Vorrichtung zum Antrieb von Kraftfahrzeugen aller Art. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb von Kraftfahrzeugen aller Art, bei welcher die Antriebsräder durch auf Kurbeln gelagerte Schreitorgane ersetzt sind, die je einen geraden, am oberen Ende zu einer Schleife erweiterten Führungsschlitz aufweisen, dessen Führungsbahn sich an einer Führungsrolle abwälzt, so dass infolge der Schlitzerweiterung eine ausschwen kende Bewegung des Schreitorganes ver grössert und eine das Motorgetriebe gleich mässig beanspruchende Bewegung des Fahr zeuges erzielt wird.
In den Zeichnungen ist der Erfindungs gegenstand in beispielsweisen Ausführungs formen veranschaulicht.
Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen in teilweiser Seitenansicht, Draufsicht und Rückansicht ein mit der Antriebsvorrichtung versehenes Kraftfahrzeug, bei welchem die Führungs rollen für die Schreitorgane nicht direkt an der Hinterradachse sitzen. In den Fig. 4, 5 und 6 sind die Bewegungsphasen eines der Schreitorgane veranschaulicht. In Fig. 7 sind die einzelnen Lagen einer Schreitorganhälfte während des Arbeits ganges des Fusses bei unverrückbar gedach ter Lage der Kurbelwelle kinematisch dar gestellt.
Die Fig. 8 bis 11 zeigen in Seitenansicht vier aufeinanderfolgende Bewegungsphasen eines gemäss einer andern Ausführung mit gesteuerten Tritteilen versehenen Schreit- organes; Fig. 12 veranschaulicht die Über nahme der Schreitfunktion des innenliegen den vom aussenliegenden Schreitorgan, und Fig. 13 eine auf diese Lage folgende Bewe gungsphase; Fig. 14 stellt im Schaubild einen gesteuerten Tritteil dar, während Fig. 15 eine andere Ausführungsform eines Tritteils im Schnitt zeigt.
Die Fig. 16, 17 und 18 zeigen in Seiten ansicht, teilweiser Draufsicht und Rück ansicht die Anordnung der Antriebsorgane gemäss einer weiteren beispielsweisen Aus führung direkt an der Kardanantriebsachse eines Motorwagens, die Fig. 19 und 20 in Seitenansicht und Draufsieht als weiteres Beispiel die Anordnung an einem Motorrad. An einem am Kraftfahrzeug in zweck mässiger Weise vorgesehenen Tragrahmen 1 sind beiderseits Lager 2 für je zwei um 180 gegeneinander versetzte Kurbeln 3 vorge sehen, an deren Zapfen die Schreitorgane sitzen. Es sind daher an jeder Wagenseite zwei Schreitorgane angeordnet, von denen jedes während einer halben Kurbelumdre hung Arbeit verrichtet.
Die vier Schreit organe des Fahrzeuges bilden ein äusseres und ein inneres Paar, und sind derart ge lagert, dass immer das äussere oder das in nere Paar gleichzeitig in Tätigkeit tritt.
Jedes Schreitorgan 4 besitzt zwei Füsse 5, 6, die einen Winkel von 120 miteinan der einschliessen, und einen unter demselben Winkel zu den beiden Füssen aufragenden Arm 7, der einen an seinem oberen Ende zu einer Schleife erweiterten Führungsschlitz 8 aufweist. Auf einer im Rahmen 1 gelagerten Welle sitzen Führungsrollen 9. an welchen sich die von den Kurbeln bewegten Schreit organe mit ihren Schlitzrändern führen.
Bei dieser Ausführungsform ist der Arm 7 aus einer U-förmigen Querschnitt besitzen den Stahlrinne gebildet, die der Rolle 9 eine Führungsbahn bietet, aus der sie seitlich nicht heraustreten kann. Der innere, flache Körper des Schreitorganes ist aus Stahlblech muldenförmig gepresst und am äusseren Rande gleichfalls mit einem U-förmigen Fassoneisen eingefasst, welches am Ende je des Fusses 5, 6 in einen Schuh 10 endet, der zur Aufnahme eines elastischen Körpers 11 dient. Dieser besteht zweckmässig aus einer äusseren Hülle, die zum Beispiel aus einem Streifen zusammengebogenen starken Le ders gebildet ist, das mit beiden Enden in nerhalb jedes rohrförmig gestalteten Fusses befestigt ist, und aus einem mit Luft füll baren Ball, der von der Ledermanschette umschlossen wird. Auf diese Weise bilden die Fussenden jedes Schreitorganes elastische Auflager.
An den beiden Seiten kann die Lederhülle wie bei einem Fussball mittelst Schnüren geschlossen werden und überdies an ihre Aussenseite noch mit scharfen Stol len versehen sein, um dem Fuss des Schreit- organes überall ein gleitsicheres Angreifen zu ermöglichen.
Der Antrieb der Schreitorgane erfolgt durch an der Hinterradachse des Fahrzeuges sitzende Kettenräder 12, die mittelst Ketten 13 auf den Kurbelwellen aufgekeilte Ketten räder 14 antreiben. Um das Arbeiten der Schreitorgane auf grundlosen Wegen zu er leichtern und das allzu tiefe Einsinken der Füsse zu verhüten, können letztere auch mit Schlittenkufen 16 (Fig.1) in Verbindung ge bracht werden.
Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, er möglicht der schieifenartig erweiterte Teil des Führungsschlitzes bei Drehung der Kur bel eine vergrösserte Schwenkbewegung des an seiner Rolle geführten Schreitorganes, während der gerade Teil des Schlitzes ledig lich zur Führung während der durch die Kurbel veranlassten Hebung oder Senkung des Schreitorganes dient.
Die in Fig. 4 in vollen Linien gezeichnete Stellung I ist beispielsweise jene Stellung, welche das Schreitorgan zu Beginn der Be wegung einnimmt. Der Fuss 5 ist hierbei unter der Last des Wagens fest in den Boden gedrückt und stützt den Wagen ab. Unter dem Drucke der sich drehenden Kurbel kippt nun das Schreitorgan in Richtung des Pfeiles a und gelangt nacheinander in die Stellungen II und III, in welch letzterer Stellung beide Füsse 5, 6 den Boden berüh ren; hierbei ist die Kurbelwelle und mit ihr der Wagen infolge der Abstützung durch den fest im Boden haftenden Fuss 5 im Sinne des Pfeiles ss vorgeschoben worden. Wäh rend dieser Phase hat somit der Fuss 5 eine schiebende Arbeit geleistet. Nunmehr tritt der Fuss 6 in Tätigkeit (Fig. 5). Die Rolle 9 hat hierbei die Hälfte der Kurvenbahn des Führungsschlitzes 8 durchlaufen.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, vollzieht sich die Arbeits leistung dieses Fusses 6 wie vorher die des Fusses 5, nur im umgekehrten Sinne. Der Fuss 6 hebt sich unter dem Druck der Kur bel, bis das Schreitorgan aus Stellung III in Fig. 5, Arbeit verrichtend, über Stellung IV bis in die Stellung V gelangt, wobei, wie er- sichtlich, die Kurbelwelle verschoben und somit auch der Wagen auf den Vorderrädern weiterbewegt wurde. Die in Fig. 6 gezeich neten Stellungen des Schreitorganes zeigen die Bewegung desselben an der Führungs rolle 9, während sich dasselbe nach der Ar beitsleistung hebt und zu neuerlicher Ar beit senkt, bis es wieder die Stellung I er reicht.
In Fig. 6 sind die zwischen der Stel lung V (Fig. 5) und der Stellung III (Fig.4) während einer Umdrehung der Kurbel statt findenden Heb- und Senkbewegungen des Schreitorganes und seine Schwenkbewegun gen durch die Stellungen VI, VII, VIII, I1 und II hindurch in ihrer tatsächlichen Auf einanderfolge gezeigt. Das in Fig. 7 dargestellte kinematische Schema bezieht sich auf ein im folgenden als Beispiel beschriebenes Schreitorgan mit gesteuerten Tritteilen und zeigt die einzel nen Lagen einer Schreitorganhälfte wäh rend des Arbeitsganges des Fusses 5 bei un verrückbar gedachter Kurbelwelle im Raum. Vorteilhaft liegt die geometrische Achse der Kurbelwelle genau in der Mitte zwischen der Bodenlinie b-b und dem obersten Punkt c der Führungsrolle 9.
Wie aus dem Schema hervorgeht, ist die Kurve der Füh rungsbahn 8 für die Rolle 9 so geformt, dass das Fussende bei Drehung der Kurbel aus ihrer linken Totlage 0 in ihre tiefste Stellung 8 eine horizontale Bewegung vollführt, wo bei gleich grossen durchlaufenen Strecken des Kurbelzapfens (0, 1; 1, 2; 2, 3; .... 7. 8 am Kurbelkreis) auch gleich grosse durch laufene Strecken des Fussendes (0, 1; 1, 2; 2,3;.... 7,8 an der Bodenlinie b-b) ent sprechen. Daraus geht hervor, dass ein voll kommen gleichmässiges Schreiten der Füsse am Boden stattfindet, so dass auch eine stets gleichförmige Fortbewegung des Fahrzeuges erzielt wird.
Die Fig. 8 bis 20 beziehen sich auf eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des, bei welcher zwecks stossfreier Über nahme der Last durch die Füsse des Schreit- organes an den Fussenden schwenkbar ge- lagerte Tritteile angeordnet sind, die durch die Führungsrolle, an welcher das Schreit organ gleitet, gesteuert werden.
Das von der Kurbel 3 angetriebene Schreitorgan 4 trägt an den Enden seiner Füsse 5 bezw. 6 je einen um einen Zapfen 17 bezw. 18 schwenkbaren Tritteil 19 bezw. 20 (Fig. 8 bis 11). Diese Tritteile stehen mit im Schreitorgan gelagerten, zweiarmigen Hebeln 21 bezw. 22 mittelst Zugstangen 23 bezw. 24 in Verbindung. Jeder Hebel ist an seinem einen Arm mit einer Wälzfläche 25 versehen, gegen welche die Führungsrolle 9, an welcher sich das von der Kurbel bewegte Schreitorgan führt, arbeitet, und steht unter der Wirkung eines elastischen Puffers 26, der das Bestreben hat, den Hebel in der in Fig. 8 gezeigten Lage zu erhalten, also beide Enden des Hebels aus der Führungsbahn 8 herauszudrücken. Die gesteuerten Tritteile sind daher nachgiebig und abgefedert ge lagert, so dass stets eine stossfreie Lastüber nahme durch die Füsse gewährleistet ist.
In den Fig. 8 bis 13 ist die Kurbeldrehrichtung wieder mit a und die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges mit ss bezeichnet.
An Stelle der Wälzfläche kann an dem Hebelarm auch eine Druckrolle angebracht sein; der elastische Puffer kann ein Feder puffer oder auch ein Gummipolster sein.
Die Wirkungsweise der mit gesteuerten Tritteilen versehenen Antriebsvorrichtung. deren Führungsrollen, wie im folgenden be schrieben, auch direkt an der Hinterrad achse sitzen können, sei zunächst an einem einzelnen Schreitorgan betrachtet.
Bei der Stellung nach Fig. 8 befindet sich die Antriebskurbel 3 vor ihrer linken Tot lage und die Führungsrolle 9 noch im gera den Teil der Führungsbahn des Schreit- organes. Die beiden zweiarmigen Hebel 2l und 22 ragen mit ihren Wälzflächen 25 zu folge der Wirkung der Puffer 26 in die Führungsbahn 8 hinein, wobei sich die mit- telst der Zugstange 23 bezw. 24 mit den He beln verbundenen Tritteile 19 bezw. 20 in der gezeichneten, im nachfolgenden stets mit "offener Lage" bezeichneten Stellung befin- den.
Wie in Fig. 8 dargestellt, hat der Tritt- teil 19 des Fusses soeben den Boden berührt und übernimmt gleich darauf seine Schub funktion. Die Rückenseite des Tritteiles stemmt sich gegen das Widerstand leistende Erdreich (wie in der Zeichnung Fig. 8 durch Schraffierung angedeutet ist), so dass dieses gleichsam das Widerlager bei der Verschwenkung des Schreitorganes 4 bildet und das Fahrzeug vorwärts geschoben wird. Bei der Drehung der Kurbel 3 in die Tot lage (Fig. 9) wird die schiebende Wirkung des.
Tritteiles dadurch vergrössert, dass der mit der Wälzfläche 25 versehene Arm des Hebels 21 entgegen der Wirkung des Puf fers von der Führungsrolle 9 in die Füh rungsbahn 8 hineingedrückt wird, so dass infolge der mit dem Hebel 21 verbundenen Zugstange 23 der Tritteil eine Rechtsdre hung um seinen Zapfen 17 erfährt. Diese Bewegung erfolgt zufolge der Nachgiebig keit der Zugstange und der Bremswirkung des Puffers 26 stossfrei, so dass bei Drehung der Kurbel 3 in die in Fig. 10 gezeichnete Lage eine ruhige Übertragung der Last vom Tritteil 19 auf den nunmehr zur Auflage rung gelangenden Fuss 5 erfolgt (im folgen den sei das Aufliegen sowohl des Tritteiles, als auch des Fusses mit "Schlusslage" be zeichnet).
Gleichzeitig hat sich während der Schwenkung des Schreitorganes auch der Fuss 6. dessen Tritteil 20 sich bisher in offe ner Lage befand, dem Boden genähert. Beim Berühren desselben durch den Tritteil 20 beginnt ein stossfreies Schliessen infolge der Übernahme eines Teiles der Last durch den Fuss 6. wobei der Tritteil zu einer Drehung um seinen Zapfen 18 gezwungen ist. Schliess lich wird auch der Fuss 6 stossfrei zum Auf sitzen gelangen, und es befinden sich dann, wie aus Fig. 11 ersichtlich, beide Tritteile in Schlusslage.
Fig. 12 zeigt eines der an jeder Fahrzeug seite befindlichen Schreitorganpaare, und zwar in jener Stellung, in welcher das innenliegende Schreitorgan J die Schub funktion von dem aussenliegenden Schreit- Organ A übernimmt. Ersteres nimmt die in Fig. 8 gezeichnete Lage ein, während letz teres jene Lage veranschaulicht, welche auf die in Fig. 11 dargestellte Lage folgt. Fig. 13 zeigt die auf Fig. 12 folgende Bewegungs phase des Schreitorganpaares.
Das bisher mit seinem Tritteil 20 auf dem Boden auf ruhende Schreitorgan A ist nun durch Wei terdrehung der Kurbel über ihre rechte Tot lage hinaus vom Boden abgehoben worden, wobei die bereits im geraden Teil der Füh rungsbahn des Schreitorganes A sich befin dende Führungsrolle 9 durch Zurückdrük- ken der unteren Arme der beiden Hebel 21 und 22 die Tritteile 19 und 20 noch mehr öffnet, als dies lediglich durch die Wirkung der Puffer 26 der Fall wäre. In Fig. 13 ist ausserdem ein Hindernis H (z. B. ein Stein) dargestellt, gegen das der Fuss 6 des Schreit, Organes A bei seiner Bewegung stossen würde; dadurch würde aber das Differential getriebe des Motors ungünstig beansprucht.
Da jedoch der Tritteil 20 nachgiebig gelagert ist, kann er dem Hindernis ausweichen, bezw. für den Fall, dass sich der Fuss knapp vor seiner Arbeitsstellung befindet, schon bei Berührung des Hindernisses seine schie bende Funktion übernehmen.
In den Fig. 8 bis 13 bezeichnet 0 die jenige in der Vertikalebene durch Füh rungsrollenmittel und Kurbelwellenmittel_ gelegte, zur Bildebene senkrecht stehende Gerade, welche bei der Schwenkbewegung jedes Schreitorganpaares (Fig. 12 und von den Füssen der Schreitorgane unberührt bleibt. Es kann daher an dieser Stelle, wie dies später bezüglich der Fig. 16 bis 20 be sprochen werden soll, die Querverbindung 40 des Kurbellagerträgers 38 mit dem Zieh band 37 angeordnet sein.
Der am Ende jedes Fusses des Schreit- organes drehbar angeordnete Tritteil kann verschiedenartig ausgebildet sein. Bei der in Fig. 14. dargestellten Ausführungsform ist der Tritteil 19 bezw. 20 aus einem ein zigen starren Stück gebildet, in dessen nach unten abgebogenen Teil eine auswechsel bare Stahlblechschneide 27 eingesetzt und mittelst einer oder mehrerer Schrauben 34 befestigt ist. Je nach der Bodenbeschaffen heit können an Stelle von Schneiden auch andere geformte Einlagen verwendet wer den.
Um ein zu tiefes Einsinken der Füsse der Schreitorgane auf grundlosem Boden hintanzuhalten, ist das Gehäuse des Schreit- organes an seiner dem Boden zugekehrten Seite mit einem breiten Flacheisenband 28 ganz abgeschlossen (Fig. 14 und 15), doch kann es auch bloss an den Fussenden (Fig. 17 und 20) abgeschlossen sein. Zwecks Dämp fung des während des Fahrens auftretenden Geräusches der eisernen Tritteile können diese zur Gänze mit z. B. Hartgummiplat ten überzogen sein; es können aber auch bloss ihre Einlagen überzogen sein.
Um ein Scharren der Tritteile beim Fah ren in Kurven auszuschliessen, können diese Teile, wie in Fig. 15 dargestellt, ausgebildet sein. An dem Tritteil ist dann senkrecht zu dessen Schwenkachse 17 bezw. 18 drehbar ein auswechselbares viereckiges Aufsatz stück 29 mit abgerundeten Ecken angeord net, das eine zylindrische Bohrung 30 be sitzt, so dass es auf den einen zapfenförmi gen, mit Innengewinde versehenen Ansatz 31 des sektorförmigen Tritteilträgers 32 auf schiebbar und mittelst einer Schraube 33 ge halten ist. Das Aufsatzstück 29 kann sich daher um den Ansatz 31 drehen und stets eine solche Lage einnehmen, dass sich eine Kante der Fahrbahn anpasst. Wie aus Fig. 15 ersichtlich, kann auch das Aufsatz stück mit Einlagen, z. B. Stahlblechschnei den 27, versehen sein, die durch Schrauben 34 feststellbar sind.
Die Anordnung von gesteuerten Tritteilen hat, wie oben erwähnt, den Zweck, eine stossfreie Lastübernahme durch die Füsse der Schreitorgane zu sichern, so dass auch bei Hindernissen, wie Steinen oder derglei chen, eine ungünstige Beanspruchung des Motorgetriebes vermieden und ein ruhiges Fahren gesichert ist; es ist daher die Not wendigkeit, zwecks Milderung von Stössen für einzelne Teile der Antriebsorgane Gummi verwenden zu müssen, ausge schaltet.
Bei der Ausführungsform der Antriebs vorrichtung nach den Fig. 1 bis 6 beginnt bei normaler Bodenbeschaffenheit jedes Schreitorgan seine Arbeitsleistung in dem Augenblick, wo seine Kurbel in die linke Totlage gelangt; die Arbeitsleistung ist be endet, wenn die Kurbel ihre rechte Totlage erreicht hat. Bei der Ausführungsform der Vorrichtung mit gesteuerten Tritteilen be ginnt, wie dies aus Fig. 8 klar ersichtlich ist, die Arbeitsleistung des Schreitorganes schon beträchtlich vor der linken Kurbeltot- lage,was für die stossfreie Ubernalime der Last und für die Schubfunktion von ganz besonderer Bedeutung ist; die Arbeitsleistung dauert zufolge der Steuerung der Tritteile auch über die rechte Totlage der Kurbel hinaus an.
Bei grundlosen Wegen beginnt, bezw. endet die Arbeitsleistung der Schreit organe noch früher, bezw. noch später als bei guter Bodenbeschaffenheit, so dass bei schiechten Ween jedes Schreitorgan wäh rend ungefähr drei Viertel der Kurbelum drehung Arbeit verrichtet.
Die Fig. 16 bis 18 veranschaulichen die Anordnung von Antriebsorganen der oben geschilderten Art beispielsweise direkt an den Ausgleichswellen 35 eines Motorwagens. An jeder dieser Wellen sitzt symmetrisch zur Wagenmitte eine Führungsrolle 9 für das aussenliegende Schreitorgan A einer Wagenseite. Die Rolle 9 für das Organ J sitzt je auf dem Wellengehäuse. Auf ihm sitzt zu beiden Wagenseiten auch je ein mit Haken 36 versehenes Ziehband 37. Die Ha ken dienen zur Kupplung des Wagens mit einem Beiwagen, Pflug, Mähmaschine usw. Jedes Kurbelpaar (3, 3) ist in einem Träger 38 gelagert, der je an dem am Wellen gehäuse befestigten, tellerförmigen Brems teil 39 anmontiert und durch eine Quer strebe 40 (Fig. 18<B>)</B> mit dem auf der andern Wagenseite liegenden Zielband starr ver bunden ist.
Desgleichen ist jeder Träger 38 mittelst einer nach vorn laufenden Strebe 4 i an das vordere Ende 42 des Wellengehäu- ses 43 angeschlossen. Nach vorn laufende Versteifungsstreben des Wellengehäuses sind in den Fig. 16 und 17 mit 44 bezeich net. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind somit die Träger 38 sowohl gegen den Mo tor hin, als auch gegen die andere Wagen seite auf einfache und solide Weise ver steift, wodurch gleichzeitig ein rasches An bauen der Antriebsorgane an das auf seinen Vorderrädern sitzende Kraftfahrzeug er möglicht ist.
Die Fig. 19 und 20 zeigen die Anordnung von Schreitorganen der an zweiter Stelle ge zeigten Art beispielsweise an einem Motor zweirad. Das an der Motorkurbelwelle sit zende Schneckenrad 45 treibt mittelst Schnecke 46 und Schneckenrad 47 die die Ausgleichswellen 35 treibende, im Wellen gehäuse 43 untergebrachte Antriebswelle an, welche durch die Hinterradgabel 43 geführt ist. Das an der Welle des Schneckenrades 47 sitzende, mit Freilaufeinrichtung versehene Kettenrad 49 ist mittelst Kette mit dem Fuss kurbelkettenrad 50 verbunden, um den Mo tor ankurbeln zu können. Die Versteifung der die Doppelkurbeln 3, 3 tragenden Träger 35 an je einem Ziehband 37, sowie die Ver steifung derselben an einem Endstück 42 des Wellengehäuses 43 erfolgt auf gleiche Weise wie bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 16 bis 18.
Wie die Fig. 16 bis 20 zeigen, können die Schreitorgane an jedem Motorfahrzeug ohne grosse konstruktive Abänderung des selben auf einfache und rasche Weise ange baut werden. Die die Schreitorgane tragen den Kurbeln erhalten ihren Antrieb durch auf den Ausgleichswellen 35 aufgekeilte Kettenräder 51, die mittelst Ketten 52 die auf den Kurbelwellen sitzenden Kettenräder 53 antreiben. .
Schliesslich sei noch darauf hingewiesen, dass bei den gezeichneten und beschriebenen Schreitorgane bei wagrechter ebener Fahr bahn ein absolut hebungsfreies, wagrechtes Weiterschieben des Kraftfahrzeuges erzielt wird, dass also keinerlei Hebung oder Sen kung der Wagenlast eintritt. Das Schreiten erfolgt ebenso ruhig wie ein Rollen des Wa gens auf Rädern. Wie ohne weiteres aus den in Fig. 9 gezeigten Kraftverhältnissen her vorgeht, erzeugen die auf den Kurbelzapfen wirkende Widerstandskraft W und der Bahndruck R Drehmomente Wh und Ra, die sich das Gleichgewicht halten, da ein Zu rücksinken des Wagens nicht stattfinden kann. Zufolge dieses Umstandes sind die Schreitorgane befähigt, in jeder beliebigen Lage im Ruhezustand zu verharren.