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Reibungskupplung, insbesondere für den Antrieb von Krafträdern Bei den gewöhnlichen Fliehkraftkupplungen wird die Kupplungsverbindung durch Massen erzielt, welche mit einer dem Quadrat der Drehgeschwindigkeit proportionalen Kraft in bezug auf die Drehachse nach aussen gedrückt werden. Der Reibungskoeffizient zwischen diesen Massen und der zylindrischen Fläche des angetriebenen Organs ist konstant, so dass die Mitnahmekraft bei diesen bekannten Kupplungen dem Quadrat der Drehgeschwindigkeit proportional ist.
In zahlreichen Anwendungsfällen solcher Reibungskupplungen wird bei geringen Geschwindigkeiten eine verhältnismässig schwache Kupplungsverbindung gefordert, um ein langsames Anfahren durch Gleiten der Kupplungsteile zu ermöglichen. Hingegen soll bei zunehmender Geschwindigkeit die Kupplungskraft rasch ansteigen, so dass die Kupplung in diesem Zustand einer starren Verbindung gleichkommt.
Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Reibungskupplung, die insbesondere für den Antrieb von Krafträdern eingerichtet ist und einen treibenden Kupplungsteil mit spreizbaren Backen aufweist, die zur Bewegungsübertragung auf den angetriebenen Kupplungsteil mit diesem vermittels drehbar an den Backen angeordneter Wälzkörper in Reibverbindung gelangen können.
Eine bereits bekanntgewordene Kupplung ähnlicher Bauart verwendet als kuppelnde Glieder Rollen, die an Bügeln sitzen. Diese Bügel sind an den auswärts verschwenkbaren Backen mittels Schrauben schwenkbar und radial verschiebbar montiert und befinden sich unter der Wirkung einer kleinen Feder.
Die Rollen liegen zwischen einem abgeflachten Teil der Aussenfläche der Backen und der Innenwand der Trommel. Die Kupplungsverbindung wird durch ein Verkeilen der Rollen zwischen den genannten Flächen wie bei einem Klemmgesperre bewirkt. Da hiebei lediglich eine Linienberührung zwischen den Rollen und den Klemmflächen der Kupplungsteile erfolgt, ist der spezifische Druck an den Berührungsstellen sehr hoch, wodurch ein hoher Verschleiss der Kupplung bedingt ist.
Die Erfindung bezweckt eine Reibungskupplung zu schaffen, bei der die Mitnahmekraft einer höheren Potenz bzw. einer Funktion, die einer höheren Potenz der Drehgeschwindigkeit praktisch gleichkommt, proportional ist. so dass diese Kraft für niedrige Geschwindigkeiten weniger steil und für höhere Geschwindigkeiten steiler zunimmt, als dies bei einer parabolischen Funktion der Fall wäre.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist es notwendig, die Reibungsverhältnisse zwischen der beispielsweise der Fliehkraftwirkung ausgesetzten Masse und dem angetriebenen zylindrischen Körper so zu gestalten, dass der Reibungskoeffizient von der Geschwindigkeit abhängig wird und mit dieser zunimmt. Durch die Erfindung gelingt es, den Reibungskoeffizienten im erstrebten Sinne zu verändern, und das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, vorzugsweise aus Gummi, Kunststoff od. dgl., bestehenden Wälzkörper innerhalb von Ausnehmungen am Umfang der Backen in radialer Richtung teilweise aus diesen Ausnehmungen herausragend frei drehbar angeordnet sind, wobei das Profil einer Ausnehmung im wesentlichen der Gestalt des in sie frei eingesetzten Wälzkörpers entspricht.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung und Lagerung der Wälzkörper erzeugen diese bei schwacher Kraftwirkung eine vorwiegend rollende Reibung, wogegen bei zunehmender Drehgeschwindigkeit der Kupplung zwischen den Wälzkörpern und ihren Sitzflächen bzw. der Fläche des andern Kupplungsteiles rasch ansteigende Gleitreibung entsteht, so dass bei einer bestimmten Geschwindigkeit die Wälzkörper in ihren Sitzen blockiert werden und die nun ausschliesslich bestehende Gleitreibung die drehfeste Verbindung beider Kupplungsteile gewährleistet.
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So ist es beispielsweise möglich, nach der Erfindung eine doppelte Fäehluaftkupplung zu verwirkli- chen, die sich besonders gut für den Antrieb von Krafträdern eignet.
Bei den derzeit in Verwendung stehenden Fliehkraftkupplungen zur Bewegungsübertragung für Krafträder werden zwischen dem treibenden und angetriebenen Kupplungsteil Reibungsglieder, wie Reibbeläge mit kreissektorförmiger Gestalt verwendet. Diese Kupplungen weisen verschiedene Nachteile auf.
Beispielsweise besteht ein Nachteil dieser Kupplungstypen darin, dass sich die Reibbeläge in gewissen
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nen die Drehzahl des Motors sinkt und infolgedessen auch die, auf die mit den Reibbelägen versehenen Massen einwirkende Fliehkraft abnimmt, gleiten die Beläge längere Zeit an der Berührungsfläche des angetriebenen Kupplungsteiles. Dies ruft einen starken Verschleiss der Beläge hervor, der besonders gewisse Stellen derselben betrifft, so dass die Beläge nach verhältnismässig kurzer Betriebszeit ausgetauscht werden müssen.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das Auswechseln der genannten Reibbeläge äusserst umständlich ist. Es müssen hiezu nämlich die Backen abgenommen und anschliessend neuerlich eingesetzt werden, wobei die Beläge aufgenietet oder aufgeleimt werden müssen. Mit der erfindungsgemässen, zu einer doppelten Fliehkraftkupplung ausgebauten und zum Antrieb von Krafträdern verwendeten Reibungskupplung werden diese Nachteile praktisch vollkommen beseitigt.
Da nämlich mit der erfindungsgemässen Kupplung eine plötzlichere Trennung der Kupplungsteile erreicht wird und ausserdem im kritischen Augenblick des Einrückens der Kupplung die genannten elastisch verformbaren und in Sitzen der Fliehkraftmassen untergebrachten Elemente, beispielsweise Rollen, um sich selbst drehbar sind, wirkt das Bremselement in diesem Augenblick mit rollender Reibung auf die Bremsfläche ein, wodurch die Erwärmung erheblich herabgesetzt ist. Einer geringeren Erwärmung entspricht'naturgemäss eine längere Lebensdauer der Rollen, da zufolge ihrer Drehung die geringfügige Abnützung auf ihre gesamte Oberfläche verteilt wird zum Unterschied von den Reibbelägen der bekannten Kupplungen, bei denen, wie gesagt. der Verschleiss weitaus höher ist und vorwiegend bestimmte Stellen in Mitleidenschaft zieht.
Weiters können die Rollen der erfindungsgemässen Kupplung, die lediglich in ihre Sitze eingelegt aber nicht befestigt werden, äusserst einfach und rasch im Bedarfsfall ausgetauscht werden. Zur besseren Klarstellung der Erfindung wird nachfolgend als einfaches Ausführungsbeispiel eine selbsttätige doppelte Fliehkraftkupplung für Krafträder unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt die Kupplung im Axialschnitt, Fig. 2 zeigt die Kupplung zur Bewegungsübertragung auf das Hinterrad mit den verschiedenen Teilen in Ruhelage und Fig. 3 zeigt die Kupplung für das Anlassen des Motors mit den verschiedenen Teilen in Ruhelage.
Wie Fig. 1 zeigt, ist eine mit dem Hinterrad verbundene Riemenscheibe 1 mittels eines Rollenlagers 3 um die Motorwelle 2 frei drehbar gelagert. Um die mit der Riemenscheibe 1 fest verbundenen Zapfen 6,7 sind die Fliehkraftmassen 4,5 (Fig. 3) drehbar und werden durch Federn 22 und 23, die einer gegenseitigen Entfernung der Massen entgegenwirken, zusammengehalten. An jeder der beiden Massen 4,5 sind zwei beispielsweise zylindrische, elastische Rollen 26,27 bzw. 24, 25 aus Gummi, Kunststoff od. dgl. in entsprechenden einspringenden Sitzen angebracht. Diese Rollen können auch beispielsweise kegelig, tonnenförmig oder ähnlich gestaltet sein.
Die Ausnehmungen, in welchen die Rollen eingesetzt sind, besitzen ein der Form der Rollen angepasstes Profil, etwa die Querschnittsform einer Keilrille, wobei die Rollen teilweise aus ihren Sitzen herausragen, ohne jedoch herausfallen zu können. Das Einsetzen der Rollen in ihre Sitze ist durch ihre elastische Verformbarkeit möglich. Der Boden der Ausnehmungen ist beispielsweise trapezförmig verengt, so dass durch diese Verengung eine Klemmwirkung auf die Rollen ausgeübt wird, wenn diese durch eine äussere Kraft in ihre Sitze hineingedrückt werden.
Die Rollen sind somit geeignet, beim Auswärtsschwenken der Massen 4, 5 die Bewegung auf eine, mit Hilfe eines Keiles 29 auf der Welle 2 aufgekeilte Trommel 28 zu übertragen.
Auf der Motorwelle 2, u. zw. auf dem kegelstumpfförmigen Ansatz 9 derselben, ist ferner eine Scheibe 8 befestigt, an der mittels zweier Zapfen 12, 13 weitere zwei Fliehkraftmassen 10, 11 (Fig. 2) angelenkt sind, an denen, in ähnlichen Sitzen wie jene der Massen 4, 5 je eine Rolle 32 bzw. 33 aus Gummi, Kunststoff od. dgl. angebracht ist. Die beiden Massen 10,11 werden auch von zwei Federn 30, 31, die sich einer Entfernung der Massen entgegensetzen, zusammengehalten.
Die erfindungsgemässe Kupplung wirkt in folgender Weise : Wird durch Betätigung der Tretkurbeln des Kraftrades die Riemenscheibe 1 in Drehung versetzt, dann drehen sich auch die Fliehkraftmassen 4,5 mit.
Wird nun bei einer bestimmten Drehzahl die Kraft der Federn 22, 23 überwunden, dann werden die Massen 4,5 auseinanderbewegt und es wird ihre Drehbewegung mittels der Rollen 24. 25, 26 und 27 auf die
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