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Vorrichtung an Drehmoment-Übertragungsanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an Drehmoment-Übertragungsanlagen,
wie sie besonders bei Kraftfahrzeugen zwecks Übertragens der Leistung von dem Antriebsmotor
nach den Fahrzeugrädern benutzt werden, mit einer Reibungskupplung, welche über
einen elektrischen Steuerstromkreis mit Kontaktmitteln gesteuert wird, die sich
bei Änderung des Drehzahlverhältnisses zwischen Antriebs- und Abtriebsbauteil der
Kupplung öffnen oder schließen, so daß ein Einkuppeln nur bei einem vorbestimmten
Drehzahlverhältnis zwischen Antriebs- und Abtriebsbauteil zugelassen wird. Gegenüber
bekannten Drehmoment-Übertragungsanlagen dieser Art besteht der durch die Erfindung
erzielte technische Fortschritt darin, daß die Kupplung einen eine begrenzte Winkelbewegung
ausführenden Kupplungssteuerteil aufweist, der diese Bewegung relativ zum Kupplungsantriebsbauteil
oder -abtriebsbauteil auszuführen vermag und in Reibungsverbindung mit dem anderen
der beiden Kupplungsbauteile steht sowie durch seine Bewegung relativ zum ersten
Kupplungsteil
Kontakte steuert, welche die Betätigung der Antriebsvorrichtung für das Lösen der
Kupplung bewirken.
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In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, daß
der Steuerteil, welcher über eine Reibungsverbindung mit dem Kupplungsantriebs-
oder -abtriebsbauteil in Verbindung ist, aus einem Nockenring besteht, dessen Nockenfläche
mit Kontakten zusammenwirkt, welche jeweils am Antriebs- oder Abtriebsbauteil sitzen.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, :daß zwei Kontakte mit dem Nockenring zusammenwirken
und daß die Nockenfläche so geformt ist, daß die Kontakte geschlossen sind, wenn
der Kupplungsantriebsbauteil schneller umläuft als der Kupplungsabtriebsbauteil,
wobei die Kupplung durch einen Servomotor gelöst wird, dessen Druckmittelzufuhr
durch ein topfmagnetgesteuertes Ventil geregelt wird, welches betätigt wird, um
das Arbeitsmittel dem Servomotor zwecks Freigabe der Kupplung durch besondere Schaltmittel
zuzuleiten. Durch das Schließen der beiden Kontakte des Ventils kann ein weiterer
Servomotor gesteuert werden, welcher das Motorgasventil öffnet und dadurch den Motor
beschleunigt.
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Schließlich bezieht sich die Erfindung noch darauf, daß ein dritter
Kontakt vorgesehen ist, der mit dem Nockenring zusammenwirkt und mit einem der beiden
ersten Kontakte in Verbindung ist, wenn der Kupplungsantriebsbauteil dem Abtriebsbauteil
voreilt, wobei durch die Verbindung dieser beiden Kontakte eine Erregung des Topfmagneten
des Ventils bewirkt wird, um den Kupplungsbetätigungsservomotor in der Arbeitsstellung,
in welcher die Kupplung freigegeben ist, zu halten, und um außerdem eine Betätigung
eines Gasventilbetätigungsservomotors zu bewirken, um die Öffnung des Motorgasventils
zu verkleinern und dadurch den Motor zu verzögern.
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Die Erfindung ist an Hand der sie beispielsweise erläuternden Zeichnung
ausführlicher beschrieben, und zwar zeigt Fig. I ein Schaubild, welches die verschiedenen
Bauteile der Kupplungs- und Gasventilsteueranlage zusammen mit den pneumatischen
und elektrischen Verbindungen wiedergibt, Fig.2 ein Schaubild, welches die mechanische
Steuerverbindung wiedergibt, mittels welcher die Bewegung der Räder im Getriebe
bewirkt wird, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Kupplung, Fig. 4 einen Längsschnitt
durch die Kupplung in einer anderen radialen Ebene, wobei nur eine Hälfte gezeigt
ist, Fig. 5 eine Draufsicht auf den Mittelteil der Kupplung, wobei die Kontakte
in der Offenstellung gezeigt sind, ' Fig. 6 eine Darstellung ähnlich derjenigen
in Fig. 5 mit den Kontakten in der Schließstellung, Fig.7 eine Darstellung ähnlich
derjenigen in Fig. 3 für ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel; Fig. 8, 9 und Io
zeigen drei Schaubilder, welche die drei Stellungen der Kontaktanordnung der Kupplungseinrichtung
gemäß Fig. 7 verdeutlichen; Fig. II zeigt ein Schaubild, welches die elektrischen
Verbindungen nach den Kupplungskontakten in der durch die Fig. 7 bis Io gezeigten
Kupplungseinrichtung wiedergibt, während Fig. I2 einen Längsschnitt durch ein von
einem Topfmagneten gesteuertes Ventil zeigt.
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Die Reibungskupplung der Kraftübertragungsanlage des Fahrzeugs, welche
bei Io in den Fig. I und ä angedeutet ist, ist eine an sich bekannte Fliehkraftkupplung,
welche selbsttätig bei einer vorbestimmten Motordrehzahl in Eingriff gebracht wird
und selbsttätig außer Eingriff kommt, wenn die Motordrehzahl unter den vorbestimmten
Wert fällt. Das bei II in Fig.2 gezeigte Getriebe sieht vier Vorwärtsgänge und einen
Rückwärtsgang vor, wobei eine Synchronisierung für den zweiten, dritten und vierten
Vorwärtsgang und, wenn erwünscht, auch für den ersten Gang, vorgesehen wird. Die
Kupplung Io ist mit Freigabehebeln 12 versehen, welche durch ein Drucklager 13 betätigt
werden, um die Kupplung unabhängig von der Fliehkraftsteuereinrichtung lösen zu
können.
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Die Schaltung der Getrieberäder wird mit der Hand mittels eines Hebels
14 (Fig. 2) bewirkt, welcher an der Steuersäule 15 gerade unterhalb des Steuerrades
16 sitzt, wobei der Hebel schwenkbar bei 17 an einer Welle 18 angelenkt ist, welche
sich parallel zur Steuersäule erstreckt und sowohl Gleitals auch Drehbewegungen
dazu ausführen kann. Der Hebel 14 hat seinen Drehpunkt bei 19 an einem Bauteil
2,1, welcher an der Ausführung einer Axialbewegung gehindert wird, aber in der Lage
ist, sich mit der Welle I8 zu drehen, derart, daß die Bewegeng des Hebels in einer
Ebene parallel zu derjenigen des Steuerrades i6. die Welle 18 .dreht, während die
Bewegung des Hebels in seiner Ebene senkrecht zu derjenigen des Steuerrades eine
Bewegung der Welle 18 in axialer Richtung zur Folge hat. Ein Arm 22, der an der
Welle 18 in der Nähe des unteren Endes der Steuersäule befestigt ist, steht über
einem Hebel 23 mit einem Winkelhebel 24 in Verbindung, welcher in Lagern 25 am Fahrzeug
sitzt, wobei der Winkelhebel 24 seinerseits über ein Gestänge 26 mit einem Hebel
27 am Getriebe in Verbindung ist. Der Hebel 27 bewirkt die Verstellung einer bestimmten
ausgewählten Schaltstange des Übersetzungsgetriebes und bringt so die Getrieberäder
zum Eingriff.
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Unterhalb des Armes 22 sitzen zwei voneinander mit Abstand vorgesehene
Ring- oder Flanschteile 28 an der Welle 18. Zwischen diesen Flanschteilen ist eine
Rolle 29 vorgesehen, welche an dem einen Arm eines Winkelhebels 31 sitzt, welcher
an einem Bügel 32 angelenkt ist, während der andere Arm des Hebels 31 über
einen Kabelzug 33 in einem Mantel 34 mit einem Hebel 35 am Übersetzungsgetriebe
in Verbindung steht, wobei dieser Hebel die entsprechende Schaltstange im Übersetzungsgetriebe
auswählt. Auf diese Weise bewirkt die axiale Bewegung der Welle 18 die Auswahl der
entsprechenden Schaltstangen über Winkelhebel 31 und Kabelzug 33, während die Drehbewegung
der Welle 18 die Getrieberäder über den Arm 22, Gestänge
23,
Winkelhebel 24 und Gestänge 26 zum Eingriff bringt. Die Ausführungen der vorstehenden
beiden Absätze dienen nur der Erläuterung und sind nicht Gegenstand der Erfindung.
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Ein Vakuumservomotor 36 (Fig. I) betätigt die Kupplungslösevorrichtung,
während zwei weitere Vakuumservomotoren 37 und 3'8 das (nicht dargestellte) Gas-
oder Brennstoffventil in der Saug-oder Druckleitung des Fahrzeugmotors betätigt,
wobei das Gasventil außerdem durch einen Fußhebel in der üblichen Weise bedienbar
ist, jedoch nur zu dem Zweck, die Steuerung der Servomotoren im Sinne einer stärkeren
Beeinflussung unwirksam zu machen bzw. sie zu überbieten. Der Servomotor 37 dient
zum Schließen des Gasventils, der Servomotor 38 zum öffnen.
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Die Servomotoren werden durch eine topfmagnetgesteuerte Ventileinheit
39 (Fig. I und geregelt, wobei die Erregung der Topfmagneten über einen elektrischen
Schalter 41 bewirkt wird, der durch die Drehbewegung der Welle 18 (Fig. 2) betätigt
wird, und über die nachbeschriebenen elektrischen Kontakte, welche durch die relativen
Drehgeschwindigkeiten der Antriebs- und Abtriebsbauteile der Kupplungen gesteuert
werden.
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Die Kupplung Io (Fig. I und 3 bis 6) besteht aus der üblichen Deckplatte
40, welche am Motorschwungrad 42 über Bolzen befestigt ist, einer Abtriebsplatte
43 zwischen dem Schwungrad 42- und einer Druckplatte 44, einer Federanschlagplatte
45, welche zwischen der Druckplatte 44 und der Deckplatte 4o sitzt, aus Federn 46
(Fig. 4), welche zwischen der Deckplatte 4o und der Federanschlagplatte 45 wirksam
sind, und aus den Fliehkraftgewichten 47 (Fig. 3), welche zwischen der Federanschlagplatte
45 und der Druckplatte 44 wirksam sind. Das Schwungrad 42, die Deckplatte 4o, die
Druckplatte 44 und die Federanschlagplatte 45 bilden zusammen den Antriebsbauteil
der Kupplung, während die Abtriebsplatte 43 den Abtriebsbauteil bildet. Die Freigabehebel
I2 sind bei 48 auf Bolzen I9 angelenkt, welche in der Deckplatte 4o angeordnet sind,
und wirken mit ihren Innenenden mit einem Widerlager 51 zusammen, welches in dauerndem
Eingriff mit dem Drucklager 13 ist. Ein Kupplungsbedienungshebel 52 ist bei 54 am
Kupplungsgehäuse 53 angelenkt, wobei das eine Ende des Hebels 52 am Drucklager 13
angelenkt ist, während das andere Ende eine Rolle 55 trägt, über welche ein Kabelzug
56 verläuft, dessen eines Ende mit einer Zugstange 57 verbunden ist, während das
andere an einem ortsfesten Halteteil 58 sitzt. Die Außenenden der Freigabehebel
12 sind durch die Verbindungsbauteile 59 mit der Federanschlagplatte 45 in Verbindung,
so daß die Bewegung der Innenenden -dieser Hebel in Richtung auf das Schwungrad
die Federanschlagplatte vom Schwungrad wegbewegt, die Federn 46 zusammendrückt und
so die Kupplung löst. Die Druckplatte wird durch Rückstellfedern 61 (Fig. 4) in
Richtung auf die Federanschlagplatte bewegt. Die Rückstellfedern umgeben Ansätze
62, welche in die Druckplatte eingeschraubt sind. Die Annäherungsbewegung der Federanschlagplatte
45 in Richtung auf das Schwungrad 42 wird durch das Drucklager 13 begrenzt, und
zwar über das Widerlager 5I, Freigabehebel 12 und Verbindungsbauteile 59, während
die Federn 61 die Druckplatte 44 in Richtung auf die Federanschlagplatte 45 zu bewegen
suchen, wodurch die Fliehkraftgewichte 47 nach innen gezwungen werden. Der Kabelzug
56 ist so eingestellt, daß bei abgeschaltetem Servomotor 36 und sich nicht drehender
Kupplung und damit unwirksamen Fliehgewichten die Abtriebsplatte frei zwischen dem
Schwungrad und der Druckplatte sitzt. Eine Bewegung der Gewichte 47 nach außen bewegt
jedoch die Druckplatte 44 von der Federanschlagplatte 45 weg, bis die Abtriebsplatte
im Eingriff ist, und ruft eine Reaktion auf die Federanschlagplatte 45 hervor, welche
die Federn 46 zusammenpreßt. Die nach außen gerichtete Bewegung der Gewichte 47
ist begrenzt, so daß ein Zurückziehen der Federanschlagplatte durch die Freigabehebel
12 die Druckplatte vom Schwungrad wegzieht und die Kupplung löst, wenn die Kupplung
sich genügend schnell dreht, daß ein Eingriff unter .dem Einfluß der Fliehkraft
bewirkt wird. Fliehkraftkupplungen sind jedoch in ihrem Aufbau bekannt und insoweit
nicht Gegenstand der Erfindung.
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Ein Bügel 63, welcher an der Deckplatte 4o angenietet ist, trägt einen
Block 64 aus Isolierstoff, auf welchem zwei federnd nachgiebige Kontaktfinger 65
und 66 (Fig. 6) sitzen, welche in Richtung auf die Abtriebsplatte 43 vorstehen.
Der Kontaktfinger 65 ist unmittelbar mit der Deckplatte 4o verbunden, während der
Kontaktfinger 66 isoliert ist und über eine Leitung 67 mit einem Schleifring 68
verbunden ist, welcher mittels der Isolierblöcke 69 auf der Deckplatte 4o gehalten
wird. Eine unter Federspannung stehende Bürste 71, weiche in einem Isolierblock
72, auf einem über Bolzen vom Kupplungsgehäuse 53 gehaltenen Bügel 73 sitzt, ist
in dauerndem Eingriff mit dem Schleifring 68.
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Ein Nockenring 74 sitzt auf der Nabe der Kupplungsabtriebsplatte 43
auf einem Kugellager 75, wobei Reibungsmittel zwischen dem Nockenring 74 und der
Abtriebsplatte vorgesehen sind, so daß der erstere sich zusammen mit der letzteren
zu drehen sucht, jedoch bei Behinderung eine Drehung relativ zu diesem ausführen
kann. Die Reibungsmittel bestehen aus einer Zwischen- oder Unterlegscheibe 76 aus
Reibungswerkstoff, welcher sich gegen die Stirnfläche des Nockenrings 74 legt, einer
flachen Metallscheibe 77 in Kontaktberührung mit der gegenüberliegenden Stirnfläche
der Scheibe 76, die gegen Drehung relativ zur Abtrieb@splatte .I3 durch abgebogene
bzw. übergebogene Ansätze 78 gesichert wird, welche in Aussparungen in der Abtriebsplatte
eingreifen, und aus einer gewellten, federnd nachgiebigen Metallscheibe 79, die
zwischen der Scheibe 77 und der Abtriebsplatte sitzt, wobei der Gesamtbau in axialer
Richtung durch einen Federring 81 zusammengehalten wird, welcher in einer Nut in
der Nabe der Abtriebsplatte 43 sitzt und mit dem Innenring des Kugellagers 75 zusammenwirkt.
Der
Nockenring 74 ist mit einem exzentrischen bogenförmigen Schlitz
82 (Fig. 5) versehen, in welchen hinein sich die Kontaktfinger 65 und 66 erstrecken,
sowie mit zwei Anschlägen 83 und 84, welche durch Zusammenwirken mit dem Isolierblock
64 die Winkelbewegung des Nockenrings 74 relativ zum Antriebsbauteil der Kupplung
begrenzen. Der Schlitz 82 ist so eingerichtet, daß dann, wenn sich der Kupplungsantriebsbauteil
schneller dreht als der Abtriebsbauteil und der Nockenring 74 dadurch durch die
Abtriebsplatte zurückgehalten wird, die Kontaktfinger frei im Schlitz 82 sitzen,
daß aber dann, wenn der Kupplungsantriebsbauteil dem Abtriebsbauteil nacheilt und
der Nockenring dadurch durch die Abtriebsplatte vorwärts gezogen wird, die Kontaktfinger
in Wirkverbindung mit der Außenkante des Nockenschlitzes gebracht werden, so daß
sie dann eine elektrische Verbindung herstellen.
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Der Kupplungsbedienungsservomotor 36 besteht aus einem Gehäuse 85,
in welchem eine Membran 86 vorgesehen ist, welche das Gehäuse in zwei Kammern 87
und 88 unterteilt, wobei die Kammer 87 mit der Außenluft in Verbindung steht. Der
Mittelteil der Membran 86 ist starr und von einem nachgiebigen Teil 89 umgeben,
wobei der starre Mittelteil einen Ventilkörper 9I trägt, in welchem die Zugstange
57 des Kabelzuges 56 eine begrenzt Gleitbewegung auszuführen vermag. Die Zugstange
57 ist rohrförmig, wobei sie an ihrem in den Ventilkörper 9I eindringenden Ende
geschlossen ist und radiale Durchlässe g2 aufweist, welche sich in eine Kammer 93
im Ventilkörper hinein öffnen. Die Kammer 93 ist über einen Durchlaß 94 mit der
Kammer 88 des Servomotors in Verbindung. Die Zugstange 57 trägt eine Ventilscheibe
95, und eine auf die Zugstange einwirkende Feder 96 zwingt die Scheibe
95 in eine Stellung hinein, in welcher sie den Durchlaß 94 verschließt, wodurch
die Kammer g3 von der Arbeitskammer 88 abgetrennt wird. Eine Zuführung 97 verbindet
die hohle Zugstange 57 mit der topfmagnetbetätigten Ventileinheit 39. Ein Nebenschlußdurchlaß
98 verbindet die Arbeitskammer 88 unmittelbar mit der Zuleitung 97 und enthält eine
regelbare Drosseleinrichtung 99 im Durchlaß 98. Die Einrichtung 9g besteht aus einer
konisch zugespitzten Nadel IoI, welche mit einer Öffnung Io2 zusammenwirkt. Die
Nadel IoI ist über eine Stange 103 mit dem Beschleunigungsfußhebel des Fahrzeugs
gekuppelt, so daß das Ausmaß der Drosselung sich mit der Stellung des Beschleunigungsfußhebels
ändert.
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Die Gasventilsteueranlage einschließlich der Servomotoren 37 und 38
ist in Fig. I dargestellt. Das Vergaser- und das Gas- bzw. Brennstoffventil sind
weggelassen; jedoch ist das Gasventilgestänge bei Io4 dargestellt; es trägt eine
sektorförmige Platte 105. Ein Stift Io6 ragt an der einen Seite der Platte Io5 an
einem Punkt vor, der zur Achse der Spindel 104 versetzt ist und mit zwei bewegbaren
Anschlägen 107 und Io8 zusammenwirkt. An der anderen Seite der Platte ist an einem
zur Achse des Gestänges Io4 versetzten Punkt das eine Ende eines Verbindungsteils
Io9 angelenkt, welches sich auszudehnen und zusammenzuziehen vermag und durch eine
Innenfeder in die seiner normalen Länge entsprechende Stellung zurückzukehren sucht,
während das andere Ende des Verbindungsteils Io9 an einem Arm III angelenkt ist,
welcher über einen Kabelzug 112 an die normale Brennstoff- oder Gasventilsteuerung
(nicht gezeigt) angeschlossen ist. Eine Rückführfeder 113, welche das Gasventil
in die Schließstellung zu bewegen sucht, ist ebenfalls mit dem Arm III in Verbindung.
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Die Anschläge 107 und Io8 sind den balgförmigen Servomotoren 37 und
38 zugeordnet. Der Servomotor 37 weist eine innere Endplatte I14 auf, welche an
einem Bügel 115 sitzt, wobei der Anschlag 1o7 von einer Steuerstange 116 getragen
wird, welche durch die Platte 114 hindurchführt und an der Außenendplatte 117 sitzt.
Eine Feder 118 ist im Balg vorgesehen, um die Endplatten auseinanderzudrücken. Der
Servomotor 38 weist Innen- und Außenendplatten II9 und 121 auf, welche beide an
einem Bügel 122 sitzen, sowie eine bewegliche Mittelplatte 123, welche eine gleitbar
in der Endplatte II9 sitzende Steuerstange 124 trägt, wobei die Stange 124 den Anschlag
Io8 trägt. Der Servomotor 37 und die Kammer 125 des Servomotors 38 zwischen der
Außenendplatte 131 und der Zwischenplatte 123 haben eine gemeinsame Verbindung nach
der topfmagnetgesteuerten Ventileinheit 39, während die andere Kammer 126 des Servomotors
38 eine besondere Verbindung nach der Ventileinheit aufweist. Eine Feder 127 in
der Kammer 126 sucht die Zwischenplatte 123 in Richtung auf die Außenendplatte 121
zu bewegen.
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Die topfmagnetgesteuerte Ventileinheit 39, welche im einzelnen in
Fig. 12 gezeigt ist, besteht aus einem Ventilkörper 128 mit einer axialen Bohrung
12g, welche an beiden Enden quer gebohrt ist, um Aussparungen 131 und 132 vorzusehen.
Die Aussparungen sind durch Endkappen 133 und 134 verschlossen, welche Mittelöffnungen
135 und 136 aufweisen, die jeweils zu den Kammern 137 und 138 in den Endkappen führen.
Eine Zuleitung 139, welche mit dem Mehrfacheinlaß des Motors (in Fig. I bei 141
angedeutet) verbunden isst, führt in die Bohrung 129 hinein, wobei ein Rückschlagventil
142 vorgesehen ist, um das Einströmen der Luft in die Bohrung 1.29 hinein vom Mehrfacheinlaß
her zu verhindern. Eine weitere Zuführung 143 verbindet die Bohrung 129 mit einem
Unterdruc'kvorratsbehälter 144 (Fig. i). Eine Zuleitung 145 führt von der Aussparung
131 nach der Kammer 126 im Servomotor 38, während eine Zuleitung 146 von der Aussparung
132 nach der Kammer 125 des Servomotors 38 und nach dem Servomotor 37 führt. Die
Zuführung 97 führt in die Aussparung 131 hinein. Die Aussparung 132 und die
Kammer 137 sind über eine Leitung 140 miteinander verbunden, welche aus Gründen
der Übersichtlichkeit als Außenrohr dargestellt ist, aber zweckmäßig in der Praxis
als Bohrung im Körper 1218 ausgeführt wird. Topfmagneten 147 und 148 sitzen jeweils
an den Endkappen 133 und 134. Die Anker der Topfmagneten
tragen
Ventilköpfe 149 und 15o, welche in den Aussparungen 131 und 132 sitzen. Die Anker
werden durch Federn 151 und 152 nach innen bewegt, um die Ventilköpfe auf die Schulterstücke
an den Innenenden der Aussparung aufsitzen zu lassen und die Enden der Bohrung 129
zu verschließen. Durch Erregung der entsprechenden Topfmagneten werden die Ventilköpfe
nach außen gezogen, so daß sie dann die Öffnungen 135 und 136 in den Endkappen 133
und 134 verschließen. Lufteinlässe 153 sind in den Endkappen 134 vorgesehen.
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Der Schalter 41 ist ein Doppelschalter bzw. Umschalter (Fig. 1) und
ist mittels eines Schellenbandes 154 an der Steuersäule 15 des Fahrzeuges befestigt,
wobei der Schalter durch an der Welle 18 sitzende Nockenstreifen 155, 156 betätigt
wird. Wenn die Welle 18 in einer Schaltstellung entsprechend dem Eingriff irgendeines
der Getrieberäder ist, beeinflußt der eine oder der andere der Nockenstreifen 155,
156 den Arbeitsbolzen 157 des Schalters 41 und preßt ihn nach innen. Die Anfangsdrehbewegung
der Welle 18 beim Auskuppeln eines Getrieberades hat zur Folge, daß der Bolzen 157
sich vom Nockenstreifen entfernt, mit welchem er in Verbindung war, wodurch der
Sehalter 41 umgeschaltet wird und in der Umkehrschaltstellung bleibt, bis ein anderes
Getrieberad in Eingriff kommt.
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Ein gemeinsamer Kontakt im Schalter 41 ist über einen Leiter 158 (Fig.
1) mit dem einen Pol der Batterie 159 verbunden, während die beiden anderen Kontakte
über die Leitungen 16o und 161 an die Topfmagneten 147 und 148 angeschlossen sind,
wobei der in der zum Topfmagneten 147 führenden Leitung 16o liegende Kontakt derjenige
ist, welcher im Eingriff mit dem gemeinsamen Kontakt ist, wenn irgendeines der Getrieberäder
sich im Eingriff befindet, während der Kontakt, welcher mit dem Topfmagneten 148
über die Leitung 161 in Verbindung steht, derjenige ist, welcher zusammen mit dem
gemeinsamen Kontakt betätigt wird, wenn die Getrieberäder außer Eingriff sind. Das
andere Ende des Topfmagneten 147 ist über einen Leiter 162 zu einem normalerweise
offenen Schalter 163 geführt, welcher geschlossen wird, wenn die Kupplung durch
den Servomotor 36 gelöst wird, und der beispielsweise mechanisch durch den Steuerhebel
52 betätigt wird, wobei die andere vom Schalter 163 wegführende Leitung über die
Kontakte 164 eines Relais 165 geerdet ist. Die Kontakte 164 sind offen, wenn das
Relais 165 ausgeschaltet ist. Die Bürste 71 steht über einen Leiter 166 mit der
Spule bzw. Wicklung des Relais 165 in Verbindung, welches seinerseits über einen
Leiter 167 mit dem Leiter 16o verbunden ist. Derjenige nicht mit dem Leiter 158
verbundene Pol der Batterie ist geerdet. Das andere Ende des Topfmagneten 148 ist
über einen Leiter 168 geerdet. Das Relais 165 kann wegfallen, wobei dann der Schalter
163 unmittelbar an die Bürste 71 gelegt wird, so daß der Stromkreis des Topfmagneten
147 unmittelbar durch die Kontakte 65 und 66 gesteuert wird.
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Der Leiter 158 steht über die Batterie 159 mit dem Zündschalter bzw.
Zündverteiler 169 des Fahrzeuges in Verbindung sowie mit einem Hauptsteuerschalter
170 für die Umschaltung der Steueranlage, wobei die beiden Schalter 169 und 170
in Reihe liegen. Der Leiter zur Zündanlage des Fahrzeuges führende ist bei 171 angedeutet.
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Die Kraftübertragungsanlage der oben beschriebenen Art arbeitet wie
folgt: Wenn der Schalthebel 14 in der Leerlaufstellung ist und sowohl der Hauptschalter
17o der Steueranlage als auch der Zündschalter 169 geschlossen sind, dann ist der
Topfmagnet 148 erregt, wodurch der Ventilkopf 15o aus der in Fig. 12 gezeigten Stellung,
in welcher er die Kammer 138 von der Unterdruckquelle abgeschaltet hat, in eine
Stellung bewegt wird, in welcher er die Öffnung 136 verschließt und dadurch die
Aussparung 132 von den Lufteinlässen 153 trennt. Die Zuleitung 146 ist so unmittelbar
mit der Unterdruckquelle verbunden, während die Zuleitungen 145 und 97 mit Unterdruck
über die Aussparung 131, Öffnung 135, Kammer 137 und Zuleitung 14o versorgt werden.
Unterdruck wird daher dem Kupplungsbetätigungsservomotor 36, den beiden Kammern
122 und 126- des Servomotors 38 und schließlich dem Servomotor 37 übermittelt. Die
Kupplung wird daher über die Freigabehebel 12 gelöst, wobei die Federanschlagplatte
45 entgegen den Federn 46 zurückgezogen wird. Der Anschlag 107 wird nach innen bewegt,
um die Öffnung des Brennstoffventils mittels Begrenzungsbewegung des Stiftes 1o6
zu begrenzen. Da Unterdruck auf beide Seiten der Zwischenplatte 123 des Servomotors
38 einwirkt, wird der Anschlag 1o8 nicht bewegt.
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Wenn der Hebel 14 bewegt wird, um ein Getrieberad in Eingriff zu bringen,
legt sich der Schalter 41 um, wodurch der Topfmagnet 148 aberregt wird. Angenommen,
das Fahrzeug sei im Stillstand, so daß der Abtriebsbauteil der Kupplung stillsteht,
dann bleiben die Kontakte 65 und 66 offen, und das Relais 165 wird nicht erregt,
so daß der Stromkreis durch den Topfmagneten 147 hindurch nicht geschlossen wird
und der Kupplungsservomotor 36 die Kupplung für Fliehkraftsteuerung freigibt. Die
Aberregung des Topfmagneten 148 ermöglicht es dem Drosselventilanschlag 107, sich
zurückzubewegen, und da der Topfmagnet 147 nicht erregt ist, bleibt der Anschlag
tob in der zurückgezogenen Stellung. Der Fahrer beschleunigt durch Betätigung des
Gasventils über den normalen Gasventil-Fußhebel den Motor, bis die Kupplung durch
Fliehkraftsteuerung eingreift, woraufhin sich das Fahrzeug in Bewegung setzt.
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Wenn ein Gangwechsel bei in Bewegung befindlichem Fahrzeug vorgenommen
wird, dann wird durch die erste bzw. Anfangsbewegung des Schalthebels 14 vor dem
Auskuppeln des vorher im Eingriff befindlichen Getrieberades der Schalter 41 umgelegt
und schließt den Stromkreis des Topfmagneten 148, wobei genügend Spiel im Verbindungsgestänge
für den Schalterbolzen 151 vorhanden ist, um sich vom Nockenstreifen 148 oder 149
zu lösen, bevor der im Eingriff befindliche Gang des Getriebes ausgerückt wird.
Durch
die sich in der vorbeschriebenen Weise ergebende Bewegung des Ventilkopfes wird
Unterdruck dem Kupplungsservomotor 36 und den Gasventilservomotoren 37 und 38 übermittelt,
wodurch die Gasventilöffnung verkleinert und die Kupplung gelöst wird, bevor das
Getriebe ausgerückt wird. Die sich anschließende Bewegung -des Hebels I4 bringt
ein anderes Getrieberad in Eingriff, wobei dann, wenn der neue Gang im Eingriff
ist, der Schalter 4I sich wiederum umlegt und damit den Stromkreis zum Topfmagneten
148 unterbricht. Wenn die Motor- und Fahrzeuggeschwindigkeiten derart sind, daß
der Antriebsbauteil der Kupplung dem Abtriebsbauteil voreilt, dann bleiben die kupplungsgesteuerten
Kontakte 65 und 66 offen, und der Kupplungsservomotor 36 ebenso wie die Gasventilservomotoren
37 und 38 sind an die Außenluft angeschlossen, so daß die Kupplung wieder in Eingriff
kommt und der Gasventilanschlag 1o7 zurückgezogen wird. Dreht sich jedoch der Abtriebsbauteil
der Kupplung schneller als der Antriebsbauteil, so wird der Nockenring 44 durch
die Abtriebsplatte 43 nach vorwärts gezogen, und die Kontakte 65 und 66 werden durch
die Kante des Nockenschlitzes 82 geschlossen. Da die Kupplung gelöst ist, ist der
Schalter 163 geschlossen, so daß der Topfmagnet 147 erregt wird, der dann den Ventilkopf
149 so steuert, daß die Zuführungen I45 und 97 an die Unterdruckquelle angeschlossen
und von den Lufteinlässen I53 abgeschaltet sind. Da der Topfmagnet 148 aberregt
ist, schaltet der Ventilkopf I5o die Zuleitung I56 vom Unterdruck ab, woraufhin
diese Zuleitung zur Außenluft hin offen ist. Der Kupplungsservomotor 36 wird so
in der Arbeitsstellung gehalten, und hält die Kupplung gelöst, während Unterdruck
der Kammer 126 des Servomotors 38 zugeführt wird, um den Gasventilanschlag Io8 nach
innen vorragen zu lassen. Der Motor wird auf diese Weise beschleunigt, bis der Kupplungsantriebsbauteil
dem Abtriebsbauteil vorzueilen beginnt, und der Nockenring 74 wird rückwärts gezogen,
öffnet die Kontakte 65, 66 und schaltet den Topfmagneten 147 ab. Die Kupplung kommt
dann wieder in Eingriff, und der Gasventilanschlag Io8 wird zurückgezogen, wobei
er das Gasventil für die Handsteuerung freigibt. Die Drosselventilanschläge 107
und Io8 übersteuern jede Einstellung des Drosselventils durch den Beschleunigungsfußhebel,
wobei das Federglied Io9 sich verlängern oder verkürzen kann, wodurch eine Einstellungsänderung
des Drosselventils ermöglicht wird, ohne daß sie von einer Änderung der Stellung
des Beschleunigungsfußhebels begleitet ist.
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Wenn der Kupplungsservomotor 36 betätigt wird, um die Kupplung freizugeben,
so bewegt sich die Zugstange 57 relativ zum Ventilkörper 9I_ entgegen der Feder
96, und die Ventilscheibe 95 wird von ihrem Sitz wegbewegt. Wenn der Servomotor
es der Kupplung ermöglicht, wieder in Eingriff zu kommen, dann bleibt die Ventilscheibe
von ihrem Sitz abgehoben, bis der Ursprungskontakt der Kupplungsplatten die Last
bzw. Krafteinwirkung auf die Zugstange verringert, wobei die Feder 96 dann die Ventilscheibe
auf ihren Sitz zurückdrückt und auf diese Weise den Eingriffsgrad der Kupplung verringert.
Die Luft tritt dann nur durch die regelbare Drosseleinrichtung 99 in die Arbeitskammer
88 des Servomotors ein. Da die Nadel IoI dieser Drosselvorrichtung mechanisch mit
dem Beschleunigungsfußhebel gekuppelt ist, und zwar derart, daß durch die Drosseleinrichtung
die Drosselung in dem Maße verringert wird, wie das Gasventil sich öffnet, so ändert
sich die Eingriffsgeschwindigkeit der Kupplung mit der Motordrehzahl.
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Die Fig. 7 bis II zeigen ein geändertes Ausführungsbeispiel für die
kupplungsgesteuerten Kontakte, wodurch das Wiedereinkuppeln nur dann ermöglicht
wird, wenn Antriebs- und Abtriebsbauteil der Kupplung etwa im Gleichlauf sind, -während
eine relative Drehung in jeder Richtung ein Einkuppeln verhindert. Der Nockenring
I72 dieses Ausführungsbeispieles, welcher in einer ähnlichen Weise wie der vorbeschriebene
Ring 74 gehalten wird, ist hier- mit einem Nockenschlitz 173 versehen, dessen Mittelteil
weiter von der Achse des Ringes entfernt ist als die Enden, wobei der Schlitz symmetrisch
um einen Halbmesser des Ringes ausgeführt ist, welcher durch den Mittelpunkt des
Schlitzes hindurchführt. Der Isolierblock 64 trägt drei Kontaktfinger I74, 175,
176, wobei der Mittelfinger 174 mit der Deckplatte 4o verbunden ist, während die
Seitenfinger 175 und 176 jeweils mit isolierten Schleifringen 177 und 178 in Verbindung
stehen, welche an der Deckplatte 40 sitzen und mit federbelasteten Bürsten 179 und
I8o -zusammenwirken, welche im Isolierblock sitzen. Die Bürste 179 und der Schleifring
I77 verbinden den Kontaktfinger 175 mit der Wicklung des Relais 165, das vorher
beschrieben worden ist, während die Kontaktfinger 174 und 176, wenn sie beide in
Kontaktberührung mit- der Kante des Nockenschlitzes kommen, dann die gleiche Wirkung
hervorrufen, wie dies bei den vorbeschriebenen Kontaktfingern 65 und 66 der Fall
ist. Der Kontaktfinger 176 ist über Schleifring 178 und Bürste I8o mit einem Leiter
I8I (Fig. i i) verbunden, welcher seinerseits über die Erregerwicklung eines Relais
I82 mit dem Schalter 170 und so mit der Batterie I59 verbunden ist. Die Kontakte
I83 des Relais I82, diese infolge der Erregung des Relais geschlossen, stellen dann,
wenn die Kontakte I74, I76 ebenfalls geschlossen sind, einen Stromkreis durch den
Topfmagneten parallel zum Schalter 4I her. .
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Die Fig. 8, 9 und Io, welche- schaubildliche Darstellungen sind, die
den Nockenring I72 und die Kontakte 174, 175, I76 in der Darstellung vom Rückende
der Kupplung her gesehen zeigen, geben jeweils die relativen Stellungen des Nockenschlitzes
173 und der Kontakte wieder, wenn entweder die Kupplungsbauteile sich mit Gleichlauf
drehen oder der Kupplungsabtriebsbauteil dem Antriebsbauteil oder der Kupplungsantriebsbauteil
dem Abtriebsbauteil voreilt. In der Stellung nach Fig. 8 befindet sich der Kontakt
174 in der Mitte des Nockenschlitzes 173 und legt sich gegen dessen
äußere
Kante, während die beiden Kontakte 175 und 176 von der Nockenschlitzkante entfernt
sind.
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Die in den Fig. 9 und Io wiedergegebenen Stellungen sind diejenigen,
welche die Bauteile einnehmen, unmittelbar nachdem eine Bewegung des Schalthebels
14 stattgefunden hat, um einen Gangwechsel zu bewirken, und bevor die Kupplungsbauteile
synchronisiert sind, so daß dann, wenn die Bauteile sich in einer dieser Stellungen
befinden, der Schalter 41 die Batterie 159 mit dem Topfmagneten 147 verbindet, während
der Schalter 163 geschlossen ist.
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In der Stellung nach Fig. 9 ist der Nockenring 172 durch die Abtriebsplatte
nach vorwärts gezogen worden, so daß der Kontakt 175 und der Kontakt I74 an der
Kante des Nockenschlitzes 173 anliegen und das Relais 165 erregen, um den Kontakt
164 zu schließen.
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Der Topfmagnet 147 wird auf diese 'eise erregt, wobei sich der Anschlag
Io8 in der bereits beschriebenen Weise nach innen bewegt, um das Gasventil weiter
zu öffnen und den Motor zu beschleunigen, bis nach Erreichen des Gleichlaufs der
Kontakt 175 die Kante des Nockenschlitzes verläßt und der Topfmagnet 147 aberregt
wird, wodurch die Kupplung wieder in Eingriff kommt.
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In der Schaltstellung nach Fig. Io ist der Nockenring 172 durch die
Abtriebsplatte nach rückwärts gezogen worden, und der Kontakt 176 ist in Kontaktberührung
mit der Kante des Nockenschlitzes gebracht, wodurch ein Stromkreis durch das Relais
182 hergestellt wird, der die Kontakte 183 schließt und den Topfmagneten 148 erregt,
so daß der Gasventilanschlag 107 vorwärts bewegt wird, um die Gasventilöffnung zu
verkleinern und den Motor zu verzögern. Nachdem der Motor genügend verzögert ist,
um den Gleichlauf der Kupplungsbauteile zu erreichen, verläßt der Kontakt
176 die Kante des Nockenschlitzes, und der Topfmagnet 148 wird aberregt,
wodurch die Kupplung wieder in Eingriff kommen kann.
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Die Drehung des Nockenringes 172 ist begrenzt, wie das bei der vorbeschriebenen
Anordnung der Fall ist, und zwar durch die Anschläge 183 und 184, welche
mit dem Isolierblock 64 zusammenwirken.
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Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sitzt der Nockenring
an der Kupplungsabtriebsplatte, während die Kontakte am Kupplungsantriebsbauteil
sitzen; doch kann diese Anordnung umgekehrt sein, ohne daß die Wirkungsweise der
Anlage dadurch eine wesentliche Änderung erfährt.
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Die vorbeschriebene Kupplungssteuerungsanlage kann sowohl bei Fliehkraftkupplungen
als auch bei solchen Kupplungen angewendet werden, bei welchen der Kupplungseingriff
lediglich durch Federn bewirkt wird. Ihre Anwendung ist nicht auf Fahrzeugübertragungsanlagen
beschränkt. Die selbsttätigen Steuermittel zum Verändern der Motordrehzahl zwecks
Hervorrufens der gewünschten Geschwindigkeitsbeziehung zwischen den Kupplungsbauteilen
kann auch wegfallen, wobei es dann dem Fahrer oder der sonstigen Bedienungsperson
überlassen bleibt, die Drehzahl des Motors zu ändern, bis die gewünschte Geschwindigkeitsbeziehung
erreicht wird. Die Anlage kann auch bei Fahrzeugkraftübertragungseinrichtungen mit
selbsttätiger Gangschaltung angewendet werden.