DE2150843A1 - Fliehkraftkupplung fuer Leichtfahrzeuge - Google Patents

Description

Dr. F. Zündstein sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenigsberger - Dipl. Phys. R. Holzbau«·

Dr. F. Zumstsin jun. Pattnlaiwaitt

8 MSitchan 2, Brttahamsirate 4/Ht

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SOGIEOJE D¹APPAHSIIiS DE GOSfSOiE EU D¹SQUIPEtUNT DES MOTEÜBS

S.A.O.S.M·

Pliehkraftkupplung für leichtfahrzeage.

Die Erfindung betrifft die Flieh-

kraftkupplungen fur ieiehtf ahrzeiage, wie Fahrrader mit Hilfsmotor, welche innerhalb einer mit einem !Triebrad des Fahrzeugs verbundenen Trommel zwei Antriebsgruppen aufweisen, deren jede durch einen Belaghalter and ein Fliehgewicht gebildet wird, welche je an eine mit der Welle eines Verbrennungsmotors verbundene Scheibe ο.dgl. angelenkt sind» wobei jedes Fliehgewicht den entgegengesetzten Wirkungen der !Fliehkraft und einer ersten Ruckholfeder ausgesetzt ist und jeder Belaghalter, je nachdem, ob die Motordrehzahl hoch oder niedrig ist, gegen die Trommel entweder durch die Fliehkraft des Fliehgewichts seiner Gruppe oder durch den Druck des Fliehgewichts der anderen Gruppe, welcher durch die erste Buokholfeder des-'

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selben erzeugt viird, gedrückt wird, wobei dieser Druck durch, zwischen Belaghaltern und" Fliehgewichten verschiedener Grup- · pen vorgesehene Anschlagmittel übertragen wird, v;obei ferner die Ausbildung so getroffen ist, dass jeder Belaghalter in diesem letzteren Pail durch Klemmwirkung auf die Scheibe o. dgl. ein auf die Trommel in der normalen Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgeübtes Moment überträgt.

Eine derartige Kupplung ist in der deutschen Patentschrift ITr. 1.103.090 beschrieben. Sie gestattet dem Fahrer, den Motor dadurch anzuwerfen, dass er das Triebrad des Fahrzeugs (mittels der Tretkurbeln, indem er das Fahrzeug vorwärts schiebt, oder indem er es einen Abhang herunterfahren lasst) und hierdurch die Trommel der Kupplung in Umdrehung versetzt. Da so auf die Trommel ausgeübte Moment wird dann nämlich durch Klemmwirkung auf die Scheibe der Kupplung und somit auf die Motorwelle übertragen. Um dem Fahrzeug •eine Geschwindigkeit zu erteilen, braucht der Fahrer nur zu beschleunigen, wodurch die Belaghalter durch die Fliehgewichte gegen die Trommel mit einer so grossen Kraft gedrückt werden, dass sie das Moment durch Reibung von dem Motor auf das Triebrad des Fahrzeugs übertragen.

Ein Nachteil dieser bekannten Kupplung besteht darin, dass die von den Haltern getragenen Beläge mit der Trommel in Berührung bleiben, wenn der Motor im Langsamlauf (z.B. mit 1600 bis 2200 Umdrehungen in der Minute) läuft und das Fahrzeug stillsteht, da dann die von den Fliehgewichten entwickelte Fliehkraft nicht ausreicht, um durch Reibung ein genügendes Moment auf das Triebrad zu übertragen, es bleibt jedoch beträchtlich. Hierdurch entsteht eine vorzeitige Abnutzung der Beläge und ein überflüssiger Energieverbrauch·

Die Erfindung bezweckt, diesem Nachteil abzuhelfen.

Hierfür ist die erfindungsgemäsae Kupplung

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Belaghalter und dem der anderen Gruppe angehörenden Fliehgewicht eine aweite Feder angeordnet ist, welche ihre Anschlagmittel für Zwischendrehzahlen des Motors in Berührung halt.

Bei diesen Zwischendrehzahlen bewegen sich

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offenbar die Flöehgewichte unter der Wirkung der Fliehkraft ent-

.. * gegen der Wirkung der ersten'Rückholfeder allr.ahlich nach aussen. Sie ziehen dann über die zweite Feder dun Bela_f:halter der anderen Gruppe allmählich nach innen, wodurch dieser von der Trommel abgehoben wird. Bei hohen Drehzahlen v;ird die Wirkung der aweiten auf einen Belaghalter wirkenden Feder durch die von dec Fliehgewicht seiner Gruppe ausgeübte Fliehkraft überwunden, und die Arbeitsweise ist dann die Gleiche wie die der oben erwähnten früheren Kupplung.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Kupplung im Querschnitt längs der ^inie I-I der Fig. 4 in der dem Stillstand oder dem Anwerfen des Motors entsprechenden Stellung .

Fig. 2 und 3 zeigen in gleicher Darstellung wie Fig. 1 die gleiche Kupplung in den dem Langsamlauf bzw. dem normalen Betrieb des Motors entsprechenden Stellungen.

Fig. 4 zeigt in einem schematischen lotrechten Axialschnitt ein mit der Kupplung der Fig. 1 bis 3 ausgerüstetes Antriebsaggregat für Fahrräder mit Hilfsmotor, wobei die Belaghalter, die Fliehgewichte und die Federn der Kupplung nicht dargestellt sind.

Das Antriebsaggregat ist im ganzen mit Ausnahme seiner Fliehkraftkupplung auf an sich bekannte Weise ausgebildet und enthält, wie in Fig. 4 dargestellt, einen Explosionsmotor 1 mit seinem Zylinder 2 und seiner Welle 3, welche seitlich von einer Schutzkappe 4 getragen wird, welche eine Antriebsrolle 5 auf einem Teil ihres Umfangs umgibt, wobei die Kappe auf der dem Kotor abgewandten Seite ein Gehäuse 6 trägt, in welchen die Fliehkraftkupplung untergebracht ist. Die Motorwelle 3 ist durch die Kappe 4 und das Gehäuse 6 hindurch verlängert, wobei ihr dem Motor 1 abgev/andtes, ein Schwungrad 8 tragendes Ende in einen Lager 7 gelagert j.3t. In dem Gehäuse 6 ist eine Trommel 9 angeordnet, welche fest mit der Antriebsrolle 5 verbunden ist, welche auf der Welle 3 mit Hilfe vcn reibun/Tüininderndcn Ringen 10 frei drehbar Gelagert ict. Die Rolle 5 treibt das ^uViebrad 11 düj Fahrrades durch Berührung

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mit dem luftreifen 12 desselben an.

Die zwischen der Welle 3 und der Trommel 9 angeordnete Kupplung besteht im wesentlichen aus svei Antriebsgruppen, Vielehe - innerhalb der Trommel 9 angeordnet sird und je durch einen Belaghalter 13 bzw. 13a und ein Fliehgewicht 14 bzw. 14a gebildet werden, welche je an eine an der Welle 3 des Motors befestigte Scheibe. 5 o.dgl. angelenkt sind. An dem Halter 13 bzw. 13a ist ein Belag 16 oder 16a angebracht, welcher mit der zylindrischen Innenfläche der Trommel 9 zusammen wirkt. Die Halter und die Fliehgewichte sind an Achsen 17 schwenkbar, welche einander diametral gegenüberliegen und an der Scheibe 15 befestigt sind.

Jedes Fliehgewicht 14 bzw· 14a unterliegt den entgegengesetzten Wirkungen der Fliehkraft und einer ersten Rückholfeder 18 bzw· 18a, deren eines Ende 19 bzw. 19a an einem Fliehgewicht und deren anderes Ende 20 bzw. 20a entweder (wie in Fig. 1 bis 3 angenommen) an der Scheibe 15 "oder (wie in der genannten Patentschrift Nr. 1.103.090) an dem anderen Fliehgewicht befestigt ist. Jeder Belaghalter 13 bzw. 13a wird, je nachdem, ob die Drehzahl äea Motors 1 hoch (Fig. 3) oder niedrig (Fig. 1) ist, gegen die Trommel entweder durch die Fliehkraft des Fliehgewichts 14 bzw. 14a seiner Gruppe oder durch den Druck des Fliehgewichts 14a bzw. 14 der anderen Gruppe, welcher von der Wirkung der ersten Rückholfeder 18a bzw. 18 herrührt und durch zwischen Belaghaltern und Fliehgewichten verschiedener Gruppen vorgesehene Anschlagmittel übertragen wird, gedruckt. Schlieaslich ist jeder Belaghalter 13 bzw. 13a so ausgebildet, dass er in diesem letzteren Fall (Fig. 1) durch Klemmwirkung auf die Scheibe 15 o. dgl. ein Drehmoment übertragt, welches auf die Trommel 9 der normalen Fahrtrichtung des Fahrzeugs (Richtung des Pfeils F der Fig. 1) ausgeübt wird.

Zur Ermb'glichung dieser Klemmwirkung liegt

jede Achse 17 (in dem dem Pfeil F entsprechenden Drohsinn der Welle 3) vor dem Belag 16, 16a de3 Halters 13 bzw* 13a, welchen diese Achse tragt, und der Winkel A zwischen der durch die Achse 17 eines jeden Halters 13 baw. 13a und die mittlere Rei'oungszone des entsprechenden Belages 16 bzw. 16a an der

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Trommel 9 gehenden Ebene und der durch die Achse der Welle 3 und die gleiche Reibungszone gehenden Ebene erhält einen Wert, welcher höchstens gleich dem Reibungswinkel der Beläge au der Trommel ±3t. Dieser Winkel A liegt im allgemeinen zwischen 20° und 30°,

Erfindungsgeinäss ist nun zwischen diesen Belaghalter 13 bzw. 13a. und dem der anderen Antriebsgruppe angehörenden Fliehgewicht 14a oder 14 eine zweite Feder 21 bzw. 22 angeordnet, welche ihre Anschlagmittel für Zwischendrehzahlen des PIotors in Berührung hält. Die Feder 21 (bzw. 21a) ist erheblich schwächer als die ^eder 18a (bzw· 18), welche nur die Reibungen überwinden und die Anlage der Beläge 16, 16a an der Trommel bei der Inbetriebsetzung sicherstellen soll. Es wäre möglich, an der gleichen .Achse 17 den Belaghalter 13 (bzw. 13a) und das der gleichen Gruppe angehörende Fliehgewicht 14 (bzw. 14a) anzubringen (wie dies in der genannten Patentschrift 1.103.090 beschrieben ist), vorausgesetzt, dasa der Schwerpunkt der durch den Halter 13 und das Fliehgewieht 14a gebildeten Anordnung auf der gleichen Seite der Achse der V/elle 3 liegt, wie da3 Fliehgewicht 14a, so dass die auf diese Anordnung wirkende Fliehkraft den Belag 16 bezw. 16a des Halters 13 bzw. 13a von der Trommel abzuheben sucht,und dass die Anordnung 13a, 14 der gleichen Bedingung in Bezug auf das Fliehgewicht 14 genügt. Es scheint jedoch zweckmässiger, wie in Fig. 1 bis 3 dargestellt, die Elemente ein und derselben Gruppe an zwei verschiedenen Achsen anzubringen. Der Halter 13 (13a) und das Fliehgewicht 14 (14a) ein und derselben Gruppe liegen dann beiderseits der Welle 3» und die Anschlagmittel können durch von-den Haltern 13» 13a getragene Vorsprünge 231 23a und von den Fliehgewichten 14, 14a getragene Vor3prünge 24, 24a gebildet werden, welche paarweise miteinander in Berührung bleiben, wie in Fig. T und 2 dargestellt, solange die Motordrehzahl nicht einen bestimmten, über der Langsaralaufdrehzahl liegenden Grenzwert übersteigt.

Die obige Kupplung arbeitet folgendermaßen.

Wenn der Motor 1 stillsteht , nehmen die Elemente der Kupplung die Stellung der Fig. 1 ein. Die Federn 18, 18a zleiaen die Fliehgewichte 14, 14a nach innen und drücken

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durch Berührung der Vorspränge 23» 23a, 24j 24a. die Belaghalter 13a, 13 gegen die "roömel -9» Wcia die Winkelstellung der Halter und der Fliehgewichte auf ihren diaabözü^lichen Achsen 17 bestimmt. Venn der Fahrer die T vo nun el 9 in des Sinn des Pfeils F auf eine der oben angegebenen Weisen in Umdrehung versetzt, werden die Beläge 16, 16a durch Klemmwirkung oder Anstemmen an der Oberfläche der Trommel mit dieser mitgenommen. Diese Bewegung wird nacheinander auf die Halter 13, 13a, die Achsen 17, die Scheibe 15 und die Hotorwelle 3 übertragen.

Wenn der Motor auf diese Weise angeworfen wurde und im Langsamiauf läuft, nehmen die Teile die Stellung der Fig. 2 ein. Die Fliehgewichte 14, 14a, welche an

P der Drehbev/egung der Scheibe 15 teilnehmen, spreizen sieh von der Welle 3 ab, indem sie auf ihren Achsen 17 unter der Wirkung der Fliehkraft schwenken, und nehmen eine von der Motordrehzahl und den Kenngrössen der federn 18, 18a abhängende Gleichgewichtsstellung ein. Um diese Stellung stabiler zu machen, kann die Ausbildung so getroffen v/erden, dass die freien Enden der Halter 13» 13a an Flächen 25, 25a anschlagen, welche hierfür an den Fliehgewichten 14, 14a in der iiähe ihrer Achsen 17 ausgebildet sind. Da die Federn 21, 22 d.ie VorSprünge 23» 23a , 24, 24a paarweise aneinander halten, wird diese Verschwenkung der Fliehgewichte 14, 14a auf die Halter 13, 13a übertragen, wodurch die Beläge 16, 16a von der Trommel 9 abgehoben werden, wodurch jede Reibung aufgehoben wird.

Um schliesslich die Einkupplung vorzunehmen,

braucht der Fahrer nur zu beschleunigen, worauf die Teile die Stellung der Fig. 3 einnehmen. Da dann die Motordrehzahl genügend hoch ist, spreizen sich die Fliehgewichte 14, 14a weiter von der Welle 3 ab und kommen mit den Haltern 13, 13a ihrer Gruppe in Berührung, welche sie bei ihrer zentrifugalen Bewegung entgegen der vereinten Wirkung der Federn 18, 18a, 21, 22 nach trennung der Yorsprünge23, 24a und 24, 23,a mitnehmen.

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Claims (2)

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   tentansprüche

   Λ 1.))Fliehkraftkupplung fur Leichtfahrseuge,-

   vie Fahrrader thjiJ^iltsnoiov, welcLe in einer mit einoia Triebrad des Fahrseugs verbundenen Trommel zwei Antriebsgruppen enthält, deren jede durch einen Belaghalter und ein Fliehgewicht gebildet wird, welche je an eine mit der Welle eines Verbrennungsciotors verbundene Scheibe o.dgl. angelenkt sind, wobei jedes Fliehgewicht den einander entgegengesetzten Wirkungen der Fliehkraft und einer ersten Rückholfeder unterliegt und jeder Belaghalter je nachdem, ob die Motordrehzahl hoch oder niedrig ist, entweder durch die Fliehkraft des Fliehgewichts seiner Gruppe oder durch den Druck des Fliehgewichts der anderen Gruppe, welcher von der Wirkung der ersten Ruckholfeder desselben herriihrt und durch zwischen Belaghaltern und Fliehgewichten verschiedener Gruppen vorgesehene Anschlagmittel übertragen wird,gegen die Trommel gedrückt wild und so .ausgebildet ist, dass er in diesem letzteren Fall durch Klemmwirkung auf die Scheibe o.dgl. ein auf die Trommel in der normalen Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgeübtes Drehmoment überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Belaghalter (13 bzw. 13a) und dem der anderen Gruppe angehörenden Fliehgewicht (14a bzw. 14) eine zweite Feder (21 bzw.22) angeordnet ist, welche ihre Anschlagmittel für Zwischendrehzahlen des Motors miteinander in Berührung hält.
2. 2.) Fliehkraftkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Belaghalter (13 bzw. 13a) und das Fliehgewicht (14 bzw. 14,a) ein und derselben Gruppe an zwei verschiedenen Achsen (17) beiderseits der Achse (3) der Kupplung angebracht sind, und dass die Anschlagmittel durch von den Haltern (13·» 13a) und den Fliehgewichten (14, Ha) getragene Anschläge (33, 23a) gebildet werden, welche paarweise miteinander in Berührung bleiben, solange die Motordrehzahl nicht einen über der längsamlaufdrehzahl liegenden bestimmten Grenzv/ert übersteigt.

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