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Kupplung.
Die Erfindung bezieht sieh auf eine Kupplung sowie auch auf ein Gesehwindigkeitswechselgetriebe, bei dem diese Kupplung vorzugsweise Anwendung findet.
Die Erfindung bezweckt eine Einrichtung, wobei das Kuppeln und Entkuppeln eines antreibenden und eines getriebenen Teiles sowie auch das Umschalten des Geschwindigkeitswechselgetriebes allmählich und stossfrei bewerkstelligt werden kann. Bei Anwendung der neuen Kupplung auf ein Geschwindigkeitswechselgetriebe kann die Einrichtung vorteilhaft derart ausgeführt werden, dass die Betätigungsvorrichtungen für das Entkuppeln, das Umschalten des Geschwindigkeitswechselgetriebes und die Wiederherstellung der Kupplung mittels eines einzigen Handgriffes bedient werden können und der antreibende Teil selbst die dazu nötige Energie liefert.
Die Kupplung gemäss der Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass sieh mit dem antreibenden Teil ein Sehrauben-oder Muttergewinde, mit dem angetriebenen Teil ein beim Kuppeln damit zusammenwirkendes Mutter-oder Schraubengetriebe dreht, wobei der eine der zu kuppelnden Teile mit einem vollständig geschlossenen, mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder versehen ist, in dem ein axial darin verschiebbarer Kolben wirkt, welcher das Schrauben-oder das Muttergewinde trägt, bei Drehung des Schrauben-und des Muttergewindes in bezug aufeinander in der einen oder der andern Richtung im Zylinder verschiebt, und beim Kuppeln die Verbindung zwischen den Räumen zu beiden Seiten des Kolbens allmählich abschliesst.
Vorzugsweise wird die innere Zylinderwandung mit Längsnuten versehen, welche am Kolbenumfang Kanäle freilassen, deren Tiefe nach dem Zylinderende hin allmählich abnimmt.
Die im Zylinder hinter dem Kolben befindliche Flüssigkeit wirkt beim Kuppeln wie ein hydraulischer Puffer, der dafür sorgt, dass die Kupplung durchaus stossfrei erfolgt.
Obgleich die Erfindung in erster Linie bei Motorfahrzeugen benutzt werden soll, kann sie auch vorteilhaft zum Treiben der Schraubenwellen von Schiffen, für den Antrieb von Werkzeugmaschinen und in sonstigen Getrieben Anwendung finden.
Die Erfindung soll im Untenstehende näher beschrieben werden an Hand der Zeichnung, die einige Ausführungsbeispiele derselben veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein senkrechter Längsschnitt eines halbautomatischen Geschwindigkeitswechselgetriebes für vier Gänge, u. zw. für einen Kraftwagen, wobei eine Kupplung mit hydraulischem Puffer und elektromagnetischem Betätigungsmechanismus für das Herstellen und Lösen der Kupplung vorgesehen ist. Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1. Fig. 3 ist ein senkrechter Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Kupplung mit mechanischer Betätigungseinrichtung für das Geschwindigkeitswechselgetriebe. Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3.
Die Kupplung nach Fig. 1 enthält einen Zylinder 9, der mittels Deckels 2 dicht abgeschlossen ist. Letzterer bildet ein Ganzes mit dem Schwungrad des Motors und ist fest mit der Triebachse verbunden. Auf der Innenseite des Deckels befindet sich ein Zapfen 7, auf dem eine Hohlwelle 16 drehbar gelagert ist.
Der Zylinder 9 hat eine mittels Gewindepfropfens 1 abgeschlossene Füllöffnung. In dem verjüngten linken Endteil des Zylinders 9 ist das linke Ende der Hohlwelle 16 gelagert, deren Stirnfläche abgeschrägte Kupplungsklauen 21 hat. Die Hohlwelle 16 ist durch Packung 19 in bezug auf den Zylinder 9 abgedichtet.
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Das verjüngte linke Zylinderende ist an der Aussenseite mit einem Zahnkranz 27, an der Innenseite mit Muttergewinde versehen, welches eine Steigerung von 45 hat und mit Sehraubengewinde 28 einer
Muffe 29 zusammenwirkt.
Die Hohlwelle 16 hat an der Aussenseite Längsrippen, welche in entsprechende Fiihrungsnuten eines über diese Welle verschiebbaren Ringteiles hineinragen, der aus einem Kolben 4 und einer fest damit verbundenen, an der Aussenseite mit Schraubengewinde versehenen Hülse 11 besteht und daher den Drehbewegungen der Hohlwelle 16 folgen muss. Der Kolben 4 hat eine Anzahl Kanäle 5, die mittels eines gemeinsamen Ventils 3 abschliessbar sind.
In dem mittleren Teile des Zylinders 9 ist ein Ringkörper 14 verschraubt, der an der Innenseite
Längsnuten zur Führung einer mit Längsrippen versehenen Mutter 15 hat. Die Mutter 15 kann sich somit in axialer Richtung im Ringkörper 14 bewegen und muss ausserdem der Drehung dieses Körpers, d. h. des Zylinders 9, folgen. Eine Schraubenfeder 18 ist bestrebt, das Muttergewinde 15 gegen dasjenige der Hülse 11 zu drücken, während ein Kragen 13 am rechten Ende des Ringkörpers 14 die nach rechts gerichtete Bewegung der Mutter 15 begrenzt.
Die Mutter 15 und die Wandung des Zylinders 9 sind mit Kanälen 15'bzw. 9'versehen, wodurch die Zylinderräume zu beiden Seiten der Mutter 15 miteinander immer in freier Verbindung stehen.
Der Innendurchmesser des Zylinders 9 zwischen a und b ist grösser als der Aussendurchmesser des Kolbens 4. Der darauffolgende Zylinderteil zwischen bund c, an dem sich der Kolben 4 führt, ist an der Innenseite mit Nuten 10 versehen, deren Tiefe von rechts nach links allmählich abnimmt, so dass die Böden der Nuten bei c in die innere Zylinderwandung übergehen.
Die Hohlwelle 16 hat an der Innenseite axial gerichtete Nuten, welche zur Führung von Rippen einer Kupplungswelle 17 dienen. Letztere ist unter dem Drucke einer Sehraubenfeder 12 in der Hohlwelle 16 längsverschiebbar. Der aus der Hohlwelle 16 ausragende Teil der Kupplungswelle 17 ist mit einem Kragen 28 sowie mit Kupplungsklauen 24 versehen, welche mit ähnlichen Klauen 25 auf der rechten Stirnfläche der angetriebenen Welle 36 zusammenarbeiten können.
Die angetriebene Welle 36 ist in Lagern des festen Gehäuses 20 drehbar und mit axial verlaufenden Führungsrippen versehen, die in Nuten der Innenwandung einer Hülse 34 hineinragen. Die am rechten Ende mit Klauen 32 versehene Hülse 84 kann daher unter dem Drucke einer Schraubenfeder : J axial über die getriebene Welle verschoben werden.
Der Kragen 23 der Kupplungswelle 17 stützt sich gegen einen Bund am rechten Ende der Muffe 29, welche dort mit Klauen 22 versehen ist, die mit den Klauen 21 der Hohlwelle 16 zusammenarbeiten können. Zur linken Seite seines Schraubengewindes 28 hat die Hülse 29 eine Einschnürung, während der noch weiter nach links liegende Teil wieder einen vergrösserten Durchmesser hat und an der Aussenseite mit einem Zahnkranz 31, an der Innenseite mit Kupplungsklauen 33 entsprechend den Klauen 32 der Hülse 84 versehen ist. An ihrem linken Ende hat die Muffe 29 weiter noch einen Kragen 58 und in geringer Entfernung vor demselben eine Mutter 56, zwischen welche ein Ring 5'7 frei drehbar und gegen Längsverschiebung in bezug auf die Muffe gesichert liegt.
Der Teilkreis des Zahnkranzes 27 ist grösser als derjenige des Zahnkranzes 31. Beide Zahnkränze bilden Teile eines Planetengetriebes, dessen Planetenräder 54 drehbar in einem Gehäuse 26 gelagert sind. Jedes Planetenrad hat einen Zahnkranz 58 im Eingriff mit dem Zahnkranz 27 sowie einen etwas grösseren Zahnkranz 55 im Eingriff mit dem Zahnkranz 81 der Muffe 29, die axial so verschiebbar ist, dass ihr Zahnkranz 81 nicht ausser Eingriff mit dem Zahnkranz 55 gelangen kann.
Um das Gehäuse 26 herum liegt ein gegen Drehung in bezug darauf gesicherter, ringförmiger Anker 72, der zwischen engen Grenzen in axialer Richtung darüber verschiebbar ist. Dieser Anker wirkt mit einem ringförmigen Magnet 71 zusammen, der beim Niederdrücken einer unter Federdruck stehenden Kontakttaste 101 bekräftigt werden kann.
Der Ring 5'7 dient zum Ein-und Ausschalten der Wechselräder des Geschwindigkeitswechselgetriebes. Zu diesem Zwecke ist er an der Oberseite mit zwei Ohren 5'7'versehen, durch die eine Querstange 60 hindurchgeführt ist. An der Unterseite hat der Ring 5'7 zwei Zapfen 61, die durch eine Gabel 62 angegriffen werden, welche selbst mittels Zapfen 63 drehbar im festen Gehäuse 20 gelagert ist. An der Oberseite hat die Gabel 62 zwei Ohren 62'zur Aufnahme einer Querstange 59, welche der Stange 60 parallel läuft.
Das eigentliche Geschwindigkeitswechselgetriebe besteht aus Stirnrädern 87, 89, 90, 92, 94, die lose drehbar auf der getriebenen Welle 36 sitzen. Die Räder 8'7, 89, 90 und 92 sind fortwährend im Eingriff mit Zahnrädern 96, 97, 98 bzw. 99, welche auf einer Zwischenwelle 100 gekeilt sind. Das Zahnrad 94 ist im Eingriff mit einem nicht gezeichneten Umkehrzahnrad, welches selbst fortwährend in das Zahnrad 99 eingreift.
Auf der getriebenen Welle 36 sind drei mit Umfangsnuten versehene Klauenringe 88, 91, 93 verschiebbar, welche gegen Drehung in bezug auf diese Welle gesichert sind und mittels stangen 79, 81 bzw. 84 verstellt werden können, die selbst im Gehäuse 20 verschiebbar gelagert sind. An diesen Stangen sind die mit den Klauenringen zusammenwirkenden Gabeln 80 (für den vierten und den dritten Gang), 83 (für den zweiten und den ersten Gang) bzw. 85 (für die Umkehrung) befestigt. Weiter sind diese
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Stangen mit Klinken 78 versehen, die durch Federn 78'in die unwirksame Lage gedrückt werden. In der Wand des Gehäuses 20 sind drei federbelastete Stifte 82 vorgesehen, welche mit Einkerbungen der Stangen 79, 81, 84 so zusammenwirken, dass letztere jedesmal in der gewünschten Lage gesichert werden.
Es ist zu bemerken, dass die Stangen 79 und 81 je zwei Klinken 78 haben, u. zw. eine für den vierten bzw. den zweiten Gang und eine für den dritten bzw. den ersten Gang. Die Stange 84 dagegen hat nur eine einzige Klinke 78.
Jede Klinke 78 hat zwei Vorsprünge 75, 76, die mit der Querstange 59 bzw. der Querstange 60 zusammenwirken können. Diese Querstangen bewegen sich nacheinander zu oder voneinander ab, wenn die Muffe 29 mit dem Ringe 58 in axialer Richtung verschoben wird.
Die Klinken 78 können durch die Kerne 73 von Magnetspulen 74 niedergedrückt werden.
Die in den Fig. 3 und 4 gezeichnete Kupplung hat eine etwas einfachere Bauart als diejenige nach Fig. 1 und 2. Weiter ist sie mit einem mechanischen, anstatt eines elektromagnetischen Bedienungs- mechanismus versehen.
Bei dieser Kupplung ist der Kolben 4 über die Innenflächen der zwischen Nuten 110 und 210 der inneren Wandung des hydraulischen Zylinders 9 vorgesehenen Rippen verschiebbar. Er ist mit Muttergewinde versehen, zusammenwirkend mit Schraubengewinde der Hohlwelle 16, im Gegensatz zur Einrichtung nach Fig. 1 und 2, wobei der Kolben 4 axial über die Hohlwelle 16 verschiebbar ist und Schraubengewinde hat, welches mit Muttergewinde 15 des Zylinders 9 zusammenwirkt.
Die Nuten 210 haben eine grössere Tiefe als die Nuten 110 und dienen zur Führung von auf dem Kolben 4 vorgesehenen Rippen 204. Diese Nuten können entweder in der Achsrichtung verlaufen oder
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Hohlwelle 16 und entgegengesetzt gerichtet ist. Im letzteren Falle ist der Kolben bestrebt, sich nach links zu bewegen. Wenn der Kolben sich daher durch die relativ grössere Winkelgeschwindigkeit der
Schraube 16 nach rechts bewegt hat, wird das im Kolben vorgesehene Gewinde immer gegen dasjenige der Schraube 16 angepresst, so dass es keiner besonderen Feder (18 in Fig. l) bedarf. Während der axialen
Bewegung des Kolbens haben der Kolben 4, der Zylinder 9 und die Hohlwelle 16 daher verschiedene
Winkelgeschwindigkeiten.
Lose drehbar zwischen den beiden Teilen, aus welchen das Gehäuse 26 zusammengesetzt ist, liegt ein Ring 30, welcher an der Innenseite mit einem Zahnkranz versehen ist, der mit dem Zahnkranz 55 zusammenarbeitet. Auf der Aussenseite hat der Ring 30 Schraubengewinde, welches in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der Schraube 16 gewunden ist. Weiter ist das Gehäuse 26 noch mit Klauen 44 versehen, zusammenwirkend mit einem Anschlag 43, der entgegen der Wirkung einer Feder in der Drehrichtung des Gehäuses 26 über eine in einem Böckchen 45 befestigten Achse 40 zwischen engen Grenzen verschiebbar ist. Das Böckchen 45 hat eine schräge Fläche 45a und ist unter dem Drucke von Federn 39 über zwei Stangen 88 verschiebbar, welche am Deckel 37 des festen Gehäuses 20 befestigt sind.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Lage wird das Blöekehen 45 durch eine Sperre 46 gesichert, während die Federn 39 gespannt sind und die Klauen 44 ausser Eingriff mit dem Anschlag 43 stehen.
Über die Stangen 88 ist weiter noch eine halbe Mutter 52 mit abgeschrägter linker Stirnfläche verschiebbar, die mit dem Sehraubengewinde des Ringes 30 zur Zusammenwirkung gebracht werden kann. Eine Feder 51 ist aber immer bestrebt, die beiden Teile ausser Eingriff zu halten.
In Lagern des Deckels 37 ist eine Achse 41'drehbar, auf der ein Hand-oder Fusshebel 41 vorgesehen ist. Letzterer hat eine Federlinke 42, die hinter einer nicht dargestellten Nase des Deckels 37 schnappen kann. Die Achse 41'trägt weiter noch zwei Hebel 49, zwischen denen zwei Röllehen 48, 50 lose drehbar angeordnet sind. Bei der dargestellten Lage liegt das Röllchen 48 auf der waagreehten Oberseite des Blöckehens 45, während die halbe Mutter 52 durch die Feder 51 gegen das Röllchen 50 angedrückt wird. Ein Glied 47, mittels dessen die Sperre 46 angehoben werden kann, wird durch eine Feder 47'auf die Hebel 49 angedrückt, während ein Bund der Sperre 46 durch eine Feder 46'auf den Deckel 37 heruntergedrückt wird.
Das Glied 47 hat einen seitlichen Vorsprung 65, der auf einer zwischen zwei Hebelarmen 66 befestigten Querstange 64 liegt.
Die Stange 79 ist mit drei Klinken 77 für den vierten Gang, für Freilauf bzw. für den dritten Gang versehen, während die Stange 81 gleichfalls drei Klinken, u. zw. für den zweiten Gang, für Freilauf bzw. für den ersten Gang hat. Die Stange 84 dagegen hat nur zwei Klinken, u. zw. für Freilauf bzw. für den Rückwärtsgang.
Die Klinken 77 können niedergedrückt werden mittels Nocken 67a, 67b, 67e usw. auf einer Nockenwelle 67. Wird eine Freilaufklinke niedergedrückt, so werden gleichzeitig die Hebel 66 durch einen besonderen, auf der Nockenwelle 67 gegenüber jedem Freilaufnocken angeordneten Nocken angehoben.
Die Hebel 66 sind drehbar um eine Achse 68 und können somit das Glied 47 anheben.
Die Drehung der Nockenwelle 67 wird durch einen Hebel 69 bewerkstelligt, der mit einem Zahnsegment 70 zusammenwirkt. Dieses Segment ist im Eingriff mit einem Ritzel auf der Nockenwelle 67,
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u. zw. sind die Abmessungen derart gewählt, dass Drehung des Segmentes um etwa 900 eine vollständige Umdrehung der Nockenwelle 67 bedingt.
Der Hebel 69 kann durch einen Handgriff auf dem Lenkrade des Motorfahrzeuges verstellt werden.
Die beschriebenen Einrichtungen arbeiten wie folgt.
Soll die Kupplung zwischen dem antreibenden und dem getriebenen Teil gelöst werden, so wird der Hebel 41 (Fig. 3) niedergedrückt, bis er durch seine Federklinke 42 gesichert wird. Dadurch drücken die Hebel 49 das Glied 47 in die Höhe und wird folglich auch die Sperre 46 angehoben, wodurch das
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kann nun mit einer der Klauen 44 des Gehäuses 26 zusammenwirken, welches sich mit der Winkelgeschwindigkeit des Zylinders 9, d. h. der Triebwelle, bewegt. Zunächst wird der Anschlag 48 entgegen der Wirkung ihrer Feder in der Drehrichtung des Gehäuses 26 über die Achse 40 verschoben, so dass der Stoss gedämpft wird. Danach wird das Gehäuse 26 durch den Anschlag 48 abgebremst und zum Stillstand gebracht.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 und 2 soll die Taste 101 niedergedrückt werden, wodurch ein Kontakt 101 a geschlossen, der Magnet 71 erregt und der Anker 72 angezogen wird. Dadurch wird wieder das Gehäuse 26 zunächst gebremst und darauf angehalten.
Ist das Gehäuse 26 gegen Drehung gesichert, so müssen die Planetenräder 54 sich um ihre eigenen Achsen drehen. Die Zahnkränze 27, 31, die bis dahin die gleiche Umdrehungsgeschwindigkeit hatten, müssen sich jetzt also mit verschiedenen Geschwindigkeiten umdrehen, u. zw. ist die Geschwindigkeit des Zahn kranzes 81 grösser als diejenige des Zahnkranzes 27. Die Schraube 28 erhält somit eine gressere Winkelgeschwindigkeit als die durch den verjüngten Endteil des Zylinders 9 gebildete Mutter, da der Zylinder sich mit etwa unveränderlicher Geschwindigkeit weiterdreht. Die Schraube 28 bewegt sich also axial in bezug auf ihre Mutter, d. h. die Muffe 29 bewegt sich in der Richtung nach der Hohlwelle 16 zu. Dadurch wird die Kuppelwelle 17 nach rechts gedrückt, wobei die Feder 12 gespannt wird.
Solange die Kupplung eingerückt ist, nimmt der Kolben 4 seine äusserste linke Lage ein, so dass
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des Zylinders 9 folgen. Sobald die Muffe 29 nach rechts verschiebt, kommen die Klauen 24 ausser Eingriff mit den Klauen 25 und wird die getriebene Welle 36 von der Welle 17 entkuppelt. Die Muffe 29 setzt danach ihre axiale Bewegung fort, bis die Klauen 22 mit den Klauen 21 zusammenarbeiten, wodurch die Welle 16 und folglich auch der Kolben 4 die Winkelgeschwindigkeit der Muffe 29 annimmt. Schliesslich kommt die Schraube 28 ganz ausser Eingriff mit der am linken Ende des Zylinders 9 vorgesehenen Mutter.
Solange das Gehäuse 26 stillsteht, bewegen sich der Zahnkranz 31 und die Muffe 29 in derselben Richtung wie, jedoch mit einer grösseren Winkelgeschwindigkeit als der Zahnkranz 27 und der Zylinder 9. Der Kolben 4 dreht sich daher gleichfalls in dieser Richtung, jedoch schneller als der Zylinder 9 mit der Mutter 15. Die Schraube 11 dreht sich daher aus der Mutter 15 heraus, und der Kolben 4 geht nach rechts, d. h. in der Richtung nach dem Deckel 2 zu.
Während dieser nach aussen gerichteten Bewegung des Kolbens 4 wird die im Zylinder 9 befindliche
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Soll die Kupplung zwischen den Wellen 36 und 8 wiederhergestellt werden, so öffnet man bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 den Stromkreis des Magnetes 71, wodurch der Anker 72 abfällt und dieser wieder der Drehung des Gehäuses 26 folgen kann.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 und 4 soll für den beabsichtigten Zweck der Hebel 41 entriegelt werden. Das Böckchen 45 befindet sich in diesem Augenblick in seiner äussersten linken Lage, während der Anschlag 43 noch mit einer der Klauen 44 des Gehäuses 26 zusammenwirkt. Bei Drehung des entriegelten Hebels 41 nach links werden aber die Hebel 49 unter der Wirkung der Feder 47'nieder-
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kommt. Während dieser Winkelverdrehung der beiden Hebel 49 legt sich das Rollehen 48 auf die waagrechte Oberfläche des Blöckchens 45 zur rechten Seite der schrägen Fläche 45a.
Solange das Gehäuse 26 stillsteht, laufen die Planetenräder 54 in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Zylinders 9 um. Der Ring 30 wird daher gleichfalls in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Zylinders 9 gedreht durch die Zahnräder 55, welche mit dem inneren Zahnkranz dieses Ringes im Eingriff sind. Dementsprechend erteilt das Gewinde des Ringes 30 der halben Mutter 52
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Böckchen 45 beide auf den Stangen 48 verchiebbar sind, wird auch das Blöekehen 45 nach rechts gedrückt, u. zw. entgegen dem Druck der Federn 39, bis der Anschlag 43 aus der Bahn der Klauen 44 heraustritt. Die Sperre 46 schnappt dann unter der Wirkung ihrer Feder 46'hinter das Böckchen 45, welches dadurch gesichert wird.
Während der nach rechts gerichteten Bewegung des Blöekehens 45 läuft das Röllchen 48 über die schräge Fläche 45 a, wodurch die Hebel 49 angehoben werden.
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Da das Gehäuse 26 nun wieder freigegeben worden ist, drehen die Planetenräder sich nicht länger um ihre eigenen Achsen, so dass die Winkelgeschwindigkeit des Zahnrades 31 diejenige des Zahnrades 27 nicht länger übersteigt. Die Kuppelachse 17 ist nun bestrebt, unter der Wirkung der Feder 12 die Muffe 29 nach links zu drücken, so dass das Gewinde 28 sich wiederum in die Mutter des verjüngten linken Endteiles des Zylinders 9 hineinschraubt. Unter diesen Umständen dreht sich die Muffe 29 langsamer als der Zylinder 9, bis die Schraube 28 sich wieder ganz in ihre Mutter hineingesehraubt hat und die Muffe 29 in ihre Anfangslage zurückgekehrt ist. Erst danach dreht sich die Muffe 29 wieder mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie der Zylinder 9.
Folglich werden die Planetenräder 54 sich nicht länger um ihre eigenen Achsen drehen, so dass das Gehäuse 26 mit derselben Winkelgeschwindigkeit und in derselben Richtung wie der Zylinder 9 und die Muffe 29 umläuft. Dasselbe gilt für den Ring 30. Die halbe Mutter 52 wird daher von dem Ring 30 abgeschraubt und bewegt sich nach links, bis sie vollständig ausser Eingriff mit dem Ring gekommen ist. Ausserdem wird die halbe Mutter 52 durch die Feder 51 nach links gedrückt, so dass sie ausser Berührung mit dem Ringe 30 gehalten wird.
Indessen bewegt sich die Kuppelachse 17, die ebenso wie die Hohlwelle 16 und der in seiner äussersten rechten Endlage befindliehe Kolben 4 mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie der Zylinder 9 umläuft, unter dem Drucke der Feder 12 nach links, bis sie die getriebene Welle 36 angreift. Infolge der darauf wirkenden Belastung steht die angetriebene Welle in diesem Augenblick still, jedenfalls ist ihre Winkel- geschwindigkeit kleiner als diejenige der Achse 17. Wenn die Klauen 24 und 25 nun miteinander in
Eingriff kommen, wird die Kuppelachse 17 mit den Teilen 16 und 4 durch die angetriebene Welle 36 gebremst.
Der Zylinder 9 setzt ihre Drehung aber mit annähernd unveränderlicher Geschwindigkeit fort und die Mutter 15, welche durch die Feder 18 immer gegen die Hülse 11 gedrückt gehalten wird, wird auf die stillstehende oder langsam drehende Hülse 11 aufgeschraubt, wodurch der Kolben 4 nach links geht. Bei seiner nach links gerichteten Bewegung verdrängt der Kolben 4 die Flüssigkeit, die nun lediglich durch die Nuten 10 in der Zylinderwandung entweichen kann, da das Ventil 3 unter der Wirkung des Flüssigkeitsdruckes die Kanäle 5 abgeschlossen hat.
Bei der Weiterbewegung des Kolbens bietet die Flüssigkeit einen allmählich zunehmenden Wider- stand, da die Tiefe der Nuten 10 in der Bewegungsrichtung abnimmt. Der beim Einrücken der Kupplung auftretende Stoss wird daher durch den Kolben 4 auf die Flüssigkeit übertragen und bei zunehmendem
Flüssigkeitswiderstand allmählich gedämpft.
Der dem Kolben 4 gebotene Widerstand bedingt bei der nach links gerichteten Bewegung des
Kolbens eine Drehung der Hülse 11 in derselben Richtung wie der Zylinder 9, u. zw. durch die Zusammen- wirkung dieser Hülse mit der Mutter 15. Bei seiner Bewegung von b nach c führt der Kolben daher eine verzögerte axiale und gleichzeitig eine beschleunigte Drehbewegung aus, bis die axiale Bewegung Null geworden ist und die Winkelgeschwindigkeiten des Kolbens 4 und des Zylinders 9 einander gleichgeworden sind. Die Kupplung ist dann vollständig eingerückt.
Aus obigem geht hervor, dass bei Drehung des Hebels 41 (Fig. 3) oder beim Niederdrücken der
Taste 101 (Fig. 1) der Motor entkuppelt wird, ohne dass dies die Einstellung des Geschwindigkeits- wechselgetriebes beeinflusst, da ja keine der Klinken 77 bzw. 78 dabei niedergedrückt worden ist. Die
Querstangen 59 und 60, die beim Einrücken der Kupplung sich nacheinander zu bewegen, können daher mit keinem der Vorsprünge 75,76 zusammenwirken.
Das Ein-und Ausrücken der Kupplung beim Geschwindigkeitswechsel wird bei den dargestellten Einrichtungen durch einen nicht gezeichneten Handgriff auf dem Lenkrade bewerkstelligt. Zur Verstellung des Wechselgetriebes wird die durch die Muffe beim Kuppeln und Entkuppeln der Wellen 8, 36 ausgeführte axiale Bewegung benutzt. Bewegt sich die Muffe 29 beim Kuppeln nach rechts, indem die Winkelgeschwindigkeit des Zahnrades 31 derjenigen des Zahnrades 27 übersteigt, so bewegt sich der Ring 57 unter dem Drucke des Kragens 58 in der gleichen Richtung, wodurch die Querstange 60 durch die Wirkung der Gabel 62 gleichfalls nach rechts und die Stange 59 nach links bewegt wird.
Durch die Verstellung des oben gemeinten, auf dem Lenkrade angeordneten Handgriffes wird einer der Magnete 74 (Fig. 1) erregt bzw. es wird die Nockenwelle 67 (Fig. 3) gedreht. Infolgedessen wird der entsprechende Kern 73 niedergedrückt bzw. die Nockenwelle 67 so gedreht, dass einer der Freilaufnocken nach unten gerichtet wird. Dadurch wird die gewählte Klinke 78 bzw. 77 niedergedrückt und der entsprechende Vorsprung 75 in die Bahn der nacheinander zu bewegenden Stangen 59,60 gebracht. Die Stangen 59,60 verschieben dadurch die Stange 79, 81 oder 84 bis in ihrer unwirksamen Lage, so dass der entsprechende Ring 88, 91 oder 93, der bis dahin mit einem der Zahnräder 87, 89, 90, 92 oder 94 im Eingriff war, gleichfalls in die unwirksame Lage zurückkehrt.
Wird nun auf die obenbeschriebene Weise das Gehäuse 26 beim Kuppeln der Wellen 8 und 36 freigegeben, wodurch die Muffe 29 und die Achse 17 wieder unter dem Drucke der Feder 12 nach links gedrückt werden, so wird der Ring 57 durch die Mutter 56 gleichfalls nach links gedrückt, d. h. die Stangen 59 und 60 bewegen sich voneinander ab. Ist in diesem Augenblick eine der Klinken 77 oder 78 niedergedrückt, so wird einer ihrer Vorsprünge 76 durch die eine oder die andere der Stangen 59,60 angegriffen, welche letzteren durch die Feder 12 voneinander abgedrückt werden. Dadurch wird die entsprechende Stange 79, 81 oder 84 nach rechts oder nach links verschoben und wird der entsprechende
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ist dann zustande gekommen.
Wenn bei der Bauart nach Fig. 3 und 4 ein Freilaufnocken der Nockenwelle 67 eine der Klinken 77 niederdrückt, so wird ein diametral gegenüberliegender Nocken der Welle 67 gleichzeitig die Hebel 66 in die Höhe bewegen, wodurch die Querstange 64 das Glied 47 anhebt und die Entkuppeleinrichtung durch Sperrung des Gehäuses 26 in Wirkung tritt.
Bei der Einrichtung nach Fig. 1 und 2 sind die Kontakte der Betätigungsvorrichtung so angeordnet, dass beim Entkuppeln die entsprechende Spule 74 früher als der Magnet 71 erregt und dass beim Kuppeln (beim Geschwindigkeitswechsel) der Stromkreis des Magnets 71 früher als derjenige der Spule 74 geöffnet wird. Daraus geht hervor, dass immer eine der Klinken 78 niedergedrückt ist, wenn die Stangen 59,60 beim Ein-oder Ausrücken der Kupplung sich nacheinander zu oder voneinander ab bewegen.
Aus obiger Beschreibung erhellt, dass die neue Einrichtung als Freilaufkupplung wirkt. Wird nämlich die angetriebene Welle 36, z. B. beim Abfahren einer Steigung oder beim Schliessen des Gasventils des Motors, mit grösserer Geschwindigkeit gedreht als die Treibwelle, so wird der Kolben 4 aus
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der Feder 35 mit den Klauen 33 der Muffe 29 in Eingriff, wodurch letztere sich gleichfalls schneller zu drehen anfängt als der Zylinder 9. Infolgedessen wird die Schraube 28 wieder aus ihrer Mutter herausgedreht, die Achse 17 bewegt sich nach rechts und die Schraube 28 nimmt schliesslich mit ihren Klauen 22 die Hohlwelle 16 und somit den Kolben 4 mit der Hülse 11 mit.
Solange daher die Welle. 36 eine grössere Umlaufgeschwindigkeit hat als der Zylinder 9, tritt Freilauf ein. Bei geschlossenem Gasventil kann sogar der Zylinder 9 ganz stillstehen, während die Welle 36 sich frei weiterdreht.
Für Kraftwagen hat die Einrichtung wesentliche Vorteile. Bei öfters wiederholtem Geschwindigkeitswechsel wird eine beträchtliche Brennstoff-und (51ersparnis erzielt, und ausserdem werden die hinderlichen Vibrationen des Motors beim Bremsen vermieden, da die getriebene Welle beim Schliessen des Gasventils sofort freiläuft und die Kurbelwelle des Motors die Geschwindigkeit der getriebenen Welle daher nicht unter allen Umständen zu folgen braucht.
Soll kein Freilauf auftreten, d. h. soll die Bremskraft des Motors bei geschlossenem Gasventil zum Bremsen der Welle 86 benutzt werden, so soll bei Verwendung der mechanischen Bedienungseinrichtung (Fig. 3 und 4) der Hebel 41 niedergedrückt und gegebenenfalls verriegelt werden. Bei der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung (Fig. 1 und 2) müsste zu diesem Zwecke die Taste 101 niedergedrückt oder der Stromkreis des Ringmagnet 71 mittels eines besonderen Sehalters geschlossen werden.
Es wird das Gehäuse 26 dann gebremst und zum Stillstand gebracht, wodurch eine Verbindung zwischen der sich drehenden Welle 36 und dem bremsenden Zylinder 9 entsteht, u. zw. durch die Zahnräder 31, 55, 53 und 27, da die Muffe 29 vom Ringe 34 mitgenommen wird. Die Bremswirkung des Motors wird dann entsprechend dem Geschwindigkeitsunterschiede zwischen den Zahnkränzen 31 und 27 verringert auf die Welle 36 übertragen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Kuppeln eines treibenden und eines getriebenen Teiles, dadurch gekennzeichnet, dass sich mit dem einen Teile Schrauben-oder Muttergewinde, mit dem andern Teil Mutter-oder Sehraubengewinde zwangsläufig umdreht, wobei das Mutter-und das Schraubengewinde beim Kuppeln ineinandergreifen, während der eine der zu kuppelnden Teile mit einem vollständig geschlossenen, mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder versehen ist, dessen mit dem Sehrauben-oder Muttergewinde versehener Kolben sich bei Drehung der Sehrauben-und Muttergewinde in bezug aufeinander im Zylinder verschiebt und beim Kuppeln den freien Durchtrittsquerschnitt für die Flüssigkeit am Kolbenumfange oder durch den Kolben hindurch allmählich abschliesst.