DE218674C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 218674 KLASSE 20 ö. GRUPPE

Die Erfindung bezieht sich auf Kraftübertragungseinrichtungen, bei welchen eine Geschwindigkeitsänderung durch eine Veränderung des Hubes eines hin und her gehenden Kraftantriebs, der die Triebwelle antreibt, erzielt wird. Die Erfindung umfaßt auch Vorrichtungen, um die Antriebswelle mit einer . höheren Geschwindigkeit als wie durch den schwingenden Antrieb selbst zu drehen, wobei to der letztere beim Anlassen oder bei großer Belastung und geringerer Geschwindigkeit benutzt wird und erstere bei hohen Geschwindigkeiten und nach dem Anlassen oder mitten auf der Fahrt oder bei geringer Belastung benutzt wird.

Durch die Erfindung wird eine Verbesserung

der Reibungs- und Abnutzungsverhältnisse des schwingenden Antriebs und der Einrichtung, die Hauptwelle nach beiden Richtungen hin zu drehen, angestrebt.

Die Ausführung gemäß der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung, um den Hub des schwingenden Antriebs einzustellen, wodurch die Regulierungsvorrichtung im weitesten Umfang, .25 nämlich von Null bis zu einem maximalen Hub für die größte Geschwindigkeit eingestellt, werden kann. Ferner gibt die Erfindung noch Vorrichtungen an, um die Regelungsvorrichtungen durch mechanische Kräfte einzustellen und die Welle durch Reibung anstatt durch den schwingenden Antrieb zu drehen, wodurch gleichfalls eine große Reihe von Geschwindigkeiten eingestellt werden kann.

In dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung ist Fig. ι ein Seitenaufriß der Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Ansicht von oben, Fig. 3 ein Seitenaufriß einer Einheit der schwingenden Reguliervorrichtung für einen kurzen Hub, Fig. 4 für einen langen Hub, Fig. 5 ein Schaubild eines Greifkeils, Fig. 6 eine Draufsicht der Kettenverbindurig der drei Einheiten des schwingenden Antriebs, Fig. 7 eine Draufsicht der Regelungsvorrichtung der Reibscheibe, Fig. 8 ein Seitenaufriß des schwingenden Antriebs, Fig. 9 ein Schnitt nach Linie x⁹-x⁹ der Fig. 10, Fig. 10 ein Schnitt nach Linie x^lo-x¹⁰ der Fig. 9, Fig. 11 eine Draufsicht des mechanischen Antriebs zur Regelung des Hubes, Fig. 12 eine Endansicht des Schneckengetriebes nach Fig. 11, Fig. 13 ein Schnitt nach Linie x¹³-x^³ nach Fig. 14 und Fig. 14 ein Schnitt nach Linie λ;¹⁴-«¹⁴ der Fig. 2 im vergrößerten Maßstab.

Der schwingende Antrieb besteht aus drei gesonderten Antriebsscheiben, von denen jede, wie in Fig. 8, 9 und 10 dargestellt, eine auf der , Antriebswelle 2 festsitzende Scheibe 1 mit V-förmiger Nut 3 auf dem Umfang besitzt. Die Scheibe 1 besitzt auf jeder Seite Ansätze, auf welchen zwei Schwingplatten lose angeordnet sind, welche miteinander durch Niete 6 verbunden sind. Eine Reihe von Wellen 7 ragt durch die beiden Schwingplatten 4 und 5 hindurch, und zwar ist der mittlere Teil einer jeden Welle viereckig, wie in Fig. 9 dargestellt. Einstellbar an dem viereckigen Teil jeder Welle 7 ist ein Greif keil 8 befestigt (Fig. 5), dessen keilförmiger Teil in der Nut 3 der Scheibe 1 liegt, und der an der Welle 7 durch einen Bolzen 9 abnehmbar befestigt ist; der Kopf dieses. BoI-

zens ragt über die Kante der Welle 7. hinaus, so daß durch Entfernung des Bolzens irgendeines Keiles dieser herausgezogen und leicht ersetzt werden kann, ohne daß irgendwelche anderen Teile entfernt zu werden brauchen. An dem einen Ende jeder Welle 7 sitzt ein Block 10, gegen dessen Innenfläche ein unter dem Einfluß einer Feder stehender Zapfen 11 gepreßt wird, der in einem beweglichen Ring 12 radial gleiten kann, der seinerseits an der Schwingplatte 5 durch einen Ringflansch 13 drehbar befestigt ist. Wenn der bewegliche Ring 12 in der Stellung nach Fig. 8 liegt, ruht jeder Stift 11 an der einen Seite der zugehörigen Welle 7 und drückt gegen den entsprechenden schrägen Block 10 und hält dadurch den Keil 8 geneigt, so daß dessen eine Kante fast radial zu der Scheibe 1 liegt. (Fig. 9). Die Seitenflächen der Keile 8 sind hierbei in Berührung mit der Nut 3. Wenn der bewegliche Ring 12 in seine mittlere Stellung bewegt ist, so steht jeder Stift 11 direkt mitten unter einer der Wellen 7 und hält den zugehörigen Block 10 in einer mittleren Lage,, so daß die Keile 8 dann gleichfalls in einer mittleren Lage gehalten werden und ihre keilförmigen Teile außer Berührung mit der Nut 3 gebracht sind, Wenn der bewegliche Ring in die entgegengesetzte Lage, als in Fig. 8, dargestellt, gebracht ist, wird auch jeder Block 10 in die entgegengesetzte Richtung geneigt, und die Keile 8 gelangen alle mit den entgegengesetzten Seiten in Berührung mit der Nut 3, wie in Fig. 9 mit gestrichelten Linien dargestellt. Der bewegliche Ring 12 wird in eine dieser drei Lagen durch eine Schnecke 14 in Verbindung mit einem gezahnten Arm 15 eingestellt (Fig. 1).

Der Keil 8 ist zwischen seiner Welle .7 und der Nut 3 kürzer als der Zwischenraum zwischen der Welle und der Nut, so daß er diese nicht berührt, wenn er sich in der mittleren Lage befindet. Wenn der Keil nach einer der beiden Seiten geneigt ist, kann er über diese schräge Stellung hinaus nicht bewegt werden, weil der Abstand zwischen der Mitte der Welle 7 und jeder Ecke, des Keiles größer ist als der Abstand zwischen der Mitte der Welle 7 und dem nächsten Punkt der Nut. Dieser Unterschied ist jedoch nur gering und veranlaßt, daß der Keil in innigere Berührung mit der Nut durch die Reibung hineingezogen wird, als es durch den bloßen Druck der Stifte 11 der Fall sein würde.

Wenn die Schwingplatten 4. und 5 hin und her bewegt werden, bewegen sich die Keile 8 rückwärts und heraus aus der Nut 3 und erfassen die Nut während der Bewegung in der einen Richtung und treiben dadurch die Scheibe 1 in dieser Richtung an, während bei der Rückwärtsbewegung die Keile die Nut nicht ergreifen, sondern frei schwingen und die Bewegungsrichtung der Scheibe 1 nicht umkehren. Die Drehrichtung der Scheibe 1 hängt also von der Stellung ab, in welche die schrägen Blöcke 10 gehoben sind. Wenn diese sich dagegen in der mittleren Lage befinden, berühren die Keile die Nut 3 überhaupt nicht und obgleich die Schwingplatten 4 und 5 sich dauernd hin und her bewegen, bleibt die Scheibe 1 doch stehen.

Um eine praktisch gleichförmige Bewegung der Welle 2 zu erzielen, werden drei schwingende Antriebe verwendet, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt. Jeder derselben besitzt einen Stift 16 (Fig. 3 und 4), an welchen eine Stange 17 angelenkt ist, die an ihrem anderen Ende mit dem unteren Teil einer Verbindungsstange 18, die von einer Kurbelwelle 19 aus bewegt wird, in Verbindung steht. An jeder Stange 17 sind bei 20 ein Paar Zwischenstangen 21 angelenkt, welche bei 22 an einem Schwingrahmen 23 drehbar befestigt sind; dieser Rahmen ist an einer Welle 24 befestigt. Der Rahmen 23 ist während der Bewegung der Stangen fest, da er nur für die Regelung des Hubes derselben benutzt wird. Wenn die Kurbelwelle 19 sich dreht, erteilt sie dem Ende der Stange 17 eine Schwingbewegung, wie in Fig. 3 dargestellt, wo die ausgezogenen und die punktierten Striche zwei Endstellungen der Stange 17 darstellen. Bei ihrer Bewegung bewegt sich ihr Außenende in einem Kreisbogen, dessen Mittelpunkt der Zapfen 22 ist, und zwar vermittels der Stangen 21. Auf diese Weise wird eine zusammengesetzte Bewegung der Stange 17 erzielt, deren Längsbewegung die Hin- und Herbewegung des schwingenden Antriebs erzeugt. Der Hub der Kurbelwelle 19 ist stets derselbe und daher auch das Schwingen des Außenendes der Stange 17, während die Längsbewegung der Stange durch Heben des Zapfens 22 durch Bewegung des schwingbaren Rahmens 23 geregelt wird. Je weiter dieser Zapfen von einer geraden Linie zwischen den beiden Enden der Stange 17 entfernt wird, um so größer ist die Längsbewegung dieser Stange. Dies ergibt sich aus einem Vergleich der Fig. 3 und 4, wobei in letzterer Figur die ausgezogenen und die gestrichelten Linien wieder die beiden Endstellungen andeuten. ' ■

Alle drei Sätze der Zwischenglieder .21 sind an dem Schwingrahmen 23 angehängt, so daß beim Einstellen des letzteren alle drei gleichmäßig in bezug auf ihren Hub eingestellt werden und sie daher gleichmäßig arbeiten. Der Schwingrahmen 23 wird durch Kraftantrieb vermittels einer Zahnstange 25 eingestellt, welche bei 26 an dem Schwingrahmen angelenkt ist (Fig. ι und 11). Die - Zahnstange ragt nach oben durch eine Platte 27 hindurch und steht mit einem Zahnrad auf der Welle 29 in Eingriff, auf welcher auch ein Schneckenrad 30

sitzt, welches durch eine Schnecke 31 auf der Welle 32 gedreht wird. Die Welle 32 trägt fest eine Scheibe 33 und dreht sich nach einer oder anderen Richtung, je nachdem diese Scheibe mit einer der Scheiben 34 oder 35 in Berührung kommt, welche sich auf der Welle 36 drehen, auf der sie mittels der Muffe 37 verschiebbar angeordnet sind. Die Scheiben 34 und 35 werden durch einen Gabelhebel 38 gehoben, weleher in einen Einschnitt des Halses 39 eingreift, wobei der Hebel 38 um den Punkt 40 sich dreht. In der Platte 27 kann ein Block 41 gleiten, der bei 42 durch ein kurzes Gelenk 43 mit dem Ende des Hebels 38 verbunden ist. Eine Stange 44 ist gleichfalls bei 42 mit dem Hebel 38 und dem Gelenk 43 verbunden, und ihr anderes Ende führt zu einem kurzen Arm 45, der von einem angezapften Handhebel 46 herausragt. Wenn dieser Hebel in der Stellung nach Fig. 11 ■ sich befindet, stößt der Block 41 nicht gegen die Zahnstange 25, und letztere kann frei gleiten, um das Zahnrad 28 zu drehen, und gleichzeitig hält der Hebel 38 die Scheibe 34 in Berührung mit der Scheibe 33, so daß, sobald die Welle 36 sich dreht, die Zahnstange 25 nach der einen Richtung bewegt wird, um die Stellung der Schwingstange 27 zu regeln. Durch Bewegung des Handgriffs 46 in die mittlere Lage werden Stange 43 und Hebel 38 in Linie miteinander bewegt und arbeiten wie ein Knie-. hebel, so daß sie den Block 41 gegen die Zahnstange 25 pressen und letztere in innige Berührung mit dem Trieb 28 bewegen und so verhindern, daß die Zahnstange zufällig sich aufwärts oder abwärts bewegt oder klappert. Gleichzeitig sind die Scheiben 34 und 35 in mittlerer Lage und keine berührt die Scheibe 33. Durch Bewegung des Handhebels 46 nach der entgegengesetzten Richtung von der Mitte aus werden der Hebel 38 und die Stange 43 in .die . gestrichelt gezeichnete Lage (Fig. 11). gebracht, geben dadurch die Zahnstange frei und bringen die Scheibe 35 in Berührung mit der Scheibe 33 und veranlassen so, daß die Welle 32 sich in der anderen Richtung dreht, stellen die Zahnstange 25 ein und schwingen entsprechend den Rahmen 27; der Zweck des Druckblocks 41 ist der, die Zahnstange 25 am Klappern zu hindern und sie zusammen mit dem Trieb 28 und den anliegenden Teilen an einer Bewegung zu hindern, während die beiden Scheiben 34 und 35 mit der Scheibe 33 nicht in Berührung stehen. Auf diese Weise wird der Schwingrahmen 27 nach seiner Einstellung in dieser Lage durch den Druckblock 41 festgehalten, der die Stange ² 5 g^eg^en Längsbewegungen nach beiden Richtungen sichert.

Die Welle 36 wird von einem Riemen 47 angetrieben, der über eine Scheibe 48 auf der Welle 36 und über eine Scheibe 49 auf der Kurbelwelle 19 läuft; letztere wird von einer Kette 50 von der Welle 51 des Motors 52 aus angetrieben. Es sei hervorgehoben, daß die Welle 48 durch Riemen und die Welle .32 durch Reibung angetrieben wird, wodurch in der Reihe der Antriebsvorrichtungen zwei Möglichkeiten zur Einstellung des Schwingrahmens gegeben sind, so daß bei der Einstellung des letzteren, falls der Arbeiter ihn zu weit zu bewegen versuchen sollte, entweder der Riemen 47 gleitet oder auch die Scheibe 33 ohne Schaden zu nehmen gleitet.

Die Schnecken 14, welche die Stellung der beweglichen Ringe 12 zum Anlassen, Stillsetzen oder Umkehren der schwingenden Antriebe regeln, werden gleichzeitig eingestellt, da die Welle 53 einer jeden Schnecke 14 durch ein. Universalgelenk 54 mit einer rechteckigen Welle 55 verbunden ist, wie in Fig. 1 dargestellt; jede rechtwinklige Welle 55 ragt nach oben durch ein Kettenrad 56 (Fig. 6). Eine Kette 57 verbindet die drei Kettenräder, von denen eins durch einen Hebel 58 gedreht werden kann, so daß dann alle drei Kettenräder gleichmäßig sich drehen Und alle drei Schnecken 14 gleichfalls um den gleichen Betrag sich drehen.

Die beschriebene Vorrichtung wird zum Anlassen besonders bei schwerer Belastung oder bei Steigungen usw. benutzt, aber nicht für große Geschwindigkeiten, wobei der Reibungsantrieb nach den Fig. 1, 2, 6, 7, 13 und 14 in Tätigkeit kommt, zu dem auch eine Scheibe 59 auf der Welle 2 gehört. Auf der Motorwelle 51 sitzt eine Treibscheibe 60 und die Scheiben 61 und 62. Die Führungen 63 laufen von Welle 51 nach Welle 2 und werden durch Muffen 64 getragen, in welchen die Wellen sich frei drehen können. Auf den Führungen 63 gleitet ein Rahmen 65, der aus den Querstangen 66 und 67 besteht, die miteinander durch die Stangen 68 verbunden sind. Die dazwischen liegenden Antriebswellen 69 ruhen in den Lagern 70, die auf Führungen 71 seitlich gleiten können und bei 72 an .Arme 73 angelenkt sind, welche bei 74 an den feststehenden Führungen 71 drehbar angeordnet sind. Der eine Ann 73 trägt einen verlängerten Schlitz75, und eine Welle.76 tritt, durch den Schlitz 75 hindurch und besitzt ein Exzenter 77, welches in den unteren Arm 73 eingreift (Fig. 14), so daß die Welle 76 beim Drehen die Arme 73 durch das Exzenter 77 ' an-ihrem Verbindungspunkt leicht spreizt, während welcher Bewegung die Welle 76 gleichfalls an einer kleinen seitlichen Bewegung teilnimmt. Jede Welle 69 hat ein Reibrad 78 an dem einen Ende und ein Reibrad 79 an dem anderen. Das erstere kann mit den beiden Seiten der Reibscheibe 59 durch Einstellen der damit in Verbindung stehenden Welle 76 in Eingriff gebracht werden, da die Welle 76 für diesen Zweck mit einem Handgriff 80 versehen ist, welcher gewöhnlich in der Stellung gelassen wird, wq

die Räder 78 beide die Scheibe 59 berühren. Die Räder 79 werden mit den entgegengesetzten Seiten der Scheibe 60 oder mit den Flächen der Scheiben 61 und 62 durch entsprechende Einstellung der Welle in Verbindung gebracht, um die Arme 73 zu neigen und die Lager 70 zu verschieben. Wenn die Räder 79 mit der Scheibe 60 in Verbindung stehen, dreht sich die Welle 2 vorwärts, wobei die Motorwelle 51 sich im Sinne des Uhrzeigers dreht; stehen dagegen die Räder 79 in Berührung mit den Scheiben 61 und 62, so wird die Welle 2 umgekehrt angetrieben. Wenn dagegen die Räder 79 in einer mittleren Lage außer Berührung mit den Scheiben 60, 61 und 62 sich befinden, wird auf die Welle 2 keine Kraft übertragen. Die vordere Welle 76 wird durch eine Kurbel 81 einer Welle 82 eingestellt, wobei letztere durch einen Träger 83 auf der einen Seite des Rahmens 84 lose hindurchgeht (Fig. 1), und das untere Ende der Welle 82 durch ein Universalgelenk 85 mit der vorderen Welle 76 in Verbindung steht.

Der Rahmen 65 kann nach beiden Richtungen längs der Führungen 63 bewegt werden, um die Räder 78 und 79 zu oder von den Mitten der Wellen 2 und 51 zu bewegen und so zwischen den Wellen das Übersetzungsverhältnis ihrer Geschwindigkeit zu ändern; während der Gleitbewegung des Rahmens 65 wird das untere Ende der Welle 82 mitbewegt, da die Kupplung 85 und die losen Träger 83 dies ermöglichen, ohne die Welle 82 zu hindern. Wenn der Rahmen 65 sich in der Lage nach Fig. 2 befindet, wird der Welle 2 die geringste Geschwindigkeit erteilt, da die Räder 79 ganz nahe der Mitte der Scheibe 60 sich befinden und die Räder 78 von der Mitte der Scheibe 59 sich am weitesten entfernt haben. Wenn der Rahmen 65 sich in der entgegengesetzten äußersten Lage befindet, wird die Welle 2 mit der größten Geschwindigkeit angetrieben, während die Zwischengeschwindigkeiten durch entsprechende Lage des Rahmens zwischen diesen beiden Grenzen bedingt werden. Der.Rahmen 65 kann längs der Führungen 63 durch einen Handhebel 86 eingestellt werden, dessen ■ unteres Ende mit einer Klammer 87 in Verbindung steht (Fig. 2) und bei 88 an einen gezahnten Sektor 89 (Fig. 1) angelenkt ist. Der Handhebel 86 kann an dem Sektor durch eine Klinkenvorrichtung 90 ineiner beliebigen Lage festgestellt werden.

Falls es erwünscht ist, einmal den Hub der schwingenden Antriebe von Hand zu verändern, erreicht man dies durch Drehung des Handgriffes 91 in die punktiert gezeichnete Lage (Fig. 12), wobei dieser ein Exzenter 92 dreht,

. in welchem das Ende der Welle 32 liegt, so daß infolge der Drehung des Exzenters dieses Ende der Welle 32 gesenkt wird und die Schnecke 31 aus ihrem Eingriff mit dem Getriebe 30 kommt, worauf die Zahnstange 25 und der Trieb 28 frei von Hand bewegt werden können, um den schwingenden Rahmen 23 in die gewünschte Lage: zu bringen.

Claims (9)

Patent-Ansprüche:

1. Kraftantrieb bei Verwendung von Motoren mit schwingenden Teilen, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Motorwelle durch schwingende Zwischenglieder auf die rotierende Antriebswelle übertragen wird, wobei der Hub der Zwischenglieder geändert werden kann und sie nur bei der Vorwärtsoder. Rückwärtsbewegung die rotierende Antriebswelle der Maschine bzw. des Wagens erfassen, so daß bei konstanter Drehrichtung des Motors und konstantem Hube desselben die Geschwindigkeit und die Drehrichtung der rotierenden Teile geändert werden können.

2. Kraftantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine auf der rotierenden Welle (2) festsitzende Nutenscheibe (1), auf der konzentrisch bewegliche Scheiben (4, 5) sitzen, die am Umfange einen drehbaren Keil

(8) tragen, der in die Nut (3) eindringen kann, je nach der Lage, welche einem mit ihm drehbaren Block (10) erteilt wird, so daß bei der einen Stellung des Keiles die von den schwingenden Zwischengliedern bewegten Scheiben (4, 5) durch die Reibung zwischen Keil und Nut die Welle (2) in dem einen Sinne und bei der anderen Stellung des Keiles beim Rückwärtshub in dem anderen Sinne drehen.

3. Kraftantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (10) zwecks Feststellung der Keile und der Drehrichtung unter der Einwirkung von federn-•den Stiften (11) stehen, welche sie in ihrer Lage festhalten, gleichgültig, in welcher Endlage sie sich befinden.

4. Kraftantrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Stifte (11) auf dem Umfang einer zu der Nutenscheibe

(1) konzentrischen beweglichen Scheibe (12) angebracht sind; so daß alle gemeinsam von Hand aus eingestellt werden können.

5. Kraftantrieb nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Antriebe gegeneinander versetzt auf der Antriebswelle (2) angebracht sind, um die Drehbewegung gleichmäßiger zu machen.

6. Kraftantrieb nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen (14, 15) zum Verstellen einer jeden zur Drehung der Keile dienenden Scheibe (12) durch eine Universalkupplung (54) und ein Gestänge (55) mit dem Führerstand in Verbindung stehen, und daß auf dem freien Ende jeder Stange (55) je

ein Kettenrad (56) ist, wobei die Kettenräder (56) durch einen Drehhebel (58) und eine gemeinsame Kette (57) gleichzeitig verstellt werden können.

7. Kraftantrieb nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des die Schwingscheiben (4,5) antreibenden Zwischengetriebes (17, 18) durch einen während dieser Schwingbewegungen feststehenden Rahmen (23) geändert werden kann.

8. Kraftantrieb nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (23) zur Einstellung des Hubes mit einer Zahnstange (25) gekuppelt ist, die durch ein Reversiergetriebe (33,34,35) und ein Zahnrad (28) gehoben oder gesenkt werden kann, wobei die Stange (25) in der Einrückstellung durch einen gestreckten Kniehebel (42,43) in festem Eingriff mit ihrem Zahnrad (28) gehalten wird.

9. Kraftantrieb nach Anspruch 1 bis 8, •dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Antriebswelle (2). mit der Motorwelle (51) durch ein Reibungsgetriebe (59, 78, 60, 79) in Verbindung steht, das für große Geschwindigkeiten dient, während der oszillierende ■ Antrieb zum Anlassen und für schwere Belastung benutzt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.