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Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht
sich auf besonders für Kraftfahrzeuge bestimmte Reibungskupplungen, bei denen die
Betätigung durch Schwenken oder Verschieben eines nicht mit umlaufenden Druckerzeugers
erfolgt, der mit annähernd gleichbleibendem Druck auf die Abrollkurve wirkt, wobei
sich diese Druckwirkung bis in die Null-, d. h. Ausrückstellung fortsetzt. Infolgedessen
ist diese so labil, daß beim Um- oder Wiedereinschalten ein Schnappen, d. h. ein
ruckweises, statt des erwünschten weichen Um- oder Einschaltens stattfindet. Sucht
man den labilen Zustand in der Ausrück- bzw. Nullstellung dadurch zu vermeiden,
daß man diese Stellung durch eine selbsttätige Rast festlegt, so findet beim Um-
oder Einschalten trotzdem ein Schnappen infolge des ruckartigen Verlassens der Raststellung
statt. Das Schnappen macht aber ein gefühlsmäßiges ruckfreies Einkuppeln unmöglich.
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Gemäß der Erfindung wird der festgestellte Übelstand dadurch vermieden,
daß beim Ausrücken der Kupplung kurz vor Erreichung der Nullstellung der Druck des
Druckerzeugers auf die Abrollkurve durch eine Abfangvorrichtung aufgenommen, also
diese entlastet wird. Beim Einkuppeln wird dann durch die Abfangvorrichtung der
Druck .des Druckerzeugers
langsam, d. h. stoßfrei wieder auf die
Abrollkurve zur Wirkung gebracht, so daß das Einkuppeln in einwandfreier Weise vor
sich geht.
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Zum Abfangen des Druckes können z. B. mit dem Druckerzeuger schwenkbare
Laschen dienen, die mit Abfanganschlägen ausgestattet und so gelagert bzw. geführt
sind, daß die Anschläge sich beim Entkuppeln von der Abrollkurve entfernen, oder
die an einem Ende selbst die Abwälzrolle, am anderen Ende eine am Schluß der Entkupplungsbewegung
den Federdruck übernehmende Stützrolle tragen und auf der Drehachse des Federschwenkarmes
in Langlöchern drehbar sind.
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Fig. i und 2 der Zeichnung dienen der Klarstellung der Erfindungsaufgabe
an je einer bekannten Einfach- und Doppelkupplung; Fig. 3 und 4 geben schematische
Darstellungen von zwei Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Mittel zur Lösung
der Aufgabe; Fig. 5 und 6 zeigen eine bauliche Ausführung eines erfindungsgemäßen
Druckerzeugers für eine Einfachkupplung in senkrechtem Querschnitt .und in Seitenansicht;
Fig. 7 und 8 sind entsprechende Darstellungen eines erfindungsgemäßen Druckerzeugers
für eine Doppelkupplung; Fig. 9 und io zeigen in Diagrammen den Druckverlauf bei
einer bekannten und bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden Kupplung.
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Bei der in Fig. i dargestellten Einscheibenkupplung überträgt die
mit Reibungsbelägen versehene Kupplungsscheibe i das Motordrehmoment über die Nabe
2 auf die Welle 3. Am Schwungrad 4 ist der Kupplungsdeckel 5 befestigt, der mit
Ausschnitten 6 versehen ist. Nocken 8 der Druckplatte 7 durchdringen die Ausschnitte
6 und bewirken eine Mitnahme der Kupplung in Drehrichtung, gestatten jedoch ein
axiales Verschieben der Platte 7. Die Nocken 8 dienen gleichzeitig als Stützglieder
für Druckhebel 9, die mit dem Kupplungsdeckel 5 durch Schrauben io verbunden sind.
Der von einem längs federnden Schwenkarm i i erzeugte Druck wird über eine Rolle
12 und einen mit einer Abrollkurve 13 versehenen Hebel 14 auf eine Achse 15 und
von dieser über eine Kupplungsgabel 16 und eine mit einem Drucklager versehene Muffe
17 auf die Druckhebel 9 übertragen. Der federnde Druckerzeuger i i ist um eine Achse
18 schwenkbar. Durch Niedertreten des Fußhebels i9 wird der federnde Schwenkarm
über ein Gestänge 2o in die Ausrückstellung geschwenkt. Eine Rückzugfeder 21 bringt
den Kupplungsfußhebel und das Glied i i in die Endlage, also in die in Fig. i dargestellte
Kupplungsstellung. Ein Spannschloß 22 ermöglicht eine Veränderung der Spannung der
Rückzugfeder 21. Federn 48 stützen sich an denn Kupplungsdeckel 5 ab und bewirken
das Abheben der Druckplatte 7 beim Auskuppeln.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Kupplung ist die folgende: Beim
Auskuppeln wird durch das Schwenken des federnden Druckerzeugers i i nach links
die wirksame Länge des Hebels 14 immer kleiner, so daß das auf die Achse 15 wirkende
Drehmoment allmählich abnimmt. Sobald die Rolle das Ende der Abrollkurve 13 erreicht
hat, findet ein plötzliches Entspannen und Verlängern der Feder i i statt. Das wäre
auch dann der Fall, wenn die Abrollkurve 13 über die Mittellinie des Hebels 16 verlängert
würde. Beim Überschreiten dieser Mittellinie würde unter Entspannung der Feder i
i ein plötzliches Abschwenken (Schnappen) des Hebels 16 stattfinden. Beim Einkuppeln
würde dann ein erheblicher Widerstand zu überwinden sein, um die Rolle 12 wieder
auf die Abrollkurve 13 zu bringen.
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Um diesen Mangel zu beseitigen, sind besondere Mittel vorgesehen,
die die Rolle 12 bei ihrer Annäherung an die Mittellinie des Hebels 16 abfangen.
Zwei Ausführungsbeispiele dieser Abfangvorrichtung sind in Fig. 3 und 4 erläutert.
In diesen ist die bogenförmige Abrollkurve 13 lediglich angedeutet, und zwar als
Kreisbogen um den Punkt 18, um den der Druckerzeuger i i mit seiner Rolle 12 geschwenkt
wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist unterhalb des Drehpunktes
18 ein weiterer Drehpunkt 23 für einje Abfanglasche 24 vorgesehen, die an ihrem
Ende ein Langloch 25 besitzt, in dem sich die Achse 26 der Rolle 12 verschieben
kann. Durch entsprechende Abstimmung des Abstandes zwischen den Drehpunkten 18 und
23 und der Länge der Lasche 24 ist es möglich, beim Schwenken die Rolle 12 an dem
gewünschten Punkt, also in der Nähe der Mittellinie des Hebels 15, so allmählich
abzufangen, daß der Übergang vom Ablaufen der Rolle 12 auf der Abrollkurve 13 zum
Abfangen der Achse 26 durch die Lasche 24 kaum fühlbar wird.
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Beim Ausführungsbeispiel der Fig.4 ist die Lasche 24 mit der Achse
26 der Rolle 12 fest verbunden, besitzt aber ein von der Drehachse 18 des Federschwenkarmes
i i durchsetztes Langloch 250,
das ein Verschieben der Lasche an der Achse
18 ermöglicht. Die Lasche 24 trägt an ihrem unteren Ende eine Rolle 27, die beim
Ausrücken der Kupplung kurz vor Erreichung der Nullstellung auf einen feststehenden
Bolzen 28 aufläuft und damit die Federkraft aufnimmt, so daß ein Schnappen verhindert
wird.
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Die beschriebenen Vorrichtungen zum Abfangen des Federdruckes ergeben
günstige bauliche Verhältnisse. Die an sich am einfachsten erscheinende Lösung,
neben der beweglichen Abrollkurve eine feststehende Kurve anzuordnen, auf die die.
entsprechend verbreiterte Rolle an dem gewimschten Punkt aufläuft, versagt im Betrieb,
da sie starker Abnutzung unterliegt und infolgedessen nach einiger Betriebszeit
doch wieder ein Stoß beim Übergang von der einen auf die andere Abrollkurve wahrzunehmen
ist.
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Bei der bekannten Doppelkupplung gemäß Fig. 2 ist die Kupplungsscheibe
i mit der Vollwelle 3, die Kupplungsscheibe ja mit der Hohlwelle 3a verbunden. Durch
die nach beiden Seiten arbeitende Druckplatte 7a kann entweder die Kupplungsscheibe
i zwischen dem Schwungrad 4 und der einen Reibfläche der Platte 7a oder die Kupplungsscheibe
1a
zwischen dem Kuplungsdeckel 5a und der Platte 7a zusammengepreßt
werden. Das Bewegen der Druckplatte erfolgt über Verbindungsstangen 29, die mit
den am Kupplungsdeckel 5a gelagerten Hebeln 9 verbunden sind.
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Durch Schwenken des Federarmes i i nach der einen oder anderen Seite
wird der Druck entweder auf den Hebel 14 oder auf den Hebel 14a übertragen, so daß
die Kupplungsgabel 16 die Steuermuffe 17 in Richtung auf die Kupplung schiebt oder
sie in entgegengesetzter Richtung herauszieht. Das Abfangen des Druckes des Federarmes
i i kann in gleicher Weise wie oben mit Bezug auf Fig. 3 und 4 beschrieben in der
Nähe der Mittellinie des Hebels 16 vorgenommen werden.
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In Fig. 2 ist auch ein Beispiel für eine Umschaltung gezeigt. Die
Verbindungsstange 20 ist um die Achse 30 schwenkbar angeordnet und kann z.
B. durch Zusammenwirken eines Seilzuges 31 und einer Feder 32 entweder in die gezeichnete
Stellung gebracht werden oder in die gestrichelt angeordnete entgegengesetzte Endstellung,
wobei ihr Ende 33 von der gezeichneten Stellung auf das entgegengesetzte Ende 33a
einer mit dem Kupplungsfußhebel i9 in Verbindung stehenden Kulisse 34 verschoben
wird.
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Das Einstellen ist hei beiden Kupplungen nach Fig. i und 2 denkbar
einfach. Der Hebel 14 ist nach Fig. i zweiteilig, und sein die Abrollkurve tragender
Teil kann durch eine Schraube 35 gegenüber der Welle 15 verdreht werden. Am Ende
des Hebels 14 ist eine Strichmarke 36 vorgesehen, der eine gleiche Marke 37 am Gehäuse
entspricht. Diese Strichmarken werden so angeordnet, daß bei ihrer Deckung die Abrollkurve
13 annähernd einen Kreisbogen um den Punkt 18 bildet. Zur Einstellung ist es also
lediglich nötig, die Kupplung in die Kupplungsstellung zu bringen und dann die Schraube
35 so lange zu drehen, bis die beiden Strichmarken 36 und 37 sich gegenüberstehen.
Bei der Doppelkupplung nach Fig. 2 sind in symmetrischer Anordnung zwei zweiteilige
Hebel 14, 14a mit je einer Einstellschraube 35, 35a und je einem Paar Strichmarken
36, 37 vorgesehen. Das Einstellen jedes Hebels 14 erfolgt in derselben Weise, wie
für Fig. i beschrieben.
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Bei der in Fig. 5 und 6 gezeigten baufichen Verwirklichung des Druckerzeugers
für eine Einfachkupplung erfolgt das Abfangen der Federspannung im Sinn der Fig.
4. Die Rolle 12, die den Federdruck auf die Abrollkurve 13 des Hebels 14 überträgt,
erhält den Federdruck über einen Zwischenhebel 38, der sich auf eine Schneide des
Schwenkarmes 39 abstützt. Die Druckfeder i i stützt sich einerseits gegen den Schwenkarm
39, anderseits gegen das Ende des Hebels 38 ab. Bei dieser Anordnung ist infolge
der Übersetzung eine geringere Federspannung nötig und vor allem eine einwandfreie
Parallelführung der Rolle. 12 mit nur geringein Aufwand sichergestellt. Der Schwenkarm
39 ist an der Achse 18 drehbar gelagert. Sein nach außen führendes Ende 41 ist kreisbogenförmig
so gekröpft, daß es aus dem Gehäuse 42 durch eine Bohrung 43 herausgeführt werden
und durch eine einfache Abstreifdichtung 44 eine leichte Abdichtung erfolgen kann.
Zum Abfangen des Federdruckes in der gezeichneten Nullage sind zwei miteinander
verbundene Laschen 24 vorgesehen, an denen die Achse 26 befestigt ist. Die Achse
26 ist im Hebel 38 drehbar gelagert, und die Rolle 12 kann sich auf ihr drehen.
Die mit dem Schwenkarm 39 um die Achse 18 schwingenden Laschen 24 besitzen zur Ermöglichung
einer Längsverschiebung für den Durchtritt der Achse 18 Langlöcher 25a. Am unteren
Ende der im unteren Teil gekröpften Laschen 24 ist eine Rolle 27 angeordnet, die
in der Endstellung auf dem Bolzen 28 aufläuft und dadurch die Federspannung übernimmt.
Der Hebel 14 ist für das Einstellen und für das Nachstellen bei Abnutzung der Kupplung
geteilt ausgeführt, und zwar ist sein Teil 45 mit der Welle 15 verkeilt, während
der die Abrollkurve 13 tragende Hebel 14 auf dieser Welle verdrehbar angeordnet
ist. Durch die Einstellschraube 35 wird die bereits mit Bezug auf Fig. i beschriebene
Einstellung der beiden Strichmarken 36 und 37 vorgenommen. Das Gehäuse besitzt im
oberen Teil einen Deckel 46, der rasch abnehmbar ist und die Nachstellschraube 35
leicht zugänglich macht.
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Bei dem in Fig. 7 und 8 gezeigten Druckerzeuger für eine auf zwei
Wellen umschaltbare Kupplung entspricht die Abfangeinrichtung für den Federdruck
der Fig. 3. Die Anordnung der Feder i i und des die Rolle 12 tragenden Hebels entspricht
genau dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6, dem auch die die Abrollkurven 13
tragenden Hebel 14 weitgehend entsprechen, die hier nur, wie bei Fig. 2, in symmetrischer
Anordnung doppelt vorhanden sind. Zum Abfangen des Federdruckes sind ebenfalls zwei
miteinander verbundene Laschen 24 um die Achse 23 drehbar angeordnet. Für den Durchtritt
der Drehachse 18 des Schwenkarmes 39 besitzen diese Laschen entsprechende Ausnehmungen
47. An ihren Enden ist je ein Langloch 25 angeordnet, das der Achse 26 der Rolle
12 die nötige Bewegungsmöglichkeit gibt. In der gezeichneten Nullstellung wird der
Federdruck von den Laschen aufgenommen. Beim Schwenken in der einen oder anderen
Richtung kommt schon nach einem kurzen Weg die Rolle 12 mit einer der Abrollkurven
13 oder 13a in Berührung. Der Federdruck wird von diesem Punkt an von der Abrollkurve
i aufgenommen, während sich die Achse 26 bei einem weiteren Ausschwenken infolge
des Unterschiedes der Radien der Abfanglaschen und des Schwenkarmes in den Langlöchern
25 immer mehr nach innen verschiebt.
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Fig. 9 und io zeigen Diagramme über den Druckverlauf in einer normalen
Kupplung und in einer. Kupplung nach der Erfindung. Bei der normalen Kupplung (Fig.
9) wird ein. sehr großer Fußhebelweg zurückgelegt, und erst im letzten Drittel dieses
Weges steigt plötzlich der Anpreßdruck an. Die Druckplatte kommt erst nach etwa
zwei Drittel des Hebelweges mit der Kupplungsscheibe in Berührung. Fig. io zeigt
dagegen, daß bei der erfindungsgemäßen Kupplung schon nach einem kurzen Fußhebelweg,
etwa
nach einem Drittel, die Druckplatte auf die Kupplungsscheibe aufsetzt, und zwar
mit einem zunächst nur geringen Druck. Der weitere Druckanstieg erfolgt sodann allmählich
in einem etwa linearen Verhältnis zum Hebelweg.
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Bei den geeigneten Beispielen ist für jede Welle eine Kupplungsscheibe
vorgesehen. Die als Beispiel Mei@gten Druckerzeuger können aber in gleicher Weise
auch an Kupplungen zur Verwendung kommen, bei denen für jede Welle mehrere Kupplungsscheiben,
unter Umständen auch in unterschiedlicher Anzahl, angeordnet sind.