis der auf beide Schalter einwirkenden Gegenkräfte ständig konstant bleibt ; anderseits ist es mit Hilfe einfacher Mittel
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möglich, die absolute Grösse der Gegenkräfte unter Aufrechterhaltung ihres Verhältnisses zueinander abzuändern.
Zu einer Abänderung der Grösse der Gegenkräfte ist nur ein einziger Mechanismus notwendig, der an einer Stelle angeordnet ist, an der die Federkraft noch nicht auf die beiden Schalter verteilt ist.
Die Erfindung erschöpft sich nicht in der vorstehend gekennzeichneten Einrichtung, sondern bezieht sich noch auf eine Reihe besonders zweckmässiger Ausführungsformen, die an Hand der Zeichnungen näher erläutert sind.
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teils in Seitenansicht, teils im Schnitt ein nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildetes
Gesamtgetriebe eines Kraftfahrzeuges. Die Fig. 2 und 3 stellen zwei verschiedene Ausführungsformen einer Einzelheit der Fig. 1 dar. Fig. 3 a veranschaulicht schematisch die Wirkungsweise des Gegen- standes der Fig. 3. Die Fig. 4 und 5 stellen im Axialschnitt und in Seitenansicht ein Organ dar, welches die verschiedenen Aktionen auf die verschiedenen Schalter verteilt. Fig. 6 zeigt in Ansicht das Verteiler- organ gemäss Fig. 4 und 5 in seinem Zusammenwirken mit den Mechanismen, die es betätigt.
Die Fig. 7 und 8 stellen Schnitte nach den Linien 7-7 und 8--8 der Fig. 6 dar. Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen im Schnitt nach der Linie 9-9 der Fig. 6 zwei verschiedene charakteristische Lagen der Einzelteile der Fig. 6. Fig. 11 zeigt im grösseren Massstabe herausgezeichnet perspektivisch das Zusammenarbeiten einer Reihe von Teilen des Gegenstandes der Fig. 1. Fig. 12 veranschaulicht eine Einzelheit mit Pendelmasse. Die Fig. 13 und 14 stellen zwei weitere Ausführungsformen der Antriebsmechanismen für die
Kupplung dar. Die Fig. 15 und 16 zeigen im Axialschnitt und in Seitenansicht einen weiteren Antriebsmechanismus für die Kupplungseinrichtung. Die Fig. 17 und 18 veranschaulichen in zwei verschiedenen charakteristischen Stellungen eine Hilfseinrichtung, die dem Motormechanismus der Kupplungseinrichtung zugefügt werden kann.
In den Fig. 19 und 20 sind schematisch zwei weitere Antriebsmechanismen für die Kupplungseinrichtung dargestellt, während schliesslich die Fig. 21, ähnlich wie die Fig. 1, eine zweite Ausführungsform des Gesamtgetriebes für ein Kraftfahrzeug veranschaulicht.
Das eigentliche Getriebe ist in beliebiger Weise ausgebildet und umfasst beispielsweise, wie üblich, eine Motorwelle 1, die durch den Motor 2 angetrieben wird und über eine Kupplung 3, die beispielsweise als Reibungskupplung ausgebildet ist, mit der Eintrittswelle eines Wechselgetriebes 4 verbunden ist. Die Austrittswelle 5 des Wechselgetriebes treibt die Antriebsräder des Fahrzeuges an. In den Fig. 1 und 21 sind die Einzelheiten der genannten Einrichtungen nicht dargestellt, da diese ohne Interesse und ohne unmittelbare Bedeutung für die Erfindung sind, welch letztere sich vielmehr auf die Steuermittel bezieht.
Die Steuerung für das Wechselgetriebe ist in einem Organ zentralisiert, welches beispielsweise aus einer drehbaren Platte 19 (Fig. 1) besteht. Eine Welle 81 (s. Fig. 1 und 21) oder ein sonstiger Teil kann mehrere charakteristische Winkelstellungen einnehmen, u. zw. entspricht die Zahl der Winkelstellungen der Zahl der vorgesehenen Fahrtarten und Gänge. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele ist vorausgesetzt, dass sechs Fahrtarten und Gänge vorhanden sind, u. zw. : Rück- wärtsfahrt, Halten, erste, zweite, dritte und vierte Stufe der Vorwärtsfahrt. Die Platte 19 muss also sechs verschiedene charakteristische Stellungen einnehmen können ; jede Stellung kann von der benachbarten um eine Sechsteldrehung entfernt sein.
In einer der Seitenflächen der Platte sind gemäss Fig. 1 eine oder mehrere Rinnen in Form von Nocken eingearbeitet. Diese Rinnen sind mit 20 a und 20 b bezeichnet und steuern die Schwinghebel oder Gleitstangen 14 a und 14 b. Letztere bewirken die zur Gesehwindigkeits- schaltung notwendigen Vorgänge. Diese Vorgänge können beispielsweise in der Verschiebung von Schubzahnrädern, in dem Ein-und Auskuppeln von Kupplungen mit allmählich verstärkbarem Eingriff, z. B. Reibungskupplungen, im Zumeingriffbringen von Klinken von Freilaufrädern, die ihrerseits stets im Eingriff sind, oder in andern Tätigkeiten bestehen.
Von der Hauptkupplung 3 ist in den Fig. 1 und 21 nur das Betätigungsorgan dargestellt, welches beispielsweise aus einem Schwinghebel 69 besteht.
Um die selbsttätige Bewegung der Betätigungsorgane 19 und 69 zu erhalten, werden Mechanismen benutzt, welche im folgenden als Schalter bezeichnet werden, u. zw. wird der Mechanismus, der die die Stufen des Wechselgetriebes 4 schaltende Platte 19 steuert, mit Geschwindigkeitsschalter bezeichnet, während der mittels des Betätigungshebels 69 die Kupplung 3 ein-und ausschaltende Mechanismus Kupplungssehalter genannt wird. Diese Schalter arbeiten unter der Wirkung einer Betätigungskraft, welche von einem Betriebsfaktor des Gesamtgetriebes, beispielsweise von der Drehzahl einer der Wellen, insbesondere der Motorwelle, abgeleitet wird, sowie unter der Wirkung einer der Betätigungskraft entgegengerichteten Federkraft. Das Prinzip dieser Schalter ist schon in dem Patent 130297 erläutert.
Der Geschwindigkeitsschalter umfasst einen Schwinghebel 21 a, der durch eine Fernsteuerung, beispielsweise über elektrische Leitungen, die Steuerplatte 19 antreibt. Die Stellung des Schalthebels 21 a ist gleichzeitig auch ein Anzeichen dafür, ob wegen des Überwiegens einer der auf ihn wirkenden Kräfte ein Übergang zu einer höheren oder einer tieferen Schaltstufe erfolgen muss oder ob wegen des Gleichgewichts dieser Kräfte die jeweils im Eingriff befindliche Schaltstufe des Getriebes weiterhin im Eingriff
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des Motors mit der Steuerscheibe dient eine Schnecke 23 und ein Zahnrad 79, welch letzteres auf der Welle 81 der Scheibe 19 aufgekeilt ist. Wenn der Hebel 21 a seine mittlere Stellung einnimmt, so hat er mit den Speisekontakten des Motors 22 keinen Kontakt, und der Motor steht infolgedessen still.
Wenn der Hebel 21 a sich neigt, wenn es sich darum handelt, eine obere Schaltstufe einzuschalten, und infolgedessen der genannte Hebel mit dem Kontakt 23 m in Berührung gelangt, so wird der Motor über seine Klemme m2 mit Strom versorgt. Die Folge davon ist, dass die Platte 19 in demjenigen Sinne angetrieben wird, der einem Ansteigen der Geschwindigkeit entspricht. Wenn sich dagegen der Hebel M a ; im entgegengesetzten Sinne neigt, weil eine untere Schaltstufe einzuschalten ist, so kommt der Hebel 21 a mit dem Kontakt 23 d in Berührung. Infolgedessen wird der Motor über seine Klemme b2 gespeist, und die Platte 19 dreht sich im umgekehrten Sinne.
Der Kupplungssehalter umfasst einen Hebel 21 b, der durch seine Stellung, die ja von den auf ihn wirkenden Kräfte abhängt, anzeigt, ob ein Lösen oder Anziehen der Kupplung notwendig ist oder ob der jeweils vorhandene Kupplungszustand aufrechterhalten bleiben kann. Der Kupplungsschalthebel 21 b arbeitet mit einem elektrischen Kontakt 24 d zusammen, u. zw. wird durch die Berührung des Hebels 21 b mit dem genannten Kontakt ein elektrischer Stromkreis geschlossen. Dies hat zur Folge, dass die Kupplung entkuppelt wird. Wenn dagegen der genannte Stromkreis geöffnet wird, indem sich der Hebel 21 b von dem Kontakt 24 d entfernt, so wird die Kupplung eingeschaltet.
Je nach der verwendeten Kupplungsart ist es natürlich auch möglich, einen elektrischen Kontakt zu schliessen, um die Kupplung einzukuppeln, und den Stromkreis zu öffnen, um die Kupplung auszukuppeln. Man kann auch einen bestimmten Stromkreis schliessen, um einzukuppeln, und einen andern Stromkreis ebenfalls schliessen, um auszukuppeln.
Die beiden Hebel 21 a und 21 b stehen unter dem Einfluss derselben, von einem Betriebsfaktor des treibenden oder angetriebenen Teiles des Getriebes abhängigen Kraft sowie unter der Wirkung der gleichen Gegenkraft, die beispielsweise von einer Feder 30 geliefert wird. Die Wirkung der Feder 30 ist zweckmässigerweise durch einen oder mehrere Betriebsfaktoren, welche von denjenigen Betriebsfaktoren, die unmittelbar auf die Schalthebel wirken, verschieden sein können, veränderlich.
Als Betriebsfaktoren können die Tourenzahl der Motorwelle oder der angetriebenen Welle, die Motorleistung, der Unterdruck, welcher in der Saugleitung des Vergasers herrscht, der Druck in dem Sehmiersystem des Motors, die Spannung an den Klemmen einer von dem Motor angetriebenen Dynamomaschine u. dgl. benutzt werden.
Wegen der grösseren Einfachheit ist in den verschiedenen Figuren davon ausgegangen, dass ein einziger wirksamer funktioneller Faktor zur Betätigung der Schalter verwendet wird. Dieser funktionelle Faktor ist beispielsweise die Tourenzahl des Motors, die durch die Zentrifugafkraft zum Ausdruck gebracht wird, welche auf die Massen 25 eines Regulators 27 wirkt. Der Regulator wird durch die Welle 26, die
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Der Motor arbeitet mit einer um so grösseren Leistung, je mehr das genannte Pedal nach links (s. Fig. 1) gedrückt wird. Diese Verschiebung des Pedals bewirkt die Bewegung eines Gestänges 47 und eines Rädchens 46. Letzteres dient als Schwingachse für eine Gleitschiene 45, die ihrerseits keine Translationsbewegung vollführen, sondern nur eine Schwingbewegung machen kann. Auf das eine Ende dieser Gleitschiene wirkt die als Druckfeder ausgebildete Feder 30, am andern Ende der Gleitschiene 45 greift ein Lenker 43 an, dem also eine Kraft übermittelt wird, welche von der. Feder 30 herrührt, die aber je nach dem Hebelarm der Gleitschiene 45 grösser oder kleiner ist, u. zw. hängt dies von der Stellung ab, welche das Rädchen 46 einnimmt, um das die Gleitsehiene schwingt. Die auf den Lenker 43 übertragene.
Kraft der Feder 30 wird von dem L'nker auf die Schalthebel übertragen. Bei der beschriebenen Einrichtung ist die Kraft, mit der die Feder auf die Schalthebel wirkt, um so grösser, je grösser die Motorleistung ist.
Ein Waagebalken. 37 verteilt die variable Kraft der Feder 30 auf den Geschwindigkeitsschalthebel 21 a und den Kupph ngssehalthebel 21 b. Das Verteilungsverhältnis wird durch die Länge der Arme des Waagebalkens 31 bestimmt.
Weiterhin ist der Regulator 26 derart ausgebildet, dass er die Wirkung der Zentrifugalkraft gleichzeitig auf den Geschwindigkeitshebel 21 a und den Kupplungshebel 21 b überträgt. Dies geschieht beispielsweise mittels zweier Stössel 29 und 29 a. Zu dem Zweck ist die Platte 27, welche die Zentrifugalmassen 25 trägt, derart montiert, dass sie auf ihrer Welle 26 gleiten kann, wenn sie auch. von dieser in Drehrichtung mitgenommen wird. Die Massen 25 wirken dann auf den einen der beiden Stössel, beispielsweise den Stössel 29 a, in der üblichen Art mit Hilfe von Daumen ein.
Wegen der gleitbaren Anordnung der Scheibe 27 auf der Welle 26 wirkt aber gleichzeitig die bei dem Druck auf den Stössel 29 a auftretende Reaktionskraft auch auf den Stössel 29, der mit der Platte 27 verbunden'ist. : Die Folge davon ist, dass die Wirkung der Zentrifugalmassen in gleicher Weise auf die beiden Stössel 29 und 29 a, übertragen wird.
Der Geschwindigkeitss halter besteht aus mehreren Hebeln. Der Druck des Regulators wird mittels des Stössels 29 auf den einen Hebel. 38 übertragen, während ein zweiter T-förmig gestalteter Hebel einen Arm 34 trägt, welcher mit dem Hebel 38 in Berührung steht. Der Arm 34 und der Hebel.'38 über- decken sich teilweise. Der Arm 21 a des genannten T-förmigen Hebels bildet den Geschwindigkeits-
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schalthebel, wogegen der Arm 32 denjenigen Teil der Kraft der Feder 30 aufnimmt, welcher durch den Wi agebalken 31 dem Geschwindigeitsschalter zuerteilt wird und je nach der Motorleistung schwankt.
Wenn die durch den Zentrifugalregler entwickelte Kraft und derjenige Teil der Kraft der Feder 30, welcher auf den Arm 32 übertragen wird, in einem bestimmten Zeitpunkt einander gleich sind, so ist das ganze Hebelsystem 38, 34 im Gleichgewicht, und der Anzeigehebel 21 a nimmt seine mittlere oder inaktive Stellung ein, die in Fig. 11 dargestellt ist. Wenn dagegen die Wirkung der Feder überwiegt, so wird das ganze System durch die Feder in Bewegung gesetzt und der Hebel 21 a kommt mit dem
Kontakt 23 d in Berührung. Der elektrische Stromkreis der Klemme d2, welcher die Einschaltung der niedrigeren Schaltstufe herbeiführt, wird infolgedessen geschlossen. Wenn jedoch die durch die Geschwin- digkeit in dem Regulator entwickelte Zentrifugalkraft überwiegt, ist diese die antreibende Kraft.
Der
Hebel 21 a kommt dann mit dem Kontakt 23 m in Berührung und schliesst den Stromkreis der Klemme m, welche den Anstieg der Geschwindigkeit zu der höheren Stufe bewirkt.
Es sei darauf hingewiesen, dass schon Hebelübertragungsmechanismen ähnlich den Hebeln 34, Ja bekannt sind, u. zw. sind hier an den Enden der liebel Holten angeordnet. Diese Rollen sind nicht unbedingt notwendig, sondern für die weiter unten näher erläuterte Wirkungsweise genügt es, wenn sich die ebenen Flächen der Hebel 34 und 38 überdecken, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
Der Kupplungssehalter umfasst einen Teil, der die Einkupplung bewirkt und daher als Ein- kupplungsschalter bezeichnet wird, sowie einen zweiten Teil, der als Auskupplungssehalter bezeichnet wird und dessen Wirkungsweise für den Zeitpunkt massgebend ist, in dem die Lösung der Kupplung geschieht.
Sowohl der Einkupplungsschalter als der Auskupplungssehalter stehen unter der Wirkung der von dem
Zentrifugalregler entwickelten Zentrifugalkraft, die auf den Kupplungssehalter durch den Stössel 29 a
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ist. Der eine Arm 21 b des T-förmigen Hebels ist der Schalthebel der Kupplung. Ein zweiter Arm 35 besitzt ein hakenförmiges Ende 41, während ein dritter Arm 33 von dem Waagebalken 31 den Teil der Kraft der Feder 30 erhält, welcher für den Kupplungssehalter bestimmt ist. Wie bereits erwähnt, ist diese Teilwirkung abhängig von den Änderungen, welche die Kraft der Feder 30 in Abhängigkeit von der Motorleistung durch die Verschiebung des Rädchens 46 erfährt.
Hieraus ergibt sich, dass die Öffnung oder Schliess ng des Kontaktes 24 d bei einer Motorgeschwindigkeit geschieht, welche mit der Motorleistung veränderlich ist.
Der als Auskupplungssehalter bezeichnete Teil des Kupplungssehalters wirkt dadurch, dass er den Einkupplungsschalter beispielsweise durch Verriegelung zurückhält. Zu dem Zweck weist der Aus- kupplungssehalter einen Riegel, beispielsweise in Form eines Winkelhebels 39, auf. Auf den Winkelhebel wirkt einerseits ein Teil der von dem Regler 25 entwickelten Zentrifugalkraft, u. zw. wird dieser Teil der Zentrifugalkraft dem Winkelhebel 39 durch den Waagebalken 37 übermittelt. Anderseits wirkt auf den Winkelhebel 39 eine Feder 40, deren Kraft dem auf dem Winkelhebel 39 übertragenen Teilbetrag der Zentrifugalkraft entgegengerichtet ist und einen bestimmten zweckmässigerweise regelbaren Wert hat.
Die Feder 40 hat das Bestreben, den Riegel 39 von dem Ende 41 zu lösen, welch letzteres mit dem
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übertragen wird, wirkt im umgekehrten Sinne. Um die Verriegelung zum Eingriff zu bringen, muss dieser Teilbetrag der Zentrifugalkraft die Feder 40 komprimieren. Dies geschieht, nachdem der Motor diejenige Gangart verlassen hat, die als Leer-oder Langsamlauf bezeichnet wird. Eine weitere Bedingung für den Eingriff der Verriegelung besteht darin, dass der auf den Arm 35 und den Schalthebel 21 b übertragene Teil der Zentrifugalkraft den genannten Arm 35 so weit verschoben hat, dass der Riegel 39 überhaupt vor den Hebel 35 gelangen kann. Eine derartige Verschiebung des Armes 35 und des mit ihm verbundenen Schalthebels 21 b ist aber gleichbedeutend mit der Überführung des genannten Schalthebels in diejenige Stellung, bei der die Kupplung eingeschaltet ist.
Wenn der Motor schnellere Gangarten annimmt, bleibt die Kupplung eingeschaltet. Wenn anderseits die Motorgeschwindigkeit unter diejenige Gangart sinkt, bei der die Kupplung erstmalig eingeschaltet worden ist, bekommt der auf den Schalthebel 21 b übertragene Bruchteil der Kraft der Feder 30 das Übergewicht. Über denjenigen Bruchteil der Zentrifugalkraft, der mittels des Waagebalkens 37 auf den Schalthebel 21 b übertragen wird. Die Feder 30 ist daher bestrebt, den Kontakt 24 d zu schliessen. Diese Bewegung wird jedoch vorerst durch die Verriegelung 39, die mit dem Hakenende 41 in Eingriff gekommen ist, verhindert, so dass die Kupplung eingeschaltet bleibt. Erst wenn der Motor in eine Gangart gerät, die dem Leerlauf entspricht, gewinnt die Feder 40 das Übergewicht über den ihr entgegen wirkenden Bruchteil der Zentrifugalkraft.
Infolgedessen bringt sie den Riegel 39 zum Schwingen, so dass der Hebel 35 frei wird und er in die Lage versetzt wird, der Kraft der Feder 30 zu folgen, was die Auskupplung zur Folge hat.
Bei Anwendung der vorstehend beschriebenen Einrichtungen ergibt es sich, dass sich der Kontakt 24 zwecks Einkupplung bei einer um so höheren Motorgeschwindigkeit öffnet, je weiter das Gaspedal herabgedrückt ist, während sich der genannte Kontakt zum Entkuppeln erst bei einer bestimmten Motor-
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gangart schliesst, u. zw. ist diese Motorgangart dem Langsamlauf benachbart und durch die Spannung der Feder 40 bestimmt.
Da die gleiche Feder, deren Wirkung mittels der Kulisse 45 variabel ist, mittels des Waagebalkens 31 sowohl auf den Kupplungsschalthebel 21 b als auch auf den Geschwindigkeitsschalthebel 21 a wirkt, entsprechen die Tourenzahländerungen des Motors, welche die Einkupplung bewirken, den Tourenzahl- änderungen, die für die Wechselgetriebeschaltung massgebend sind.
Die Veränderlichkeit der Wirkung der Feder 30 kann in Abhängigkeit von der Motorbelastung in verschiedener Weise geregelt, insbesondere begrenzt werden. In Fig. 1 ist beispielsweise eine Blech- platte 54 dargestellt, die weiter unten als Nockenscheibe bezeichnet wird, da sie einen Ausschnitt 53 von bestimmtem Umriss aufweist. Im Innern der Scheibe 54 verschiebt sich eine Rolle 52, die mit dem
Rädchen 46, welches die Wirkung der Feder 30 verändert, verbunden ist. Die Scheibe 54 kann in ihrer
Ebene bewegt werden, u. zw. beispielsweise mit Hilfe einer Fernsteuereinrichtung 55, die durch einen
Handgriff 56 betätigt wird. Die Einwirkung auf den Handgriff 56 geschieht durch den Fahrer.
Dieser kann nach seinem Belieben eine mehr oder weniger grosse Öffnungsbreite der Nockenöffnung 53 in den Bereich des Rädchens 52 bringen und auf diese Weise die Grenzen bestimmen, zwischen denen die Wirkung der Feder 30 in Abhängigkeit von der Motorbelastung variabel ist. An gewissen Stellen des Nocken- ausschnittes kann er sogar die Variierungsmöglichkeit der Federkraft vollständig zu Null machen, und zw. geschieht dies dann, wenn derjenige Bereich des Nockenausschnittes zur Wirksamkeit kommt, dessen
Breite gleich dem Durchmesser des Rädchens 52 ist.
Man kann auch zur Festlegung der Lagen der Rädchen 46 und 52 und der Stange 47, welche die beiden Rädchen trägt, den Unterdruck verwenden, der in der Vergaserleitung herrscht. Zu diesem Zweck wird die Stange 47 verlängert, wie dies gestrichelt in Fig. 1 dargestellt ist. Die verlängerte Stange 47 ist an einer Membran 49 befestigt, die eine Kammer 50 abschliesst, welche letztere mit der Saugleitung des Vergasers in Verbindung steht. Eine zwischengeschaltete Feder bewirkt die Rückführung. Bei Anwendung der letztgenannten Einrichtung besteht naturgemäss keine Verbindung mit dem Gaspedal.
Wenn dagegen die Wirkung des Pedals 48 benutzt wird, so empfiehlt es sich, in die Verbindung dieses Pedals mit dem Vergaser einerseits und mit dem Gestänge 47 anderseits einen Waagebalken 10 einzuschalten, durch den es möglich wird, dass die Vergaserklappe ständig ihre Bewegungen machen kann, selbst wenn die Bewegung des Gestänges 47 stark eingeschränkt oder durch den Nockenausschnitt 53 völlig unmöglich gemacht worden ist.
Fig. 2 zeigt einen solchen Waagebalken 10, dessen eines Ende 10 a den Vergaser mittels einer üblichen Stange 11 und einer Rückführfeder 11 a betätigt und dessen anderes Ende 10 b durch den
Lenker 47'mit dem Gestänge 47 und den weiteren durch das genannte Gestänge gesteuerten Einrichtungen verbunden ist. Wenn nun die Rolle 52 durch die Nockenscheibe 53 unbeweglich gemacht ist, was zur
Bedeutung hat, dass die Wirkungsweise des selbsttätigen Getriebes nur noch von der Motorgeschwindigkeit abhängt, so bleibt dennoch das Arbeitsspiel des Vergasers im vollen Umfange aufrechterhalten. Das obere Ende 10 a des Waagebalkens 10 beschreibt dann einen Kreisbogen um sein unteres, unbeweglich festgehaltenes Ende 10 b.
Es sei darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebenen Mittel zur Begrenzung des Einflusses der Motorleistung für beliebig gestaltete Vorrichtungen anwendbar sind, die dazu dienen, der Zentri- fugalkraft des Regulators eine mit der Motorleistung veränderliche Gegenkraft entgegenzusetzen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann die Spannung der Feder 30 unmittelbar durch eine Bewegung des
Gaspedals 48 beeinflusst werden. In diesem Fall ist die Verwendung einer Kulisse 45 mit veränderlichem
Drehpunkt unnötig. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wirkt das Pedal 48 auf einen Winkelhebel ein, der mit dem Waagebalken 10 verbunden ist. Die Feder 30 legt sich gegen das Ende des einen Armes dieses
Hebels derart, dass die Länge der Feder 30 um so mehr verringert und ihre Spannung erhöht wird, je weiter das Pedal 48 abwärts gedrückt wird. Um mit dem letztgenannten System die gleichen Vorteile zu haben, die die obenbeschriebene Reglung hat, genügt es, den Hebel 12 mit dem schon beschriebenen
Gestänge 47 zu verbinden.
Die Anordnung des Waagebalkens 10 sowie der Rückführfedern 11 a für die Vergaserbetätigung und 12 a für das Gestänge 47 hat eine grosse Bedeutung, wenn es sich darum handelt, ein angenehmes
Fahren zu erreichen. Weiter unten wird vorausgesetzt, dass die Feder 11 a derart geregelt ist, dass sie etwas schwächer ist als die Feder 12 a der Stange 47, wenn auch die Erfüllung dieser Bedingungen nicht obligatorisch ist.
Wenn ein geradliniger Waagebalken 10 gemäss Fig. 2 Anwendung findet, ergibt sich die folgende
Wirkungsweise : Es sei vorausgesetzt, dass das Pedal 48 vollkommen angehoben ist. Wenn man nun beginnt, dieses Pedal herabzudrücken, so betätigt der Waagebalken10 zuerst und allein diejenige Steuerung, die gemäss ihrer Einregelung die schwächere ist, d. h. also die Vergaserklappe. Wenn die Öffnung der letzteren eine vollständige ist, so stösst ihr Betätigungsmechanismus gegen einen Anschlag, der einer weiteren Öffnung einen unüberwindlichen Widerstand entgegensetzt. Erst von diesem Augenblick an beginnt die Stange 47 die Wirkung der Feder 30 abzuändern und infolgedessen die Wirkungsweise des
Wechselgetriebes zu verändern.
Die vorstehend genannte Ausführungsform ist für denjenigen Fahrer
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günstig, welcher die Möglichkeiten des Motors ausschöpfen will, bevor er eine Geschwindigkeitssehaltung vornimmt.
Vielfach ist aber die vorstehend genannte Wirkungsweise nicht wünschenswert, sondern es ist
Wert darauf zu legen, das die Änderungen der Wirkung der Feder 30 genau den Änderungen der Öffnung der Vergaserklappe entsprechen. In diesem Fall gibt man dem Waagebalken 10 gemäss Fig. 3 die Form eines"V", an dessen Scheitel das Gaspedal angreift. Das eine Ende des"V"-förmigen Waagebalkens ist an das Steuergestänge 11 des Vergasers angeschlossen, während das andere Ende des Waagebalkens über eine Stange mit denjenigen Mitteln verbunden ist, die die Wirkung der Feder 30 steuern. Und zwar wird durch das letztgenannte Ende des Waagebalkens entweder die Rolle 46 im Innern der Kulisse 45 (s. Fig. 1) oder der Winkelhebel 12 (s. Fig. 2) verstellt.
Der V-förmige Waagebalken 10 ist zweek- mässigerweise gemäss Fig. 3 angeordnet, da man dann einen Stabilisierungseffekt erzielt, wie weiter unten näher erläutert ist. Die Länge der beiden Arme des V-förmigen Hebels ist derart bestimmt, dass die
Widerstandsmomente der Vergasersteuerung und der Schaltersteuerung gleich sind. Bei Erfüllung dieser Bedingungen bewegen sich beide Mechanismen zusammen. Der den gleichen Momenten unter- worfene Waagebalken 10 hat nicht das Bestreben, nach der einen oder andern Richtung hin auszu- weichen. Der Stabilisierungseffekt ist um so viel grösser, je kleiner der von den Armen des V-förmigen
Hebels eingeschlossene Winkel ist.
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Tendenz hat, gegenüber der andern zurückzubleiben (z.
B. das untere, der Kraft F unterworfene Ende des Waagebalkens), so ruft dieses Zurückbleiben eine Drehung des Hebels 10 im Sinne des eingezeichneten Pfeiles hervor. Diese Drehung vermindert um x-x1 denjenigen Arm des wirkliehen Hebels, mit welchem als Widerstand die Rückführfeder zusammenarbeitet, und ruft den entgegengesetzten Effekt bei der eine Voreilung besitzenden Steuerung hervor, welch letztere unter der Kraft f steht und deren Widerstandsmoment durch Vergrösserung ihres Hebelarmes um y-yl vergrössert wird. Diese Abänderung der Momente ist der Erzeugung eines Ausgleichsmomentes gleichwertig, u. zw. hat dieses Ausgleichsmoment das Bestreben, es der zurückgebliebenen Steuerung zu ermöglichen, ihr Zurückbleiben wieder aufzuholen, und der vorgeeilten Steuerung es zu ermöglichen, ihre Voreilung wieder los zu werden.
Das beschriebene System wirkt also selbststabilisierend. Diese Stabilisierung hindert jedoch in keiner Weise die Unabhängigkeit der beiden Steuerungen. Die Neigung der Hebelarme hindert nicht den Waagebalken 10, seine Rolle zu erfüllen, d. h. die gewünschte Wirkungsweise des Vergasers herbeizuführen, selbst wenn das Gestänge 47 unbeweglich feststeht.
Man kann auch andere Regelarten als die beschriebenen erreichen, indem man beispielsweise den beiden Armen des V-förmigen Waagebalkens 10 einen mehr oder weniger grossen Offnungswinkel gibt oder indem man die Widerstandsmomente nicht vollständig miteinander ins Gleichgewicht bringt oder indem man eine Rückführfeder anordnet, deren Spannung, wie dies für Federn üblieh ist, von dem Federhub abhängt, oder indem man die Federn über schräge Hebelarme wirken lässt, wodurch das wirksame
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I klappe vor sich geht.
Wenn es die Praxis erfordert, kann man auch anderseits alle Möglichkeiten der Schaltung des
Wechselgetriebes ausnutzen, bevor die Öffnung des Vergasers verändert wird, indem man den V-förmigen
Waagebalken umgekehrt anordnet.
Es ist bisher dargelegt worden, dass ein vollkommener Schalter sowohl einen Gesehwindigkeits- schalter als auch einen Ein-und Auskupplungssehalter umfasst. In den Fig. 4-- : L0 und 21 ist ein der- artiger Gesamtsehalter dargestellt, der einfacher und weniger umfangreich ist als der in Fig. 1 dargestellte.
Um einen üblichen Regler als Steuerorgan eines solchen Gesamtsehalters benutzen zu können, verwendet man beispielsweise einen Waagebalken 13, der als kreisförmiger Waagebalken bezeichnet werden kann und der die Wirkung des Reglers 25 auf alle drei Einzelschalter verteilt. Dieser kreisförmige Waagebalken ist im vergrösserten Massstabe in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Der Regler kann eine beliebige Bauart haben. Die von dem Regler entwickelte Zentrifugalkraft wird auf einen einzigen Stössel 29 übertragen.
Dieser endet in einer Kugel, um die.. eine Kreisplatte. sich in beliebiger Weise nach allen Richtungen
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auch irgendeine andere Anordnung der Vorsprünge verwenden, wenn man eine andere Kräfteverteilung wünscht. Trotz der besonderen Form des Waagebalkens 13 ist die Bewegung einess : der Vorsprünge ohne Einfluss-auf die Stellung der andern und auf. die Verteilung der Kräfte, wenn die Winkelneigungen der Platte 13 verhältnismässig schwach bleiben. Die beschriebene Einrichtung verteilt-also in absolut genauer
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Die drei Einzelschalter werden beispielsweise in parallelen vertikalen Ebenen angeordnet. Gemäss
Fig. 6 gehört die Ebene 7-7 beispielsweise zum Geschwindigkeitsschalter, der in Fig. 7 im einzelnen dargestellt ist. Die Ebene 8-8 gehört zum Einkupplungsschalter, dessen Einzelheiten in Fig. 8 dargestellt sind. Die Ebene 9-9 schliesslich gehört zum Auskupplungsschalter, dessen Einzelheiten in den Fig. 9 und 10 dargestellt sind. Abgesehen von der Form der Hebel, welche bei den in Rede stehenden Aus- führungsformen keine dreiarmigen, T-förmigen Hebel zu sein brauchen, findet man zunächst ohne weiteres dieselbe Wirkungsweise wieder, die bereits bei Fig. 1 für die beiden ersten Schalter 21 a und 21 b be- schieben ist.
Der Bruchteil der Geschwindigkeit, welcher diese Hebel beeinflusst, wirkt in 13 a oder in 13 b, und die Gegenfeder 30, deren Einfluss veränderlich ist, wirkt über den Waagebalken M, welch letzterer in Fig. 6 von der Seite dargestellt ist, während in den Fig. 7 und 8 das Ende dieses Waagebalkens veranschaulicht ist.
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Dagegen ist die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung für solche Wechselgetriebe bestimmt, bei denen die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes eine geometrische Reihe bilden. Zur Erläuterung dieses Untersehiedes sei vor allem auf die Bedeutung hingewiesen, die die Überdeckung der Hebel 34, 38 hat. Durch diese Überdeckung wird erreicht, dass das Verhältnis der wirksamen Hebelarmlängen der Hebel 34, 38 bei der Schwenkbewegung des Hebels 21 a in dem einen Sinn ein anderes ist als bei der Schwenkbewegung des Hebels 21 a in dem andern Sinn.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, liegen die Hebel 34, 38 bei der normalen Mittelstellung des Schalthebels 21 a flach aneinander. Gewinnt jetzt die durch den Stössel 29 übertragene Zentrifugalkraft das Übergewicht, so wird der Hebel 21 a derart geschwenkt, dass er mit dem Kontakt 23 m in Berührung kommt. Bei dieser Schwenkbewegung liegen die Hebel 84, 38 längs der Schneide am Ende des Hebels 38 aneinander.
Das Verhältnis der Hebelarmlängen entspricht also der Gesamtlänge des Hebels 38 und einem Teil der Länge des Hebelarmes 34, u. zw. demjenigen Teil, der zwischen dem Drehpunkt des Hebel-
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Wenn dagegen die Federkraft überwiegt und infolgedessen der Hebelarm 21 a derart geschwenkt wird, dass er aus seiner neutralen Mittelstellung hinaus gegen den Kontakt 23 d gelegt wird, so liegen die Hebelarme 34, 3 mit der Schneide am Ende des Hebels 34 aneinander. Das Hebelarmverhältnis entspricht also in diesem Fall der gesamten Länge des Hebelarmes 34 und nur einem Teil der Länge des Hebelarmes 38, u. zw.
demjenigen Bruchteil des Hebelarmes 38, der zwischen dem Drehpunkt des letztgenannten Hebel-
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dieser veränderlichen Hebelarmverhältnisse beim Schalten des Getriebes im Sinne steigender und fallender Geschwindigkeiten besteht darin, dass ein Übergang zu einer höheren Geschwindigkeitsstufe bei einer andern Geschwindigkeit der Motorwelle vor sich geht als der Übergang zu einer niedrigeren Schaltstufe des Wechselgetriebes. Ist nun das Wechselgetriebe derart eingerichtet, dass seine Schaltstufen einer geometrischen Reihe entsprechen, so bleibt das Verhältnis zwischen derjenigen Geschwindigkeit, bei der der Übergang zu einer höheren Schaltstufe erfolgen muss, und derjenigen Geschwindigkeit, bei der ein Übergang zu einer niedrigeren Schaltstufe vor sich zu gehen hat, bei allen Schaltstufen das gleiche.
Infolgedessen können auch die beiden veränderlichen Hebelarmverhältnisse, die sich aus der Überdeckung der Hebel 34 und 38 ergeben, für alle Schaltstufen die gleichen sein. Dieser Fall ist bei der Hebelarmkonstruktion gemäss Fig. 1 vorausgesetzt.
Wenn jedoch die Schaltstufen des Getriebes nicht eine geometrische Reihe miteinander bilden, muss der Unterschied in dem Verhältnis der Armlängen der Hebel 34 und 38, der jeweils zwischen dem Übergang zu einer höheren und einer tieferen Schaltstufe vorhanden ist, bei den einzelnen Schaltstufen verschieden sein. Mit andern Worten, die Strecke, längs der sich die Hebel 34, 38 überdecken, muss für die einzelnen Schaltstufen verschieden gross sein. In diesem Fall ist es zweckmässig, die Berührungspunkte der Hebel 34 und 38 mit Rollen auszustatten, damit man den Überdeckungsbetrag verändern kann, ohne hiebei einen übermässig grossen Reibungswiderstand überwinden zu müssen.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 7 ist vorausgesetzt, dass ein Wechselgetriebe Verwendung findet, dessen Übersetzungsverhältnisse nicht nach einer geometrischen Reihe abgestuft sind, so dass die Überdeckungsstrecke der Hebel 34, 38 für jede Schaltstufe eine andere ist. Um diese Veränderlichkeit der Überdeckungsstrecke zu bewirken, ist auf der Steuerwelle 81 des Wechselgetriebes (s. Fig. 1 und 21) eine Nockenscheibe 38 c angeordnet, die durch ein biegsames Getriebe 38 b (s. Fig. 7 und 21) auf einen Schwinghebel 38 a einwirkt, welcher einen der beiden sich überdeckenden Hebel, z. B. Hebel 38, trägt und um einen festen Punkt schwingbar ist.
Zum Verständnis dieser Anordnung sei nochmals darauf hingewiesen, dass die Winkelstellung der Steuerwellen 81 für die jeweils im Eingriff befindliehe Schaltstufe massgebend ist. Man kann also mittels des Nockens 38 c der Überdeekung der Hebel 34 und 38 diejenige Grösse geben, die der jeweils im Eingriff befindlichen Schaltstufe entspricht, gleichgültig, nach welchem Gesetz die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse des Wechselgetriebes gewählt sind.
In Fig. 9 ist der Entkupplungsschalter in der Stellung der Einkupplung und in Fig. 10 der gleiche Schalter in der Stellung der Auskupplung dargestellt. Als Verrieglungseinrichtung wird bei dem Gegen-
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Gegenstand der Fig. 9 und 10 ist der Hebel 35 im Drehsinn mit dem Kupplungssehalthebel 82 6 gekuppelt. Der Hebel 35 trägt an seinem Ende an Stelle des Hakens 41 eine Art von Kette, die aus zwei Gliedern 41 a und 41 b besteht. Die beiden Glieder legen sich geradegestreckt gegen einen Anschlag 9, wenn der Hebel 35 infolge des Überwiegens der Zentrifugalkraft über die veränderliche Kraft der Feder 30 ganz zurüek- gedrückt ist und infolgedessen die Stellung einnimmt, bei der er die Einkupplung bewirkt.
In dieser Lage stellen die in einer geraden Linie befindlichen Glieder 41 a und 41 b der Kette einen Totpunkt für den Hebel 35 dar, derart, dass der Hebel unbeweglich ist, gleichgültig, welche Richtung und welche Grösse die Kräfte haben, die auf den Hebel wirken. Insbesondere sind der Hebel 35 und mit ihm der Kupplungsschalthebel 21 b gezwungen, in der Kupplungslage zu bleiben, wenn die Zentrifugalkraft, welche auf den Kupplungsschalter über den Anschlag 13 b wirkt, wieder kleiner wird als die Wirkung der Feder 30. Ohne die Anordnung der ein durchkniekbares Gelenk darstellenden Kette würde der Kupplungsanzeigehebel in die Stellung der Entkupplung übergehen.
Die vorstehend genannte Situation dauert solange,
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wirkt, ausreicht, um die Feder 40 zu komprimieren, d. h. solange der Motor sieh in einer Gangart befindet, die grösser ist als der Langsamlauf. Bei der Annäherung jedoch an die Gangart des Langsamlaufs gewinnt die Feder 40 das Übergewicht über die Zentrifugalkraft, die auf den Anschlag 1. 3 c wirkt. Die Folge davon ist, dass der Hebel 39 ausschwingt. Dieser hebt durch den Stössel 8 das Gelenk zwischen den Kettengliedern 41 a und 41 b an und bringt dadurch die Kettenglieder aus der geradlinigen Lage, welche ihren
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neuem die Stellung der Auskupplung unter der kombinierten Wirkung der Federn 30 und 40 einnehmen.
Man erkennt also, dass die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung identisch ist mit dem entsprechenden Gegenstand der Fig. 1.
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weise durch die Verwendung eines an sich bekannten Pendels vervollständigt, welches auf den Eingriff der Kupplung in Abhängigkeit von der Grösse der Beschleunigungen des Fahrzeuges einwirkt. Dieses Pendel kann zweckmässigerweise mit dem Kupplungsschalter selbst verbunden werden. Wenn man nur die Beschleunigungen in derjenigen Richtung korrigieren will, welche dem Antrieb des Fahrzeuges durch den Motor entspricht, kann man die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung anwenden. Gemäss dieser Einrichtung ist das Pendel 7 mit einem der Hebel, beispielsweise dem Hebel 35. des Kupplungssehalters verbunden.
Zu dem Zweck ist das Pendel 7 an dem einen Arm eines doppelarmigen Hebels 7 a aufgehängt, dessen anderer Arm durch einen Lenker 7 b mit dem genannten Hebel 35 des Kupplungsschalters verbunden ist. Die Verbindung ist eine derartige, dass, wenn das Pendel 7 aus der Vertikalen durch eine positive Beschleunigungskraft herausgebracht wird, diese Kraft dem Kupplungssehalter im Sinne der Auskupplung übermittelt wird. Wenn also der Motor dem Fahrzeug eine zu plötzliche Beschleunigung erteilt, löst das Pendel etwas die Einkupplung, so dass der dem Fahrzeug gegebene Impuls gedämpft wird. Solange keine ungewöhnlich grosse Beschleunigung auftritt, ist das Pendel nicht der Sitz irgendeiner bemerkbar n Kraft. Es begleitet die Bewegungen des Kupplungsschalters, ohne diese Bewegungen zu hindern.
Man kann im übrigen diese Einrichtung vereinfachen, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist, indem man das Pendel 7 unmittelbar in die Verlängerung desjenigen Hebels, beispielsweise des Hebels 21 b. legt, bei dem die Auskupplungsbewegung übereinstimmt mit der Richtung der Beschleunigung, die man bekämpfen will.
Es gibt Fälle, in denen es zweckmässig ist, dass eine Lösung der Kupplung eintritt, unabhängig
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den Motor bei einer zu heftigen Bremsung auszukuppeln. Aber es kann z. B. sehr wichtig sein, eine automatische Auskupplung zu bewirken, wenn der Motor infolge eines Unglücksfalles blockiert wird, was ohne die genannte Sicherungseinrichtung auch die Hinterräder des Fahrzeuges blockieren und der Grund für einen schweren Unfall sein würde. In diesem Falle ordnet man gemäss Fig. 12 auf dem Hebel 5 oder einem sonstigen mit dem Kupplungsanzeigehebel 21 b verbundenen Hebel eine Stange 15 an, die in einer Platte 15 a endet. Das Gelenk des Pendels 7 befindet sich gegenüber dieser Platte und in einem kurzen Abstand von ihr.
Das Pendel wird mit zwei Hebeln 7 b verbunden, die ein V darstellen und gegen- über der Platte liegen ; zwischen den freien Enden der Hebel 7 b und der Platte 15 a ist das für die Wirkungsweise des Eupplungsschalters & notwendige Spiel vorhanden.
Man erkennt, dass unabhängig von der Richtung, in der sich das Pendel 7 unter der Wirkung einer positiven oder negativen Beschleunigung neigt, einer der beiden Hebel auf die Platte 15 a einwirkt, um so auf den Anzeigehebel 21 b die aus der Beschleunigung herrührende Trägheitskraft zu übertragen, u. zw. wirkt dies immer im Sinne einer Auskupplung. Welches auch die übermässige Beschleunigung sei, die das Fahrzeug in dem einen oder andern Sinne annehmen soll, immer ergibt sieh eine Lösung der Kupplung.
In Fig. 21 ist ein noch einfacherer, in beiderlei Sinn wirksamer Mechanismus dargestellt. Gemäss Fig. 21 wirkt das Pendel 7 mit seinen beiden V-förmig angeordneten Hebeln 7 b unmittelbar auf die Seite
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eines der Hebel des Kupplungsschalters, so dass also diese Seite dieselbe Rolle spielt wie die Platte 15 a der Fig. 12.
Die vorstehend beschriebenen Einrichtungen kann man ohne weiteres derart ausgestalten, dass die Abkupplung des Motors auch stattfindet, sobald man von dem Motor keine Arbeitsleistung mehr wünscht, wogegen der Motor wieder eingekuppelt wird, sobald er wieder von neuem Leistung abgeben soll. Zu dem genannten Zweck ist gemäss Fig. 1 und 21 ein Schwinghebel 16 vorgesehen, der um eine feste Achse 16 a beweglich ist und welcher unter der Wirkung einer Feder 17 das Bestreben hat, ständig einen auf seiner einen Seite befindlichen Unterbrecher 181 geschlossen und einen zweiten, auf seiner andern Seite befindlichen Unterbrecher 182 offen zu halten.
Der erste Unterbrecher 181 ist in den elektrischen Stromkreis eingeschaltet, welcher den Strom von der Energiequelle 58 zu dem Schalthebel 21 a des Geschwindigkeitssehalters leitet. Dieser wird also normalerweise mit Strom versehen. Der zweite Unterbrecher gibt im geschlossenen Zustand die Möglichkeit, den Kontakt 24 d des Kupplungssehalters unmittelbar aus der Stromquelle 58 mit Strom zu versehen. Da der Unterbrecher 18a normalerweise offen ist, ändert sich also nichts an der normalen Wirkungsweise des Kupplungsschalters.
Wenn jedoch das Gaspedal 48 vollkommen hochsteigt, so bringt eine Rolle 161, die mit diesem Pedal verbunden ist, den Schwinghebel16 zum Ausschwingen, so dass er den Unterbrecher 181 öffnet und den Unterbrecher 182 schliesst, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Die Folge hievon ist, dass der Kontakt 24 d des Kupplungsschalters unmittelbar mit Strom versorgt wird, gleichgültig, welches die Stellung des Kupplungsschalters ist. Es findet also sogleich eine Auskupplung statt, die weiter unten auseinandergesetzt wird.
Weiterhin erhält auch der Hebel 21 a des Geschwindigkeitssehalters wegen der Öffnung des Unter- bechers 181 keinen Strom mehr, so dass Änderungen in der Geschwindigkeitsschaltung unmöglich sind, u. zw. während der ganzen Perioden, in der der Motor auf die genannte Weise ausgekuppelt ist. Sobald der Fahrer von neuem eine Motorleistung wünscht, indem er ein wenig das Gaspedal 48 senkt, wird der Schwinghebel16 von der Rolle 161 freigegeben und die Unterbrecher 181 und 182 nehmen ihre der normalen Fahrt entsprechende Stellung wieder ein.
Das so erhaltene Resultat ist gleichwertig einer Fahrt mit Freilauf, welche häufig durch geeignete mechanische Einrichtungen, die nur in einem Richtungssinn antreibend wirken, realisiert wird. Diese Fahrt mit Freilauf kann auch fakultativ gemacht werden. Wenn man dies will, kann man beispielsweise dafür sorgen, dass der Schwinghebel 16 auf seiner Achse gleiten kann, derart, dass er in den Bereich der mit dem Pedal 48 verbundenen Rolle 161 gebracht werden kann, in welchem Fall die obenbeschriebene Freilaufwirkung erzielt wird. Man kann auch den Hebel 16 derart verschieben, dass ihn die Rolle 161 nicht erreicht, was zur Folge hat, dass eine Freilaufwirkung nicht stattfindet.
Man kann die Freilaufeinrichtung derart vervollständigen, dass eine erneute Kupplung des Motors und des Getriebes nur in einem solchen Augenblick stattfinden kann, in welchem die Geschwindigkeiten der zu kuppelnden Teile einander sehr nahe kommen. Auf diese Weise wird ein Stoss während der Wiederherstellung der Antriebsverbindung vermieden. Zu dem genannten Zweck kann man beispielsweise die in Fig. 21 speziell dargestellte Einrichtung benutzen. Diese Einrichtung umfasst eine Schraube 211, die, wenn möglich, auf der Motorwelle 1 angeordnet ist oder auf einer Welle 210, die parallel zur Motorwelle läuft.
Die Schraube hat zweckmässigerweise nur eine geringe Länge und wird mittels einer beliebigen Antriebseinrichtung, beispielsweise einer Rillenscheibe, einer biegsamen Welle oder eines Zahnrades 212 derart angetrieben, dass ihre Drehung in einem bestimmten Verhältnis zu der Motorwelle 1 steht.
In der Verlängerung der Welle 211 ist eine zweite Welle 214 vorgesehen, welche mittels eines Langkeiles eine Hülse 215 antreibt, die die Mutter für die Schraube 211 darstellt und auf der Welle 214 gleiten kann. Diese Welle 214 ist mit einem beliebigen Antriebsmittel ausgestattet, beispielsweise mit einer biegsamen Welle, welche die Welle 214 mittels einer Verzahnung 216 an eine Welle 217 anschliesst, die ihrerseits zwischen der Kupplung 3 und dem Wechselgetriebe 4 angeordnet ist und die Welle 214 mit dem gleichen Übersetzungsverhältnis in Drehung versetzt, wie es für die Welle 210 gewählt ist. Die Welle 217 kann übrigens die gleiche Welle sein, welche die Kupplung mit dem Wechselgetriebe verbindet.
Die Hülse 215 besitzt eine Rille 216, in die eine Gabel 219 eingreift. Die Gabel 219 hat das Bestreben, die Hülse 215 durch Federn 220 in der Mittelstellung zu halten.
Wenn die Übersetzungsverhältnisse in dem Antrieb der beiden Teile 211 und 215 gleich gewählt sind, ist die Wirkungsweise die folgende :
Wenn die Kupplung fest angezogen ist und kein Gleiten stattfindet, wie dies normal ist, so rotieren die Motorwelle 1 und die Welle 217, welche hinter der Kupplung liegt, mit der gleichen Geschwindigkeit.
Die Schraube 211 und ihre hülsenförmige Mutter 215 werden mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben, und es besteht keine Winkelversehiebung zwischen beiden. Die Folge davon ist, dass die Mutter 215 keine axiale Bewegung aufweist. Wenn jedoch, wie dies oben anlässlich der Beschreibung des Freilaufs angegeben ist, der Kontakt 182 geschlossen wird, findet eine Auskupplung statt, und der Motor verlangsamt sich, da ja das Gaspedal 48 von dem Fahrer losgelassen worden ist. Die Schraube 211, die mit dem Motor verbunden ist, dreht sich dann weniger rasch als die Mutter 215, die mit dem Getriebe verbunden ist.
Die Mutter 215 schraubt sich auf die Schraube 211 auf und gelangt seitlich über das Gewinde hinweg,
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beispielsweise auf der linken Seite der Fig. 21. Diese Bewegung wird der Gabel 219 mitgeteilt, welche durch einen Anschlag 221 einen Kontakt 183 schliesst, der parallel zu dem Kontakt 182 geschaltet ist.
Wenn der Fahrer den normalen Antrieb des Wagens wiederherstellen will, wirkt er von neuem auf das Pedal 48, wodurch der Motor beschleunigt und der Kontakt 182 geöffnet wird. Der Kontakt 183 bleibt jedoch vorläufig geschlossen und der Auskupplungskontakt 24d wird weiterhin mit Strom versorgt, so dass die Auskupplung der Kupplung aufrechterhalten wird. Wenn infolge der Beschleunigung, die der Fahrer erzeugt, die Geschwindigkeit der Motorwelle 1 etwas grösser wird als die der Welle 217, die von dem Fahrzeug und dem Wechselgetriebe 4 angetrieben wird, kehrt sieh die Situation um, und die Mutter 215, die an das Getriebe angeschlossen ist, dreht sieh weniger rasch als die mit dem Motor verbundene Schraube 211.
Unter dem Druck der Federn 220, welche die Mutter in ihre mittlere Stellung zurückführen wollen, kommt dann die Mutter von neuem mit den Gängen der Schraube in Eingriff und schraubt sich auf sie auf, bis sie auf die andere Seite der Gewindegänge gelangt. Die Gabel 219 macht diese Bewegung mit und öffnet den Unterbrecher 183. Der Kontakt 24d wird nicht mehr von der den Freilauf bewirkenden Einrichtung gespeist, so dass die Kupplung. 36 eingekuppelt wird, u. zw. genau in dem Moment, in dem die Ges. windingkeit des Motors die des Getriebes überschreiten will.
Wenn die Kupplung ein wenig vor oder genau in dem Moment, in welchen die beiden Wellen 210 und 214 die gleiche Geschwindigkeit annehmen, wiedereingeschaltet werden soll, genügt es, etwas die Antriebsübersetzung der beiden obenbeschriebenen Teile zu verändern, so dass derjenige Teil, welcher von dem Getriebe mitgenommen wird, etwas schneller rotiert als der von dem Motor angetriebene Teil.
Infolgedessen kommt die axiale Bewegung des aus Schraube und Mutter bestehenden Systems etwas eher zustande, als oben dargelegt, und nicht erst in dem Moment, in welchem der Motor schneller laufen will als das Getriebe.
Es sei darauf hingewiesen, dass in vielen Fällen der obenbeschriebene Mechanismus in der Kupplung selbst zwischen den Organen, die mit der Motorwelle 1, und denen, die mit dem Getriebe 4 verbunden sind, angeordnet werden kann.
Im folgenden wird die Art und Weise beschrieben, auf welche die Entscheidungen des Gesehwindigkeitssehalters und diejenigen, die sich auf die Ein-und Ausschaltung der Kupplung beziehen, effektiv wirksam gemacht werden. Zur Vereinfachung des Ausdruckes wird im folgenden als Kupplungsbetätigungsorgan derjenige Apparat bezeichnet, der die von dem Kupplungsein-und-ausschalter gegebenen Anweisungen durchgeführt. Entsprechend wird als Gesehwindigkeitsbetätigungsorgan das unter dem Einfluss des Geschwindigkeitsschalters stehende Organ bezeichnet.
Der Kupplungsmechanismus 3 kann eine beliebige Bauart haben, wie sie auch bei niehtauto- matisehen Getrieben Anwendung findet und für den betreffenden Mechanismus passt. Die Betätigung der Kupplung kann, wie dies häufig geschieht, durch Drehung des Betätigungshebels 69 um einen gewissen Winkel erfolgen, u. zw. führt die Betätigung des, Hebels in dem einen Sinn die Mitnahme und in dem entgegengesetzten Sinn das Aufhören der Mitnahme herbei.
Auch das Wechselgetriebe 4 kann völlig beliebig gestaltet sein, denn die selbsttätige Steuerung des Wechselgetriebes kann in genau dergleichen Weise durchgeführt werden, wie sie der Fahrer durchführt. Man hat lediglich dafür zu sorgen, die Manöver, welche das Wechselgetriebe betreffen, auf ein einziges Organ, nämlich die Welle 81 (Fig. 1 und 21), zu zentralisieren. Diese Welle ist, wie schon gesagt, in der Lage, eine gewisse Zahl charakteristischer Stellungen einzunehmen, von denen jede einer bestimmten Fahrtart entspricht.
Damit das übliche Getriebe automatisch arbeitet, muss man die Schwenkbewegung des Betätigungshebels 69 der Kupplung durchführen, eine Aufgabe, die das Kupplungsbetätigungsorgan erfüllt, und man muss weiterhin die Welle 81 drehen, um diese in ihre verschiedenen charakteristischen Stellungen zu bringen, eine Aufgabe, die dem Geschwindigkeitsbetätigungsorgan auferlegt ist.
Das in Fig. 1 dargestellte Kupplungsbetätigungsorgan 57 vollführt eine hin-und hergehende Bewegung. Es besteht aus einer Welle 66, die durch den Motor angetrieben wird und hohl ausgebildet ist, so dass sie eine innen mit Gewinde 65 versehene Hülse bildet. Das Gewinde 65 ist als Mutter auf eine
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Schraube 64 ist Steilgewinde, u. zw. ist die Steigung des Gewindes grösser als der Reibungswinkel, so dass das Gewinde nicht selbsthemmend ist und die Mutter über das Gewinde durch Ausüben einer axialen Kraft hinbewegt werden kann. Die Welle 63 trägt einen langen Keil 631, welcher die Welle im Drehsinn mit dem bewegliehen Anker 62 eines Elektromagneten 59 kuppelt, ohne dass jedoch eine axiale Mitnahme der Welle erfolgt. Der Elektromagnet 59 ist fest angeordnet.
Die Wicklung dieses Elektromagneten ist mit dem Kontakt 24 cl des Schalters verbunden, u. zw. ist in die Leitung ein Unterbrecher 60 eingeschaltet, dessen Rolle weiter unten auseinandergesetzt wird.
Damit die Welle 63 rotieren kann, ist bei 67 ein Bügel vorgesehen, der mit Hilfe von Kugeln gegen einen Anschlag der Welle abgestützt ist und anderseits an die Stange 68 angeschlossen ist, welch letztere auf den Betätigungshebel 69 der Kupplung einwirkt. Selbstverständlich hätte man auch das Gewinde auf der Welle 66 anordnen können, die mit dem Motor verbunden ist, und die Mutter mit dem Anker 62 verbinden können.
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Es ist schon oben auseinandergesetzt worden, dass die Schalter der Ein-und Auskupplung, solange der Kupplungsmechanismus im Eingriff sein muss, den Stromkreis am Kontakt 24 d unterbrechen. Infolgedessen ist auch die Spule des Elektromagneten 59 ohne Strom, und das aus der Gewindehülse 65, der Schraube 64, der Welle 63 und dem Anker 62 bestehende Aggregat rotiert zusammen mit dem Motor.
Wenn jedoch der Kontakt 24 mit Strom versorgt wird, sei es durch den Kupplungsaussehalter 21 b oder durch die Freilaufeinrichtung 16, so zieht die Wicklung 59 des Elektromagneten, indem sie erregt wird, den drehenden Anker 62 an, was zur Folge hat, dass sie dessen Drehgeschwindigkeit bremst. Damit wird auch die Geschwindigkeit der Schraube 64 gebremst. Weil aber die hülsenförmige Mutter 65 fortfährt, sich mit der Motorgeschwindigkeit zu drehen, erfolgt eine axiale Verschiebung der beiden Teile gegeneinander, u. zw. verschiebt sich in dem beschriebenen Fall die Schraube 64. Diese nimmt, indem sie sich in die Mutter 65 hineinschraubt, das Betätigungsorgan des Kupplungsmechanismus mit sich und löst so die Kupplung.
Die Bewegung hört auf, wenn der Bügel 67 in Berührung mit der Spitze 75 des Hebels 61 gelangt, wodurch letzterer geschwenkt wird, und den Unterbrecher 60 betätigt, welcher seinerseits den Stromkreis des Elektromagneten 59 unterbricht. Der Anker 62 wird auf diese Weise freigegeben, und die mit Gewinde versehene Stange 63, welche unter der Wirkung der Federn der Kupplung 3 steht, hat das Bestreben, sich nach rechts in der Fig. 1 zu bewegen. Hiedurch wird sogleich der Strom bei 60 wiederhergestellt. Man erhält so eine Reihe von Aussehlägen um die Auskupplungsstellung herum. Die Auskupplung bleibt aufrechterhalten bis zu dem Augenblick, in dem der Fahrer den Motor des Fahrzeuges beschleunigt, um erneut anzufahren.
Sobald die günstige Gangart erreicht ist, öffnet der Kupplungsschalter endgültig bei 24 d, der Elektromagnet 59 wird nicht mehr erregt, der Anker 62 ist frei, und unter dem Zug der Federn der Kupplung 3 wird der Mechanismus erneut zum Eingriff gebracht.
Fig. 13 zeigt eine erste Abänderung des Kupplungsbetätigungsorgans, gemäss welcher das
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bringt der Elektromagnet den Hebel 62 e zum Schwenken und legt die Rolle 62 d gegen dass freie Ende 62 c des Bandes, derart, dass dieses sich gegen die Felge legt. Das Bremsband wird dann mitgenommen und rollt sich auf der Scheibe 62 a auf, indem es gleichzeitig die Scheibe verlangsamt. Die Folge davon ist, dass das aus Schraube und Mutter bestehende System 64,65 den Betätigungshebel 69 mitnimmt.
Ein Anschlag entsprechend dem Anschlag 75 der Fig. 1, welcher die Bewegung des Systems begrenzt, kann in völlig mechanischer Weise wirken. Dieser Anschlag kann, wie dies in den Fig. 15 und 16 dargestellt ist, durch das Ende 75 a eines Hebels 61 a, der beispielsweise als Winkelhebel ausgebildet ist, gebildet werden. Das Verbindungsgestänge 68 und das Pedal erreichen diesen Anschlag, wenn das genannte Gestänge an das Ende seiner Bewegung gelangt ist. Der Hebel 61 a wird dann geschwenkt, und durch eine geeignete Verbindung 61 b wird dafür gesorgt, dass diese Schwenkbewegung, welche übrigens
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der Scheibe 62 a entfernt.
Hiedurch wird sogleich die Ausschaltung der Bremse bewirkt.
Alle Kupplungsschaltorgane, die vorstehend beschrieben sind (Fig. 1 und 13-16), lassen einen
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schlag kann man vollständig unterdrücken, wenn man die aus einer einknickbaren Streckhebelverbindung bestehende Einrichtung benutzt, welche in Fig. 17 in derjenigen Stellung dargestellt ist, die dem Eingriff der Kupplung entspricht, während Fig. 18 eine Stellung zeigt, die der Ausschaltung der Kupplung entspricht. In den letztgenannten Figuren sind nur diejenigen Teile dargestellt, die zum Verständnis der Einrichtung notwendig sind und die im übrigen den Fig. 15 und 16 entsprechen. An einer bestimmten Stelle des Gestänges 68 ist eine Art von Kette angeordnet, die aus zwei Kettengliedern 683, 684 besteht.
Diese Kette ist derart ausgebildet, dass an einem Ende des Weges des Pedals 76 die beiden Glieder miteinander einen Winkel bilden (s. Fig. 17), dessen Grösse gleichgültig ist. Am andern Ende der Bewegung des genannten Pedals liegen die Kettenglieder in einer geraden Linie auf einem Anschlag 685. Wenn der genannte Mechanismus die letztgenannte Stellung einnimmt, befindet er sich in der sogenannten Tot- punktstellung, was bewirkt, dass der Mechanismus in eine solche Lage gebracht ist, bei der die auf den Mechanismus wirkenden Kräfte nicht in der Lage sind, ihn zu bewegen. Wenn also das Pedal 76 unter der Wirkung der Bremse in die Auskupplungsstellung gebracht ist, wird es in dieser festgehalten.
Damit die Einkupplung möglich ist, ordnet man auf den beiden Gliedern der Kette eine Feder 686 an, deren Zug ausreicht, um die beiden Glieder zu verschieben und sie in die Winkelstellung zurückzubringen, bei welcher das System von neuem frei ist. Ein Elektromagnet 687 wirkt der Feder 686 entgegen, um ihren Effekt zu neutralisieren, solange der Elektromagnet durch den Kontakt 24 d des Kupplungsschalters 21 b mit Strom versorgt wird.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist die folgende : Wenn der Kupplungsschalter die Stellung einnimmt, die die Notwendigkeit des Auskuppelns angibt, so versorgt er den Kontakt 24 d mit Strom, welcher den Strom gleichzeitig zu der Bremse 62, die das aus Mutter und Schraube bestehende System 64-65 betätigt, und zu dem Elektromagneten 687 schickt, um die Strecklage der Kettenglieder 683, 684 zu sichern. Das aus Schraube und Mutter bestehende System führt die Auskupplung durch, so dass die beiden Kettenglieder in die Strecklage gebracht werden, welche den Totpunkt für die Kettenglieder darstellt. Die Kettenglieder bleiben in dieser Lage, da ja der Elektromagnet 687 die Wirkung der Feder 686 aufhebt, welche sonst die Kettenglieder wieder aus der Strecklage herausbringen würde.
Wenn der Schalter die Einkupplung fordert, unterbricht er den Stromkreis an dem Kontakt 24 d.
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in der dargestellten Lage von der Schraube weitgehend abgeschraubt ist, um das Kupplungspedal 76 unter der Wirkung der Kupplungsfeder 3 in seine Kupplungsstellung gelangen zu lassen. Hiebei hat die Mutter den Widerstand der Feder 230 überwinden müssen, welche ständig bestrebt ist, das System in die Auskupplungslage zurückzubringen. Das Streckhebelsystem der Fig. 19 ist identisch mit dem Streckhebelsystem der Fig. 17 und 18 ; jedoch blockiert es das Kupplungssystem in der eingekuppelten Lage.
Die Blockierungsstellung nimmt das Streckhebelsystem unter der Wirkung der Feder 686 ein, welche die das Streckhebelsystem bildenden Kettenglieder 683, 684 in der Strecklage hält.
Wenn die Auskupplung erfolgen soll, wird der Elektromagnet 687 erregt. Er hebt die Kraft der Feder und die Strecklage der beiden Kettenglieder auf. Sogleich kann die Rückführfeder 233 das ganze System in die Auskupplungsstellung zurückbringen, u. zw. mit jeder gewünschten Geschwindigkeit, da die Schraubengänge des Schraubenbolzens und der Mutter nicht selbsthemmend sind.
Das charakteristische Merkmal des beschriebenen Mechanismus besteht also darin, dass er eine sofortige Auskupplung bewirkt, während die Einkupplung von der Drehgeschwindigkeit der Schraube 64 abhängt. Wenn die Geschwindigkeit des Einkupplungsvorganges nach dem Belieben des Fahrers regelbar sein soll, kann parallel zu der Stange 68, welche auf das Auskupplungspedal 76 wirkt, eine Einrichtung mit den folgenden Eigenschaften angeordnet werden (s. Fig. 19). In dem einen Sinn kann die genannte Einrichtung ohne merklichen Widerstand bewegt werden, wenn sie jedoch sich selbst überlassen ist, kehrt sie in ihre Ausgangsstellung erst nach einer bestimmten Zeit zurück. Die genannte Einrichtung umfasst beispielsweise einen Zylinder 231, in welchem sich ein Kolben 232 bewegen kann.
Eine Feder 238 hat das Bestreben, den Kolben in diejenige Stellung zurückzuführen, die in Fig. 19 dargestellt ist. In dem Boden des Zylinders ist ein kalibriertes kleines Loch 239 gebohrt, welches durch eine Nadel 234 mehr oder weniger verschlossen werden kann. Die Nadel kann durch den Fahrer mittels einer Fernsteuerung 235 verschoben werden. Weiterhin befindet sich in dem Zylinderboden eine Öffnung 236, die für gewöhnlich durch ein Rückschlagventil, welches z. B. aus einer Kugel 237 besteht, verschlossen wird. Das Rückschlagventil ist derart angeordnet, dass es die Luft in den Zylinder eintreten, aber nicht aus ihm austreten lässt.
Wenn der Kolben 232 in der Fig. 19 nach links bewegt wird, kann die Luft durch das Ventil 237 in den Zylinder eindringen, ohne dass der Mechanismus hiebei einen merklichen Widerstand leistet. Wenn man dann den Kolben loslässt, so sucht er unter der Wirkung der Feder 238 in seine Ausgangsstellung zurückzukehren. Diese Bewegung kann nur sehr langsam vor sich gehen ; denn das Ventil 237 schliesst sich, und der Kolben ist gezwungen, die vor ihm befindliche Luft zu komprimieren, welche die kleine kalibrierte und regelbare Öffnung 239 nur langsam entweichen lässt. Wenn man also den Querschnitt der Öffnung 239 mit Bezug auf die Kraft der Feder 238 in geeigneter Weise regelt, kann man genau die Zeit bestimmen, die der Kolben 232 braucht, um in seine Ausgangsstellung zurückzukehren.
Um die Zeit des Einkupplungsvorganges mittels eines der vorstehend genannten Apparate, beispielsweise mit dem vorstehend beschriebenen Kolbenapparat, zu regeln, verbindet man die Kolbenstange 232 mit dem Gestänge 68 des Pedals 76 durch eine Verbindungseinrichtung, welche nur in einem Richtungssinn wirksam ist, u. zw. in derjenigen Richtung, in welcher der Kolben 232 keinen Widerstand entgegensetzt. Zu dem Zweck ist mit der Stange 68 eine weitere Stange 68 a verbunden, die an der Bewegung der Stange 68 teilnimmt und einen Ansatz 240 aufweist, der in der Lage ist, die Kolbenstange 243 mitzunehmen. Die Mitnahme erfolgt jedoch nicht direkt, sondern zwischen dem Ansatz und der Stange 243 des Kolbens 232 ist ein Schwinghebel 241 eingeschaltet, der auf der Stange 243 gelenkig angeordnet ist.
Der Schwinghebel 241 kann sich mit seiner einen Seite gegen einen Ansatz 242 legen, der von der Stange 243 getragen wird. Die Kolbenstange trägt weiterhin auf einem Winkelarm 244 einen Kontakt 245, mit dem ein anderer Kontakt 246 auf dem Hebel 241 in Berührung kommen kann, wenn sich das untere Ende des Hebels 241 unter dem Druck einer Feder 247 von dem Ansatz 242 löst. Der Kontakt 246 ist mit der elektrischen Stromquelle verbunden, während der Kontakt 245 an dem Kontakt 24 d angeschlossen ist.
Die Wirkungsweise ist die folgende : Während des Auskupplungshubes des Pedals 76 wirkt der Ansatz 240 auf den Hebel 241 ziehend und legt letzteren gegen den Ansatz 242, indem er gleichzeitig die Kontakte 245, 246 öffnet und den Kolben 232 mitnimmt. Wenn nun ein Einkuppeln erfolgen soll, bestehen zwei Möglichkeiten : Entweder bewegt sich der Mechanismus, der das Pedal 76 betätigt, langsamer, als es der Kolben 232 tun würde, wenn er nicht mit dem genannten Mechanismus verbunden wäre. Dann bleibt der Schwinghebel241, welcher den Kontakt 246 trägt, zwischen den Anschlägen 240 und 242 eingeklemmt, und die Kontakte 245 und 246 bleiben voneinander entfernt, so dass die schon beschriebene Wirkungsweise nicht geändert wird, oder aber der Mechanismus, der das Pedal 76 betätigt, hat das Bestreben, sich schneller zu bewegen als der Kolben 232.
Dann entfernt sich der Anschlag 240 von dem Anschlag 242, und der Hebel 241 kann unter der Wirkung der Feder 247 aussehwingen und die Kontakte245, 246 schliessen. Diese versorgen dann den Kontakt 24 d, so dass dieser die Einkupplung der Kupplung 3 anhält und die Auskupplung fortsetzt. Erst wenn die Stange des Kolbens 232 wieder auf die Stange 68 a auftrifft, kann die Einkupplung stattfinden, da ja dann der Hebel 241 von neuem zwischen den Anschlägen 240 und 241 festgeklemmt wird und den Kontakt 245, 246 unterbricht.
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Man kann auf diese Weise sehr genau die Progressivität des Kupplungseingriffs regeln, indem man einfach die in dem Zylinder 231 vorgesehene Austrittsöffnung 239 regelt.
Die bisher beschriebenen, aus Schraube und Mutter bestehenden Einrichtungen sind immer mit Gewindegängen versehen gewesen, die keine Selbsthemmung besassen. Man kann jedoch die Erfindung auch mit selbsthemmenden (nicht umkehrbaren) Gewindegängen durchführen. In dem letzteren Fall ist es notwendig, dass man nicht nur das eine der beiden aus Schraube und Mutter bestehenden Elemente, welches man axial verschieben will, mit Bezug auf das andere, nicht verschiebbare Element verlangsamen kann, sondern man muss, um Verschiebungen in beiden Richtungen herbeizuführen, das erstgenannte Element auch beschleunigen können. In Fig. 20 ist ein derartiger Mechanismus dargestellt, wobei bemerkt
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werden könnte.
Gemäss Fig. 20 ist die Welle 66, welche die Schraube 64 trägt, mit einem Zentralrad 250 eines Differentials 251 fest verbunden. Das Differential ist in Fig. 20 in seiner bekanntesten Form, d. h. mit Kegelrädern, dargestellt. Die Welle 66 trägt eine Bremsscheibe 262. Die Bremse wirkt an allen Punkten der Bremsscheibe und ist ähnlich ausgebildet wie die in der Fig. 15 und 16 dargestellte Bremse. Auf der Bremsscheibe ist ein Band 261 aufgewiekelt, welches mit Hilfe eines Elektromagneten 260 in der obenbeschriebenen Weise in Wirksamkeit treten kann. Auf dem zweiten Zentralrad 259 des Differentials ist in der gleichen Weise eine zweite Bremsscheibe 362 mit dem Bremsband 361 befestigt. Zur Betätigung des Bremsbandes 361 dient ein Elektromagnet 360.
Das Gestell 257 des Differentials 251, welches die Umlaufräder trägt, wird von dem Fahrzeugmotor in beliebiger Weise, z. B. mittels einer Riemen-oder
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an, derart, dass die axiale Bewegung der Mutter nicht gehindert wird.
Bei der beschriebenen Ausführungsform kann der Kupplungsschalthebel 21 b mit zwei Kontakten in Berührung kommen, die zu seinen beiden Seiten angeordnet sind. Der eine Kontakt 24 d dient beispielsweise zur Auskupplung der Kupplung 3, während der andere Kontakt 24 s zur Einkupplung der Kupplung 3 dient. Die beiden Kontakte schliessen die Elektromagneten 260 bzw. 360 an eine Stromquelle an, und diese Magneten wirken auf die biegsamen Bänder 261 bzw. 361 der beiden Bremsen.
Die Wirkungsweise ist die folgende : Wenn der Kupplungsschalthebel21 b mit keinem der beiden Kontakte 24 d und 24 s Berührung hat, so verdrehen sich die Schraube 64 und die Mutter 65 ? gegeneinander nicht, da sie beide mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben werden. Es findet infolgedessen auch keine axiale Bewegung statt. Das Pedal 76 bleibt in der Lage, welche es gerade einnimmt und in welcher es infolge der Nichtumkehrbarkeit der Gänge der Schraube 64 gehalten wird. Wenn nun der Kupplungsehalter 21 b in die Einlupplungsstellung übergeht, schickt er einen Strom über den Kontakt 24 s zu dem Elektromagneten 360, welcher die Bremse 361 betätigt. Die Bremse 361 ist mit dem Zentralrad 259 verbunden, welches die Schraube 64 nicht trägt. Das Zentralrad 259 wird infolgedessen verlangsamt.
Bekanntlich hat bei einem Differential der beschriebenen Art jede Verlangsamung des einen Zentralrades eine Beschleunigung des andern zur Folge. Die Schraube 64 wird daher veranlasst, sich in ihrer
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der 1'. lotorgeschwindigkeit dreht. Die Folge davon ist eine Verdrehung der Mutter gegen die Schraube und eine axiale Bewegung beider Teile gegeneinander, u. zw. bewegt sich im vorliegenden Fall die Mutter 65.
Wenn die Gangrichtung der Schraube 64 und die Zugrichtung der Stange 68 entsprechend gewählt sind, wird infolgedessen das Pedal 76 der Kupplung 3 im Sinne einer Einkupplung bewegt.
Wenn dagegen der Schalthebel 21 b den Kontakt 24 d schliesst, bremst er mittels des Elektromagneten 260 und der Bremse 261 die Schraube 64, welche infolgedessen verlangsamt wird, während die Mutter 6J weiterhin mit der Geschwindigkeit des Motors angetrieben wird. Die Folge davon ist eine dem vorstehend beschriebenen Fall entgegengesetzte Bewegung der Mutter, so dass die Auskupplung der Kupplung 3 herbeigeführt wird.
Es versteht sich von selbst, dass man bei der beschriebenen Einrichtung alle die schon erläuterten Vorsichtsmassnahmen ergreifen kann, um den Hub der einzelnen Teile zu begrenzen.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Kupplungspedal 76 in den Fig. 13-20 nur zwecks Erleichterung der Beschreibung dargestellt worden ist, da die Verbindung zwischen diesem Pedal und dem Kupplungsmechanismus selbst wohlbekannt ist. Jedoch ist dieses Pedal völlig unnötig und kann fortgelassen werden oder besser noch, statt seiner wird ein Hebel vorgesehen, dessen Griffteil abnehmbar ist, so dass man ihn zur Sicherheit in dem Werkzeugkasten aufbewahren kann, wie man dies ja auch mit der Kurbel zum Anwerfen des Motors tut.
Das Betätigungsorgan der Geschwindigkeiten dient dazu, die Entscheidungen des Gesehwindigkeitsschaltorgans durchzuführen. Fig. 11 zeigt im einzelnen eine Ausführungsform des Geschwindigkeitsbetätigungsorgans, mit deren Hilfe es möglich ist, die Platte 19 (Fig. 1) mit ihrem Nocken 20 a und 20 b zu drehen, um auf diese Weise die inneren Organe des Wechselgetriebes zu betätigen und die verschiedenen Geschwindigkeitssehaltungen herbeizuführen.
Wie schon oben erläutert worden ist, kann der Geschwindigkeitsschalthebel 21 a drei charakteristische Stellungen einnehmen, u. zw. eine mittlere oder neutrale Stellung, weiterhin eine Stellung, Lei
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der der Hebel 21 a den Kontakt 23 m berührt, so dass der Servomotor 22 und die Platte 19 in einem dem Steigen der Geschwindigkeiten entsprechenden Sinn bewegt werden, und schliesslich eine Stellung, in der der Hebel 21 a den Kontakt 23 d berührt. Letzteres bewirkt, dass sich der Elektromotor 22 und die Platte 19 in einem solchen Sinne drehen, dass ein Sinken der Geschwindigkeiten erhalten wird. Ferner ist dargelegt worden, dass die Platte 19 sechs charakteristische Stellungen einnehmen kann (Rückwärtsgang, Stillstand und vier Geschwindigkeitsstufen im Vorwärtsgang).
Die Platte 19 muss sich, um von einer Schaltstellung zur andern überzugehen, um ein Sechstel einer ganzen Umdrehung drehen.
Der elektrische Servomotor umfasst zweckmässigerweise zwei Induktoren, die mit dem Anker in Serie geschaltet sind. Der eine Induktor wird durch die Klemme m2 (Fig. 11) gespeist und bringt den Motor in der einen Drehriehtung zum Drehen, wenn der Strom durch den mit der Batterie 58 verbundenen Hebel 21 a und den Kontakt 23 m zu dieser Klemme geschickt wird. Der andere Induktor, der durch die Klemme d2 gespeist wird, bringt den Motor im entgegengesetzten Sinne zum Drehen, wenn der Strom diesen zweiten Induktor durch den Hebel 21 a und den Kontakt 23 d zugeführt wird.
In Fig. 11 sind die Einzelheiten der genannten Ausführungsform dargestellt. Die durch den Servomotor angetriebene Schnecke 23 steht mit einem Schneckenrad 79 im Eingriff. Dieses ist auf einer hohlen Welle 80 aufgekeilt, die frei auf der Welle 81 läuft. Die Welle 81 trägt die Steuerscheibe 19 und eine Schaltscheibe 98. Auf der Hohlwelle 80 ist mit einem Langkeil eine Hülse 83 befestigt, die eine nockenartige Rinne 84 besitzt. In diese Rinne greift ein fester Finger 85 derart ein, dass die Hülse 83, wenn sie gedreht wird, längs der hohlen Welle 80 gleitet. Infolge dieser Gleitbewegung dringt ein auf der einen Stirnseite der Hülse angeordneter Zapfen 86 in eine der sechs Ausnehmungen 87 ein, die in einem Teil 88 vorgesehen sind. Der letztgenannte Teil ist auf der Hauptwelle 81 aufgekeilt, um diese um ein Sechstel einer Gesamtumdrehung in Drehung zu versetzen.
Nach der Durchführung dieser Drehbewegung bewirkt der Finger 85 die Rückkehr der Hülse 83, so dass die Verbindung unterbrochen und die Steuerwelle 81 exakt in ihrer neuen charakteristischen Stellung festgehalten wird, unabhängig von dem Anhalten des Servomotors 22.
Die Fig. 11 zeigt weiterhin die Sicherheitsmittel, deren sich der Fahrer bedienen kann, wenn die selbsttätige Steuerung des Wechselgetriebes fehlerhaft arbeitet. Diese Sicherungsmittel umfassen einen Handhebel 89, der zweckmässiger weise abnehmbar ist, so dass man ihn in den Werkzeugkasten legen kann. Der Handhebel 89 steht mit einer Welle 90 in Verbindung, welche in ihren Lagern schwingbar und in ihrer Axialrichtung gleitbar ist. Die Welle 90 trägt einen Arm 91, der in mindestens einen Finger 92 endet. Dieser Finger hat die Form eines Zahnes, der bei der Sehmierbewegung der Welle 90 auf die Zähne eines Zahnrades 93 einwirken kann, welch letzteres auf der Steuerwelle 81 aufgekeilt ist.
Die Zahl der Zähne und die Amplitude der Schwingbewegung des Armes 91 sind derart gewählt, dass man bei einer vollständigen Schwingbewegung des Hebels 89 eine Drehung des Rades 93 und der Welle 81 um ein Sechstel einer Gesamtumdrehung erhält. Wenn man die Welle 81 in ihre Ausgangsstellung zurückkehren lassen will, braucht nur der Hebel 89 im entgegengesetzten Sinne zum Schwenken gebracht zu werden Wenn man dagegen der Welle 81 eine weitere Sechsteldrehung in dem gleichen Sinne zerteilen will, so verschiebt man die Welle 90 um eine solche Länge, dass der Zahn 92 aus dem Bereich der Zähne des Rades 93 herauskommt. Nunmehr kann man den Hebel 89 ohne weiteres in seine Ausgangsstellung zurückbringen.
Man lässt jetzt die Welle 90 in ihre Ausgangsstellung zurückgleiten, so dass bei einer erneuten Schwenkbewegung des Hebels 89 die Welle 81 um ein weiteres Sechstel ihrer Umdrehung gedreht wird.
Es ist zweckmässig, Kennzeichen vorzusehen, welche die Grösse der Gleitbewegung der Welle 90 in dem einen oder andern Sinne bestimmen. Z. B. ist am unteren Ende des Hebels 89 ein Zapfen 94 vorgesehen, der sich entweder von der einen oder der andern Seite gegen eine senkrechte Platte 95 legen kann, indem er sich bei den äussersten Stellungen des Hebels 89 um diese Platte herumbewegt.
Dank der intermittierenden Steuerung (durch den Servomotor oder durch den Hebel 89) wird die Hauptwelle 81 in jeder Drehrichtung immer nur um einen bestimmten Winkel angetrieben. In dem beschriebenen Fall beträgt dieser Winkel 600.
Wenn auch die Steuerung der Kupplung und des Wechselgetriebes vollkommen automatisch gestaltet werden kann, so, ist jedoch ein Manöver immer noch völlig abhängig von der Entscheidung des Fahrers, u. zw. ist es das Manöver, durch welches man die Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges, sein Anhalten
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so einfach wie möglich gestaltet. Das genannte Manöver beschränkt, sich auf die Verstellung eines. Handgriffes 96 oder jeines ähnlichen Orgaps. Dieser Handgriff 96 ist beispielsweise über einen gewöhnlichen Hauptunterbrecher 97 an die Batterie 58 angeschlossen. Anderseits kann der Handgriff mit einem
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des Wechselgetriebes zu betätigen... Die Schaltvorrichtung 98 ist in der Zeichnung als Srheibe dargestellt ; jedoch kann sie natürlich auch jede andere Form haben.
Der Stromverteiler, dessen Einzelheiten in Fig. 1 dargestellt sind, ist auf der Steuerwelle 81 aufgekeilt und von derselben isoliert. Die Schaltscheibe besitzt leitende und isolierte Zonen. Gegenüber
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der Schaltscheibe sind feste Bürsten, deren Zahl beispielsweise sechs beträgt, angeordnet, u. zw. beispielsweise in einer Linie. Die Bürste d1 ist an die Klemme d2 des Servomotors angeschlossen, die denjenigen Induktor anschliesst, welcher den Motor 22 im Sinne eines Sinkens der Geschwindigkeiten in Drehung versetzt. Die Bürste rn1 steht mit der Klemme m2 des Motors 22 in Verbindung, um diesen im Sinne eines Steigens der Geschwindigkeiten anzutreiben. Die Bürste p1 ist mit dem Kontakt pm des Handgriffes 96 verbunden.
Die Bürste ar1 ist mit dem Kontakt ar verbunden. Die Bürsten am und ad sind mit den
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ist mit dem Kontakt av des Handgriffes 96 verbunden.
Wenn der Handgriff 96 mit dem Kontakt ar in Berührung gebracht ist, so ist der Hebel 21 a nicht in den Stromkreis eingeschaltet, sondern der Strom wird unmittelbar zu der Bürste ar1 geschickt. Wenn die Steuerwelle 81 schon in der Lage des Rückwärtsganges ist, so ist der Speisestrom des Motors 22 infolge der Form, die der zentrale, leitende Teil 98 hat, unterbrochen. Die Welle 81 bleibt also in ihrer Stellung.
Wenn dagegen die Welle 81 nicht in der Stellung des Rückwärtsganges ist, so fliesst der Strom über den Kontakt ar, die Bürste art, den leitenden Teil 981, die Bürste d1 und die Klemme d2 des Motors 22. Dieser letztere dreht sich dann im Sinne fallender Geschwindigkeiten, bis zu dem Augenblick, in welchem die
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bewegt. Der Stromkreis wird zwischen diesen Bürsten unterbrochen, wenn die Platte 98 ihre Totpunkt- stelle (Fig. 1) erreicht hat.
Wenn die Platte 98 in irgendeiner ihrer charakteristischen Stellungen der Vorwärtsfahrt ist, bewirkt die Herstellung der Berührung zwischen dem Handgriff 96 und dem Kontakt pm, dass der Strom durch die Bürste pl, den leitenden Teil und die Bürste de fliesst, so dass der Motor 22 über die Klemme d2 (Fallen der
Geschwindigkeiten) mit Strom versorgt wird, so lange, bis die Platte 98 die Totpunktstellung erreicht hat (Fig. 1).
Wenn der Handgriff 96 mit dem Kontakt av in Verbindung gebracht wird, fliesst der Strom zu dem Hebel 21 a, und dieser führt, je nach den Notwendigkeiten, den Strom entweder dem Kontakt 23 m für ein Ansteigen der Geschwindigkeiten oder dem Kontakt 23 d für ein Fallen der Geschwindigkeiten zu. Wenn der Kontakt ; 23 m geschlossen ist, fliesst der Strom durch die Bürste am, den leitenden Teil 982, die Bürste mI und die Klemme dz Wenn der Kontakt 23 d geschlossen ist, fliesst der Strom über die
Bürste ad, den leitenden Teil 981, die Bürste di und die Klemme d2. Wenn der Hebel 21 a zwischen den beiden Klemmen 23 Mt und 23 d verharrt, sind die Stromkreise an dieser Stelle unterbrochen.
Die auto- matische Funktion geht also normal vor sich, sowohl im Bereich des Anstieges der Geschwindigkeiten von der Totpunktlage (Haltestellung) bis zur vierten Geschwindigkeitsstufe, welche die höchste ist, als auch umgekehrt beim Sinken der Geschwindigkeiten.
Bei der vierten Geschwindigkeitsstufe befindet sich die Bürste mI in der Nähe eines isolierenden Teiles983, welcher den Stromkreis des Motors selbsttätig unterbricht, wenn die Platte 98 die Tendenz hat, diese Stellung im steigenden Sinne zu überschreiten. Ebenso wird der Stromkreis durch einen isolierenden
Teil 984 selbsttätig unterbrochen, wenn die Platte 98 während der Vorwärtsfahrt, d. h. also, während der
Handgriff 96 mit dem Kontakt a ; ; in Verbindung steht, die Tendenz hat, die Totpunktlage im Sinne fallen- der Geschwindigkeiten zu unterschreiten. Die Verteilung des Stromes entspricht also der vorgesehenen auto- matischen Funktion und macht lediglich die Betätigung des Handgriffes 96 durch den Fahrer notwendig.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Verwendung einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung 57, die eine hin-undhergehende Bewegung hat, die Möglichkeit gibt, den rotierenden Servomotor, derfür die Schaltungen der Geschwindigkeiten vorgesehen ist, fortzulassen und die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 57 gleichzeitig auch zur Betätigung des Wechselgetriebes zu benutzen. Eine solche Einrichtung ist in Fig. 21 dargestellt.
Die Kupplungsbetätigungseinrichtung ist beispielsweise analog der, die in Fig. 19 dargestellt ist, ohne die Einrichtung, durch welche der Eingriff der Kupplung allmählich gestaltet wird.
Für die Anwendung eines Servomotors mit hin-und hergehender Bewegung ist es gleichgültig, welcher Art die Energie ist, die den Servomotor betätigt, mag dies nun eine mechanische Energie sein, ein unter Druck stehendes Gas oder eine Druckflüssigkeit, die gegen einen Raum wirkt, in dem ein Unter- druck, z. B. der Unterdruck des Motors, herrscht, usw. Die Bewegungsmöglichkeit des Betätigungs- hebels 69 der Kupplung wird in diesem Falle etwas vergrössert. Wenn a-b der für die Betätigung der
Kupplung notwendige Hub ist, so soll der Hebel 69 oder ein anderer durch den Antriebsmechanismus 57 betätigter Hebel unter der Wirkung des letzteren einen zusätzlichen Hub b-c machen können. Wenn der Hebel 69 den Punkt b erreicht hat, trifft er auf einen zweiten Hebel 78, der eine Platte 200 längs einer
Führung 201 in eine Translationsbewegung versetzen kann.
Die Führung 201 ihrerseits kann um einen festen Punkt 202 schwingen. Der Kupplungshebel 69 oder ein anderer mit ihm verbundener Hebel treibt die Platte 200 während der Strecke b-c an. Zur Rückbewegung dient eine Rückführfeder 203, die den
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Hebel 78 gegen einen Anschlag 204 legt. Die Symmetrieachse der Platte 200 bewegt sich in der Nähe der Achse der Welle 81, welche die Geschwindigkeitsschaltung bewirkt. Die Welle 81 ist mit zwei Sperrädern 205 und 206 versehen, deren Zähne entgegengesetzte Neigung haben. Zwei Klinken 206 mund 205 d sind auf der Platte 200 angeordnet und in bestimmten Fällen in der Lage, mit den Zähnen der Räder 205 und 206 in Eingriff zu kommen.
Die Räder 205 und 206 besitzen je sechs Zähne. Die Platte 19 wird um ein Sechstel einer ganzen Umdrehung im Sinne steigender Geschwindigkeiten angetrieben, wenn die Klinke 206 m mit dem Rad 206 in Eingriff kommt. Dagegen wird die Platte im Sinne fallender Geschwindigkeiten angetrieben, wenn die Klinke 205 d mit demRad205 in Eingriff kommt. Wenn jedoch dieFührung201 in ihrer mittleren Lage ist, in welcher sie durch die Federn 207 gehalten wird, kann keine der Klinken 206 m und 205 d, welche durch einen entsprechenden Anschlag zurückgehalten werden, zum Eingriff mit dem entsprechenden Sperrad gelangen.
Neigt sich jedoch die Führung 201 in einem Sinne, so kann eine der Klinken, beispielsweise die Klinke 206 m, das zugehörige Sperrad erreichen, ohne dass die andere Klinke 205 d wirksam werden kann, da diese noch mehr von dem Rad, gegenüber welchem sie sich befindet, entfernt wird.
Ist die Neigung entgegengesetzt, so wird die Klinke 205 d wirksam, während 206 m unwirksam bleibt.
Die Neigungen der Führung201 werden durch die Zugwirkung einer der beiden elektromagnetischen Spulen 208 mund 208 d herbeigeführt, in die ein Anker hineintaucht. Die beiden Spulen sind durch elektrische Leitungen mit den Klemmen 23 mund 2. 3 d des Geschwindigkeitsschalters 21 a verbunden.
Die Führung 201 ist ausserdem mit einem Stromverteiler 21 c verbunden, der mit Kontakten 24 e und 24 f in Berührung kommen kann. Beide Kontakte stehen in elektrischer Verbindung mit dem Kontakt 24 d, welcher die hin-und hergehende Bewegung des Kupplungsservomotors in der schon früher beschriebenen Weise herbeiführt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist die folgende : Wenn die Kupplungs-und Auskupplungssehalter in diejenige Stellung übergehen, gemati der der Kuppiungsmechamsmus auszu- schalten ist, so versorgen sie, wie dies schon dargelegt worden ist, den Kontakt 24 d mit Strom, der nun seinerseits das Kupplungsbetätigungsorgan 57 in Funktion setzt. Die Operation geht nunmehr in der schon obenbeschriebenen Weise vor sich, indem die Platte 200 auf ihrer Führung 201 in Bewegung versetzt wird. Dies hat jedoch noch keine Wirkung für die Schaltung der Geschwindigkeiten, da die Führung 201 in ihrer mittleren Stellung gehalten wird, und infolgedessen die Klinken 206 m und 205 d keinen Einfluss auf die Sperräder und somit auf die Welle 81 haben können.
Wenn nunmehr der Geschwindigkeitssehalter in diejenige Stellung gelangt, welche einer Schaltung der Geschwindigkeiten entspricht, so schliesst er durch seinen Hebel 21 a den elektrischen Stromkreis über einen seiner Kontakte, beispielsweise über den Kontakt 23 m. Hiedurch wird die Tauchspule 208 m mit Strom versorgt und bringt die Führung 201 zum Ausschwingen. Die Folge davon ist, dass die Klinke 206 m mit Bezug auf das Sperrad 206 in eine aktive Lage gelangt. Die Schwingbewegung der Führung 201 schliesst den Kontakt 24 t, welcher den Kontakt 24 d mit Strom versorgt, so dass nunmehr das Kupplungsbetätigungsorgan 57 in Lauf gesetzt wird. Letzteres schaltet zuerst während der Bewegung des Hebels 69 längs der Strecke a-b die Kupplung aus.
Dann treibt es während der Strecke b-c die Platte 200 an, indem diese auf ihrer Führung 201 gleitet. Die Klinke 206 m betätigt das Sperrad 206 und dreht es um ein Sechstel einer vollen Umdrehung. Gleichzeitig wird die Welle 81 mitgenommen. Am Ende des Hubes wird der Strom an dem Verteiler 24 t wieder unterbrochen, so dass das Kupplungsbetätigungsorgan in seine Ausgangsstellung zurückkehren kann und der Kupplungsmechanismus dür die neue Schaltstufe, die durch die Drehung der Welle 81 um 600 eingeschaltet worden ist, wieder in Eingriff gelangen kann. Auf diese Weise kann allein das Kupplungsbetätigungsorgan gleichzeitig die Betätigung der Kupplung und die des Wechselgetriebes durchführen.
Die Fig. 21 ist noch durch weitere Einrichtungen, die im einzelnen in den vorhergehenden Figuren beschrieben sind, ergänzt, so dass die Gesamtheit der Fig. 21 eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellt. Man hat sich bemüht, in dieser Figur den Massstab der einzelnen Mechanismen so klein wie möglich zu machen, um ein wahres Bild ihres Platzbedarfs zu erhalten. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass für die meisten Mechanismen der in der Zeichnung angegebene Platzbedarf noch wesentlich grösser ist als der wirkliche Platzbedarf. Andere Einrichtungen sind in der Fig. 21, da sie zum Verständnis überflüssig sind, fortgelassen worden, so z.
B. die zur Einschaltung des Totpunktes (Haltestellung), der Vorwärtsfahrt und der Rückwärtsfahrt dienende Einrichtung (Handgriff 96 der Fig. 1) sowie diejenige Einrichtung (Handgriff 56 der Fig. 1), mit deren Hilfe die Wirkungsweise der Gesamtheit der Schalter ver- änderlich ist. Dagegen zeigt Fig. 21 einen Gesamtschalter A analog dem, der in den Fig. 4-10 dargestellt ist, eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung B analog der in Fig. 19 dargestellten, eine Steuerungeinrichtung C für den Freilauf analog der in Fig. 1 dargestellten und eine Verbindung D zwischen dem Gaspedal 48 und dem Gesamtschalter A. Was das Geschwindigkeitsbetätigungsorgan E anbelangt, so ist dies soeben an letzter Stelle beschrieben worden.
Die Erfindung umfasst auch noch eine Einrichtung, mit deren Hilfe die Anziehung der Bremsen erreicht wird, wenn das Fahrzeug das Bestreben hat, einen Fahrtrichtungssinn einzuschlagen, der entgegengesetzt dem von dem Fahrer durch die Betätigung des Handgriffes 96 bestimmten Fahrtrichtung-
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sinne ist. Zu dem Zweck sind gemäss Fig. 1 auf der angetriebenen Welle 5 zwei Freilaufräder 991 und 992 angeordnet, die entgegengesetzt wirken, d. h. das eine Freilaufrad wird mit der Welle 5 nur bei der Drehung derselben in einer Richtung und das andere Freilaufrad mit der Welle 5 bei der Drehung derselben in der andern Richtung verbunden. Es sei hier bemerkt, dass in der Fig. 21 die entsprechende Einrichtung nicht dargestellt ist, obwohl sie auch bei der in Fig. 21 veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist.
Mit jedem dieser Freilaufräder arbeitet eine Zahn- oder Klauenkupplung 1001 oder 1012 zusammen.
Die Zähne können auf beiden Seiten rechtwinklige Flanken haben, wie dies in der Figur dargestellt ist, oder es kann auch den auf beiden Seiten rechtwinklig verlaufenden Flanken ein abgeschrägtes Profil vorgeschaltet sein, um den Eingriff zu erleichtern. Der bewegliche Teil der Klauenkupplungen ist auf einer Hülse 101 angeordnet, die durch einen Langkeil mit der angetriebenen Welle 5 verbunden ist, so dass der Teil 101 auf der angetriebenen Welle unter der Wirkung einer Gabel, die mit einer elastisch gelagerten Stange 14 d verbunden ist, gleiten kann. Diese genannte Stange 14 d trägt an ihrem einen Ende eine Rolle, die in eine Rinne 20 d (siehe auch Fig. 11) hineinragt. Diese Rinne hat Noekenform und ist in die Hinterseite der Platte 19 (oder einer andern Platte), welche auf der Steuerwelle 81 sitzt, eingearbeitet.
Die Form des Nockens ist derart, dass die Kupplung in allen charakteristischen Las : en der Welle 81, die dem Halten (Totpunkt) und dem Vorwärtsfahren entsprechen, mittels der Klauen-
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solange die angetriebene Welle im Sinne der Vorwärtsfahrt rotiert. Wenn dagegen die angetriebene Welle aus irgendeinem Grunde, beispielsweise wegen eines unerwünschten Rückwärtsfahrens des Fahrzeuges, das Bestreben hat, umgekehrt zu rotieren, so nimmt das Freilaufrad 991 einen Nocken ss ; mit sich, welcher auf einen Hebel 10. 31 einwirkt, der das Bremsgestänge 104 betätigt, um selbsttätig das Anziehen der Bremsen zu bewirken.
Wenn dagegen die Steuerplatte 19 die für die Rückwärtsfahrt charakteristische Stellung einnimmt, bringt der Nocken 20 d die Stange 14 d derart zum Gleiten, dass sie die Verbindung 1001 unterbricht und die Verbindung 1012 für den Rückwärtslauf herstellt. Wenn in diesem Fall das Fahrzeug
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um wiederum das Anziehen der Bremsen zu bewirken. In allen Fällen wird die zum Anziehen der Bremse notwendige Energie durch die Störkraft geliefert, welche bestrebt ist, das Fahrzeug in dem falschen Sinne zu bewegen.
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arbeiten, wobei diese beiden Teile mit Bezug aufeinander unbeweglich sind, solange sie synchron angetrieben werden, und erst eine gegenseitige Verschiebung aufweisen, sobald die Geschwindigkeit eines der beiden Teile, z.
B der Schraube, eine andere wird als die Geschwindigkeit des anderen Teiles. Diese relative Bewegung wird dann benutzt, um das Bremsgestänge in dem gewollten Sinne zu betätigen.
An Stelle einer Bremsensteuerung, mit der ein ungewolltes Rückw rtsfahren verhindert wird, wenn
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zu verhindern, wenn die Rückw rtsfahrt eingeschaltet ist, kann man sich auch mit der erstgenannten Einrichtung begnügen, die lediglich für die Vorwärtsfahrt wirksam ist, und gegebenenfalls auch nur dann, wenn das Getriebe auf den Nullpunkt gestellt ist (Haltestellung).
Man kann auch die beschriebenen Sperreinrichtungen für Vorwärts-und Rückwärtsfahrt anwenden und diese derart ausbilden, dass sie in der Totpunktstellung des Handgriffs beide das Anziehen der Bremsen bewirken, derart, dass in dieser besonderenFahrtstellungdasFahrzeug automatisch unbewegliehgemacht ist.
Wie sich von selbst versteht und aus den obigen Ausführungen hervorgeht, beschränkt sieh die Erfindung keineswegs auf die dargestellten Ausführungsformen und Anwendungsarten, vielmehr sind zahlreiche Abänderungen möglich, ohne dass dadurch der Bereich der Erfindung berührt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Getriebe mit selbsttätiger Geschwindigkeitsübersetzung und selbsttätiger Steuerung der Kupp- lung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei die beiden Schalter für das Wechselgetriebe und die Kupplung unter der Wirkung des gleichen Betriebsfaktors stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkräfte, die bei beiden Schaltmeehanismen den in Abhängigkeit von einem Betriebsfaktor, z. B. der Tourenzahl der Motorwelle, stehenden Betätigungskräften entgegen wirken, von der gleichen Kraftquelle, vor-
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in die jedem der Schalter zuzuführenden Gegenkräfte aufgeteilt wird.
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Transmission with automatically variable speed ratio and automatic clutch control, in particular for motor vehicles.
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as well as the clutch depending on the individual operating factors of the engine or the vehicle. Such operating factors are, for example, the speed of any shafts of the overall transmission, e.g. B. the speed of the motor shaft or in motor vehicles the speed of the cardan shaft. A centrifugal regulator is used, for example, to develop a control force proportional to the speed of these shafts. Another service factor that can be used for the control is e.g. B. the negative pressure that prevails in the suction line of the engine.
The forces derived from these operating factors act on switches which, in turn, preferably cause the gearbox to be engaged and the clutch to be engaged and disengaged by switching an auxiliary force on or off. These switches are not under the action of an actuating force which is dependent on any operating factors, but at the same time are also under the action of a counterforce which is supplied, for example, by a spring. The switching movements of the switches then depend on whether the actuating force derived from one or more operating factors or the counterforce predominates.
In the case of automatic transmissions of the type mentioned, it has also been proposed to use one and the same force derived from a certain operating factor, for example the speed of the motor shaft, both to actuate the switch controlling the gearbox and to actuate the switch controlling the clutch, u . between this force z. B. distributed over the two switches by a kind of balance beam. However, in the known devices of the type in question, the opposing forces generated, for example, by springs, which act on the two switches, are independent of one another.
However, this can be associated with disadvantages, since the counterforces acting on the switches as well as the actuating forces derived from the same operating factor must be in a certain ratio to one another, even if their absolute magnitude can be variable. There is no guarantee that this constant ratio will be maintained if the opposing forces acting on the two switches of the gearbox and the clutch are generated by different sources (springs). Furthermore, it is difficult in the known devices to keep the said ratio constant when the absolute size of the opposing forces is changed.
Compared to the known, the essential feature of the present invention is that not only does the same actuating force act on both switches for the change gearbox and the clutch, but that the same counterforce, which is preferably provided by a spring, acts on both switches. For this purpose, the force of this spring is divided, for example, by a balance beam, so that the fraction of the spring force corresponding to its mode of operation is applied to each switch. In this way it is ensured on the one hand that the ratio of the opposing forces acting on both switches remains constant; on the other hand, it is with the help of simple means
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possible to change the absolute size of the opposing forces while maintaining their relationship to one another.
To change the size of the opposing forces, only a single mechanism is necessary, which is arranged at a point where the spring force is not yet distributed between the two switches.
The invention is not limited to the device identified above, but also relates to a number of particularly useful embodiments which are explained in more detail with reference to the drawings.
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partly in side view, partly in section, a constructed according to a first embodiment of the invention
Complete transmission of a motor vehicle. 2 and 3 represent two different embodiments of a detail of FIG. 1. FIG. 3a schematically illustrates the mode of operation of the object of FIG. 3. FIGS. 4 and 5 represent an organ in axial section and in side view which distributes the various actions to the various switches. 6 shows a view of the distributor element according to FIGS. 4 and 5 in its interaction with the mechanisms which it actuates.
7 and 8 represent sections along lines 7-7 and 8-8 of FIG. 6. FIGS. 9 and 10 illustrate two different characteristic positions of the individual parts in a section along line 9-9 of FIG 6. FIG. 11 shows, drawn out on a larger scale, in perspective, the cooperation of a number of parts of the object of FIG. 1. FIG. 12 illustrates a detail with a pendulum mass. 13 and 14 illustrate two further embodiments of the drive mechanisms for the
15 and 16 show in axial section and in side view a further drive mechanism for the coupling device. 17 and 18 illustrate, in two different characteristic positions, an auxiliary device which can be added to the motor mechanism of the coupling device.
In FIGS. 19 and 20, two further drive mechanisms for the clutch device are shown schematically, while finally FIG. 21, similar to FIG. 1, illustrates a second embodiment of the overall transmission for a motor vehicle.
The actual transmission is designed in any way and includes, for example, as usual, a motor shaft 1 that is driven by the motor 2 and is connected to the input shaft of a gearbox 4 via a clutch 3, which is designed, for example, as a friction clutch. The output shaft 5 of the gearbox drives the drive wheels of the vehicle. In FIGS. 1 and 21, the details of the mentioned devices are not shown, since they are of no interest and without direct significance for the invention, which latter rather relates to the control means.
The control for the change gear is centralized in a member which consists for example of a rotatable plate 19 (Fig. 1). A shaft 81 (see FIGS. 1 and 21) or some other part can assume several characteristic angular positions, u. between the number of angular positions corresponds to the number of intended types of travel and gears. In the exemplary embodiment shown in the drawing, it is assumed that six types of travel and gears are available, u. betw.: backward travel, hold, first, second, third and fourth level of forward travel. The plate 19 must therefore be able to assume six different characteristic positions; each position may be one sixth of a turn from the adjacent one.
According to FIG. 1, one or more grooves in the form of cams are incorporated into one of the side surfaces of the plate. These grooves are denoted by 20 a and 20 b and control the rocker arms or slide rods 14 a and 14 b. The latter cause the processes necessary to change the speed. These processes can be, for example, in the shifting of pusher gears, in the engaging and disengaging of clutches with gradually increasing engagement, e.g. B. friction clutches, in the engagement of pawls of freewheel wheels, which in turn are always in engagement, or exist in other activities.
Of the main clutch 3, only the actuating member is shown in FIGS. 1 and 21, which consists for example of a rocker arm 69.
In order to obtain the automatic movement of the actuators 19 and 69, mechanisms are used which are hereinafter referred to as switches, u. The mechanism which controls the plate 19 which switches the stages of the change gear 4 is called the speed switch, while the mechanism which switches the clutch 3 on and off by means of the actuating lever 69 is called the clutch switch. These switches work under the effect of an actuating force which is derived from an operating factor of the entire transmission, for example from the speed of one of the shafts, in particular the motor shaft, and under the effect of a spring force opposing the actuating force. The principle of these switches is already explained in patent 130297.
The speed switch comprises a rocker arm 21 a, which drives the control plate 19 by a remote control, for example via electrical lines. The position of the shift lever 21 a is also an indication of whether a transition to a higher or a lower gear stage has to take place because of the predominance of one of the forces acting on it, or whether the gear stage of the gearbox that is in engagement continues due to the balance of these forces in engagement
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of the motor with the control disk is a worm 23 and a gear 79, which the latter is keyed on the shaft 81 of the disk 19. When the lever 21 a is in its middle position, it has no contact with the feed contacts of the motor 22, and the motor stands still as a result.
If the lever 21 a tilts when it comes to switching on an upper switching stage, and as a result the said lever comes into contact with the contact 23 m, the motor is supplied with power via its terminal m2. The consequence of this is that the plate 19 is driven in the sense that corresponds to an increase in speed. If, however, the lever M a; tends in the opposite sense, because a lower switching stage is to be switched on, the lever 21 a comes into contact with the contact 23 d. As a result, the motor is fed through its terminal b2 and the plate 19 rotates in the opposite direction.
The clutch switch comprises a lever 21b which, by its position, which depends on the forces acting on it, indicates whether it is necessary to loosen or tighten the clutch or whether the clutch status present in each case can be maintained. The clutch shift lever 21 b cooperates with an electrical contact 24 d, u. zw. An electrical circuit is closed by touching the lever 21 b with the said contact. This has the consequence that the clutch is decoupled. If, on the other hand, said circuit is opened by moving the lever 21b away from the contact 24d, the clutch is switched on.
Depending on the type of coupling used, it is of course also possible to close an electrical contact in order to engage the coupling and to open the circuit in order to disengage the coupling. You can also close a certain circuit in order to engage, and also close another circuit in order to disengage.
The two levers 21 a and 21 b are under the influence of the same force, which is dependent on an operating factor of the driving or driven part of the transmission, and under the effect of the same counterforce, which is supplied by a spring 30, for example. The action of the spring 30 is expediently variable by means of one or more operating factors, which can be different from those operating factors which act directly on the shift lever.
The number of revolutions of the motor shaft or the driven shaft, the motor power, the negative pressure that prevails in the suction line of the carburetor, the pressure in the motor's Sehmiersystem, the voltage at the terminals of a dynamo driven by the motor and the like can be used as operating factors. Like. Be used.
For the sake of simplicity, it has been assumed in the various figures that a single effective functional factor is used to operate the switches. This functional factor is, for example, the number of revolutions of the motor, which is expressed by the centrifugal force which acts on the masses 25 of a regulator 27. The regulator is through the shaft 26, the
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The more the said pedal is pressed to the left (see Fig. 1), the greater the power of the motor. This displacement of the pedal causes the movement of a linkage 47 and a small wheel 46. The latter serves as a pivot axis for a slide rail 45, which in turn cannot perform any translational movement, but can only make an oscillating movement. The spring 30, designed as a compression spring, acts on one end of this slide rail, and a link 43 engages at the other end of the slide rail 45, which is thus transmitted a force which is derived from the. Spring 30 originates, but depending on the lever arm of the slide 45 is larger or smaller, u. between. This depends on the position which the wheel 46 assumes around which the sliding rail swings. The transmitted to the handlebar 43.
The force of the spring 30 is transmitted from the lever to the shift lever. In the device described, the force with which the spring acts on the shift lever is greater, the greater the engine power.
A balance beam. 37 distributes the variable force of the spring 30 to the speed shift lever 21 a and the clutch lever 21 b. The distribution ratio is determined by the length of the arms of the balance beam 31.
Furthermore, the regulator 26 is designed in such a way that it simultaneously transmits the effect of the centrifugal force to the speed lever 21 a and the clutch lever 21 b. This is done, for example, by means of two tappets 29 and 29 a. To this end, the plate 27, which carries the centrifugal masses 25, is mounted in such a way that it can slide on its shaft 26, albeit it. is taken along by this in the direction of rotation. The masses 25 then act on one of the two tappets, for example the tappet 29 a, in the usual way with the aid of the thumb.
Because of the slidable arrangement of the disk 27 on the shaft 26, the reaction force that occurs when the pressure is applied to the plunger 29 a also acts on the plunger 29, which is connected to the plate 27. : The consequence of this is that the effect of the centrifugal masses is transferred in the same way to the two tappets 29 and 29 a.
The speed holder consists of several levers. The pressure of the regulator is applied by means of the plunger 29 to one lever. 38, while a second T-shaped lever carries an arm 34 which is in contact with the lever 38. The arm 34 and the lever 38 partially overlap. The arm 21 a of said T-shaped lever forms the speed
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shift lever, whereas the arm 32 absorbs that part of the force of the spring 30 which is assigned to the speed switch by the Wi agebalken 31 and fluctuates depending on the engine power.
If the force developed by the centrifugal regulator and that part of the force of the spring 30, which is transmitted to the arm 32, are equal to each other at a certain point in time, the entire lever system 38, 34 is in equilibrium, and the indicator lever 21 a takes its middle or inactive position, which is shown in FIG. If, on the other hand, the action of the spring predominates, the whole system is set in motion by the spring and the lever 21 a comes with the
Contact 23 d in touch. The electrical circuit of terminal d2, which brings about the switching on of the lower switching stage, is closed as a result. However, if the centrifugal force developed by the speed in the regulator predominates, this is the driving force.
The
Lever 21 a then comes into contact with contact 23 m and closes the circuit of terminal m, which causes the increase in speed to the higher level.
It should be noted that lever transmission mechanisms similar to the levers 34, Ja are known, and the like. between are arranged here at the ends of the Liebel Holten. These roles are not absolutely necessary, but for the mode of operation explained in more detail below it is sufficient if the flat surfaces of the levers 34 and 38 overlap, as shown in FIG. 1.
The clutch switch comprises a part that causes the clutch to be engaged and is therefore referred to as the clutch switch, as well as a second part that is referred to as the clutch switch and whose mode of operation is decisive for the point in time at which the clutch is released.
Both the clutch-in switch and the clutch-out switch are under the action of the
Centrifugal governor developed centrifugal force, which acts on the clutch holder through the plunger 29 a
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is. One arm 21 b of the T-shaped lever is the shift lever of the clutch. A second arm 35 has a hook-shaped end 41, while a third arm 33 receives from the balance beam 31 that part of the force of the spring 30 which is intended for the clutch holder. As already mentioned, this partial effect is dependent on the changes that the force of the spring 30 experiences as a function of the engine power due to the displacement of the small wheel 46.
It follows from this that the opening or closing of the contact 24d takes place at a motor speed which is variable with the motor power.
The part of the coupling switch called the disengaging switch acts in that it retains the coupling switch, for example by locking it. For this purpose, the disengagement switch has a latch, for example in the form of an angle lever 39. On the one hand, a part of the centrifugal force developed by the controller 25 acts on the angle lever, u. between this part of the centrifugal force is transmitted to the angle lever 39 through the balance beam 37. On the other hand, a spring 40 acts on the angle lever 39, the force of which is opposite to the part of the centrifugal force transmitted to the angle lever 39 and has a specific, expediently adjustable value.
The spring 40 has the tendency to release the bolt 39 from the end 41, which the latter with the
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is transmitted works in the opposite sense. In order to bring the lock into engagement, this fraction of the centrifugal force must compress the spring 40. This happens after the engine has left the gear known as idling or slow running. A further condition for the engagement of the lock is that the part of the centrifugal force transmitted to the arm 35 and the switching lever 21b has displaced said arm 35 so far that the bolt 39 can get in front of the lever 35 at all. Such a displacement of the arm 35 and the shift lever 21b connected to it is, however, equivalent to the transfer of said shift lever into the position in which the clutch is switched on.
When the engine adopts faster gears, the clutch remains engaged. If, on the other hand, the engine speed falls below the gear mode in which the clutch was first switched on, the fraction of the force of the spring 30 transmitted to the shift lever 21b becomes the predominant factor. About that fraction of the centrifugal force which is transmitted to the shift lever 21b by means of the balance beam 37. The spring 30 therefore endeavors to close the contact 24 d. However, this movement is initially prevented by the lock 39, which has come into engagement with the hook end 41, so that the clutch remains switched on. Only when the engine goes into a gear that corresponds to idling does the spring 40 gain predominance over the fraction of the centrifugal force that counteracts it.
As a result, it causes the bolt 39 to oscillate, so that the lever 35 becomes free and it is enabled to follow the force of the spring 30, which results in the disengagement.
When using the devices described above, the result is that the contact 24 opens for the purpose of coupling at a higher engine speed the further the accelerator pedal is depressed, while the aforementioned contact for uncoupling only opens at a certain engine speed.
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gait closes, u. Zw. This motor gait is adjacent to the slow speed and is determined by the tension of the spring 40.
Since the same spring, the effect of which is variable by means of the link 45, acts by means of the balance arm 31 both on the clutch shift lever 21 b and on the speed shift lever 21 a, the changes in the number of revolutions of the motor, which cause the coupling, correspond to the changes in the number of revolutions that are decisive for the gear shift.
The variability of the action of the spring 30 can be regulated, in particular limited, in various ways depending on the engine load. In FIG. 1, for example, a sheet metal plate 54 is shown, which is referred to below as a cam disk, since it has a cutout 53 of a specific outline. Inside the disc 54, a roller 52 moves with the
Wheel 46, which changes the action of the spring 30, is connected. The disc 54 can in their
Level can be moved, u. zw. For example with the help of a remote control device 55, which by a
Handle 56 is operated. The driver acts on the handle 56.
This can bring a more or less large opening width of the cam opening 53 into the area of the wheel 52 and in this way determine the limits between which the action of the spring 30 is variable depending on the engine load. At certain points of the cam cutout it can even make the possibility of varying the spring force completely to zero, and between this happens when that area of the cam cutout becomes effective
Width is equal to the diameter of the wheel 52.
One can also use the negative pressure that prevails in the carburetor line to determine the positions of the wheels 46 and 52 and the rod 47 which carries the two wheels. For this purpose, the rod 47 is lengthened, as shown in dashed lines in FIG. The elongated rod 47 is attached to a membrane 49 which closes off a chamber 50 which is connected to the suction line of the carburetor. An interposed spring causes the return. When using the last-mentioned device there is naturally no connection with the accelerator pedal.
If, on the other hand, the effect of the pedal 48 is used, it is advisable to connect a balance beam 10 to the connection of this pedal to the carburetor on the one hand and to the linkage 47 on the other hand, by means of which it is possible that the carburetor flap can continuously make its movements, even if the movement of the linkage 47 has been severely restricted or made completely impossible by the cam cutout 53.
Fig. 2 shows such a balance beam 10, one end 10 a of which actuates the carburetor by means of a conventional rod 11 and a return spring 11 a and the other end 10 b by the
Link 47 'is connected to the linkage 47 and the other devices controlled by said linkage. If now the roller 52 is made immobile by the cam plate 53, what to
It is important that the mode of operation of the automatic gearbox only depends on the engine speed, so the working cycle of the carburetor is still fully maintained. The upper end 10 a of the balance beam 10 then describes an arc of a circle around its lower, immovable end 10 b.
It should be pointed out that the means described above for limiting the influence of the engine output can be used for devices of any configuration which serve to oppose the centrifugal force of the regulator with a counterforce that changes with the engine output.
As can be seen from Fig. 2, the tension of the spring 30 can be directly by moving the
Accelerator pedal 48 are influenced. In this case, the use of a gate 45 with variable
Pivot point unnecessary. As can be seen from FIG. 2, the pedal 48 acts on an angle lever which is connected to the balance beam 10. The spring 30 lies against the end of one arm of this
Lever such that the length of the spring 30 is reduced and its tension is increased the further the pedal 48 is pressed down. In order to have the same advantages with the last-mentioned system as the regulation described above, it is sufficient to use the lever 12 with the one already described
Link rod 47 to connect.
The arrangement of the balance beam 10 and the return springs 11 a for the carburetor actuation and 12 a for the linkage 47 is of great importance, if it is a pleasant one
Drive to achieve. It is assumed below that the spring 11 a is regulated in such a way that it is somewhat weaker than the spring 12 a of the rod 47, even if the fulfillment of these conditions is not mandatory.
If a straight balance beam 10 according to FIG. 2 is used, the following results
How it works: It is assumed that the pedal 48 is fully raised. If you now begin to depress this pedal, the balance beam 10 first and only actuates that control which, according to its adjustment, is the weaker one, i.e. H. so the carburetor flap. If the opening of the latter is complete, its actuating mechanism strikes a stop which offers an insurmountable resistance to further opening. Only from this moment on does the rod 47 begin to change the action of the spring 30 and, consequently, the mode of operation of the
Change gearbox.
The above embodiment is for that driver
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cheap, who wants to exploit the possibilities of the engine before making a speed maintenance.
In many cases, however, the above-mentioned mode of action is not desirable, but rather it is
It is important to ensure that the changes in the action of the spring 30 correspond exactly to the changes in the opening of the carburetor flap. In this case, the balance beam 10 according to FIG. 3 is given the shape of a "V", at the apex of which the accelerator pedal engages. One end of the "V" -shaped balance beam is connected to the control linkage 11 of the carburetor, while the other end of the balance beam is connected via a rod to the means which control the action of the spring 30. In fact, either the roller 46 inside the link 45 (see FIG. 1) or the angle lever 12 (see FIG. 2) is adjusted by the latter end of the balance beam.
The V-shaped balance beam 10 is arranged in two ways as shown in FIG. 3, since a stabilizing effect is then achieved, as will be explained in more detail below. The length of the two arms of the V-shaped lever is determined so that the
The moments of resistance of the carburettor control and the switch control are the same. When these conditions are met, both mechanisms move together. The balance beam 10, which is subject to the same moments, does not endeavor to give way in one direction or the other. The stabilizing effect is the greater, the smaller that of the arms of the V-shaped
Lever's included angle.
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Has a tendency to lag behind the other (e.g.
B. the lower end of the balance beam subject to the force F), then this lag causes a rotation of the lever 10 in the sense of the arrow shown. This rotation reduces by x-x1 that arm of the real lever with which the return spring works as a resistance, and causes the opposite effect in the control that has a lead, which is under the force f and its moment of resistance by increasing its lever arm by y -yl is enlarged. This modification of the moments is equivalent to the generation of a compensating moment, u. zw. This equalizing moment endeavors to enable the lagging control to catch up with its lagging back, and to enable the advanced control to get rid of its lead.
The system described has a self-stabilizing effect. However, this stabilization in no way prevents the two controls from being independent. The inclination of the lever arms does not prevent the balance beam 10 from fulfilling its role, i.e. H. to bring about the desired operation of the carburetor, even if the linkage 47 is immovable.
One can also achieve other types of control than those described, for example by giving the two arms of the V-shaped balance beam 10 a more or less large opening angle or by not completely balancing the moments of resistance with one another or by arranging a return spring whose tension, as is usual for springs, depends on the spring stroke, or by letting the springs act via inclined lever arms, whereby the effective
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I work out going.
If practice requires, you can also use all the options for switching the
Take advantage of the gearbox before changing the opening of the carburetor by turning the V-shaped
Arranges the balance beam in reverse.
It has so far been shown that a perfect switch includes both a speed switch and an on-and-off switch. In FIGS. 4--: L0 and 21, such an overall switch is shown, which is simpler and less extensive than that shown in FIG.
In order to be able to use a conventional regulator as a control element of such an overall switch, one uses, for example, a balance beam 13, which can be referred to as a circular balance beam and which distributes the action of the controller 25 to all three individual switches. This circular balance beam is shown on an enlarged scale in FIGS. 4 and 5. The regulator can be of any type. The centrifugal force developed by the regulator is transmitted to a single plunger 29.
This ends in a sphere around which .. a circular plate. in any way in all directions
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also use any other arrangement of the projections if a different distribution of forces is desired. Despite the special shape of the balance beam 13, the movement is one: the projections have no influence on the position of the others and on. the distribution of forces when the angular inclinations of the plate 13 remain relatively weak. The device described distributes - so in absolutely more precise
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The three individual switches are arranged, for example, in parallel vertical planes. According to
In FIG. 6, level 7-7 belongs, for example, to the speed switch which is shown in detail in FIG. The level 8-8 belongs to the clutch switch, the details of which are shown in FIG. Finally, level 9-9 belongs to the disengaging switch, the details of which are shown in FIGS. 9 and 10. Apart from the shape of the levers, which do not have to be three-armed, T-shaped levers in the embodiments in question, the same mode of operation can be found without further ado that was already used in FIG. 1 for the first two switches 21 a and 21 b is shifted.
The fraction of the speed which influences these levers acts in 13 a or in 13 b, and the counter spring 30, the influence of which is variable, acts via the balance arm M, the latter of which is shown from the side in FIG. 6, while in FIG 7 and 8 the end of this balance beam is illustrated.
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In contrast, the device shown in Fig. 1 is intended for those change gears in which the gear ratios of the gear form a geometric series. To explain this difference, the importance of the overlap of the levers 34, 38 should be pointed out above all. This overlap ensures that the ratio of the effective lever arm lengths of the levers 34, 38 during the pivoting movement of the lever 21 a is different in one sense than during the pivoting movement of the lever 21 a in the other.
As can be seen from Fig. 1, the levers 34, 38 lie flat against one another in the normal central position of the shift lever 21 a. If the centrifugal force transmitted by the plunger 29 now wins the excess weight, the lever 21 a is pivoted in such a way that it comes into contact with the contact 23 m. During this pivoting movement, the levers 84, 38 lie against one another along the cutting edge at the end of the lever 38.
The ratio of the lever arm lengths thus corresponds to the total length of the lever 38 and part of the length of the lever arm 34, u. between the part that lies between the pivot point of the lever
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If, on the other hand, the spring force predominates and, as a result, the lever arm 21 a is pivoted in such a way that it is placed from its neutral central position against the contact 23 d, the lever arms 34, 3 lie against one another with the cutting edge at the end of the lever 34. The lever arm ratio corresponds in this case to the entire length of the lever arm 34 and only part of the length of the lever arm 38, u. between
that fraction of the lever arm 38, which is between the pivot point of the last-mentioned lever
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These variable lever arm ratios when shifting the gearbox in the sense of increasing and decreasing speeds consists in the fact that a transition to a higher speed level takes place at a different speed of the motor shaft than the transition to a lower gear level of the gearbox. If the gearbox is set up in such a way that its gear steps correspond to a geometric series, the ratio between the speed at which the transition to a higher gear step must take place and the speed at which a transition to a lower gear step takes place remains has the same for all switching stages.
As a result, the two variable lever arm ratios resulting from the overlap of levers 34 and 38 can also be the same for all switching stages. This case is a prerequisite for the lever arm construction according to FIG.
If, however, the gear stages of the transmission do not form a geometric series with one another, the difference in the ratio of the arm lengths of the levers 34 and 38, which is present between the transition to a higher and a lower gear stage, must be different in the individual gear stages. In other words, the distance along which the levers 34, 38 overlap must be of different sizes for the individual switching stages. In this case it is advisable to equip the points of contact of levers 34 and 38 with rollers so that the amount of overlap can be changed without having to overcome an excessively large frictional resistance.
In the embodiment according to FIG. 7, it is assumed that a change gear is used whose transmission ratios are not graduated according to a geometric series, so that the overlap distance of the levers 34, 38 is different for each gear stage. In order to bring about this variability of the overlap distance, a cam disk 38 c is arranged on the control shaft 81 of the change gear (see FIGS. 1 and 21), which is connected to a rocker arm 38 by a flexible gear 38 b (see FIGS. 7 and 21) a acts, which one of the two overlapping levers, z. B. lever 38, carries and is pivotable about a fixed point.
To understand this arrangement, it should be pointed out again that the angular position of the control shafts 81 is decisive for the shift stage that is in engagement. So you can use the cam 38 c of the cover of the levers 34 and 38 to give the size that corresponds to the respective engaged gear, regardless of the law according to which the various gear ratios of the gearbox are selected.
In FIG. 9, the disengagement switch is shown in the position of the coupling and in FIG. 10 the same switch is shown in the position of the disengagement. As a locking device in the counter
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9 and 10, the lever 35 is coupled to the clutch lever 82 6 in the direction of rotation. The lever 35 carries at its end, instead of the hook 41, a type of chain which consists of two links 41 a and 41 b. The two members lie straight against a stop 9 when the lever 35 is pushed back completely due to the predominance of the centrifugal force over the variable force of the spring 30 and consequently assumes the position in which it causes the coupling.
In this position, the in a straight line links 41 a and 41 b of the chain represent a dead point for the lever 35, such that the lever is immobile, regardless of the direction and magnitude of the forces acting on the lever . In particular, the lever 35 and with it the clutch shift lever 21 b are forced to remain in the clutch position when the centrifugal force acting on the clutch switch via the stop 13 b is again smaller than the effect of the spring 30. Without the arrangement of a The chain, which can be bent through, would move the clutch indicator lever into the uncoupling position.
The above situation lasts as long as
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is sufficient to compress the spring 40, i. H. as long as the engine is in a gear that is greater than slow speed. When approaching the slow speed pace, however, the spring 40 gains the preponderance over the centrifugal force which acts on the stop 1.3c. The consequence of this is that the lever 39 swings out. This lifts the joint between the chain links 41 a and 41 b by the plunger 8 and thereby brings the chain links out of the straight position, which theirs
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take up again the position of the disengagement under the combined action of springs 30 and 40.
It can thus be seen that the mode of operation of the device described above is identical to the corresponding subject of FIG. 1.
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wisely completed by the use of a pendulum known per se, which acts on the engagement of the clutch as a function of the magnitude of the accelerations of the vehicle. This pendulum can conveniently be connected to the clutch switch itself. If one only wants to correct the accelerations in that direction which corresponds to the propulsion of the vehicle by the engine, the device shown in FIG. 1 can be used. According to this device, the pendulum 7 is connected to one of the levers, for example the lever 35 of the coupling switch.
For this purpose, the pendulum 7 is suspended from one arm of a double-armed lever 7 a, the other arm of which is connected by a handlebar 7 b to said lever 35 of the clutch switch. The connection is such that when the pendulum 7 is brought out of the vertical by a positive acceleration force, this force is transmitted to the clutch switch in the sense of disengagement. So if the engine accelerates the vehicle too suddenly, the pendulum releases the clutch a little, so that the impulse given to the vehicle is dampened. As long as there is no unusually large acceleration, the pendulum is not the seat of any noticeable force. It accompanies the movements of the clutch switch without hindering these movements.
You can also simplify this device, as shown in Fig. 8, by placing the pendulum 7 directly in the extension of that lever, for example the lever 21b. where the disengaging movement coincides with the direction of acceleration that one wants to combat.
There are cases when it is appropriate that the clutch be released, regardless
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disengage the engine if the brakes are too hard. But it can e.g. B. be very important to bring about an automatic disengagement if the engine is blocked as a result of an accident, which would block the rear wheels of the vehicle without the mentioned safety device and be the reason for a serious accident. In this case, according to FIG. 12, a rod 15 which ends in a plate 15 a is arranged on the lever 5 or another lever connected to the clutch indicator lever 21 b. The joint of the pendulum 7 is opposite this plate and at a short distance from it.
The pendulum is connected to two levers 7b, which represent a V and lie opposite the plate; between the free ends of the lever 7 b and the plate 15 a is the game necessary for the operation of the clutch switch & available.
It can be seen that regardless of the direction in which the pendulum 7 inclines under the effect of a positive or negative acceleration, one of the two levers acts on the plate 15a in order to apply the inertia force resulting from the acceleration to the indicator lever 21b transferred, u. between. This always works in the sense of a disengagement. Whatever the excessive acceleration that the vehicle is supposed to assume in one sense or the other, the clutch is always released.
FIG. 21 shows an even simpler mechanism which is effective in both senses. According to FIG. 21, the pendulum 7 acts directly on the side with its two V-shaped levers 7 b
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one of the levers of the clutch switch, so that this side therefore plays the same role as the plate 15 a of FIG. 12.
The devices described above can easily be configured in such a way that the motor is disconnected as soon as the motor no longer needs any work, whereas the motor is re-engaged as soon as it is supposed to deliver new power again. For this purpose, a rocker arm 16 is provided according to FIGS. 1 and 21, which is movable about a fixed axis 16 a and which, under the action of a spring 17, tends to constantly close a breaker 181 located on one side and a second one to keep open the breaker 182 located on its other side.
The first breaker 181 is switched on in the electrical circuit which conducts the current from the energy source 58 to the shift lever 21 a of the speed switch. This is usually supplied with electricity. In the closed state, the second breaker enables the contact 24 d of the coupling switch to be supplied with current directly from the current source 58. Since the breaker 18a is normally open, nothing changes in the normal mode of operation of the clutch switch.
However, when the accelerator pedal 48 rises completely, a roller 161, which is connected to this pedal, causes the rocker arm 16 to swing out so that it opens the breaker 181 and closes the breaker 182, as shown in FIG. The consequence of this is that the contact 24 d of the clutch switch is supplied directly with current, regardless of the position of the clutch switch. A disengagement takes place immediately, which will be discussed further below.
Furthermore, the lever 21a of the speed holder no longer receives any current because of the opening of the lower cup 181, so that changes in the speed control are impossible, and the like. betw. during the entire periods in which the engine is disengaged in this manner. As soon as the driver again requests engine power by slightly lowering the accelerator pedal 48, the rocker arm 16 is released from the roller 161 and the interrupters 181 and 182 resume their position corresponding to normal driving.
The result obtained in this way is equivalent to a drive with freewheeling, which is often realized by suitable mechanical devices that act as a driving force in only one direction. This free-wheeling trip can also be made optional. If one so wishes, one can, for example, ensure that the rocker arm 16 can slide on its axis in such a way that it can be brought into the region of the roller 161 connected to the pedal 48, in which case the above-described freewheeling effect is achieved. The lever 16 can also be displaced in such a way that the roller 161 does not reach it, with the result that a freewheeling effect does not take place.
The freewheeling device can be completed in such a way that a renewed coupling of the motor and the transmission can only take place at a moment when the speeds of the parts to be coupled come very close to one another. In this way, a shock is avoided during the restoration of the drive connection. For example, the device specifically shown in FIG. 21 can be used for this purpose. This device comprises a screw 211 which, if possible, is arranged on the motor shaft 1 or on a shaft 210 which runs parallel to the motor shaft.
The screw expediently has only a short length and is driven by means of any drive device, for example a pulley, a flexible shaft or a gear 212, in such a way that its rotation is in a certain ratio to the motor shaft 1.
In the extension of the shaft 211, a second shaft 214 is provided which, by means of a long wedge, drives a sleeve 215 that represents the nut for the screw 211 and can slide on the shaft 214. This shaft 214 is equipped with any drive means, for example a flexible shaft, which connects the shaft 214 by means of a toothing 216 to a shaft 217, which in turn is arranged between the clutch 3 and the change gear 4 and the shaft 214 with the same gear ratio set in rotation, as is chosen for the shaft 210. Incidentally, the shaft 217 can be the same shaft that connects the clutch to the gearbox.
The sleeve 215 has a groove 216 in which a fork 219 engages. The fork 219 tends to keep the sleeve 215 in the central position by springs 220.
If the transmission ratios in the drive of the two parts 211 and 215 are selected to be the same, the mode of operation is as follows:
When the coupling is firmly tightened and there is no sliding, as is normal, the motor shaft 1 and the shaft 217, which is located behind the coupling, rotate at the same speed.
The screw 211 and its sleeve-shaped nut 215 are driven at the same speed and there is no angular displacement between the two. The consequence of this is that the nut 215 has no axial movement. If, however, as indicated above in connection with the description of the freewheel, the contact 182 is closed, a disengagement takes place and the engine slows down, since the accelerator pedal 48 has been released by the driver. The screw 211, which is connected to the motor, then turns less rapidly than the nut 215, which is connected to the gearbox.
The nut 215 screws onto the screw 211 and passes laterally over the thread,
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for example on the left-hand side of FIG. 21. This movement is communicated to fork 219, which by means of a stop 221 closes a contact 183 which is connected in parallel to contact 182.
When the driver wants to restore normal drive of the car, he acts again on the pedal 48, whereby the motor accelerates and the contact 182 is opened. However, the contact 183 remains temporarily closed and the disengagement contact 24d continues to be supplied with current, so that the disengagement of the clutch is maintained. If, as a result of the acceleration generated by the driver, the speed of the motor shaft 1 becomes slightly greater than that of the shaft 217, which is driven by the vehicle and the change gear 4, the situation is reversed, and the nut 215, which is attached to the transmission is connected, it turns less rapidly than the screw 211 connected to the motor.
Then, under the pressure of the springs 220, which want to return the nut to its central position, the nut again engages the threads of the screw and screws itself onto it until it reaches the other side of the threads. The fork 219 joins this movement and opens the interrupter 183. The contact 24d is no longer fed by the device causing the freewheel, so that the clutch. 36 is engaged, u. between exactly at the moment when the total winding of the motor wants to exceed that of the gearbox.
If the clutch is to be switched on again a little before or exactly at the moment in which the two shafts 210 and 214 assume the same speed, it is sufficient to slightly change the drive ratio of the two parts described above, so that the part which is of the Gear is taken, rotates a little faster than the part driven by the motor.
As a result, the axial movement of the system consisting of screw and nut occurs a little earlier than stated above, and not just at the moment when the motor wants to run faster than the gearbox.
It should be noted that in many cases the mechanism described above can be arranged in the clutch itself between the members connected to the motor shaft 1 and those connected to the gearbox 4.
The following describes the manner in which the decisions of the speed holder and those relating to engaging and disengaging the clutch are effectively made effective. To simplify the expression, in the following the clutch actuator is referred to as that apparatus which carries out the instructions given by the clutch on and off switch. Correspondingly, the organ that is under the influence of the speed switch is referred to as the speed actuator.
The clutch mechanism 3 can be of any type, as is also used in non-automatic transmissions, and fits the mechanism in question. The clutch can be operated, as often happens, by rotating the operating lever 69 through a certain angle, u. Zw. the actuation of the lever brings about the entrainment in one sense and the cessation of entrainment in the opposite sense.
The change gear 4 can also be designed in any way, because the automatic control of the change gear can be carried out in exactly the same way as the driver does. It is only necessary to ensure that the maneuvers relating to the gearbox are centralized on a single element, namely the shaft 81 (FIGS. 1 and 21). As already mentioned, this wave is able to assume a certain number of characteristic positions, each of which corresponds to a certain type of journey.
In order for the conventional transmission to operate automatically, one must perform the pivoting movement of the clutch actuation lever 69, a task performed by the clutch actuator, and one must also rotate the shaft 81 to bring it into its various characteristic positions, a task that the Speed actuator is imposed.
The clutch actuator 57 shown in FIG. 1 performs a reciprocating movement. It consists of a shaft 66 which is driven by the motor and which is hollow so that it forms an internally threaded sleeve 65. The thread 65 is a nut on a
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Screw 64 is a coarse thread, u. between the pitch of the thread is greater than the angle of friction, so that the thread is not self-locking and the nut can be moved over the thread by exerting an axial force. The shaft 63 carries a long wedge 631 which couples the shaft in the direction of rotation with the movable armature 62 of an electromagnet 59, but without the shaft being carried along axially. The electromagnet 59 is fixedly arranged.
The winding of this electromagnet is connected to the contact 24 cl of the switch, u. A breaker 60 is switched on in the line, the role of which will be discussed further below.
So that the shaft 63 can rotate, a bracket is provided at 67 which is supported by balls against a stop of the shaft and on the other hand is connected to the rod 68, the latter acting on the actuating lever 69 of the clutch. Of course, the thread could also have been arranged on the shaft 66, which is connected to the motor, and the nut connected to the armature 62.
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It has already been discussed above that the switches for the coupling and disengaging, as long as the coupling mechanism must be in engagement, interrupt the circuit at contact 24d. As a result, the coil of the electromagnet 59 is also without current, and the assembly consisting of the threaded sleeve 65, the screw 64, the shaft 63 and the armature 62 rotates together with the motor.
If, however, the contact 24 is supplied with current, be it through the coupling outward switch 21b or through the freewheeling device 16, the winding 59 of the electromagnet, by being energized, attracts the rotating armature 62, which has the consequence that it does Turning speed brakes. This also slows the speed of the screw 64. But because the sleeve-shaped nut 65 continues to rotate with the engine speed, there is an axial displacement of the two parts against each other, u. zw. In the case described, the screw 64 shifts. This, by screwing into the nut 65, takes the actuator of the coupling mechanism with it and thus releases the coupling.
The movement stops when the bracket 67 comes into contact with the tip 75 of the lever 61, whereby the latter is pivoted, and actuates the breaker 60, which in turn interrupts the circuit of the electromagnet 59. The armature 62 is released in this way and the threaded rod 63, which is under the action of the springs of the clutch 3, tends to move to the right in FIG. This immediately restores the current at 60. This gives a number of outages around the disengaged position. The disengagement is maintained until the moment when the driver accelerates the engine of the vehicle in order to start again.
As soon as the favorable gear mode is reached, the clutch switch finally opens at 24 d, the electromagnet 59 is no longer excited, the armature 62 is free, and the mechanism is brought into engagement again under the tension of the springs of the clutch 3.
Fig. 13 shows a first modification of the clutch actuator, according to which the
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the electromagnet brings the lever 62 e to pivot and places the roller 62 d against the free end 62 c of the band in such a way that it lies against the rim. The brake band is then taken along and rolls up on the disc 62 a by simultaneously slowing down the disc. The consequence of this is that the system 64, 65 consisting of screw and nut takes the actuating lever 69 with it.
A stop corresponding to the stop 75 of FIG. 1, which limits the movement of the system, can act in a completely mechanical manner. This stop can, as shown in FIGS. 15 and 16, be formed by the end 75 a of a lever 61 a, which is designed, for example, as an angle lever. The connecting rod 68 and the pedal reach this stop when the said rod has reached the end of its movement. The lever 61 a is then pivoted, and a suitable connection 61 b ensures that this pivoting movement, which incidentally
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the disc 62 a removed.
This immediately switches off the brake.
All clutch switching elements, which are described above (Fig. 1 and 13-16), leave one
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Impact can be completely suppressed if one uses the device consisting of a buckling extension lever connection, which is shown in FIG. 17 in that position which corresponds to the engagement of the clutch, while FIG. 18 shows a position which corresponds to the disengagement of the clutch. In the last-mentioned figures, only those parts are shown which are necessary for understanding the device and which otherwise correspond to FIGS. 15 and 16. A type of chain, which consists of two chain links 683, 684, is arranged at a certain point on the linkage 68.
This chain is designed in such a way that at one end of the path of the pedal 76 the two links form an angle with one another (see FIG. 17), the size of which is immaterial. At the other end of the movement of the said pedal, the chain links lie in a straight line on a stop 685. When the mentioned mechanism assumes the latter position, it is in the so-called dead center position, which causes the mechanism to be brought into such a position at which the forces acting on the mechanism are unable to move it. When the pedal 76 is brought into the disengaging position under the action of the brake, it is held in this position.
So that the coupling is possible, a spring 686 is arranged on the two links of the chain, the tension of which is sufficient to move the two links and bring them back into the angular position at which the system is again free. An electromagnet 687 counteracts the spring 686 in order to neutralize its effect as long as the electromagnet is supplied with current through the contact 24d of the clutch switch 21b.
The operation of the device described is as follows: When the clutch switch is in the position that indicates the need to disengage, it supplies the contact 24 d with current, which supplies the current simultaneously to the brake 62, the system consisting of nut and screw 64-65 actuated, and sent to the electromagnet 687 to secure the extended position of the chain links 683, 684. The system consisting of screw and nut performs the disengagement so that the two chain links are brought into the extended position, which represents the dead center for the chain links. The chain links remain in this position, since the electromagnet 687 cancels the action of the spring 686, which would otherwise bring the chain links out of the extended position.
When the switch calls for coupling, it interrupts the circuit at contact 24 d.
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is largely unscrewed from the screw in the position shown in order to allow the clutch pedal 76 to move into its clutch position under the action of the clutch spring 3. In doing so, the mother had to overcome the resistance of the spring 230, which constantly strives to bring the system back into the disengaged position. The extension lever system of FIG. 19 is identical to the extension lever system of FIGS. 17 and 18; however, it blocks the clutch system in the engaged position.
The blocking position is taken by the extension lever system under the action of the spring 686, which holds the chain links 683, 684 forming the extension lever system in the extended position.
When the clutch is to be released, the electromagnet 687 is energized. It removes the force of the spring and the extended position of the two chain links. The return spring 233 can immediately return the entire system to the disengaged position, u. at any desired speed, as the screw threads of the screw bolt and the nut are not self-locking.
The characteristic feature of the mechanism described is that it effects an immediate disengagement, while the engagement depends on the speed of rotation of the screw 64. If the speed of the engagement process is to be regulated at the driver's discretion, a device with the following properties can be arranged parallel to the rod 68, which acts on the disengagement pedal 76 (see FIG. 19). In one sense, said device can be moved without noticeable resistance, but if it is left to its own devices, it only returns to its starting position after a certain time. Said device comprises, for example, a cylinder 231 in which a piston 232 can move.
A spring 238 tends to return the piston to the position shown in FIG. A calibrated small hole 239 is drilled in the bottom of the cylinder, which can be more or less closed by a needle 234. The needle can be moved by the driver using a remote control 235. Furthermore, there is an opening 236 in the cylinder base, which is usually through a check valve, which z. B. consists of a ball 237 is closed. The check valve is arranged to allow air to enter the cylinder, but not to allow it to exit.
When the piston 232 is moved to the left in FIG. 19, the air can enter the cylinder through the valve 237 without the mechanism offering any noticeable resistance. When the piston is then released, it seeks to return to its original position under the action of the spring 238. This movement can only be very slow; because the valve 237 closes and the piston is forced to compress the air in front of it, which the small, calibrated and controllable opening 239 only allows slowly to escape. If one regulates the cross section of the opening 239 in a suitable manner with reference to the force of the spring 238, one can determine exactly the time which the piston 232 needs to return to its starting position.
In order to regulate the time of the coupling process by means of one of the above-mentioned apparatuses, for example with the piston apparatus described above, the piston rod 232 is connected to the linkage 68 of the pedal 76 by a connecting device which is only effective in one direction, u. between that direction in which the piston 232 does not offer any resistance. For this purpose, a further rod 68 a is connected to the rod 68, which takes part in the movement of the rod 68 and has an attachment 240 which is able to carry the piston rod 243 with it. The entrainment does not take place directly, however, but a rocking lever 241, which is articulated on the rod 243, is switched on between the shoulder and the rod 243 of the piston 232.
One side of the rocking lever 241 can lie against a shoulder 242 which is carried by the rod 243. The piston rod also carries a contact 245 on an angle arm 244 with which another contact 246 on the lever 241 can come into contact when the lower end of the lever 241 is released from the lug 242 under the pressure of a spring 247. The contact 246 is connected to the electrical power source, while the contact 245 is connected to the contact 24 d.
The mode of operation is as follows: During the disengagement stroke of the pedal 76, the extension 240 pulls the lever 241 and places the latter against the extension 242 by simultaneously opening the contacts 245, 246 and taking the piston 232 with it. If a coupling is now to take place, there are two possibilities: Either the mechanism that actuates the pedal 76 moves more slowly than the piston 232 would do if it were not connected to the mechanism mentioned. Then the rocker arm 241, which carries the contact 246, remains clamped between the stops 240 and 242, and the contacts 245 and 246 remain apart, so that the already described mode of operation is not changed, or the mechanism that actuates the pedal 76, tends to move faster than piston 232.
Then the stop 240 moves away from the stop 242, and the lever 241 can swing out under the action of the spring 247 and the contacts 245, 246 close. These then supply the contact 24 d so that it stops the engagement of the clutch 3 and continues the disengagement. Only when the rod of the piston 232 strikes the rod 68a again can the coupling take place, since the lever 241 is then again clamped between the stops 240 and 241 and the contact 245, 246 is interrupted.
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In this way, the progressiveness of the clutch engagement can be regulated very precisely by simply regulating the outlet opening 239 provided in the cylinder 231.
The previously described devices consisting of screw and nut have always been provided with threads that were not self-locking. However, the invention can also be carried out with self-locking (non-reversible) threads. In the latter case, it is necessary not only to be able to slow down one of the two elements consisting of screw and nut which is to be axially displaced with respect to the other, non-displaceable element, but also to be able to slow down displacements in both directions bring about, the first-mentioned element can also accelerate. Such a mechanism is shown in FIG
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could be.
According to FIG. 20, the shaft 66, which carries the screw 64, is firmly connected to a central wheel 250 of a differential 251. The differential is shown in FIG. H. with bevel gears, shown. The shaft 66 carries a brake disk 262. The brake acts at all points on the brake disk and is designed similarly to the brake shown in FIGS. 15 and 16. A band 261 is wound on the brake disc, which band can come into effect with the aid of an electromagnet 260 in the manner described above. A second brake disk 362 with the brake band 361 is fastened in the same way on the second central wheel 259 of the differential. An electromagnet 360 is used to actuate the brake band 361.
The frame 257 of the differential 251, which carries the planetary gears, is of the vehicle engine in any way, for. B. by means of a belt or
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in such a way that the axial movement of the nut is not hindered.
In the embodiment described, the clutch shift lever 21b can come into contact with two contacts which are arranged on both sides thereof. One contact 24 d is used, for example, to disengage clutch 3, while the other contact 24 s is used to engage clutch 3. The two contacts connect the electromagnets 260 and 360 to a power source, and these magnets act on the flexible bands 261 and 361 of the two brakes.
The mode of operation is as follows: If the clutch shift lever 21 b has no contact with either of the two contacts 24 d and 24 s, the screw 64 and nut 65 rotate? not against each other, since they are both driven at the same speed. As a result, there is also no axial movement. The pedal 76 remains in the position it is currently in and in which it is held due to the irreversibility of the turns of the screw 64. If now the clutch holder 21 b changes into the clutch engagement position, it sends a current via the contact 24 s to the electromagnet 360, which actuates the brake 361. The brake 361 is connected to the central wheel 259, which does not carry the screw 64. The central wheel 259 is slowed down as a result.
As is well known, in a differential of the type described, each slowing down of one central wheel results in an acceleration of the other. The screw 64 is therefore caused to move in its
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the 1 '. lotor speed turns. The consequence of this is a rotation of the nut against the screw and an axial movement of both parts against each other, u. between, in the present case, the nut 65 moves.
If the direction of the screw 64 and the direction of pull of the rod 68 are selected accordingly, the pedal 76 of the clutch 3 is moved in the sense of an engagement.
If, on the other hand, the switching lever 21b closes the contact 24d, it brakes the screw 64 by means of the electromagnet 260 and the brake 261, which is consequently slowed down while the nut 6J continues to be driven at the speed of the motor. The consequence of this is a movement of the nut opposite to the case described above, so that the coupling 3 is disengaged.
It goes without saying that with the device described, all the precautionary measures already explained can be taken to limit the stroke of the individual parts.
It should be noted that the clutch pedal 76 has been shown in Figures 13-20 for convenience of description only since the connection between this pedal and the clutch mechanism itself is well known. However, this pedal is completely unnecessary and can be omitted or, better still, a lever is provided instead, the handle part of which is removable so that it can be kept in the toolbox for safety, just as you can with the crank to start the engine does.
The speed actuator is used to make the decisions of the speed switching element. Fig. 11 shows in detail an embodiment of the speed actuator, with the help of which it is possible to rotate the plate 19 (Fig. 1) with its cams 20 a and 20 b, in order to operate the internal organs of the gearbox and the bring about different speed attitudes.
As has already been explained above, the speed shift lever 21 a can assume three characteristic positions, u. between a middle or neutral position, furthermore a position, lei
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that the lever 21 a touches the contact 23 m, so that the servo motor 22 and the plate 19 are moved in a sense corresponding to the increase in speeds, and finally a position in which the lever 21 a touches the contact 23 d. The latter causes the electric motor 22 and the plate 19 to rotate in such a way that a decrease in the speeds is obtained. It has also been shown that the plate 19 can assume six characteristic positions (reverse gear, standstill and four speed levels in forward gear).
In order to pass from one switching position to the other, the plate 19 must rotate by a sixth of a full turn.
The electric servomotor expediently comprises two inductors which are connected in series with the armature. One inductor is fed by terminal m2 (Fig. 11) and causes the motor to rotate in one direction of rotation when the current is sent to this terminal through the lever 21a connected to the battery 58 and the contact 23 m. The other inductor, which is fed by the terminal d2, causes the motor to rotate in the opposite direction when the current is fed to this second inductor through the lever 21 a and the contact 23 d.
In Fig. 11 the details of said embodiment are shown. The worm 23 driven by the servomotor meshes with a worm wheel 79. This is keyed onto a hollow shaft 80 which runs freely on shaft 81. The shaft 81 carries the control disk 19 and a switching disk 98. A sleeve 83 which has a cam-like groove 84 is fastened to the hollow shaft 80 with a long wedge. A fixed finger 85 engages this groove such that the sleeve 83, when rotated, slides along the hollow shaft 80. As a result of this sliding movement, a pin 86 arranged on one end face of the sleeve penetrates one of the six recesses 87 which are provided in a part 88. The latter part is keyed onto the main shaft 81 in order to set it in rotation by one sixth of a total revolution.
After this rotary movement has been carried out, the finger 85 brings about the return of the sleeve 83, so that the connection is interrupted and the control shaft 81 is held precisely in its new characteristic position, regardless of the stopping of the servomotor 22.
FIG. 11 also shows the safety means which the driver can use if the automatic control of the change-speed gearbox works incorrectly. These securing means comprise a hand lever 89, which is expediently removable so that it can be placed in the tool box. The hand lever 89 is connected to a shaft 90, which can swing in its bearings and slide in its axial direction. The shaft 90 carries an arm 91 which terminates in at least one finger 92. This finger has the shape of a tooth which, when the shaft 90 moves, can act on the teeth of a toothed wheel 93, the latter being keyed onto the control shaft 81.
The number of teeth and the amplitude of the oscillating movement of the arm 91 are selected such that with a complete oscillating movement of the lever 89 a rotation of the wheel 93 and the shaft 81 by one sixth of a total revolution is obtained. If you want to let the shaft 81 return to its starting position, only the lever 89 needs to be made to pivot in the opposite direction.If, on the other hand, you want to divide the shaft 81 by another sixth of a turn in the same direction, you shift the shaft 90 by one Length so that the tooth 92 comes out of the area of the teeth of the wheel 93. The lever 89 can now easily be returned to its starting position.
The shaft 90 is now allowed to slide back into its starting position, so that when the lever 89 swings again, the shaft 81 is rotated by a further sixth of its revolution.
It is expedient to provide indicators which determine the size of the sliding movement of the shaft 90 in one sense or the other. For example, a pin 94 is provided at the lower end of the lever 89 which can lie against a vertical plate 95 either from one side or the other, by moving around this plate in the extreme positions of the lever 89.
Thanks to the intermittent control (by the servo motor or by the lever 89), the main shaft 81 is only driven by a certain angle in each direction of rotation. In the case described, this angle is 600.
Even if the control of the clutch and the gearbox can be made completely automatic, so, a maneuver is still entirely dependent on the decision of the driver, u. between it is the maneuver by which one drives the vehicle forward and stops it
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made as simple as possible. The mentioned maneuver is limited to the adjustment of a. Handle 96 or a similar orgap. This handle 96 is connected to the battery 58 via an ordinary main breaker 97, for example. On the other hand, the handle with a
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to operate the change gear ... The switching device 98 is shown in the drawing as a pulley; however, it can of course also have any other shape.
The power distributor, the details of which are shown in Fig. 1, is keyed on the control shaft 81 and isolated from the same. The switching disk has conductive and isolated zones. Across from
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the switching disk are fixed brushes, the number of which is six, for example, arranged u. between, for example, in a line. The brush d1 is connected to the terminal d2 of the servomotor, which connects the inductor which sets the motor 22 in rotation in the sense of a decrease in speed. The brush rn1 is connected to the terminal m2 of the motor 22 in order to drive it in the sense of increasing the speeds. The brush p1 is connected to the contact pm of the handle 96.
The brush ar1 is connected to the contact ar. The brushes am and ad are with the
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is connected to the contact av of the handle 96.
When the handle 96 is brought into contact with the contact ar, the lever 21 a is not switched into the circuit, but the current is sent directly to the brush ar1. If the control shaft 81 is already in the position of reverse gear, the feed current of the motor 22 is interrupted due to the shape of the central, conductive part 98. The shaft 81 thus remains in its position.
If, on the other hand, the shaft 81 is not in the reverse gear position, the current flows through the contact ar, the brush art, the conductive part 981, the brush d1 and the terminal d2 of the motor 22. This latter then rotates in the direction of falling Speeds up to the moment at which the
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emotional. The circuit is interrupted between these brushes when the plate 98 has reached its dead center (FIG. 1).
When the plate 98 is in any of its characteristic forward travel positions, the establishment of contact between the handle 96 and the contact pm causes the current to flow through the brush pl, the conductive part and the brush de so that the motor 22 over the terminal d2 (falling of the
Speeds) is supplied with power until the plate 98 has reached the dead center position (Fig. 1).
When the handle 96 is brought into contact with the contact av, the current flows to the lever 21 a, and this leads, depending on the needs, the current either to the contact 23 m for an increase in speeds or the contact 23 d for a Falling speeds too. When the contact; 23 m is closed, the current flows through the brush am, the conductive part 982, the brush mI and the terminal dz. When the contact 23 d is closed, the current flows through the
Brush ad, the conductive part 981, the brush di and the terminal d2. If the lever 21 a remains between the two terminals 23 Mt and 23 d, the circuits are interrupted at this point.
The automatic function therefore proceeds normally, both in the area of the increase in speeds from the dead center position (holding position) to the fourth speed level, which is the highest, and vice versa when the speeds decrease.
At the fourth speed level, the brush mI is in the vicinity of an insulating part 983, which automatically interrupts the circuit of the motor when the plate 98 tends to exceed this position in an increasing sense. Likewise, the circuit is made by an insulating
Part 984 automatically interrupted when the plate 98 is moving forward, i. H. so, during the
Handle 96 with contact a; ; is connected, has the tendency to fall below the dead center position in the sense of falling speeds. The distribution of the current thus corresponds to the intended automatic function and only requires the driver to operate the handle 96.
It should be noted that the use of a clutch actuation device 57, which has a reciprocating motion, makes it possible to omit the rotating servomotor, which is provided for the switching of the speeds, and to use the clutch actuation device 57 at the same time also to actuate the gearbox. Such a device is shown in FIG.
The clutch actuation device is, for example, analogous to that shown in FIG. 19, without the device by which the engagement of the clutch is gradually established.
For the application of a servomotor with reciprocating motion, it does not matter what type of energy is operating the servomotor, whether it be mechanical energy, a pressurized gas or a hydraulic fluid that acts against a space in which a negative pressure, e.g. B. the underpressure of the motor prevails, etc. The possibility of movement of the actuating lever 69 of the clutch is increased somewhat in this case. If a-b the for the actuation of the
Clutch is necessary stroke, the lever 69 or another lever operated by the drive mechanism 57 should be able to make an additional stroke b-c under the action of the latter. When the lever 69 has reached the point b, it meets a second lever 78 which has a plate 200 along a
Guide 201 can be set in a translational movement.
The guide 201 in turn can swing about a fixed point 202. The clutch lever 69 or another lever connected to it drives the plate 200 during the distance b-c. A return spring 203 is used for the return movement
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Lever 78 places against a stop 204. The axis of symmetry of the plate 200 moves near the axis of the shaft 81 which effects the speed shift. The shaft 81 is provided with two ratchet wheels 205 and 206, the teeth of which have opposite inclinations. Two pawls 206 and 205 d are arranged on the plate 200 and in certain cases are able to come into engagement with the teeth of the wheels 205 and 206.
The wheels 205 and 206 each have six teeth. The plate 19 is driven by one sixth of a full revolution in the sense of increasing speeds when the pawl 206 m comes into engagement with the wheel 206. On the other hand, when the pawl 205d comes into engagement with the wheel 205, the disk is driven in the sense of falling speeds. However, when the guide 201 is in its middle position, in which it is held by the springs 207, none of the pawls 206 m and 205 d, which are retained by a corresponding stop, can come into engagement with the corresponding ratchet wheel.
However, if the guide 201 inclines in one sense, one of the pawls, for example the pawl 206 m, can reach the associated ratchet wheel without the other pawl 205 d being able to take effect, since it is even more of the wheel opposite which it is located is removed.
If the inclination is opposite, the pawl 205 d becomes effective, while 206 m remains ineffective.
The inclinations of the guide 201 are brought about by the pulling action of one of the two electromagnetic coils 208 and 208 d, into which an armature dips. The two coils are connected by electrical lines to the terminals 23 mund 2. 3 d of the speed switch 21 a.
The guide 201 is also connected to a power distributor 21c, which can come into contact with contacts 24e and 24f. Both contacts are in electrical connection with the contact 24d, which brings about the reciprocating movement of the clutch servomotor in the manner already described earlier.
The mode of operation of the device described is as follows: When the coupling and disengaging switches move into the position in which the coupling mechanism is to be switched off, they supply the contact 24d with current, as has already been explained, which in turn now the clutch actuator 57 sets in function. The operation now proceeds in the manner already described above, in that the plate 200 is set in motion on its guide 201. However, this has no effect on the switching of the speeds, since the guide 201 is held in its central position, and as a result the pawls 206 m and 205 d cannot have any influence on the ratchet wheels and thus on the shaft 81.
If now the speed switch arrives in that position which corresponds to a switching of the speeds, it closes the electrical circuit by means of its lever 21 a via one of its contacts, for example via the contact 23 m. As a result, the moving coil 208 m is supplied with current and causes the guide 201 to oscillate. The consequence of this is that the pawl 206 m comes into an active position with respect to the ratchet wheel 206. The oscillating movement of the guide 201 closes the contact 24 t, which supplies the contact 24 d with power, so that the clutch actuator 57 is now set in motion. The latter first switches off the clutch during the movement of the lever 69 along the distance a-b.
Then it drives the plate 200 during the path b-c by sliding it on its guide 201. The pawl 206 m actuates the ratchet 206 and rotates it one sixth of a full revolution. At the same time, the shaft 81 is taken along. At the end of the stroke, the current at the distributor 24 t is interrupted again, so that the clutch actuator can return to its starting position and the clutch mechanism can engage again for the new switching stage, which was switched on by rotating the shaft 81 by 600 . In this way, only the clutch actuator can operate the clutch and the gearbox at the same time.
FIG. 21 is supplemented by further devices, which are described in detail in the preceding figures, so that the entirety of FIG. 21 represents a second embodiment of the invention. Efforts have been made to make the scale of the individual mechanisms in this figure as small as possible in order to get a true picture of their space requirements. It should be noted, however, that for most mechanisms the space required in the drawing is significantly greater than the real space required. Other devices have been omitted from FIG. 21, as they are unnecessary for understanding, such as e.g.
B. the device (handle 96 of FIG. 1) serving to switch on the dead center (stop position), the forward drive and the reverse drive, as well as the device (handle 56 of FIG. 1) with the aid of which the operation of the entirety of the switches can be changed is. In contrast, FIG. 21 shows an overall switch A analogous to that shown in FIGS. 4-10, a clutch actuation device B analogous to that shown in FIG. 19, a control device C for the freewheel analogous to that shown in FIG. 1 and a connection D. between the accelerator pedal 48 and the overall switch A. As regards the speed actuator E, this has just been described last.
The invention also includes a device with the aid of which the brakes are applied when the vehicle tries to take a direction of travel that is opposite to the direction of travel determined by the driver by operating the handle 96.
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sense is. For this purpose, according to FIG. 1, two freewheeling wheels 991 and 992 are arranged on the driven shaft 5, which act in opposite directions, i. H. the one freewheel is connected to the shaft 5 only when it rotates in one direction and the other freewheel is connected to the shaft 5 when it rotates in the other direction. It should be noted here that the corresponding device is not shown in FIG. 21, although it is also present in the embodiment of the invention illustrated in FIG. 21.
A toothed or dog clutch 1001 or 1012 works together with each of these freewheel wheels.
The teeth can have right-angled flanks on both sides, as shown in the figure, or the flanks running at right angles on both sides can also be preceded by a beveled profile in order to facilitate engagement. The movable part of the claw couplings is arranged on a sleeve 101 which is connected to the driven shaft 5 by a long key, so that the part 101 on the driven shaft under the action of a fork which is connected to an elastically mounted rod 14 d, can slide. This said rod 14 d carries at one end a roller which protrudes into a channel 20 d (see also FIG. 11). This groove has the shape of a Noeken and is worked into the rear side of the plate 19 (or another plate) which sits on the control shaft 81.
The shape of the cam is such that the clutch in all characteristic steps of the shaft 81, which correspond to holding (dead center) and driving forward, by means of the claw
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as long as the driven shaft rotates in the sense of forward travel. If, on the other hand, the driven shaft tends to rotate in reverse for any reason, for example because of undesired reversing of the vehicle, the freewheel 991 takes a cam ss; with itself, which acts on a lever 10, 31 which actuates the brake linkage 104 in order to automatically apply the brakes.
If, on the other hand, the control plate 19 assumes the position characteristic of the reverse movement, the cam 20d brings the rod 14d to slide in such a way that it interrupts the connection 1001 and establishes the connection 1012 for the reverse movement. If in this case the vehicle
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in turn to cause the brakes to be applied. In all cases, the energy necessary to apply the brake is supplied by the disturbing force, which tends to move the vehicle in the wrong direction.
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work, these two parts are immobile with respect to each other as long as they are driven synchronously, and only have a mutual displacement as soon as the speed of one of the two parts, z.
B of the screw, will be a different speed than the other part. This relative movement is then used to actuate the brake linkage in the intended sense.
Instead of a brake control that prevents unintentional reversing when
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To prevent when the reverse drive is switched on, one can be satisfied with the first-mentioned device, which is only effective for forward travel, and possibly only when the gear is set to zero (stop position).
One can also use the locking devices described for driving forwards and backwards and design them in such a way that they both cause the brakes to be applied in the dead center position of the handle, in such a way that the vehicle is automatically immobilized in this particular driving position.
As is self-evident and can be seen from the above statements, the invention is in no way limited to the embodiments and types of application shown; rather, numerous modifications are possible without thereby affecting the scope of the invention.
PATENT CLAIMS:
1. Transmission with automatic speed ratio and automatic control of the clutch, especially for motor vehicles, the two switches for the change gear and the clutch being under the action of the same operating factor, characterized in that the counterforces that are dependent on the two switching mechanisms of a service factor, e.g. B. the number of revolutions of the motor shaft, standing actuation forces counteract, from the same power source,
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is divided into the opposing forces to be supplied to each of the switches.