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Fliehkraftkupplung Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung
der im Hauptpatent beschriebenen Fliehkraftkupplung. Bei dieser Fliehkraftkupplung
sind die Schwungmassen ausschwingbar auf einem Halter gelagert, der durch eine Hilfsbrems-
und Hilfskupplungsvorrichtung entweder mit der treibenden Welle gekuppelt oder durch
seine Abbremsung an dem Gehäuse der Kupplungsvorrichtung angehalten werden kann.
Wenn der Halter der Schwunggewichte durch seine Ankupplung an die Motorwelle in
Drehung versetzt wird, werden die genannten Gewichte zum Ausschwingen gebracht und
wirken dabei auf eine Druckplatte ein, die über ein Kugel- oder Rollenlager eine
Annäherung der Reibflächen der zur Übertragung des Motordrehmoments dienenden Kupplung
bewirkt und so diese Kupplung zum Eingriff bringt. Das genannte Kugel- oder Rollenlager
ist aber derart ausgebildet, daß es nur die axial gerichtete und die Annäherung
der Kupplungsscheiben bewirkende Kupplungskraft überträgt, dagegen die genannte
Druckplatte von den Drehbewegungen der Reibscheiben der Kupplung unabhängig macht.
Der durch die Schwunggewichte bewirkten Einkupplungsbewegung wirken Federn
entgegen,
die das Bestreben haben, die Schwunggewichte entgegen der auf sie wirkenden Fliehkraft
der Drehachse zu nähern, d. h. die Schwunggewichte in die Stellung zurückzuführen,
die sie haben, wenn der Halter der Schwunggewichte stillsteht.
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Wenn eine solche Kupplung an einen Motor mit veränderlicher Drehzahl
angeschlossen ist, darf die Kupplung beim Einkupplungsvorgang das volle Motordrehmoment
erst dann übertragen, wenn der Motor eine gewisse Tourenzahl erreicht hat, damit
so ein sanfter Einkupplungsvorgang gesichert wird.
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Der Zweck der Erfindung besteht darin, während des Einkuppelns ein
sanftes Einkuppeln sicherzustellen, jedoch andererseits zu verhindern, daß bei Wiederabsinken
der Drehzahl des antreibenden Motors ein vorzeitiges Gleiten der das Motordrehmoment
übertragenden Kupplungsscheiben auftritt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß die zwischen den Schwunggewichten und den genannten Gegenfedern liegende Druckplatte
mit einer keilartig wirkenden Nockenfläche versehen wird, längs der sich das Element
verschiebt, welches die von den Schwungmassen erzeugte Kraft auf die Druckplatte
überträgt. Daher ist die Form der Nockenfläche derart ausgebildet, daß von einer
bestimmten Drehgeschwindigkeit des Trägers der Schwunggewichte ab die von den Gegenfedern
herrührende Kraft nicht mehr in der Lage ist, die Fliehkraftgewichte ihrer Drehachse
zu nähern.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar enthalten Fig. I und 2 Diagramme, die die Arbeitsverhältnisse bei den bisherigen
und bei den erfindungsgemäß ausgebildeten Fliehkraftkupplungen veranschaulichen.
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Fig.3 stellt einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete
Fliehkraftkupplung dar, während Fig. 4 und 5 in vergrößertem Maßstab zwei verschiedene
Ausführungsformen gewisser Einzelteile dieser Fliehkraftkupplung veranschaulichen.
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Die in den Fig.3 und 4 dargestellte Kupplung umfaßt einen treibenden,
mit der Antriebswelle 3I, verbundenen gehäuseförmigen Teil 32 und einen getriebenen,
mit der anzutreibenden Welle 25 verbundenen Teil I6. Wenn die Kupplung zur Übertragung
des Motordrehmoments eingekuppelt werden soll, wird der genannte Teil I6 zwischen
der Wand I7 des Gehäuses 2 und einer Scheibe 26 festgeklemmt. Die Scheibe 26, die
über Zapfen 27 und eine Scheibe I4 mit dem Gehäuse 32 drehverbunden ist, wird zum
Zweck der Einkupplung axial gegen die Scheibe I6 verschoben. Letztere kann auf der
Welle 25 ebenfalls axial gleiten, so daß bei einem genügend großen Axialhub der
Scheibe 26 die Scheibe I6 fest gegen die Wand I7 gepreßt wird.
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Um die Einkupplungsbewegung zu bewirken, sind auf einem Halter 8 Schwungmassen
Io um die Achse 9 schwenkbar gelagert. Der Halter 8 kann durch eine in der Zeichnung
nicht dargestellte Hilfsbrems- und Kupplungsvorrichtung entweder an die Motorwelle
3I angekuppelt werden, so daß er dann mit der Motorwelle 3I umläuft, oder gegenüber
einem feststehenden Gehäuseteil abgebremst werden, so daß er stillsteht.
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Die auf dem Halter 8 gelagerten Schwunggewichte Io wirken über Rollen
I I auf eine Druckplatte I2 derart ein, daß diese Druckplatte axial (in der Zeichnung
nach links) verschoben wird, wenn die Schwunggewichte unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft
nach außen geschleudert werden. Die Druckplatte I2, die gegenüber dem Halter 8 axial
verschiebbar, aber im Drehsinne mit ihm gekuppelt ist, wirkt über ein Kugellager
I3 auf die obengenannte Scheibe I4 ein. Dabei ist das Kugellager I3 derart ausgebildet,
daß die Scheibe I4 die Axialbewegungen der Druckplatte I2 mitmachen muß, während
jedoch letztere von den Drehbewegungen der Scheibe I4 unabhängig ist.
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Wenn die Druckplatte I2 durch die Schwunggewichte Io im Sinne der
Einkupplung der Kupplungsscheiben I6, I7 und 26 verschoben wird, so wird diese Einkupplungsbewegung
von der Scheibe I4 auf die Scheibe 26 unter Vermittlung von Federn I5 übertragen.
Die Bewegung der Scheibe I4 nach links hat dabei zuerst die Zusammendrückung von
Federn 24 zur Folge, die bestimmt sind, die Scheiben I7 und 26 in einem gewissen
Abstand zu halten, bei dem sich die Scheibe I6 zwischen den Scheiben I7 und 26 reibungslos
drehen kann. Nach Zusammendrückung der Federn 24 hat eine weitere Bewegung der Scheibe
I4 nach links das Zusammendrücken der Federn I5 zur Folge, was bedeutet, daß die
Scheibe I6 mit immer mehr zunehmender Kraft zwischen den Scheiben I7 und 26 festgeklemmt
wird.
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Erfindungsgemäß ist die Druckplatte I2 auf derjenigen Seite, an der
die Rollen II der Schwunggewichte Io anliegen, mit einer Nockenfläche 23 versehen.
Die Form dieser Nockenfläche und die Lage des Drehzapfens 9 gegenüber der Druckplatte
I2 sind derart gewählt, daß die von den Federn I5 ausgehende Kraftkomponente, welche
bestimmt ist, die Schwunggewichte der Drehachse der Gesamtkupplung anzunähern und
in die in Fig.3 dargestellte Ruhestellung zurückzubringen, um so geringer wird,
je weiter sich die Schwunggewichte Io von der genannten Drehachse entfernen, so
daß von einer bestimmten Drehzahl an eine Rückführung der Schwunggewichte in ihre
Ausgangsstellung durch die genannte Federkraft nicht mehr möglich ist.
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Die Endlage der Schwunggewichte für ihre nach außen gerichtete Bewegung
ist durch einen Anschlag I9 bestimmt. Ferner ist es zweckmäßig, die Nockenfläche
23 in der Nähe ihres äußeren Randes ,aasebene, zur Drehachse senkrecht stehende
Ringfläche 22 auszubilden.
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Bei der in Fig.3 und 4. dargestellten Ausführungsform sind die Lage
der Achse g und die des Anschlags i9 derart gewählt, daß die durch den Drehpunkt
o' der Rolle i i und die durch den Mittelpunkt o der Achse 9 gehende gerade Linie
senkrecht auf der genannten Ringfläche 22 steht. Bei dieser Ausführungsform haben
also die Federn 15 überhaupt keine die Rückführung der Schwun;;-gewichte
Io
in ihrer Ausgangslage bewirkende Komponente, so daß zur Einleitung dieser Rückbewegung
unterhalb einer bestimmten Drehzahl ein unter der Wirkung einer Feder 2I stehender
Puffer 2o im Anschlag I9 vorgesehen ist.
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Bei der in Fig. 5 dargestellten abgeänderten Ausführungsform hat bei
der Endstellung der Schwunggewichte Io die durch die Achsen o' und o gehende gerade
Linie gegenüber der Senkrechten eine geringe, durch den Winkel a bestimmte Neigung.
Infolgedessen wirkt bei dieser Endstellung noch eine kleine Komponente der von den
Federn I5 ausgeübten Rückführkraft auf die Schwunggewichte Io ein, so daß diese
ihre Rückbewegung einleiten, sobald infolge der Verringerung der Motordrehzahl die
auf die Schwunggewichte wirkende Fliehkraft genügend klein geworden ist.
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Die durch die Erfindung hervorgerufene Wirkung wird durch Fig. I und
2 veranschaulicht. Beide Figuren sind Diagramme, in denen die Abszissen die veränderliche
Motordrehzahl darstellen, während die Ordinaten Drehmomente sind.
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Fig. I bezieht sich auf den Fall einer Fliehkraftkupplung, die nicht
in der für die Erfindung charakteristischen Weise ausgebildet ist. Die Kurve I stellt
in Abhängigkeit von der Motordrehzahl das größte, jeweils von der Kupplung übertragbare
Drehmoment dar. Die Linie 3 stellt das vom Motor erzeugte Drehmoment dar. Bei der
Drehzahl n ist die von den Fliehkraftgewichten auf die Kupplung ausgeübte Kraft
so groß geworden, daß das von der Kupplung übertragbare Drehmoment gleich dem vom
Motor erzeugten Drehmoment wird. Von dieser Drehzahl n ab ist also die Kupplung
fest eingekuppelt und tritt kein Gleiten mehr zwischen den Kupplungsscheiben auf.
Wenn jedoch bei der bekannten, der Fig. I zugrunde liegenden Kupplung die Motordrehzahl
im Laufe des weiteren Betriebes wieder unter n sinkt, tritt sofort wieder ein Gleiten
in der Kupplung auf, da dann das größte von der Kupplung übertragbare Moment kleiner
als das vom Motor erzeugte Drehmoment ist. Die in Fig. I gestrichelt dargestellte
Fläche veranschaulicht den Leistungsverlust der bei einer bekannten, der Fig. I
zugrunde liegenden Kupplung auftreten kann.
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Die Kurve I der Fig. I setzt eine neue, noch nicht abgenutzte Kupplung
voraus, während die Kurve 2, die der Kurve I entspricht, für eine Kupplung gültig
ist, die schon einer gewissen Abnutzung unterworfen worden ist.
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Die für die Erfindung maßgebenden Verhältnisse sind durch die Fig.2
dargestellt. In dieser Figur veranschaulicht die Kurve 5 wiederum das von der Kupplung
bei den verschiedenen Motordrehzahlen übertragbare Höchstdrehmoment. Dabei ist die
Kurve 5 unter der Voraussetzung gezeichnet, daß die Federn 24 fehlen. Bei Vorhandensein
der Federn 24 nimmt die Kurve 5 die strichpunktierte Form a ein. Die Kurve 4 der
Fig. 2 entspricht der Kurve 3 der Fig. I und stellt das vom Motor erzeugte Drehmoment
dar. Beim Einkuppeln wird das von der Kupplung gemäß der Erfindung übertragbare
Drehmoment gleich dem vom Motor erzeugten Drehmoment, sobald letzterer die Drehzahl
n1 erreicht hat. Bei weiter steigender Drehzahl des Motors kann das von der Kupplung
übertragbare Drehmoment noch bis zu der oberen waagerechten Linie der Fig. 2 ansteigen,
um dann nicht mehr zunehmen zu können, weil dann die Gewichte Io zum Anliegen an
den Anschlag I9 kommen und daher eine weitere Zunahme der Einklemmkraft der Kupplungsscheibe
I6 und somit des übertragbaren Drehmoments aufhört.
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Wenn jetzt nach erfolgter Einkupplung die Drehzahl des Motors aus
irgendwelchen Gründen abnimmt und unter n1 sinkt, wird dank der Erfindung trotzdem
die Fähigkeit der Kupplung, das größte Drehmoment zu übertragen, nicht vermindert,
da die Schwunggewichte erfindungsgemäß einer Art Verriegelungswirkung ausgesetzt
sind. Erst wenn die Drehzahl bis weit unter n1, z. B. bis n2 gesunken ist, können
die Fliehgewichte Io aus ihrer in Fig. 4 oder in Fig. 5 dargestellten Endstellung
heraus ihrer Ruhelage genähert werden, was zu einem plötzlichen Absinken der Fähigkeit
der Kupplung, das Motordrehmoment zu übertragen, führt. Bei abnehmender Drehzahl
wird also die Fähigkeit der Kupplung, ein Drehmoment zu übertragen, durch die rechtwinklig
gebrochene Linie 6 der Fig. 2 dargestellt. Diese Linie 6 entspricht einer neuen,
noch nicht abgenutzten Kupplung und geht, was ihren waagerechten Zweig anbetrifft,
in die Linie 7 bei abgenutzter Kupplung über.