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| SOCIETE DE COITSTRUCTIONS HECANIUES CHENARD ET 7/ALCEER |
| GENNEVILLIERS/Seine (Frankreich) |
| Die Priorität der französischen Patentanmeldung |
| vom 24. Januar 1956 ist beansprucht. |
| Drehmomentbegrenzer |
| C> |
| In gewissen mechanischen Anlagen sowie in Fahrzeugen, |
| z. B. Traktoren, Fahrzeugen für öffentliche Arbeiten o. dgl., |
kommt es häufig vor, dass die mechanischen Teile Beanspruchungen ausgesetzt werden,
für welche sie nicht berechnet sind.
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Dies kommt insbesondere häufig bei Fahrzeugen für öffentliche Arbeiten
vor, wie Bulldozern, Schrappern od. dgl., bei welchen. eine Schaufel oder eine Kratze
oder ein anderes Werkzeug plötzlich mit einem zu überwindenden Hindernis in Berührung
gebracht wird. Um diesem Nachteil abzuhelfen, werden die auf diesen Fahrzeugen benutzten
Motore sowie die verschiedenen Teile der Kraftübertragung in ganz besonderer Weise
berechnet, was zu äusserst kostspieligen Fabrikationen führt.
| Die Neuerung hilft diesen Nachteilen ab und gestattet, |
| CD 9 |
in ein Fahrzeug oder Anlagen, in welchen ähnliche Beanspruchungen
auftreten können, erheblich leichtere Motore oder Übertragungsteile einzubauen,
so dass die Fabrikation erheblich verbilligt wird.
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Zur Erzielung dieses Ergebnisses schafft die Neuerung eine neue Vorrichtung
zur Begrenzung des Drehmoments, welche ir Tätigkeit tritt, sowie die Drehzahl des
Motors sinkt, wenn dieser voll belastet ist, wobei diese Vorrichtung die sofortige
Abkupplung des Motors und der Übertragungsorgane bewirkt, welche so frei werden
und daher keine Überlastung mehr auszuhalten brauchen.
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Ein weiterer Vorteil der neuerungsgemässen Vorrichtung und Anlage
besteht noch darin, dass beim Auftreten einer Überlastung die Speisung des Motors
auf die seinem Langsamlauf entsprechende zurückgeführt wird, so daß keine Gefahr
eines Durchgehens des Motors besteht.
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Neuerungsgemäss ist der Drehmomentbegrenzer einem elektromagnetisch
gesteuerten Kupplungsmechanismus zugeordnet und weist einen Fliehkraftregler zur
Steuerung einer kinematischen
| Übertragung auf, welche einen in den Speisestromkreis der Dick' |
lungen der Kupplung eingeschalteten Schalter in derÖffnungsstellung hält, während
sich der bewegliche Steuerteil des Fliehkraftreglers in dem Sinn verstellt, welcher
der Erhöhung der Drehzahl eines Antriebsmotors entspricht, wobei diese Übertragung
die Schließung des Schalters bewirkt, wenn die Drehzahl des Motors genügend abnimmt,
wobei die Schliessung des Schalters während einer veränderlichen, von der Drehzahl
des Motors abhängenden Zeit aufrechterhalten wird, damit die neuer.
liche
Öffnung des Schalters erst stattfinden kann, wenn der Motor den Betriebszustand
seines Langsamlaufs erreicht hat.
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Die Neuerung ist-nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber
erläutert.
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt längs der Linie I-I der
| Fig. 2 einer Ausführungsform der neuerungsgemässen Vorrich- |
| CD |
tung.
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Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1.
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Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 111-111 der Fig. 2 Fig. 4
ist eine längs der Linie IV-IV der Fig. 1 geschnittene Teilansicht.
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Fig. 5 ist ein Schema einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen
Anlage.
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Die auf der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist ein Gehäuse
1 auf, an welchem ein Gehäuse 2 (Fig. 2) befestigt ist. Das Gehäuse 1 dient zur
Lagerung einer Welle 3, welche ein ausserhalb des Gehäuses angeordnetes Antriebsrad
4 trägt, welches z. B. mittels eines nicht dargestellten Keilriemens mit der Welle
des Motors des Fahrzeugs verbunden ist.
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Die Welle 3 treibt einen Fliehkraftregler mit einer Wiege 5 zum Halten
von Kugeln 6 und einer Kappe 7 an, gegen deren Innenwand sich die Kugeln 6 legen.
Die Kappe 7 ist auf der Welle 3 so angebracht, dass sie gegenüber dieser gleitend
verschiebbar ist.
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Die axiale Bewegung der Kappe 7 wird über ein Kugeldrucklager 8 auf
eine Gabel 9 übertragen, welche auf einer quer zu der Welle 3 angeordneten Welle
10 befestigt ist. Die
Gabel 9 ist mit einem Hebel 11 fest verbunden,
welcher mit einem Anschlag 12 versehen ist, welcher sich gegen das Ende eines in
einer Bohrung 14 des Gehäuses 1 geführten Schiebers 13 legt.
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Der durch einen rohrförmigen Teil gebildete Schieber 13 ist auf einen
Stift 15 aufgeschoben, auf dessen Kopf 16 er sich über eine Druckfeder 17 abstützt
(Fig. 1 und 4).
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Die Lage des Stiftes 15 kann innerhalb der Bohrung 14 mittels eines
Wippers 18 (Fig. 4) geregelt werden, welcher auf einer Achse 19 schwenkbar ist,
und gegen dessen Auflagefläche sich das Ende einer Regelschraube 20 legt.
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Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, ist es möglich, mittels
der Schraube 2o die Wirkung der Feder 17 und somit die auf den mit der Gabel 9 fest
verbundenen Hebel 11 ausgeübte Kraft zu verändern, so dass man genau die Verstellung
kennen kann, welche die Kappe 7 des Fliehkraftreglers ur ter Berücksichtigung der
im voraus bestimmten Masse der Kugeln 6 und der Drehzahl, mit welcher die Welle
3 angetrieben wird, ausführen kann.
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Die quer zu der Welle 3 angeordnete Welle 10 springt innerhalb des
mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen Gehäuses 2 vor und steuert die Bewegung eines
an ihrem Ende befestigten Hebels 21 (Fig. 3).
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Der Hebel 21 weist einen Gabelkopf 22 auf, zwischen dessen Schenkeln
ein Finger 23 angeordnet ist, welcher an dem Schenkel 24 eines auf einer Achse 26
schwenkbaren Hebels 25 befestigt ist.
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Der einen zweiten Schenkel 27 aufweisende Hebel 25 trägt
mittels
einer Achse 28 einen Teil 30 mit einer Nase 31. Der Teil 30 ist ausserdem mit dem
Hebel 25 durch eine Zugfeder 31a verbunden.
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Der Teil 30 besitzt einen Ansatz 32 (Fig. 3), welcher normalerweise
an einem einen Anschlag bildenden Finger 33 durch die Feder 31 gehalten wird, deren
eines Ende an diesem Finger 33 befestigt ist.
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In der auf der Zeichnung dargestellten Stellung, in welcher sich
das Antriebsrad 4 nicht dreht, legt sich das freie Ende des Hebels 25 gegen einen
regelbaren Anschlag 34, welcher am Ende eines auf einer Achse 36 schwenkbaren Hebels
35 angebracht ist. Der Hebel 35 bildet einen nachstehend Riegel genannten Ansatz
37, dessen Aufgabe weiter unten beschrieben ist.
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Der Hebel 35 ist durch eine Zugfeder 38 mit einem auf einer Achse
40 schwenkbaren Schwenkhebel 39 verbunden.
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41 ist ein an dem oberen Teil des Schwenkhebels 39 gebildeter Absatz,
welcher während gewisser Arbeitsphasen
| mit dem Riegel 37 zusammenwirkt. |
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42 ist eine ebenfalls an dem Schwenkhebel 39 gebildete Nase, welche,
wie bereits ausgeführt, mit der Nase 31 des Teils 30 zusammenwirken soll.
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Die den Hebel 35 mit dem Schwenkhebel 39 verbindende Feder 38 hält
den Schwenkhebel normalerweise mit einem festen Anschlag 43 in Berührung. Die Drehachse
40 des Schwenkhehels 39 ist mit einer Rolle 44 versehen, gegen welche sich eine
um eine Achse 46 schwenkbare Zunge 45 legt, welche sich mittels eines von ihr getragenen
Fingers 47
auf dem Boden einer Schale 48 abstützt, welche unter
der Einwirkung einer Feder 49 steht, deren Spannung mittels einer
| Schraube 5o regelbar ist. |
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Die Zunge 45 hält einen Kontakt 51, welcher mit einem zweiten Kontakt
52 zusammenwirkt, welcher von einer Klappe 53 getragen wird, deren Fuss um die Achse
46 schwenkbar ist.
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54 ist eine zwischen der Klappe 53 und der Zunge 45 angeordnete Druckfeder,
welche die Kontakte 51, 52 normalerweise voneinander entfernt hält.
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Die Kontakte 51 und 52. sind zweckmässig wie die Platinschrauben
einer Zündverteilung für Kraftfahrzeuge ausgebildet.
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Die Klappe 53 wird während gewisser Arbeitsphasen verstellt, um die
Kontakte 51 und 52 mittels eines von dem Schwenkhebel 39 gebildeten Arms 55 miteinander
in Berührung zu bringen.
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Die obige Vorrichtung wird zweckmässig in Kombination mit der auf
Fig. 5 dargestellten Anlage benutzt, in welcher sie mit dem Bezugszeichen A bezeichnet
ist.
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Diese Anlage zeigt die verschiedenen Teile eines Kraftfahrzeuges,
z. B. eines Traktors oder eines Fahrzeugs für öffent liche Arbeiten, bei welchem
gewisse Teile durch die obige Vorrichtung gesteuert werden sollen.
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Wie bereits oben ausgeführt, ist es wichtig, dass der Motor des Fahrzeugs
nicht übermässigen Beanspruchungen ausgesetzt wird, bei welchen die Gefahr einer
Zerstörung gewisser seiner Teile besteht, wenn eine selbst kurzzeitige zu grosse
Belastung ein Drehmoment erfordert, welches grösser als das ist, welches der Motor
normalerweise liefern kann.
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Neuerungsgemäss wird die Bewegung des Motors auf den
| u |
| Getriebekasten z. B. durch einen elektromagnetisch gesteuerten |
| Kupplungsmechanismus B übertragen, welcher so arbeitet, dass |
die Auskupplung erfolgt, wenn seine elektromagnetischen Wicklungen gespeist werden.
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Die Speisung der Wicklungen der Kupplung B wird durch ein Relais
56 gesteuert, dessen Wicklung 57 erregt wird, wenn der Fahrer des Fahrzeugs den
Handgriff 58 des Getriebeschalthebels 59 betätigt.
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Ein Zusatzmechanismus 60 steuert ausserdem zweckmässig die Erregung
der Spule 27, damit insbesondere bei einem Gangwechsel die doppelte Auskupplung
vorgenommen werden kann.
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Die Erregung der Wicklung 57 wird ausserdem durch die obige Vorrichtung
A gesteuert, welche in der nachstehend erläuterten Weise arbeitet. Diese Vorrichtung
A steuert ausserdem die Erregung der Spule 61 eines zweiten Relais 62, welches den
die Zufuhr des Brennstoffs zu dem Motor steuernden Handgriff 64 mittels eines Elektromagneten
63 in die Nullstellung zurückführt.. Eine in der auf Fig. 5 angegebenen Weise geschaltete
Signallampe 65 zeigt dem Fahrer an, dass die Vorrichtung A die Auskupplung des Kupplungsmechanismus
B und die Zurückführung des Gashebels 64 auf Null bewirkt hat.
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In dem Schema der Fig. 5 ist die Akkumulatorenbatterie zur Speisung
der verschiedenen angegebenen Teile mit C bezeichnet, wobei die Ladung dieser Batterie
natürlich mittels eines üblichen Stromerzeugers erfolgt.
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Im Augenblick der Inbetriebsetzung des Fahrzeugs wird der Gashebel
64, welcher z. B. die Einspritzpumpe eines Dieselmotors
steuern
kann, in die Stellung der grössten Förderleistung gebracht, damit das Fahrzeug die
Geschwindigkeit erreicht, bei welcher der Antriebsmotor mit seinem grössten Drehmoment
arbeitet. Nach Massgabe der Zunahme der Drehzahl des Motors betätigen die Kugeln
6, welche eine Drehbewegung erfahren, die Kappe 7 des Fliehkraftreglers, so dass
das Kugeldrucklager 8 axial in der Richtung des Pfeils Fl (Fig. 1) verstellt wird
und die Gabel 9 verschwenkt, welche die Welle 10 antreibt. Die Verstellung der Gabel
9 bewirkt die allmähliche Zusammendrückun der Regelfeder 17.
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Die Verstellung der Kappe 7 des Fliehkraftreglers bewirkt die Drehung
der Welle 10 und somit des Hebels 21 in der Richtung des Pfeils F2 auf Fig. 3. Die
Bewegung des Hebels 21 wird auf den Hebel 25 übertragen, welcher in der Richtung
des Pfeils F3 schwenkt, so dass der Riegel 37 des Hebels 35 zunächst mit der Oberseite
41a des Schwenkhebels 39 in Berührung gebracht wird, da dieser Hebel 35 unter der
Einwirkung der Feder 38 steht. Bei weiterer Zunahme der Drehzahl des Motors kommt
die Nase 31 des Teils 30 mit der Nase 42 des Schwenkhebels 39 in Berührung. Bei
einer weiteren Erhöhung der Drehzahl des Motors und somit einer weiteren Verstellung
der Hebel 21 und 7 in der gleichen Richtung schwenkt der Teil. 30, dessen Nase 31
auf die Nase 42 des Schwenkhebels 39 drückt, um die Achse 28 und spannt dabei die
Feder 31, worauf die Nase 31 von der Nase 42 freikommt.
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Wenn der Motor seine normale Betriebsdrehzahl erreicht hat, liegt
die Nase 31 des Teils 30 erheblich unterhalb der Nase 42 des Schwenkhebels 39. Während
des Vorbeigangs der
Nase 31 an der Nase 42 des Schwenkhebels schwenkt
dieser letzte re nicht um seine Achse 40, da sich der ebene Teil des Riegels
| 37 mit seiner ganzen Länge gegen den ebenen Teil des Schwenk- |
| CD |
hebels legt, und da die Feder 31, welche schwacher als die Feder 38 ist, dem die
Nase 31 bildenden Teil 30 eine Schwenkung um die Achse 28 gestattet.
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Da der Schwenkhebel 39 unbeweglich geblieben ist, haben sich die
Kontakte 51 und 52 nicht einander genähert, so daß die Übertragung der Bewegung
normal auf die Räder des Fahrzeugs erfolgt.
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Wenn jetzt das Fahrzeug einer Überlastung ausgesetzt wird, welche
zwar nur kurzzeitig ist, aber grösser als die Belastung ist, welche der Motor aushalten
kann, nimmt die Drehzahl des Motors ab, so dass die Fliehkraft ebenfalls abnimmt
und die Feder 17 die Kappe 7 entgegengesetzt dem Pfeil F1 der Fig. 1 verstellt.
Während dieser Bewegung dreht sich die, velle 10 in der der obigen entgegengesetzten
Richtung, so dass die Nase 31 des Teils 30 wiederum mit der Nase 42 des Schwenkhebels
39 in Berührung kommt. Bei weiterer Abnahme der Drehzahl des Motors dreht sich auch
die Welle 10 weiter, so dass die Nase 31 des Teils 30, welcher nicht schwenken kann,
da der Ansatz 32 gegegen den Finger 33 stösst, die Nase 42 des Schwenkhebels 39
anhebt, welcher um die Achse 40 schwenkt.
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Wenn die Schwenkbewegung des Schwenkhebels eine gewisse Grösse erreicht,
ferklinkt sich der Riegel 37 des Hebels 35 mit dem von dem Schwenkhebel 39 gebildeten
Absatz 41, wobei die Schwenkbewegung des Schwenkhebels einen genügenden Wert erreicht,
damit sein Arm 55 auf die Klappe 53 drückt, welche
die Feder 54
zusammendrückt und die Kontakte 51, 52 miteinander in Berührung bringt, wodurch
der Speisestromkreis des Relais 56 und des Relais 62 an den Körper des Fahrzeugs
gelegt wird.
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Bei Erregung der Relais 56 und 62 erzeugen die elektromagnetischen
Wicklungen des Kupplungsmechanismus B ein Magnetfeld, welches ein solches Arbeiten
des Kupplungsmechanismus zur Folge hat, dass der Motor ausgekuppelt wird, wobei
gleichzeitig die Speisung der Spule des Elektromagneten 63 zur Steuerung des Hebels
64 diesen in die Nullstellung zurückführt, wodurch gleichzeitig die Speisung des
Motors unterbrochen wird, so dass keine Gefahr eines Durchgehens desselben besteht.
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Solange der Motor nicht den Betriebszustand seines Langsamlaufs erreicht
hat, kommt die Nase 31 des Teils 30 von der Nase 42 des Schwenkhebels 39 frei, die
Wicklungen der Kupplung B und die Wicklung des Elektromagneten 63 werden jedoch
weiter gespeist, da der Riegel 37 verhindert, dass sich der
| Schwenkhebel 39 wieder gegen den Finger 43 legt. |
| CD |
Wenn der Motor wieder seinen Betriebszustand des Langsamlaufs erreicht hat, betätigt
das freie Ende des Hebels 27 den regelbaren Anschlag 34 des Hebels 35, welcher angehoben
wird, so dass der Riegel 37 von dem Absatz 41 des Schwenkhebels 39 freikommt. Der
unter der Einwirkung der Feder 38 stehende Schwenkhebel 39 wird daher wieder gegen
den Anschlag 43 zurückgezogen, und die Kontakte 51,52 werden von neuem voneinander
getrennt, so dass die Relais 56, 62 nicht mehr erregt werden. Da der Motor im Langsamlauf
läuft, ist seine Drehzahl nicht so hoch, dass die Kupplung B ihn wieder mit den
Rädern des Fahrzeugs kuppeln kann.
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In den obigen Ausführungen war angenommen, dass die beschriebene
Vorrichtung in einem Fahrzeug benutzt wird, es ist jedoch klar, dass ihre Anwendung
auch auf die verschiedensten Gebiete ausgedehnt werden kann, und dass sie auch insbesondere
in festen Maschinen benutzt werden kann.