DE2031240A1

DE2031240A1 - Umkehrbares Getriebe fur die Über tragung eines Drehmoments

Info

Publication number: DE2031240A1
Application number: DE19702031240
Authority: DE
Inventors: Brandt Favmger Berger Christian Dean North Canton Ohio Ziegler (V St A)
Original assignee: Hoover Ltd , Penvale Greenford, Middlesex (Großbritannien)
Priority date: 1969-07-01
Filing date: 1970-06-24
Publication date: 1971-01-21
Also published as: ZA704429B; US3581591A; FR2053992A5; GB1318283A

Description

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Dipl.-ln«. W. PAAP 2 Q 3 1 4 H U s*-****. ίο Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH —'<«» Dipl.-lng. K. GUNSCHMANN Juni 1970 Dr. rer. not. W. KÖRBER . 24. Juni 19/ü PATENTANWÄLTE

, Middlesex /

P at ent anm e1dung Umkehrbares Getriebe für die Übertragung eines Drehmoments

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Getriebe für die Übertragung eines Drehmoments und sie betrifft im besonderen ein mit Reibscheiben ausgestattetes, umkehrbares Getriebe. Die Erfindung ist vorzugsweise für die Fortbewegung aufrechtstehender Staubsauger bestimmt und sie wird mit besonderem Hinweis darauf beschrieben werden, obwohl die Erfindung einen breiteren Anwendungsbereich hat und auch für die Fortbewegung anderer Geräte, z. B. Rasenmäher, Handkarren usw. brauchbar ist.

Es wurden bereits früher kraftangetriebene Fortbewegungsvorrichtungen vorgeschlagen, bei denen eine einen Handgriff der Vorrichtung umfassende Person ein Getriebe schaltet, das auf Räder, die den Boden berühren, ein antreibendes Drehmoment überträgt. Bekannte Vorrichtungen dieser Art waren im höchsten Mass kompliziert und unhandlich. Die in den bekannten Vorrichtungen verwendeten Getriebe waren sehr kostspielig in der Herstellung und im Betrieb ziemlich unzuverlässig, so dass häufige Reparaturen erforderlich waren. Auch waren die bekannten Vorrichtungen dieser Art wegen ihrer Kompliziertheit sehr schwer und

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gross, so dass sie für den ELnöao. la kleine Geräte, z. Bo in aufrechtstehencLe Staubsauger, nicht recht geeignet waren=-' .

Wünschenswert ist ein Getriebe skt Übertragung eines Drehmoments, das für den Einbau, in kleine Geräte geeignet ist und das einfach im Aufbau und "billig in der Herstellung und Montage ist. Das Getriebe soll auch "besonders kompakt und leicht sein«.

Gegenstand der Erfindung ist allgemein ein. umkehrbares Getriebe für die Übertragung eines Drehmomentes, auf dessen angetriebener Welle eine, erste und eine zweite !raft abnähme scheibe im Abstand voneinander drehbar gelagert sind und auf der weiterhin zwischen den beiden Kraftabnahmescheiben zwei ir.it der angetriebenen Welle umlaufende and axial auf ihr verschiebbare Kupplungsscheiben gelagert sind= Zwischen den beider. Kupplungsscheiben ist ein die Umdrehung der angetriebenen Helle nicht mitmachendes, handbetätigtes Seiialtglied gesehen, durch das die Kupplungsscheiben wahlweise an der einen oder der anderen Kraft abnähme scheibe zur Jkilage gebracht werden können° Dadurch kann mit Hilfe der Kupplungsscheiben ein Drehmoment von der angetriebenen Welle wahlweise auf eine der beiden Kraftabnahmescheiben übertragen werden,,

Im besonderen betrifft die Erfindung einen aufrechtstehenden Staubsauger mit einem Elektromotor, der auf ein umkehrbares Reibradgetriebe des Staubsaugers ein Drehmoment überträgt» Das Getriebe enthält eine von dem Elektromotor angetriebene Helle, auf der eine erste und eine' zweite ISraftabnahmsscheibe im : Abstand voneinander drehbar gelagert sind» Zwischen den Kraft-' abnahmescheiben sind auf der Welle zwei mit ihr umlaufende j und axial auf ihr verschiebbare Kupplangsscheiben angeordnet, die wahlweise an der ersten oäer der aweiten Iraftabns [scheibe zur Anlage gebracht w©i?dep. IsoaneEu Zwischen den beiden j Kupplungsscheiben ist ein iiasäBetätigtes Schalt glied vorgesehen, : durch das die KupplimggsehsifeeEa, s@ asaf der !angetriebenen Helle verschoben werden, dass si© wahlw@is© aa dor einen oder an-

deren Kraftabnahmescheibe anliegen. Die erste Kraft abnähme- '·';■ r ^vheibe treibt über ein erstes Zahnradvorgelege eine Kraft-

acjabewelle in einer ersten Drßhrichtung und über ein zweites j

Zruraradvorgelege in der umgekehrten Drehrichtung an. I

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auf der Kraftabgabewelle des Getriebes die Antriebsräder für das Fahren des Staubsaugers nach vorwärts oder rückwärts befestigt. !

Nach einem Vorschlag der Erfindung sind das erste und das zweite , Sahnradvorgelege Je in einem Gehäuseabteil untergebracht, so dass sie von dem Reibradgetriebe völlig getrennt sind. Bei dieser Anordnung wird verhindert, dass etwa von den Reibflächen abgescheuertes Material zu den Zahnradvorgelegen gelangt und deren ordnun^sgemässen Gang stört. Bei einer bevorzugten Ausführungsfora ist zwischen den Kupplungsscheiben auf der angetriebenen Welle ein ihre Umdrehungen nicht mitmachendes Lager für das Schaltglied für die Kupplungsscheiben vorgesehen, so dass diese relativ zu dem Schaltglied rotieren können. Eine j seitliche Bev.egung des Schaltgliedes bewirkt, dass das Lager ^: auf die Kupplungsscheiben einen in Richtung der angetriebenen Welle verlaufenden Druck ausübt, durch den die Kupplungsscheiben ' mit der ersten oder der zweiten Kraftabnahmescheibe in Eingriff gebracht werden. -

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Getriebes für die Übertragung eines Drehmoments, das billig in der Herstellung und einfach im Aufbau ist*

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Getriebes für die Übertragung eines Drehmoments, das leicht im Gewicht und sehr kompakt ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Getriebes für die Übertragung eines Drehmoments, das umkehrbar ist und aus einem Minimum von Einzelteilen besteht.

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Die Erfindung kann in gewissen Einzelteilen und in deren An- . Ordnung eine körperliche Gestalt annehmen und im folgenden wird unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen eine bevorzugte Ausf uhrungsform der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 zeigt in Perspektive einen mit dem Erfindungsgegenstand ausgestatteten, aufrecht stehenden Staubsauger;

Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht des

Staubsaugers, gesehen in der Richtung der Pfeile 2-2 der • Fig. 1}

Fig. 3 zeigt die perspektivische Ansicht eines Fahrwerks mit einem Getriebe nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4· zeigt die teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Getriebes nach der vorliegenden Erfindung;

■ Fig. 5 zeigt den Schnitt'nach der Linie 5-5 der Fig. 2; Fig. 6 zeigt den Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5» Fig. 7 zeigt den Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 5;

Fig. 8 zeigt den Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 5 unter Weglassung einiger Teile zwecks Erhöhung der Klarheit;

Fig. 9 zeigt die Draufsicht auf das Getriebe, gesehen in Richtung der Pfeile 9-9 der Fig. 8}

Fig.10 ist die Vorderansicht eines Teils der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gestalteten Betätigungsvorrichtung}

Fig. 11 zeigt den Querschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 5 unte:j? Weglassung einiger Teile zwecks Erhöhung der Klarheit;

Fig.12 zeigt die Draufsicht in Richtung 12-12 der Fig. 11; Fig.13 zeigt in auseinandergezogener Anordnung Teile der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gestalteten Kupplungsvorrichtung} -

Fig. 14- zeigt in perspektivischer Darstellung das Getriebe nach der vorliegenden Erfindung in der Lage für den Vorwärtslauf}

zeigt in perspektivischer Darstellung das Getriebe nach der vorliegenden Erfindung in der Lage"für den Rückwärtslauf}

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-IFig. 16 zeigt in perspektivischer Darstellung das verbesserte Getriebe nach der vorliegenden Erfindung in einer neutralen Lage*

Zum Zweck der Verdeutlichung, aber nicht zur Beschränkung darauf, ist in den Zeichnungen eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung dargestellt. Der in der Pig. 1 in aufrechter Lage dargestellte Staubsauger A hat ein Hauptgehäuse B und einen Handhabungsstiel 0 mit einem den Staubsammelbeutel enthaltenden Gehäuse 12. Im unteren Teil dieses Gehäuses ist ein Elektromotor angeordnet, dem durch eine elektrische Leitung 16 Strom zugeführt wird. Der Motor 14 treibt ein Gebläse 18 an, das in dem den Staubsammelbehälter enthaltenden Gehäuse 12 einen Unter-! druck erzeugt. Das Gehäuse 12 ist über das Saugrohr 22 mit der i in dem Hauptgehäuse B vorgesehenen Saugdüse 20 verbunden und zwat steht die Einlassöffnung 24 des Saugrohres 22 mit der Saugdüse 20 in Verbindung. Der Elektromotor 14 hat eine ro-, ti er ende Arbeitswelle 26, die durch einen Ei emen 28 eine Bodenklopfwalze 30 antreibt, die im Innern der Saugdüse 20 drehbar gelagert ist. In dem Hauptgehäuse B befindet sich: ferner ein ein Drehmoment übertragendes Getriebe B, das von der Arbeitswelle 26 des Elektromotors 14 mittels eines Riemens 32 und einer Riemenscheibe 3^ angetrieben wird. Das Getriebe D seinerseits treibt die am Boden anliegenden Antriebsräder 36 und 38 an, die den Staubsauger A über die zu reinigende Bodenfläche hinweg bewegen. Das Getriebe D enthält eine Kupplung 40, die mit einem Schaltglied 42 verbunden ist, mit dem die Kupplung 40 wahlweise geschaltet werden kann.

Der Handhabungsstiel 0 trägt oben einen Handgriff 44 für die Hin- und Herbewegung des Staubsaugers. An der Innenfläche der Vorderwand des Beutelgehäuses 12 ist mit Hilfe von Klemmen 50 ein Bowdenzug E befestigt, der aus einer Aussenhülle 48 und einem darin gleitbaren, federaden Stahldraht 46 besteht. Di e Klammern 50 können an der Innenfläche der Vorderwand des Beutelgehäuses 12 angeklebt oder durch Schrauben, Niete od. dgl. 'befestigt sein. Das eine Ende des Drah.tes 46 ist im Innern des

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Handgriffes 44 "befestigt und sein anderes Ende ist mittels eines geeigneten Bolzens 58 mit dem Lenker 56 verbunden. Der Lenker 5&i der mittels eines Schwenkzapfens 60 an der Aussenseite der Vorderwand des Beutelgehäuses 12 befestigt ist, erstreckt sich zwischen die Zpafen 64- des Schaltgliedes 4-2. Die Hin- und Herbewegung des Handgriffes 44- relativ zum Handhabungsstiel C verursacht eine in Längsrichtung verlaufende Bewegung des Drahtes 46 relativ zu seiner Aussenhülle 48 und zum Handhabungsstiel C, so dass der Lenker 56 um den Schwenkzpp.fen 60 verschwenkt wird. Durch einen auf den Handgriff 44

W ausgeübten Druck wird der Lenker 56 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um den Schwenkzapfen 60 verschwenkt. Er arbeitet mit den Zapfen 64 des Schaltgliedes 42 zusammen und schaltet die Kupplung 40 in dem Sinn, dass sie auf die Antriebsräder 38 ein Drehmoment überträgt, durch das der Staubsauger in der Vorwärtsrichtung gefahren wird. Durch eine Zugbewegung an dem Handgriff 44 wird der Lenker 56 im TJhraagersinn um den Schwenkzapfen 60 verschwenkt, der sodann auf die Zapfen 64 des Schaltgliedes 42 einwirkt und die Kupplung so schaltet, dass auf die Antriebsräder 36 ein Drehmoment übertragen wird, durch das der Staubsauger rückwärts gefahren wird. Der Bowdenzug E erstreckt sich durch ein rohrformiges Teil 68 des Handhabungs-

^ ' \ stiels C bis zu seiner Befestigung im Innern des ,Handgriffes • 44.

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Entsprechend der Erfindung ist der Staubsauger A mit dem in , der K.g. 3 dargestellten Fahrwerk F mit kraftangetriebenen Bädern 114, 116 ausgestattet. Das Fährwerk F hat zwei voneinander im Abstand befindliche Seitenplatten 72 und 74> die an j ihrem einen Ende je ei*¹ Loch haben, durch die sich eine ge- ι.

meinsame Welle: 76 hindurcherstreckt. Auf die ausserhalb der j Seitenplatten 72 und 74 gelegenen Enden der Welle 76 ist je ein auf dem Boden aufliegendes Laufrad 78 und 80 aufgesetzt. Zwei je in eine Kreisnut der Welle 76 passende, G-förmige Festhaltefedern 82 verhindern eine Längsverschiebung der Welle 76 relativ zu den Seitenplatten 72 und 74« Ähnliche Festhalte-

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federn 84 dienen zusammen mit Heibungsfesthaltern 86 zum Fest-· halten der Bäder 78 und 80 auf der Welle 76. Das Getriebe D hat ein SpritzGUss-Aluminiumgehäuse mit Bolzen 88, 90 und 92» die je eine axiale, mit einem Gewinde versehene Bohrung aufweisen. Die Seitenplatten 72 und 74- sind weiterhin mit löchern ausgestattet, durch die hindurch Schrauben 94 und 96 in die mit einem Gevdnde versehenen Bohrungen der Bolzen 88, 90 und hineinragen. Sodann sind die Seitenplatten 72 und 74· im Abstand voneinander durch die Welle 76 und das Gehäuse des Getriebes D verbunden. Mit dem einen Ende der drehbar gelagerten Welle 102 ist eine Riemenscheibe 34, z. B. durch eine Nutmutter 104, unverdrehbar verbunden. Die Riemenscheibe 34 und die Welle 102 werden mittels des Riemens 32 von der Antriebswelle 26 des Elektromotors 14 angetrieben, wie bei der Beschreibung der Fig. 1 erwähnt wurde. Auf der Welle 102 ist die Kupplung 40 so gelagert, dass sie die Rotation der Welle 102 mitmacht, aber in begrenztem Mass axial auf ihr verschiebbar ist. Die Kupplung 40 enthält zwei voneinander im Abstand befindliche, rotierende Kupplungsscheiben 106 und 108, die nahe bei Kraftabnahmescheiben 110 und 112 liegen, die unabhängig von der Welle 102 drehbar in dem Getriebe D gelagert sind. Die Kraftabnahmescheiben 110 und 112 sind durch Zahnradvorgelege mit den auf dem Boden anliegenden Antriebsrädern 114 und 116 verbunden, die nicht drehbar mit den Enden einer Welle 178 verbunden sind, die in dem das Getriebe Djkufnehmenden Gehäuses drehbar gelagert ist. Das Schaltglied 42 ist durch den Schwenkzapfen 118 gelenkig mit diesem Gehäuse verbunden. Eine'Lageranordnung 120 trägt die Kupplung 40, so dass diese relativ zur Lageranordnung 120 und zum Schaltglied 42 rotieren, kann. Die Lageranordnung 120 wirkt auch als Drucklager, so dass die seitliche Bewegung der Lageranordnung 120 auf die Kupplung eine Seitenkraft überträgt. Das Schaltglied 42 ist mit der Ijageranordnung 120 durch einen von dieser ausgehenden Arm verbunden, der durch eine in dem Schalt glied 42 vorgesehene rechteckige öffnung 124 hindurchgeht. Eine Bewegung des Schaltgliedes 42 in der Fig. 3 nach links bewirkt, dass die Kupplungs-

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scheibe 106 an der Kraft abnahmescheibe 110 anliegt und auf ' die Abtriebsräder 114 und 116 ein Drehmoment überträgt, durch

das der Staubsauger A in Vorwärtsrichtung gefahren wird. Durch !

das Verschwenken des Schaltgliedes 42 um den Drehzapfen 118 in j

der Fig. 3 nach rechts wird die Kupplungsscheibe 108 an der ;

Kraftabnahmescheibe 112 angedrückt und der Staubsauger A nach ' rückwärts gefahren. In den Seitenplatten 72 und 74 sind weitere:

öffnungen 1JO und 132 vorgesehen, die es ermöglichen, das ; Hauptgehäuse B und den Handhabungsstiel C an dem Fahrwerk F

in einer Weise zu befestigen, die in dem folgenden Teil der j

Beschreibung dargestellt werden wird. ·

i Der Lenker 56 ist nach aussen gebogen und erstreckt sich durch einen in der Vorderwand 136 des Beutelgehäuses 12 vorgesehenen Spalt. Im Innern des Beutelgehäuses ΛΖ ist in einigem Abstand von dessen Vorderwand I36 eine Querwand befestigt, durch die ein abgeschlossener, den Bowdenzug E aufnehmender Raum geschaffen wird. An der Querwand 138 können Klammern 50 für das Festhalten des Bowdenzuges E angebracht werden.

Entsprechend einer anderen Seite der Erfindung besteht das Gehäuse für das Getriebe D aus drei Abteilen I, K und L. Die Gehäuseabteilwände I und L liegen auf entgegengesetzten Seiten des mittleren Gehäuseabteils K. Die Gehäuseabteilwände I und L enthalten axial durchbohrte Bolzen 140 und 142 mit einer innen gelegenen Lagerfläche für die angetriebene rotierende Welle 102. Die Kraftabnahmescheiben 110 und 112 sind mit Eitzeln 144 und 146 verbunden, die sich durch passende öffnungen in den Seitenwänden 148 und 150 des mittleren Gehäuseabteils K axial nach aussen erstrecken. Die Kraft abnahmescheib en 110 und 112 und die Eitzel 144 und 146 haben eine die angetriebene Welle 102 aufnehmende axiale Bohrung und sie sind so gelagert, dass sie relativ zu dieser Welle eine unabhängige Drehbewegung, ausführen können.

Die Gehäuseabteilwand I hat eine Bohrung 152 für die fest-

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sitzende Aufnahme eines nicht rotierenden Zapfens 154, auf dem ein Stirnzahnrad 156 grossen Durchmessers, das mit einem Stirnzahnrad 158 kleineren Durchmessers aus einem Stück besteht, drehbar gelagert ist. Das Stirnzahnrad 156 steht mit dem Ritzel 14-4- in ständigem Eingriff, so dass die Stirnzahnräder 156 und 158 rotieren, wenn die Kupplungsscheibe 106 gegen die Kraftabnahmescheibe 110 gedrückt wird.

Die Gehäuseabteilwand L enthält eine Bohrung 160, die einen \ nicht rotierenden Zapfen 162 unter Druck aufnimmt, auf dem ein Zwischenzahnrad 164- drehbar gelagert ist. Mit dem Zwischen-; zahnrad 164 steht ständig ein kraftabgebendes Ritzel 146 im Eingriff, so dass das Zwischenzahnrad 164 angetrieben wird, ; wenn die Kupplungsscheibe 108 gegen die Kraftabnahmescheibe 112 gedruckt wird. Die Gehäuseabteilwand L weist ferner eine Bohrung 166 für die Aufnahme des nichtrotierenden Zapfens im Preßsitz auf. Auf diesem Zapfen 168 ist ein Zahnrad 170 . grösseren Durchmessers, das mit einem Zahnrad 172 kleineren Durchmessers aus einem Stück besteht, drehbar gelagert. Das Zwischenzahnrad 164 steht ständig mit dem Zahnrad 170 in Eingriff, so dass mit ihm auch die Zahnräder I70 und 172 angetrieben werden.

Die aus s en liegenden Gehäuse abteilwände I und L sind mit axial dirchbohrten Bolzen 174- und 176 ausgestattet, die Lagerflächen für die die drehbare Lagerung der Kraftabgabewelle 178 aufweisen. Diese Welle 178 erstreckt sich mit Spiel durch passende öffnungen 180 in den Seitenwänden 148 und I50 des mittleren Gehäuseabteils und auf ihr sind Stirnzahnräder 182 und 184 aufgekeilt, die ihre Rotation mitmachen und die mit den Zahnräaadern 158 und 172 kleineren Durchmessers im Eingriff stehen.

J Beim Betrieb des Getriebes verursacht die Bewegung des Schaltgliedes 42 iiXk der Fig. 4 nach links, dass die Kupplungsscheibe

106 der Kupplung 40 gegen die Kraftabnahmescheibe 110 gedrückt

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wiid. Die Kupplung 40 wird ständig durch ihre Verbindung mit der angetriebenen Welle 102 in Rotation gehalten, so dass durch die Anlage der Kupplungsscheibe 106 an der raftabnahnescheibe 110 das Ritzel 144 in Rotation versetzt wird. In normalen Betrieb laufen die Riemenscheibe 34 und die angetriebene Welle 102, wie aus dem linken Teil der Fig. 4 ersichtlich ist, entgegen zum Uhrzeigersinn um. Das Ritzel 144 treibt' das Zahnrad 156 mit dem damit verbundenen Zahnrad 158 an und das Zahnrad 158 treibt das Zahnrad 182 und damit die Kraftabgabewelle 178 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn an. Dadurch werden die Antriebsräder 114 und 116 so gedreht, dass sie den Staubsauger A in Vorwärtsrichtung fahren. Die Bewegung des Schaltgliedes 42 in der Fig. 4 nach rechts bewirkt, dass die Kupplungsscheibe 108 der Kupplung 40 gegen die Kraftabnahmescheibe 112 gedrückt und das Ritzel 146 in Rotation versetzt wird. Das Ritzel 146 treibt das Zwischenzahnrad 164 und dieses das Zahnrad 170 an. Das mit dem Zahnrad 170 verbundene Zahnrad 172 treibt das Zahnrad 184 an, das mit der Kraftabgabewelle 178 verkeilt ist. Dadurch wird die Welle I78 im Uhrzeigersinn gedreht. Das im zweitgenannten Arbeitszug vorgesehene Zwischenzahnrad dreht die Drehrichtung der Kraftabgabewelle 178 um, so dass nun die Antriebsräder 114 und 116 den Staubsauger A ; nach rückwärts fahren.

Obwohl die Materialwahl keinen wesentlichen Teil der Erfindung darstellt, werden die Gehäuse abteilwände I, K und L vorzugsweise durch Spritzguss aus Aluminium hergestellt. Auch die Kraftabnahmescheiben 110 und 112 sowie die mit ihnen verbundenen Ritzel 144 und 146 bestehen aus Metall, z. B. aus AIu-' minium, während die übrigen Zahnräder aus Polyamid mit einge-, lagertem Graphit gegossen werden. Die Zahnräder haben vorzugsweise eine schraubenförmige oder gerade Stirnverzahnung, obgleich auch Reibungsräder verwendet werden könnten.

Das mittlere Gehäuseabteil K enthält eine Bodenwand 190, die susammen mit den Seitenwänden 148 und 15O ein im wesentlichen ü-förmiges Gestell bildet, innerhalb dessen die Kupplung 40

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und das Schaltglied 42 liegen. Alle Gehäuse abteilwände I, K ■ *j. und L haben in der Nähe ihres Bandes je ein eine Schraube 194
aufnehmendes Loch 192. Die Löcher 192 benachbarter Gehäuseabtei 1wände sind zueinander ausgerichtet, wenn die aussen ge- , legenen Gehäuseabteilwände I und L zur Berührung mit den
Seitenwänden 148 und 150 des mittleren Gehäuseabteils K gebracht werden. Auf die Schrauben 194 sind Schraubenmuttern 196 ' aufgeschraubt, um die aussen gelegenen Gehäuseabteilwände I
und L im Abstand von den Seitenwänden 148 und 150 des mittleren Gehäuseabteils K zu halten. ,

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Bei einer bevorzugten. Aus führung ε form sind in zylindrischen
Ausnehmungen der Bolzen 140 und 142 der aussen gelegenen Gehäuseabteile I und L Lager 202 und 204 für die angetriebene
Welle 102 vorgesehen, wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist. Eine : ■ zusätzliche Schraubenmutter 206 ist auf das der Riemenscheibe
34 abgelegene Endeder angetriebenen Welle 102 aufgeschraubt, _i wodurch die die Welle relativ zum Gehäuse des Getriebes in ί axialer Richtung festgehalten wird. ■

Die Kraftabnahmescheibe 112 ist mit ihrem Ritzel 146 mit einer ;

innengelegenen, aus Bronze gesinterten Lagerhülse 208 ausge- j stattet, durch die sich die angetriebene Welle 102 erstreckt.
In ähnlicher Weise sind auch die Kraftabnahmescheibe 110 und ; ihr Ritzel 144 mit einer Lagerhülse 210 versehen. Daher sind ! die mit den Ritzeln 144 bzw. 146 je ein Stück bildenden, Kraft- j abnahmescheiben 110 und 112 drehbar auf der angetriebenen Welle 102 gelagert, so dass die Rotation der Welle 102 nicht unmittelbar auf die Kraftabnahmescheiben 110 und 112 übertragen i wird.

An den aussen gelegenen Flächen der Ritzel 144 und 146 sind
Axialdrucklager 212 und 214a angeordnet, die an den Schultern
zylindrischer Ausnehmungen der aussengelegenen Gehäuseabteilwände I und L anliegen, so dass der auf die Kraftabnähme- ' .scheiben 110 und 112 ausgeübte Axialdruck von den an den ausεen Ϊ

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gelegenen Flächen der Ritzel 144 und 146 aufgenommen wird. , Rund um die den Kraftabnahmescheiben 110 und 112 benachbarten Bereiche der Ritzel 144 und 146 sind zylindrischeFilzlager 216 und 218 vorgesehen, um die in den Gehäuseabteilwänden I und L gelagerten Zahnradvorgelege Völlig von den Kraftabnahmescheiben 110 und 112 abzudichten. An den Kupplungsscheiben und 108 oder an den Kraftabnahmescheiben 110 und 112 kann ein scheibenförmigerReibungsbeiag;, 22jX und 222 befestigt sein. Bei der dargestellten, bevorzugten. Ausführungsform sind die Reibungsbeläge 220 und 222 an den Kraftabnahmescheiben 220 und 222 angebracht.

Beim Betrieb des Getriebes wird verhindert ,dassStaub- und das von den Reibscheiben 220 und 222 abgetragene Material in die die Zahnradvorgelege enthaltenden Gehäuseteile gelangen. Hierzu nehmen die Gehäuseabteilwände I und L in einer Ausnehmung die ganzen Zahnradvorgelege auf und der aussen herumlaufende Hantel der Gehäuseabteile liegt dicht an den ausβen liegenden Rändern der Seitenplatten 148 und 150 an· Dadurch wird eine völlige Abdichtung gegenüber dem mittlereh Gehäuseabteil K erzielt.Zwischen die aufeinanderliegenden Flächen kann eine Dichtungseinlage aus Kork oder einem anderen Material eingelegt werden. Diese Anordnung verhindert wirksam, &ss Schmutz oder anderes fremdes Material zu den Zahnradvorgelegen gelangt und deren Arbeit stört. In den Fig* 6 und 7 sind die miteinander im Eingriff stehenden Zahnräder des ersten und des zweiten Zahnradvorgeleges dargestellt.

Entsprechend der Erfindung enthalten die Kupplung 40 und das Schaltglied 42 eine auf der angetriebenen Welle 102 angeordnete rohrförmige Hülse 230, deren eines Ende ein Aus β engewinde 232 auf weist, das in die mit einem Gewinde ausgestattete Bohrung 234 der Kupplungsscheibe iO6 eingreift. Bas andere Ende der fiülße 230 trägt eine axiale Nut 236, durch die sich ein Zapfen 238 erstreckt, der in ein radiales Loch 240 der Welle 102 eingepresst ist. Die Gewinde 232 und 2^4· sind beide rechtsr

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läufig, so dass dann, wenn die Welle 102, in der Pig. 13 von links gesehen, entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben wird, auch die Hülse 230 mit der Kupplungsscheibe 106 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben wird. Die Berührung der Kupplungsscheibe 106 mit der Kraftabnahmescheibe 110 hat normalerweise das Bestreben, das Gewinde 234 weiter auf das Gewinde 232" aufzuschrauben. Die Nut 236 ist langgestreckt und der Zapfen 238 liegt in ihrer axialen Mitte, so dass die Hülse 230 auf der Welle 102 in axialer Richtung gleiten kann.

Die Kupplungsscheibe 108 besteht aus einem Paar C-förmiger Segmente 242, deren Enden nach aussen zu Ohren 244 und 246 umgebogen sind. Ein Verbindungsglied 248 ist mit seinen Planschen 250 und 252 mit dem mittleren Bereich der C-förmigen Segmente puriktverschweisst. Der mittlere Bereich 256 des Verbindungsgliedes 248 ist nach aussen gebogen und weist eine Öffnung 258 auf, in die Lappen 259 hineinragen, die die von-. den Bändern der Nut 236 der Hülse 230 antriebsmässig umfasst werden. Auf diese Weise rotieren die Teile 106, 230 und 108 als ein Ganzes. Die Ohren 244 und 246 liegen im Abstand voneinander und in den zwischen ihnen gelegenen Baum ragen die Enden des sich frei durch die Nut 236 erstreckenden Zapfens hinein. Eine ringsumlaufende Nut der Hülse 230 nimmt einen C-förmigen Bing 260 auf, der die Kupplungsscheibe 108 auf ihr festhält. Dies hat zur Polge, dass die angetriebene Welle auf die Kupplungsscheibe 108 mitteis des Zusammenwirkens des Zapfens 2J8'und ihrer voneinander entfernten Ohren 244 und ein Drehmoment überträgt und dass die Kupplungsscheibe 108 die Kupplungsscheibe 106 mittels der in die Nut 236 eingreifenden Lappen 259 antreibt. Daherwerden die Kupplungsscheiben ,106 und 108 gleichmässig angetrieben.

Die Lageranordnung 120 besteht aus einem Paar von Axialdrucklagern 266, die durch eine Betätigiings scheibe 262 getrennt sindr, die in einer Öffnung 264 die Hülse 230 aufnimmt. Die "Betätigungsscheibe 262 liegt zwischen den₇ Kupplungsscheiben

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ORfGlNAL INSPECTED

106 und 108 auf der Hülse 230. Beiderseits der Betätigungsscheibe 262 sind auf der Hülse 230 Kugellager 266 vorgesehen. Von zwei becherförmigen Teilen 268 erstrecken sich Stege 270, die in Nuten 272 am Umfang der Betätigungsscheibe 262 eingreifen. Die Stege 270 des einen becherförmigen Teils ragen in jede zweite Nut 272 am Rand der Betätigungsscheibe 262 und die Stege des anderen becherförmigen Teils ragen in die dazwisehen gelegenen Nuten der Betätigungscheibe 262. Sodann werden die Stege 270 nach unten, im wesentlichen parallel zur Ebene der Betätigungsscheibe 262 verformt, so dass die becherförmigen Teile 268 auf entgegengesetzten Seiten der Betätigungsscheibe 262 mit den zwischen ihnen und der Betätigungsscheibe 262 gelegenen Kugellagern 266 festgehalten werden.

Von der Betätigungsscheibe 262 gehen in ihrer Ebene gelegene Arme 122 aus, die in rechteckige Löcher 124 des Schaltgliedes 42 eingreifen und von denen in der Fig. 9 eines dargestellt ist. In die rechteckigen Löcher 124 ragen je zwei Vorsprünge 282, t die gegeneinander und im wesentlichen auf den axialen Mittel- : punkt des zugehörigen Loches 124 zu gerichtet sind. Diese ' Vorsprünge bilden Anlagepunkte zwischen dem Schaltglied 42 und den Armen 122. Der Schwenkzapfen 118 sitzt fest in einem Loch 284 des mittleren Gehäuseabteils K und die oberen und ^! unteren Arme 286 und 288 des U-förmigen Schaltgliedes 42 j haben je ein Loch zur Aufnahme des Schwenkzapfens 118. Eine seitliche Drehbewegung des Schaltgliedes 42 würde normaler- ; weise eine Verwindung der Betätigungsscheibe 262 hervorrufen, j was auf die axiale Bewegung der Hülse 230 auf der Welle 102 !einwirken und auf die Axialdrucklager 266 konzentrierte zerstörende Kä/rfte ausüben würde. Aber die von den Vorsprüngen in den rechteckigen Löchern 280 hergestellte Berührungspunkte üben auf die Betätigungsscheibe 262 eine im wesentlichen in der Achse der Welle 102 verlaufende Kraft aus, selbst wenn das Schaltglied 42 in einem Bogen zur Welle 102 statt in deren Achse bewegt wird»

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BAD ORKStMAL

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Venn die Betätigungescheibe 262 und die Kupplungsscheiben 106, 108,wie dies in der Pig. 5 gezeigt wird, gemeinsam auf der Hülse 230 angeordnet sind, ist zwischen der kreisförmigen, ebenen Fläche der Kupplungsscheibe 106 und dem Bremsbelag 220 und der kreisförmigen, ebenen Fläche der Kupplungsscheibe 108 und dem Bremsbelag 222 je ein geringer Spalt vorhanden· Saher lässt die Rotation der Welle 102 normalerweise das (retriebe B in einer neutralen -Lage» in der auf die Antriebsräder 114 und 116 keine treibende Kraft ausgeübt wird.

Durch die seitliche Bewegung des Schaltgliedes 42 wird die aus der Betätigungsecheibe 262, den Axialdrucklagern 266 und den becherförmigen Teilen 268 bestehende Einheit auf der antreibenden Welle 102 entweder nach rechts oder nach links verschoben. Dabei stosεen die Aussenflächen der becherförmigen Teile 268 gegen die Kupplungsscheibe 106 oder 106, was eine axiale Verschiebung der Hülse 230 entlang der VeXIe 102 zur Folge hat, bis eine Kupplungsscheibe und eine Iraftabnanmescheibe mit einer Kraft aneinander gedrückt werden, die ausreicht * um auf die Antriebsräder 114 und 116 ein Antriebsdrehmaent zu übertragen·

Im Betrieb wird Äie Riemenscheibe 34 in der in der Fig. 14 durch Pfeile angegebenen Drehrichtung angetrieben. Durch die Bewegung des Schaltgliedes 42 in der Fig, 14 nach links wird die Kupplungsscheibe 106 zur Anlage an der Kraftabnahmescheibe 110 gebracht. Sodann wird ein Drehmoment von Äer Welle 102 über die Kupplungsscheibe 104 zur Kraftabnahmeseheibe 110 übertragen. Anschliessend wird das Drehmoment durch die Zahn-, räder 144, 156, 158 und 182 zur Welle 1?8 weitergeleifcet. Dadurch wird auf die Antriebsräder 114 und 116 ein de^ Staubsauger A in Vorwärtsrichtung fahrendes Drehmoment übertragen.

Durch die Bewegung des Schaltgliedes 42 nachiechts wird die Kupplungsscheibe 108 gegen die Kraftabnahmescheibe 112 gedrückt und die Einzelteile werden in der durch die pfeile der

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BADORiQiNAL

Fig. 15 angegebenen Brehrichtung gedreht«, Das Drehmoment wird über die Zahnräder 146, 164, 1?0, 1?2 und 184 auf die Antriebswelle 178 übertragen. Die Antriebsräder 114 und 116 werden in der umgekehrten Richtung angetrieben und der Staubsauger rückwärts gefahren.

Das Fehlen jeglicher Kraft, die versucht, das Schaltglied 42 seitlich nach links oder rechts zu verschieben, bewirkt das Fehlen einer normalen Kraft zwischen öfer Kupplungsscheibe 106 und der Kraftabnahmescheibe 110 oder zwischen der Kupplungsscheibe 108 und der Kraftabnahmescheibe 112, so dass sich das Getriebe in einer neutralen Lage befindet und durch die Kupplungsscheiben und die Kraftabnahmeseheiben kein Drehmoment für den Antrieb der Antriebsräder 114 und 116 übertragen wird.

Das Getriebe nach der vorliegenden Anmeldung ermöglicht ein weiches und im wesentlichen müheloses, durch einen Kraftantrieb bewirktes Fahren des Staubsaugers A. Die auf den Staubsauger von Hand ausgeübte Verschiebekraft wird durch den" mechanischen Vorteil des Zusammenwirkens des Lenkers 56 mit dem Handgriff 44, dem Bowdenzug Έ und dem Schalt glied 42 auf den mehrfachen Wert erhöht. Die normale Kraft zwischen den Kupplungsscheiben 106 und 108 und den Kraftabnahmescheiben 106 und 108 ist mehrere Male so gross, wie die auf den Handgriff 44 ausgeübte Handkraft und die den Staubsauger fahrende Kraft ist mindestens einige Haie so gross, wie die auf den Handgriff 44 ausgeübte Zug- oder Stosskraft. Im normalen Betrieb schleifen die Kupplungsscheiben 106 und 108 und die Kraftabnahmescheiben 110 und 112 immer etwas aufeinander und ein 1 : 1-Verhältnis der Umlaufzahlen wird nicht erreicht, so dass eine weiche Umkehr und Beschleunigung gesichert sind. Das Fehlen einer Kraft auf den -Handgriff 44 bei einer Vorwärtsoder Rückwärtsfahrt bewirkt keine Kraft zwischen der Kupplungsscheibe 106 und dem Reibbelag 120 oder zwischen der Kupplungsscheibe 108 und den Reibbelag 122, so dass kein antreibendes Drehmoment auf die Antriebsräder 114 und 116 übertragen wird.

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ßAD ORIGINAL

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Wohl wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausfuhrungsform "beschrieben, aber es ist klar_? dass beim Lesen und Studieren der Unterlagen mannigfache Änderungen und Abweichungen erkennbar werden, die innerhalb des Bereichs der Erfindung liegen. ·„

Patentansprücheί

Claims

Patentansprüche

Umkehrbares Getriebe für die Übertragung eines Drehmoments, insbesondere für aufrechtstehende Staubsauger, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Kraft abnahniescheibe (110, 112)_t die im Abstand voneinander auf der angetriebenen Welle (102) des Getriebes (D) drehbar gelagert sind, ferner gekennzeichnet durch zwei zwischen den beiden Eraftabnahmescheiben (11O₅ 112) auf der angetriebenen Welle (102) gelagertes mit ihr umlaufende und axial auf ihr verschiebbare Kupplungsscheiben (106, 108) und schliesslich gekennzeichnet durch ein mit den Kupplungsscheiben (106, 108) verbundenes, handbetätigtes Schaltglied (42), durch das die Kupplungsscheiben (106, 108) wahlweise mit der einen oder der anderen Kr aft abnahm escheibe (110 bzw. 112) äur Inlage gebracht werden können, wodruch mit Hilfe der "Kupplungsscheiben (106, 108) ein Drehmoment von der angetriebenen Helle (102) wahlweise auf : eine der beiden KraftataaJhmesclieibea (110, 112) übertragen < wird.

Umkehrbares Getriebe nach, inspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwischen den" Kupplongsscheib
Schaltglied (42) vorgesehen©
Schaltglied (42).

und dem i

(120) für das ; |

3- Umkehrbares Getriebe--nach Anspruch 1 »■ dadurch gekennzeichnet, j dass das landbetätigte Schaltglied (42) durch einen Schwenkzapfen. (118)» 'dessen-Achse'auf der Achse der angetriebenen Welle (102) senkrecht stellt an dem das Getriebe (D) enthaltenden Gehäuse angelenkt ist»

4. Umkehrbares Getriebe nach - Jaepruelf 1, dadiasoh gekennzeichnet _s dasei die Kraftabnatesesaheihen (110, 112) flache, kraftabnehmende SiifeengsflelpiLeB, feals©tt_s <3i@ Xu sur ange- -

BAD ORIGINAL

triebenen Welle (102) senkrecht stehenden Ebenen den Kupp-¹ lungssehciben (106, 108) gegenüber liegen, die gleichfalls flache Heibungsflachen haben, die zu denen der Kraftabnahmescheiben (110, 112) parallel verlaufen und dass die Kraftabnabmeseheiben(110, 112) mit$e einem Zahnradvor-Celege (144, 156, 158, 182 bzw. 146, 164, 170, 172, 184) verbunden sind, die in je einem Gehäuseabteil (1 bzw. L), Getrennt von den Beibungsflächen untergebracht sind.

5. Umkehrbares Getriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch eine weitere angetriebene Welle (178), die mit der ersten und zweiten Kraftabnahmescheibe (110, 112) über ein erstes bsw. ein sweites Zahnradvorgelege (144, 156, 158, 182 bzw. 146, 164, 17u, 172, 184) antriebsmässig verbunden ist, wobei von der erstgenannten, angetriebenen Welle (102) zur zweitgenannten, angetriebenen Welle durch das erstgenannte Sahnradvorgelege (144, 156, 158, 182) ein Drehmoment in einer ersten Drehrichtung übertragen wird, wenn die erst-{tenaimte Kupplungsscheibe (106) an der erstgenannten Kraftabnahmescheibe (HO) anliegt und von der erstgenannten, angetriebenen Welle (102) durch das zweitgenannte Zahnradvorgelege (146, 164, 170, 172, 184) ein Drehmoment in der umgekehrten Drehrichtung übertragen wii'd, wenn die zweitgenannte Kupplungsscheibe (108) an der zweitgenannten Ii Kraftabnahmescheibe (112) anliegt. j

• 6. Umkehrbares Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das das Getriebe (D) aufnehmende Gehäuse ein erstes i ι und ein zweites, voneinander entferntes Gehäuseabteil (I : ι und L) enthält, die das erste bzw. das zweite Zahnradvor- : gelege (144, 156, 158, 182 bzw. 146, 164, 170, 172, 184) ■ einschliessen und von den Reibungsflächen getrennt halten, I

ι ■ I '

j 7· Umkehrbares Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekenn- '

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zeichnet, dass die erstgenannte angetriebene Welle (102) und die zweitgenannte angetriebene Welle (1?8) in dem ersten und zweiten Gehäuseabteil (I und L) drehbar gelagert sind.

8. Umkehrbares Getriebe nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und'dem zweiten Gehäuseabteil (I und L) ein mittleres Gehäuseabteil (K)" liegt, an dessen beiden Seitenwänden (148 und 150) das erste bzw. "zweite Gehäuse abteil, befestigt ist.

9. Umkehrbares Getriebe nach -Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der erstgenannten angetriebenen Welle (102) zwischen den beiden Kraftabnahmescheiben (110, 112) im wesentlichen radial nach aussen vorstehende Zapfen (238) ausgehen, dass die Kupplungsscheiben (106, 108) anihrem Umfang im Abstand voneinander befindliche, in Richtung der erstgenannten angetriebenen Welle (102) verlaufende Ohren (244, 248) aufweisen, zwischen die die genannten, von der erstgenannten angetriebenen Welle (102) vorstehenden Zapfen (238) hineinragen und an den Ohren (244, 248) anliegen und so ständig von der angetriebenen Welle (102) mittels der Zapfen (238) auf die Kupplungsscheiben (106, 108) ein Drehmoment überträgt.

Der Patentanwalt

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