DE1071416B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist üblich, mindestens den Lüfter und die Lichtmaschine durch Verbindung mit der Brennkraftmaschine anzutreiben. Zuweilen werden auch andere Hilfsgeräte, wie hydraulische Pumpen, Luftkompressoren, auf diese Weise angetrieben. Es ist nicht zweckmäßig, ein festes Ubersetzungsverhältnis zwischen der Maschine und den angetriebenen Geräten vorzusehen, weil sonst die Geräte im Leerlauf und Teillastbereich der Maschine mit zu geringer Drehzahl laufen. Auch können die Hilfsgeräte bei hohen Drehzahlen der Maschine zu schnell angetrieben werden, wodurch ein beträchlich erhöhter Kraftverlust sowie eine rasche Abnutzung der Geräte auftritt.

Es ist schon vorgeschlagen worden, in einen Riemenantrieb zwischen Brennkraftmaschine und Lichtmaschine eine fliehkraftabhängige Reibungskupplung zu schalten, die aber in keinem Betriebszustand eine definierte, verschleißarme, kraftschlüssige Verbindung zwischen Motor und Generator herstellen kann, und deren Drehzahlminderung auch noch in unerwünschter Weise von der jeweiligen elektrischen Belastung des Generators abhängt.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, zwischen die Motorwelle und den Riementrieb zu den Hilfsgeräten eine Wirbelstromkupplung zu schalten, welche jedoch einen erheblichen technischen Aufwand verkörpert und gleichfalls nicht .verlustfrei arbeitet, und deren Schlupfdrehzahl wiederum in unerwünschter Weise von der jeweiligen Summe der von allen Hilfseinrichtungen zufällig verlangten Antriebsmomente abhängig ist.

Die Erfindung geht aus von einem diese Mängel vermeidenden, gleichfalls vorbekannten Riemenantrieb für Hilfsgeräte einer Brennkraftmaschine, welcher durch das Zusammenwirken je einer Schaltkupplung und einer Freilaufkupplung in Abhängigkeit von einem Betriebswert der Brennkraftmaschine selbsttätig auf eine von zwei Übersetzungen umschaltbar ist, wobei zwei verschieden große Einzelriemenscheiben vorgesehen sind, von denen bei Unterschreitung einer vorbestimmten Motordrehzahl die größere durch die Schaltkupplung mit der Kurbelwelle in Antriebsverbindung gelangt, während sich die kleinere mittels des Freilaufes aus der Antriebsverbindung löst. Bei dem bekanntgewordenen Riemenantrieb der zuletzt erwähnten Gattung handelt es sich um den Einzelantrieb einer Lichtmaschine in zwei fliehkraftgeschalteten Ubersetzungsstufen und mit einer Zwischenwelle. Die beiden fliehkraftabhängig umschaltbaren Einzelriemenscheiben sind dort abtriebsseitig angeordnet wie bei herkömmlichen Transmissions Wechselgetrieben, so daß bei Verwendung dieses Riemenantriebs für mehrere Hilfsgeräte einer Brennkraftmaschine jedem einzelnen dieser Geräte eine Zwischenwelle mit zwei

Riemenantrieb für Hilfsgeräte
einer Brennkraftmaschine

Anmelder;

Ford-Werke Aktiengesellschaft,
Köln, Henry-Ford-Straße

Beansprudite Priorität: V. St. v. Amerika vom 23. März 1956

Edwin C. McRae₁ Dearborn, Mich. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Riemenscheiben, zwei Einzelriemen und zwei verschieden große Einzelriemenscheiben auf der Antriebswelle des Hilfsgeräts sowie schließlich eine besondere fliehkraftabhängige Umschalteinrichtung zugeordnet werden müßten, was aus wirtschaftlichen Gründen und wegen Platzmangel in einem Kraftfahrzeug untragbar wäre.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß die beiden verschieden großen Einzelriemenscheiben auf der Kurbelwelle nebeneinanderliegend angeordnet und über zwei Riemen mit einer auf der Welle des bzw. jedes Hilfsgerätes angeordneten Doppelriemenscheibe verbunden sind. Trotz dieser erfindungsgemäßen Mehrfachausnutzung der Umschalteinrichtung ist gegenüber dem Bekannten auch die Betriebssicherheit des Riemenantriebs verbessert: Wenn nämlich einer der beiden, allen Hilfsgeräten gemeinsamen Riementriebe ausfällt, so steht, wenigstens im unteren Drehzahlbereich, automatisch der andere Riementrieb zur Verfügung, so daß der Kraftwagen auf jeden Fall fahrfähig bleibt.

Die Erfindung wird am besten durch eine Erläuterung des in der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiels verständlich.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Antriebs für den Lüfter und die Lichtmaschine gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 bezeichnet 23 das Ende der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, auf der eine mittels eines

909 689315

Claims (3)

Keiles 25 angetriebene Nabe 27 sitzt. Die Nabe 27 weist einen Ring 47 auf, der dazu dient, eine Schraubenfederkupplung in ausgeschaltetem Zustand zu zentrieren. In dem Mittelteil der Nabe 27 ist ein Dichtring 46 vorgesehen. Am Umfang der Nabe 27 sitzt auf einem Gummizwischenring 29 ein der Schwingungsdämpfung dienender Ring 31. Das eine Ende der Schraubenfederkupplung 26 ist mittels Nieten 55 (Fig. 2) an dem Ring 47 befestigt. Die Kupplung 26 ist etwa zweieinhalbmal um den Ring 47 herumgewunden. Das freie Ende 28 greift durch einen Schlitz in dem Ring 47. An der Welle 23 ist eine Verlängerung 45 mittels Bolzen 43 angebracht, die sich mit der Welle23 dreht. Eine Riemenscheibe22 wird durch eine Lagerung 24 auf der Verlängerung 45 der Welle 23 getragen. In der Riemenscheibe 22 sitzt eine Rollenkupplung 42, 48, die an der Verlängerung 45 angreift, so daß die Riemenscheibe 22 in einer Richtung von der Verlängerung 45 mitgenommen wird, gegenüber dieser aber voreilen kann. Auf der Verlängerung ao 45 der Welle 23 ist außerdem eine zweite und größere Riemenscheibe 21 mittels einer Lagerung 33 gelagert. Die Schraubenfederkupplung 26 legt sich gegen die Innenfläche der Riemenscheibe 21. Zwischen denScheiben21 und 22 ist deren Lagerung 24 bzw. 33 durch einen weiteren Dichtungsring 49 gegen Schmiermittelaustritt abgedichtet. Aus der Fig. 2 ist erkennbar, daß ein Regler vorgesehen ist, um die Kupplung 26 von der Riemenscheibe 21 zu lösen. Es sind Fliehgewichte 39 um Zapfen 52 schwenkbar, die ihrerseits an der Nabe 27 sitzen. Ati die Gewichte 39 sind Lenker 37 mittels Stiften 51 und 56 angelenkt. An Zapfen 50 an der Nabe 27 sitzen Federn 35, deren gegenüberliegende Enden über Zungen 53 mit den Lenkern 37 verbunden sind. Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Bei geringer Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine befinden sich die Fliehgewichte 39 in nach innen gezogener Stellung, wie sie in Fig. 2 in vollausgezogenen Linien angegeben ist. Die Federkupplung 26 erfaßt die Riemenscheibe 21. Die Welle 23 und die Nabe 27 drehen sich im Uhrzeigersinn, wodurch die Federkupplung 26 die Riemenscheibe ebenfalls im Uhrzeigersinn mitnimmt. Aus Fig. 3 ergibt sich, daß neben der Kurbelwelle eine Lüfter-Riemenscheibe 59 sowie eine Lichtmaschinen-Riemenscheibe 60 vorgesehen sind. Beide Riemenscheiben 59 und 60 sind mit Doppelriemenscheiben für übliche Keilriemen versehen. Ein Riemen 61 verläuft um die Riemenscheiben 21, 59 und 60, während der zweite Keilriemen 62 um die Riemenscheiben 22, 59 und 60 verläuft. Treibt die Kupplung 26 die Riemenscheibe 21 an, so werden der Lüfter und die Lichtmaschine mit einem hohen Übersetzungsverhältnis angetrieben, und die Riemenscheibe 22 wird schnei-Ier als die Brennkraftmaschine laufen. Die Freilaufrollenkupplung 42 ermöglicht es der Riemenscheibe 22, sich schneller zu drehen als die Welle 45. Sobald die Drehzahl der Kurbelwelle wächst, werden die Fliehgewichte 39 nach außen entgegen der Wirkung der Federn 35 geschleudert. Hierbei berührt ein Vorsprung 57 des Fliehgewichtes 39 das nach innen gebogene freie Ende 28 der Feder 26, so daß diese sich von derRiemenscheibe21 löst. Die Riemenscheibe 21 läuft alsdann langsamer, wodurch auch die Drehzahl der Riemenscheibe 22 sinkt. Sobald die Drehzahl der Riemenscheibe22 bis auf diejenige der Kurbelwelle gesunken ist, setzt die Rollenkupplung 42 ein, so daß die Riemenscheibe 22 sich gemeinsam mit der Kurbelwelle dreht. Die Hilfsgeräte werden alsdann durch die kleinere Riemenscheibe 22 angetrieben, d. h. mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis. Die Federn 35 und die Fliehgewichte 39 sind so ausgelegt, daß die Kupplung 26 etwa bei 1500 Umdr./Min. gelöst wird. Die Feder 35 übt auf die Zapfen 56 eine Kraft aus, welche diese um die Zapfen 52 zu drehen sucht und welche die Fliehgewichte 39 nach innen zieht. Sind die Fliehgewichte 39 nach außen geschleudert, wie durch die gestrichelten Linien 63 angedeutet, so ist die senkrechte Entfernung oder der Momentarm zwischen den Zapfen 52 und der Drehgegenkraft durch den Zapfen 56 verkürzt, was eine Schnappwirkung ergibt, die ein Hängenbleiben der Fliehgewichte während ihrer Schaltbewegung verhindert. Die Erfindung wurde vorstehend mit einer Federkupplung und einer Freilaufkupplung beschrieben, die zusammenwirken, um das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl zu steuern. Diese Einrichtung stellt nur ein Beispiel dar. Die Erfindung umfaßt jedes nur denkbare Äquivalent, durch welches das Übersetzungsverhältnis zwischen der Hilfsgerätedrehzahl und der Maschinendrehzahl in zwei Stufen geändert werden kann und ohne daß die Hilfsgeräte zu irgendwelcher Zeit vollständig abgeschaltet werden. Das Beispiel lehrt die Anwendung der Zentrifugalkraft zur Auswahl des gewünschten Umschaltpunktes. Ohne aus dem Rahmen der Erfindung herauszutreten, kann die Umschaltung auch in Abhängigkeit von einer Wirkung einer Anzahl von Betriebsbedingungen der Maschine ausgewählt werden, wie z.B. des Ansaugdruckes in der Saugleitung, eines Venturidruckes, der Kühlmanteltemperatur, der Stromlieferung der Lichtmaschine, des Öldruckes oder eines Druckes in dem Luftladegebläse oder der Hydraulikpumpe. Jeder Sachverständige ist in der Lage, irgendeine der Betriebsbedingungen auszunutzen, um das Hilfsgerät durch einen von zwei möglichen Riementrieben anzutreiben. Patentansprüche:

1. Riemenantrieb für Hilfsgeräte einer Brennkraftmaschine, welcher durch das Zusammenwirken je einer Schaltkupplung und einer Freilaufkupplung in Abhängigkeit von einem Betriebswert der Brennkraftmaschine selbsttätig auf eine von zwei Ubersetzungen umschaltbar ist, wobei zwei verschieden große Einzelriemenscheiben vorgesehen sind, von denen bei Unterschreitung einer vorbestimmten Motordrehzahl die größere durch die Schaltkupplung mit der Kurbelwelle in Antriebsverbindung gelangt, während sich die kleinere mittels des Freilaufs aus der Antriebsverbindung löst, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden verschieden großen Einzelriemenscheiben (21, 22) auf der Kurbelwelle nebeneinanderliegend angeordnet und über zwei Riemen (61, 62) mit einer auf der Welle des bzw. jedes Hilfsgerätes angeordneten Doppeiriemenscheibe (59,60) verbunden sind.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die größere Riemenscheibe (21) betätigende Kupplung (26) in an sich bekannter Weise durch Fliehkraft gesteuert ist.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung für die große Riemenscheibe (21) in an sich bekannter Weise aus einem nach Art einer schraubenförmigen Torsionsfeder