DE698115C - schwere Lastkraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbsttätige Schraubenband-Reibungskupplung für schwere Lastkraftfahrzeuge, die die Drehmomente je nach Maßgabe der Geschwindigkeit begrenzt überträgt, deren auf die Innenseite einer Trommel wirkendes Kupplungsreibband ^: am einen Ende von der treibenden Welle aus zum Entkuppeln zusammengezogen und deren anderes Ende veränderlich in Abhängigkeit von der Bewegung der Schwungmassen einer Fliehkraftvorrichtung beeinflußt wird, die bei Flieh-

• ^: kraftsteigerung das Kupplungsband unter Erhöhung seiner Reibung an der Trommel ausdehnen und bei abnehmender Fliehkraft sich

ι,·; sammenziehen lassen, und zwar durch Anlenkung der Fliehkraftschwungmassen -an dem treibenden Kupplungsteil und durch ein elastisches Steuerglied, das zum Lösen der Kupplung zwischen dem treibenden Kupplungsteil und

ao eine hin und her schwingende Scheibe eingeschaltet ist und auf diese Weise im entgegengesetzten Sinne wie die Schleuderwirkung der Fliehkraftschwungmassen einwirkt.

Man kennt schon eine ähnliche selbsttätige

*5 Reibungskupplung, die insbesondere zum Kuppeln eines Benzinmotors schwacher oder mittlerer Leistung mit dem Antriebsmechanismus eines Fahrzeuges (Kraftfahrzeug, Triebwagen, Zugwagen u. dgl.) verwendet wurde.

Diese bekannte Einrichtung erweist sich aber bei ihrer Verwendung für Maschinen großer Leistungen, beispielsweise für- Dieselmaschinen, die bestimmt sind, Schienenfahrzeuge anzutreiben, als unzulänglich, und zwar aus. zwei Hauptgründen:

1. "Sie besitzt nicht die notwendige Weichheit;

2. sie bietet keinen genügenden Schutz gegen Stöße und Zitterschwingungen,, die sich in einer Stärke bemerkbar machen, die mit der Leistung der. Maschine wächst.

Diese Nachteile werden bei der selbsttätigen * Kupplung gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß das zum Lösen der Kupplung zwischen dem treibenden Kupplungsteil und der "hin und her schwingenden Scheibe zwischengeschaltete Steuerglied, das bei der bekannten Einrichtung durch eine einzige Torsionsfeder gebildet ist, die um die Antriebswelle herum angeordnet ist, hier aus »einer an sich bekannten kranzförmigen Anordnung von Schraubenfedern' besteht, die sich auf Anschläge abstützen, die entweder an dem treibenden Kupplungsteil oder an der Scheibe des um die getriebene Welle frei drehbaren Kupplungsteiles befestigt sind, die beide mit den Fliehkraftschwungmassen in Verbindung stehen, und daß ■ auf diese Federn zwischen die Widerlager eingreifende Mitnehmer

einwirken, die an der mit dem Träger der Widerlager zusammenwirkenden Scheibe befestigt sind, derart, daß die Federn, die in der einen Richtung zum Zweck des Auskuppeins zti{ sammengedrückt werden, zugleich auch durcif' Zusammendrücken in der anderen Richtung als, Puffer zum Abdämpfen von Stößen und Schwin-' gungen wirken. j "

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt ; es zeigen die eine Ausfuhrungsform der Fliehkraftkupplung im ruhenden Zustand Abb.i, im Querschnitt nach I-I der Abb. 2, Abb. 2 im axialen Schnitt; Abb. 3 und 4 zeigen die gleiche Kupplung im' Schnitt nach I-I der Abb. 2 in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen, Abb. 5 in schaubildlicher Darstellung das Kupplungsband, Abb. 6 eine zweite Ausführungsform der Fliehkraftkupplung im teilweisen axialen Schnitt, Abb. 7 und 8 die beiden hierbei verwendeten Kupplungsbänder.

An dem Ende der Motorwelle 1 ist eine Schwungscheibe 2 befestigt, die. eine Nabe 3 und eine Anzahl konzentrisch zur Welle und in gleichen Abständen um die Nabe angeordneter Lagermuffen 4 aufweist. In jede dieser Lagermuffen ist ein Bolzen 5 parallel der treibenden Welle eingesetzt. Gruppen von durch freie Achsen 6 miteinander gelenkig verbundenen Schwungmassen umfassen die auf den Bolzen 5 angelenkten, sozusagen treibenden Massen 7 und zugehörige, sozusagen mitgenommene Massen 8, 8', die an einer Tragtrommel 11, 12, 13 angelenkt sind, die das eine der neuen EIemente der verbesserten Kupplung darstellen. Diese Anlenkung erfolgt durch Bolzen 9 an einer Anzahl von Lagermuffen 10, die gleichachsig und in gleichen Abständen um die Nabe 11 dieser Trommel angeordnet sind; diese Nabe greift frei drehbar über die Nabe 3 der Scheibe 2". Bei der Bauweise gemäß Abb. 1, 2, 3 und 4 trägt diese Trommel 11,12,13 vorspringend auf , einer inneren Ringrippe 14 eine Anzahl Mitnehmer 15, die in die Zwischenräume zwischen «5 Federn 16 eingreifen, deren Enden sich auf Widerlagern 17 und 18 der Schwungscheibe 2 abstützen. Diese Widerlager haben eine solche ' Breite, daß sie in der Ruhestellung die zwischen die Federn eingreifenden Mitnehmer 15 außer Berührung mit den Federn 16, aber in geringem Abstand von ihnen, halten. Diese kranzförmige Anordnung der Federn, die ihnen, wie weiter unten gezeigt werden soll, ermöglicht, die doppelte Funktion der Entkupplungsvorrichtung und des Stoß- und Geräuschdämpfers zu erfüllen, bildet eines der wesentlichen Kennzeichen der verbesserten Kupplung.

Die in der Nabe 3 drehbar gelagerte getriebene

Welle 19 ist mit einer Scheibe 20 starr verbunden, an der vorstehend die Reibtrommel 21 ausgebildet ist, an der sich das Kupplungsband anlegt. Dieses Kupplungsband'22 ist mit seinem Ende einerseits an einem Mitnehmer 23 der Scheibe 2, andererseits an einem Mitnehmer 24 Her Trommel 11, 12, 13 festgemacht, indem die £ Mitnehmer 23 und 24 in Rasten 23' und 24' eingreifen, die in diesem Reibband angeordnet sind (Abb. 5).

Bei der Bauweise der Abb. 6 bis 8 ist an der Nabe 3 eine Gegennabe 3' nebst Gegenscheibe 2' befestigt, die eine Anzahl von zwischen die Federn 16' eingreifender Mitnehmer 15' trägt. Die Enden dieser Federn stützen sich wieder auf Widerlagern 17' und 18' ab, die mit der Scheibe 12 starr verbunden sind. Die Scheibe 20 trägt bei diesem Ausführungsbeispiel mittels biegsamer Lappen 20' eine Reibtrommel 21'. Ein erstes Reibband 22 ist mit seinen Enden einerseits an einem Mitnehmer 23 der Schwungscheibe 2 und andererseits an einem Mitnehmer

24 der Trommel 13' befestigt. Diese Mitnehmer 23 und 24 greifen in Rasten 23' und 24' des ersten Reibbandes ein. Ein zweites Reibband 25 ist mit seinem Ende einerseits an einem Mitnehmer 26 der Gegenscheibe 2' und andererseits an einem Mitnehmer 27 der Trommel 13 befestigt, indem die Mitnehmer 26 und 27 in Rasten 26' und 27' des zugehörigen Reibbandes

25 -eingreifen.

Die Mitnehmer 24 und 27 liegen auf der Trommel 13 auf eine Mantellinie einander diametral gegenüber, und auch die Mitnehmer 23 und 26 sind in gleicher Weise gegeneinander versetzt.

Wenn die Vorrichtung sich in der Ruhe-Stellung befindet, liegt das Kupplungsband lose zwischen der Tragtrommel und der Reibtrommel, wobei es aber vorzugsweise gegenüber der ersten Trommel geringeres · Spiel aufweist als gegenüber der zweiten.

Die Mitnehmer 15 nehmen die in Abb. 1 dargestellten Stellungen ein, in denen sie sich außer Berührung mit den Federn befinden.

Wenn der Antrieb in Gang gesetzt wird, wird die Scheibe 2 mit ihren Federn i'6, z, B. entgegen dem Uhrzeigersinn, mitgenommen. Die zuerst ruhenden Mitnehmer 15 werden dann (in der Drehrichtung gesehen) durch das vor den Federn 16 liegende Ende mitgenommen und setzen die Trommel 12,13, -mit-der sie starr verbunden sind, in Drehbewegung. Die einzelnen Teile stellen sich zunächst in die in Abb. 4 gezeigte Stellung ein.

Durch die Drehung der Scheibe 2 und der Trommel 12, 13 bewegen sich die Fliehkraft-Schwungmassen 7, 8 und 8', die zunächst zufolge ihrer Trägheit nach innen zu lagen, nach außen und nehmen die Mitnehmer 15 mehr und mehr mit,, derart, daß diese sich zunächst von dem vor den Federn liegenden Ende ihrer Bahn entfernen und dann mehr und mehr an dem hinteren Ende der Federn angreifen, die ihnen in der Dreh-

richtung gesehen vorausgehen. Wenn demgemäß die Mitnehmer in der in Abb. 3 dargestellten Stellung angelangt sind, so ist die mit den Mitnehmern starr verbundene Trommel im gleichen Sinne in bezug auf die Scheibe.2 fortgeschritten. Hieraus ergibt sich, daß das mit der Trommel fest verbundene Ende-24' des Bandes dem mit der antreibenden Scheibe fest verbundenen Ende 23' genähert Worden ist to und daß bei dem gegebenen Wicklungssinn des Bandes diese Verschiebung "von 24' in bezug auf 23' das Band, dessen Durchmesser zugenommen hat, aufgerollt hat, so daß es sich gegen die Innenwandung der anzutreibenden Trommel 21 angelegt hat, wie es in Abb. 3 gezeigt ist.

Eine entsprechende Überlegung würde zeigen, daß bei Verlangsamung der Antriebsbewegung die einzelnen Teile zwecks Auskuppeins in die in Abb. 4 gezeigte Stellung zurückgelangen, ao Es ist also ersichtlich, daß die Federn 16 mit ihren Mitnehmern 15 jede der in den Abb. 1 (Ruhe), 3 (Einkuppeln) und 4 (Auskuppeln) gezeigten Stellungen einnehmen können.

Wie man sieht, bewirken die Fliebkraft- »5 schwungmassen nach und nach das Zusammenrollen, alsdann das Aufrollen des Bandes, wobei die Federn stets im umgekehrten Sinn wie die Schwungmassen und mit einer ständig veränderlichen Spannung wirken, derart, daß in 'dem Augenblick, in dem das Einkuppeln zufolge der Wirkung der Schwungmassen bewerkstelligt ist, die Federn das Band tatsächlichzusammenzurollen und nicht aufzurollen streben. Es ist ferner zu bemerken, daß die Federn 16 und 16' fähig sind, eine beträchtliche Gegenkraft zu erzeugen bei einer genügenden Biegsamkeit infolge ihrer besonderen Anordnung und weil sie in einer großen Entfernung von der Mittelachse der Kupplung wirken. Außerdem können die gleichen Federn als einfache und wirksame Stoßfänger für die Mitnehmer 15 und 15' und die Scheibe 12 dienen, die in gewissem Maß an den Schwingungen teilnehmen, denen die Schwungmassen 7, 8 und 8' ausgesetzt sind. Die. Dämpfungsbiegung (Abb. 4) wird hierbei dem hinteren Ende der Federn, also demjenigen Ende übermittelt, das dem die selbsttätige Auskupplung bewirkenden Ende der Federn entgegengesetzt ist. · Derart werden die Schwingbewegungen der Scheibe 12 relativ zu der Schwungscheibe 2 auf geringe Ausschläge herabgesetzt, und es wird infolgedessen jede Veranlassung für starke Stöße und Geräusche vermieden, die durch Gegeneinanderschlagen der Lagermuffen 4 und der Lagermuffen 10 entstehen können, und die bei den -bekannten Kupplungen dieser Art tatsächlich vorkommen. In der Auskupplungsstellung wird das Kupplungsband 22, 25 durch die Tragtrommel 13,13' im Abstand von der Reibtrommel 21, 21' gehalten. Hierdurch wird jedwede Restreibung vermieden, und die Entkupplung der treibenden und getriebenen Welle wird so in guter Weise durchgeführt.- . " ..

....· Die" Verwendung von- zwei zusammen wir-■■ kenden und gegeneinander versetzten Reib- ; bändern ermöglicht die Herstellung von Kupplungen für sehr große Kräfte, die einen verhältnismäßig geringen. Raumbedarf'in der Querrichtung aufweisen, und eignet sich deshalb .auch für die Motoren von Lokomotiven mit mechanischer Antriebsübertragung. Es wird hierdurch ermöglicht, eine Reibtrommel mit langer. Erzeugender- zu verwenden und hierdurch den Abnutzungskoeffizienten der reibenden Fläche zu vermindern. Insonderheit wird hierdurch ermöglicht, praktisch die verschiedenen Stöße gegeneinander auszugleichen, die seitlich auf die Trommel ,während des Gleitens unter der Last ausgeübt werden, wodurch wesentlich zur Verbesserung der Wirkung der Kupplung beigetragen wird.

Schließlich haben infolge der radialen Beweglichkeit, die der elastischen Befestigung der Reibtrommel 21' auf der getriebenen Welle (Abb. 6) zu danken ist, die Ausdehnungen keinerlei schädliche Wirkung auf die Regelmäßigkeit der Wirkung der Kupplung. Eine nach der in Abb. 6 angegebenen Bauweise angeordnete Kupplung ermöglicht also im weiten Umfang von den Fortschritten Gebrauch zu machen, die in den letzten Jahren bezüglich der Güte der Reibbeläge gemacht worden sind, um das Anfahren von schwersten Zuglasten zu erleichtern.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Selbsttätige Schraubenband-Reibungskupplung für schwere Lastkraftfahrzeuge, die die Drehmomente je nach Maßgabe der 10a , Geschwindigkeit begrenzt überträgt, deren auf die Innenseite einer Trommel wirkendes Kupplungsreibband am einen Ende von der treibenden Welle aus zum Entkuppeln zusammengezogen und dessen anderes Ende veränderlich in Abhängigkeit von der Bewegung der Schwungmassen einer Fliehkraftvorrichtung beeinflußt wird, die bei Fliehkraftsteigerung das Kupplungsband unter Erhöhung seiner Reibung an der Trommel ausdehnen und bei abnehmender Fliehkraft sich zusammenziehen lassen, und zwar durch Anlenkung der Fliehkraftschwungmassen an dem treibenden Kupplungsteil und durch ein elastisches Steuerglied, das zum Lösen der Kupplung zwischen dem treibenden Kupplungsteil und eine hin und her schwingende Scheibe eingeschaltet ist und auf diese Weise im entgegengesetzten Sinne wie die Schleuderwirkung der Fliehkraftschwungmassen einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen dem

   treibenden Kupplungsteil (2) und diese Scheibe (12, 14) eingeschaltete Steuerglied aus einer an sich bekannten kranzförmigen Anordnung von Schraubenfedern (16, 16') besteht, die sich auf Anschläge (17, 18) abstützen, die entweder an dem treibenden Kupplungsteil (2) oder an der Scheibe (12,14) des um die getriebene Welle frei drehbaren Kupplungsteües (11, 12, 13) befestigt sind, die beide (2, 12) mit den Fliehkraftschwungmassen (7, 8, 8') in Verbindung stehen, und daß auf diese Federn (16, 16') zwischen die Widerlager (17, 18) eingreifende Mitnehmer (15) einwirken, die an der mit dem Träger (2 oder 12) der Widerlager (17, 18) zusammenwirkenden Scheibe befestigt sind, derart, daß die Federn, die in der einen Richtung zum Zweck des Auskuppeins zusammengedrückt werden, zugleich auch durch Zusammendrücken in der anderen Richtung als Puffer zum Abdampfen von Stoßen und Schwingungen wirken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen