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Kraftübertragung. Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragung und
hat insbesondere eine Einrichtung zum Gegenstande, mittels deren eine Drehbewegung
durch eine absatzweise angreifende bzw. in einer Richtung wirkende Kupplung von
einer Welle auf eine andere übertragen wird. Der Hauptzweck der Erfindung ist der,
eine einfache Kraftübertragungseinrichtung zu schaffen, deren Benutzung die gewöhnliche
Kupplung sowie die Geschwindigkeitswechselgetriebe überflüssig macht, während gleichzeitig
die betreffende Maschine angehalten und in Gang gesetzt sowie mit größerer oder
geringerer Geschwindigkeit ohne jede Unterbrechung in der Kraftübertragung angetrieben
werden kann.
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Erreicht wird dies durch eine einfache aber wirkungsvolle Anordnung
von Kniehebeln und Betätigungsvorrichtungen für diese, durch welche Kniehebel die
obenerwähnte, in einer Richtung antreibende Kupplung betätigt und die Antriebswelle
in Umdrehung gesetzt wird. Ferner sind Mittel zur Änderung der Hübe der Kniehebel
und dementsprechend derjenigen der Antriebskupplung zwischen den Hebeln und der
getriebenen Welle vorgesehen, wodurch die Umlaufgeschwindigkeit der letzteren überwacht
werden kann.
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Die Kniehebel können sowohl für Vorwärtsantrieb wie auch für Rückwärtsantrieb
durch eine einfache Verstellung eines ihrer Glieder eingestellt werden. Die obenerwähnten,
in einer Richtung wirkenden Kupplungen sind zweckmäßig als auf eine Trommel wirkende
Reibungsbänder ausgebildet, die gleichzeitig als Bremsen benutzt werden können.
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Auf den Zeichnungen ist die Erfindung in zwei Ausführungsformen veranschaulicht,
und zwar zeigt Fig. i eine gemäß der Erfindung ausgeführte Kraftübertragung in senkrechtem
Längsschnitt, während ' Fig. 2 einen wagerechten Schnitt durch das Gehäuse des Getriebes
zeigt, der die inneren Teile in Ansicht erkennen läßt.
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Die Fig. 3 und q. sind den Fig. i bzw. 2 ähnliche Darstellungen, die
eine andere Ausführungsform veranschaulichen.
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Fig. 5 zeigt eine Einzelheit in wagerechtem Schnitt nach der Linie
5-5 der Fig. i.
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Bei Ausführung des Erfindungsgegenstandes für den Antrieb einer Welle,
wie sie bei i dargestellt ist, findet ein Paar Kniehebel 2 und 3 Verwendung, die
bei ¢ aneinandergelenkt sind und mit einer in einer Richtung antreibenden Kupplung
oder absatzweise angreifenden Vorrichtung 5 in Verbindung stehen.
Zur
Betätigung der Glieder 2 und 3 dient ein umlaufender Nocken 6. Dieser wirkt in der
Weise auf den Kniehebel ein, daß er das äußere Ende des Gliedes 2 hin und her bewegt,
und zwar in einer quer zur Welle i liegenden Richtung. Während einer Bewegung des
Gliedes 2 dreht die Kupplung 5 die Welle i um einen Teilbetrag, während die Kupplung
bei der Rückkehrbewegung des genannten Gliedes leergeht. Zweckmäßig ist die Einrichtung
so getroffen, daß das -Glied 3 derart gedreht werden kann, däß der Winkel zwischen
den beiden Gliedern des Kniehebels beliebig geändert werden kann. Auf diese Weise
können bei demselben Hube des Nockens o. dgl. 6 die Hübe des Gliedes 2 zwecks Regelung
der Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle i vergrößert bzw. verkleinert werden. Ferner
ist zweckmäßig ein weiteres Glied 2a vorgesehen, das mit dem Gliede 2 einen Winkel
bildet und an dem einen Ende auf dem Gelenkzapfen 4 gelagert ist, während das andere
Ende durch Vermittlung einer in einer Richtung wirkenden Kupplung 5a auf die Welle
i einwirken kann. Das Glied 3 kann zwecks Bewegungsumkehr in wirksame Beziehung
zu dem Gliede 2a gebracht werden, wie in Fig. 3 in gestrichelten Linien angedeutet
ist. Befinden sich die Glieder in dieser gegenseitigen Lage, so kann die Geschwindigkeit
in derselben Weise wie oben beschrieben verändert werden.
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Das freie Ende des Gliedes 3 ist mit einer Rolle oder einem anderen
geeigneten Gleitstück 7 versehen, das längs einer gekrümmten Bahn 8 bewegt werden
kann, die zweckmäßig konzentrisch zu dem Zapfen 4 verläuft. Vermöge dieser Einrichtung
kann das Glied 3 in der obenerwähnten Weise eingestellt werden, und die betreffenden
Teile erhalten bei jedem Hube des Nockens o. dgl. 6 einen nach außen gerichteten
Stoß. Für die Einstellung des Gliedes 3 in der beschriebenen Weise ist eine Steuerwelle
g vorgesehen, die einen gabelförmigen Kurbelarm io trägt. Zwischen den Schenkeln
dieses Armes ist eine Blattfeder befestigt, deren freies Ende durch einen Lenker
12 mit dem Gliede 3 verbunden ist. Die Feder kann innerhalb der durch den Arm io
gebildeten Gabel eine beschränkte Bewegung ausführen. Der Zwischenraum zwischen
den Gabelschenkeln erweitert sich zu diesem Zwecke nach dem freien Ende zu. Durch
Drehen der Welle g, die durch Vermittlung einer noch zu beschreibenden Vorrichtung
von dem die Einrichtung Bedienenden betätigt wird, kann das Glied 3 in wirksame
Beziehung zu jedem der Glieder 2 und 2a und außerdem in verschiedene Winkelbeziehungen
zu diesen Gliedern gebracht werden. Während solcher Einstellungen des Gliedes 3
bildet die Feder 1i eine nachgiebige Verbindung zwischen diesem Gliede und der Steuerwelle
g. An Stelle der Drehwelle g können zur Steuerung des Gliedes 3 natürlich auch andere
Kontrollorgane benutzt werden.
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Wie die Fig. 2 und 4 erkennen lassen, sind sämtliche Glieder 2, 2a
und 3 in der Nähe des Drehpunktes 4 gabelförmig ausgebildet. Der Drehzapfen 4 ist
zweckmäßig zwischen den Gabeln der verschiedenen Glieder mit Rollen oder anderen
Gleitstücken 14 ausgerüstet, auf die die Nocken 6 wirken. Auf diese Weise wird die
Reibung der Teile auf ein hfn.destmaß beschränkt. Diese Ausbildung ist aber, obgleich
zweckmäßig, natürlich nicht wesentlich für die Erfindung.
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Auch die in einer Richtung antreibenden Kupplungen 5 und 5a können
beliebig ausgebildet sein. Vorzugsweise werden sie aber in Form einer auf der Welle
i sitzenden Trommel 15 ausgeführt, die mit die Trommel umgebenden Reibungsbändern
16 zusammenwirkt. Die Enden der einzelnen Bänder sind an einen frei hängenden Hebel
17 angelenkt, wobei, beispielsweise durch Anordnung der Schrauben 18, zweckmäßig
dafür gesorgt ist, daß die im Betriebe auftretende Abnutzung ausgeglichen werden
kann. An die Hebel 17 der Kupplungen 5 und 5a sind die Glieder 2 bzw. 2a bei 1g
angelenkt. Die Lage der Zapfen 1g zu den Zapfen 2o der Bänder 16 ist eine solche,
daß durch Bewegung jedes einzelnen der Hebel 2 und 2a in der einen Richtung die
Anziehung des betreffenden Bandes auf dem Trommelumfange veranlaßt wird, bevor der
Hebel tatsächlich durch die weitere Bewegung des betreffenden Gliedes verschoben
wird. Auf diese Weise wird die Welle i um einen Teilbetrag gedreht, während beim
Rückwärtsgange des betreffenden Gliedes das Band gelockert wird und frei auf der
Trommel gleitet.
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Es möge nun die unter der Aufsicht des Bedienenden stehende Vorrichtung
zum Ausschwingen der Hebel 17 beschrieben werden, die die Benutzung der Bänder 16
sowie der Trommel 15 zur Ausübung einer Bremswirkung auf die Welle i während des
Rückwärts- oder Leerganges der betreffenden Bänder ermöglicht. Die betreffende Einrichtung
kann verschiedentlich ausgeführt sein. Der Darstellung ist eine Einrichtung zugrunde
gelegt, bei der Lenker 21 einerseits an die Hebel 17 angeschlossen und anderseits
mit Federn 22 verbunden sind, die zwischen den Schenkeln von gabelförmig ausgebildeten
Kurbelarmen befestigt sind. Diese Arme sitzen paarweise einander gegenüber auf einer
Steuerwelle 24 und ermöglichen, wie Fig. i und 3 erkennen lassen, eine beschränkte
Bewegung der Federn 22 zwischen ihren Schenkeln. An die Welle 24 ist ein Steuerhebel
25 angeschlossen, der mit einer mit einem Zahnsegment 27 zusammenwirkenden
Sperrklinke
26 versehen ist. Der Zahnbogen 27 besitzt eine neutrale Kerbe 28. Befindet sich
die Klinke 26 in. dieser Kerbe, so werden beide Hebel 17 in solcher Lage gehalten,
daß sie ein wirksames Anziehen der Bänder 16 auf dem Trommelumfange und damit den
Antrieb der Welle i verhindern. Weiter außerhalb der Kerbe 28 befinden sich auf
dem Bogen 27 Kerben 29 und 29a. Wird der Hebel 25 verschoben und ist die
Klinke 26 in die Kerbe 29 gefallen, so ist die Kupplung 5 zwecks Drehung der Welle
i in der einen Richtung in Wirksamkeit gesetzt, während der Antrieb der Welle in
der entgegengesetzten Richtung dadurch vermittelt wird, daß man den Hebel 25 derart
verschiebt, daß die Klinke 26 mit der Kerbe 29a in Eingriff kommt, wodurch die Kupplung
5a in Wirksamkeit gesetzt wird. In Verbindung mit der Einstellung des Hebels 25
ist es natürlich nötig, das Glied 3 in der obenbeschriebenen Weise passend einzustellen.
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Außerhalb der Kerben 29 und 29a sind auf dem Bogen 27 Zähne 30 vorgesehen.
Bewegt man den Hebel 25 so weit, daß seine Klinke 26, sei es bei Vorwärts- oder
Rückwärtsantrieb, mit diesen Zähnen in Eingriff kommt, so wird der Hebel 17 derart
betätigt, daß das zugehörige Band 16 zur Wirkung kommt, wodurch die Bewegung der
Welle i gehremst wi-d.
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Von den beschriebenen Teilen kann eine beliebige Anzahl nebeneinander
angeordnet sein, wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt. In Fig. 2 ist eine Einrichtung
veranschaulicht, die aus zwei solchen Aggregaten U besteht. Durch ein zwischen beiden
Aggiegaten vorgesehenes Zahnradgetriebe 31 wird die Welle 32 der Nocken 6 von einer
Haupttriebwelle 33 aus angetrieben. Bei der Ausführung nach Fig. 4 erhält die Welle
32 durch ein auf dem einen Ende vorgesehenes geeignetes Zahnrad o. dgl. 31" ihren
Antrieb. Kommen zwei Aggregate zur Anwendung, so wird zweckmäßig für ihre beiden
Wellen 9 ein gemeinsames Hauptsteuerorgan vorgesehen, das zweckmäßig aus einem Handhebel
34 besteht, der gleichzeitig ausgeschwungen und gedreht werden kann. Der Hebel 34
besitzt einen Querarm 35, der durch Lenker 36 mit zwei auf den Wellen 9 sitzenden
Kurbelarmen 37 verbunden ist. Schwingt man bei dieser Anordnung den Hebel 34 um
seinen Drehzapfen 38, so erhalten beide Wellen 9 gleichzeitiJ eine Drehbewegung,
die eine gleichzeitige und gleichartige Bewegung der Glieder 3 zur Folge hat. Dreht
man dagegen den Hebel 34 in seinem Lager 39, so werden die Glieder 3 der beiden
Aggregate U in umgekehrter Richtung bewegt. Es ergibt sich also, daß durch diese
Handhabung in Verbindung mit der passenden Einstellung der Hebel 25 der Aggregate
U die Welle i eines Aggregates in der einen Richtung und die entsprechende Welle
des anderen Aggregates in der entgegengesetzten Richtung angetrieben werden kann.
Dies ist beim Steuern von großem Vorteil, wenn die Kraftübertragung auf einem Schlepper
o. dgl. benutzt wird. Aber auch bei anderen Maschinen, beispielsweise bei Windemaschinen,
bei denen die Trommeln zeitweilig in derselben R=chtung und unter .gewissen Bedingungen
in umgekehrter Richtung angetrieben werden können, ist diese Einrichtung von Nutzen.
Unabhängig von der Richtung des Antriebs kann der Hebel 25 falls erforderlich zwecks
Ausübung einer Bremswirkung betätigt werden.
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Wird die Kraftübertragung nur in einem Aggregat gemäß der Darstellung
nach Fig. 3 und 4 ausgeführt, so kann die Welle 9 durch einen passenden Handhebel
34a betätigt werden, der durch Lenker 36a mit einem auf der Welle sitzenden Kurbelarm
37a verbunden ist, oder es können andere geeignete Betätigungsmittel Anwendung finden.
In Verbindung mit den obenbeschriebenen Einrichtungen könnten zum Halten des Gleitstückes
7 gegen die Bahn 8 sowie zur Sicherung des Eingriffs des Gleitstückes i4 mit dem
Nocken 6 irgendwelche geeigneten Mittel Anwendung finden. In den meisten Fällen
ist es aber zweckmäßig, hierfür. eine Schraubenfeder 40 zu benutzen, die mit dem
einen Ende bei 41 beispielsweise an dem Gehäuse des Getriebes befestigt ist, während
das andere Ende an das Glied 2 angreift. Nach jedem Hube des Nockens 6 zieht die
Feder 4o die einzelnen Kniehebelglieder wie auch die Kupplungen 5 bzw. 5a in ihre
Anfangsstellungen zurück, so daß sie für die nächstfolgende Einwirkung wieder bereit
sind.
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Wird eines der Bänder 16 als Bremse benutzt, so hat die betreffende
Trommel wegen der zwischen ihr und dem Bände auftretenden Reibung das Bestreben,
das Band zu drehen, statt sich innerhalb des Bandes zu drehen. Durch diese Bewegung
werden die verschiedenen Glieder entgegen der Spannung der Feder 40 verschoben und
die Gleitrolle _14 von dem Nocken 6 zurückgezogen. Um irgendeine nachteilige Bewegung
der verschiedenen Teile zu verhindern; ist zweckmäßig jedes Band mit einem Anschlag
16a versehen, der gegen einen geeigneten festen Anschlag 16b treffen kann. Die beiden
Anschläge haben für gewöhnlich eine genügend große Entfernung voneinander, um die
erforderliche Drehbewegung des Bandes 16 während des Antriebes der Trommel zu gestatten;
sie kommen aber miteinander in Eingriff, sobald die Bänder als Bremsen benutzt werden
und verhindern auf diese Weise eine unzulässig große Drehbewegung mit den Trommeln.
.Eine Bremswirkung ist oft erforderlich,
wenn die Kraftübertragung
in Verbindung mit Schleppern Verwendung findet, und zwar besonders beim Befahren
von Steigungen. Geht die betreffende Maschine bergab, sei es im Vorwärts- oder Rückwärtsgange,
so haben die Trommeln das Bestreben, schneller umzulaufen, als wenn sie durch die
Bänder angetrieben werden. Dementsprechend ist es in solchen Fällen häufig nötig,
die Bänder als Bremsen zu benutzen.
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Abgesehen von den im vorstehenden beschriebenen Einrichtungen kommt
bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden Kraftübertragungseimzchtung zweckmäßig
eine neue Vorrichtung zur Anwendung, die dazu dient, den Steuerhebel 34 in einer
beliebigen Lag--, in die er eingestellt ist, festzuhalten (vgl. Fig. i und 5). Diese
Vorrichtung besteht aus einem Paar bügelartiger Arme 5o, die mit ihren unteren Enden
bei 51 an dem Gehäuse drehbar gelagert sind. Die oberen quer verlaufenden Schienen
dieser Bügel sind mit Zähnen 52 versehen, mit denen andere Zähne 53 der Welle 34
zusammenwirken. Die beiden Schienen 50 werden durch eine Feder 54 derart
zusammengezogen, daß die Zähne 52 und 53 für gewöhnlich miteinander in Eingriff
stehen. Wird aber der Hebel 34 um seinen Drehzapfen 38 in der einen oder anderen
Richtung ausgeschwungen, so gleiten die Zähne 53 über die Zähne 52, was durch die
erwähnte federnde Verbindung zwischen den Schienen 50 ermöglicht wird. Wird der
Hebel 34 dagegen gedreht, so gleiten die Zähne 53 leer über die Zähne 52.
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Nötigenfalls können geeignete Anschläge zur Begrenzung der Schwingbewegung
des Hebels 34 vorgesehen sein. Ein solcher Anschlag ist bei 55 (Fig. 5) angedeutet.
Dieser Anschlag ist als an einer der beiden Schienen 50 befestigt gedacht.
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Vermöge der im vorstehenden beschriebenen Einrichtung kann der Hauptsteuerhebel
34 in jeder Lage, in die er eingestellt ist, festgehalten werden.
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Sämtliche im vorstehenden beschriebenen wirksamen Teile werden zweckmäßig
in einem Gehäuse untergebracht, das hinreichend Öl enthält, um sie in wirksamer
Weise zu schmieren. Die Einrichtung ist mit großem Vorteil zur Kraftübertragung
bei einer großen Anzahl von Maschinen zu verwenden, bei denen die Arbeit eines mit
ziemlich hoher Geschwindigkeit umlaufenden Motors auf eine verhältnismäßig langsame
und stetig umlaufende Welle übertragen werden soll. Wenn auch wahrscheinlich die
besten Ergebnisse bei Anwendung der beschriebenen Einzelheiten erreicht werden,
so können diese doch innerhalb des in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindungsbereichs
in vielen Fällen durch andere ersetzt, -auch können andere Änderungen getroffen
werden. - Beispielsweise lassen sich durch Vergrößern oder Verkleinern des Durchmessers
der Gleitrolle o. dgl. 14 die Hübe der Glieder 2 und 7,11 vergrößern bzw. verringern.