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Nebeneinander angeordnete Laufräder, insbesondere Zwillingsräder,
von Kraftfahrzeugen mit einer Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf selbsttätige
Kupplungen für nebeneinander angeordnete Laufräder von Kraftfahrzeugen, insbesondere
Zwillingsräder.
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Bei nebeneinander angeordneten Laufrädern von Kraftfahrzeugen, insbesondere
bei Zwillingsrädern, ist es einerseits beim Rangieren des Fahrzeuges vorteilhaft,
daß die beiden Räder miteinander gekuppelt sind. Dadurch wird ein leichteres Rangieren
gewährleistet. Soweit nun nur für ein Rad eine Bremse vorgesehen ist, ist es andererseits
aber nötig, bei größeren Geschwindigkeiten beide Räder abzubremsen, um den Bremsweg
zu verkürzen und die Fahrsicherheit zu erhöhen.
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Es ist nun eine Kupplung für Zwillingsräder bekanntgeworden, bei welcher
von Hand eine Kupplung zwischen den beiden Rädern gelöst werden kann, wodurch die
Räder, welche im Hinblick auf ihre Drehbewegung unabhängig voneinander gelagert
sind, beim Rangieren die nötige Drehfreiheit besitzen. Da bei einer .derartig handbetätigten
Anordnung jedoch Gefahr bestand, daß das Einkuppeln vergessen wurde und größere
Geschwindigkeiten mit entkuppelten Zwillingsrädern gefahren würden, war bei dieser
bekannten Einrichtung ein Einkuppeln durch ein Fliehgewicht vorgesehen. Bei dieser
Einrichtung ist es von Nachteil, daß sie immer nur von Hand ausgekuppelt werden
kann, d. h. also bei stehendem Fahrzeug. Dies ist umständlich und zeitraubend, und
die beiden Räder sind, nachdem die Einkupplung infolge Überschreitens einer gewissen
Geschwindigkeit erfolgt ist, auch bei danach folgendem langsamen Fahren mit-einander
gekuppelt,
was nicht nötig ist, weil beim langsamen Fahren das Abbremsen nur eines der Doppelräder
vollkommen genügt.
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Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil beseitigt. Die erfindungsgemäße
Einrichtung ermöglicht es, daß die Räder bei Stillstand und geringen Fahrgeschwindigkeiten
ständig ausgekuppelt sind und erst bei Überschreiten einer gewissen Geschwindigkeitsgrenze
ständig eingekuppelt sind, d.h. die Räder kuppeln sich nach Unterschreiten der Geschwindigkeitsgrenze
selbsttätig wieder aus.
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Es ist ein Vorteil der erfindungsgemäßen Kupplung, daß die Laufräder
bzw. Naben sich bei Rangierbewegungen oder in langsamer Fahrt sowohl im Uhrzeigersinn
als auch entgegen dem Uhrzeigersinn unabhängig verdrehen können, also Relativbewegungen
zueinander ausführen können. Bei niederen. Fahrgeschwindigkeiten sind die beiden
Räder bzw. Naben stets voneinander gelöst, so daß ein vollkommener Radausgleich
bezüglich der Drehung vorhanden ist.
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Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung wird die Fliehkraft
als regelndes Element für das Kuppeln und Entkuppeln beider Räder bzw. beider Naben
ausgenutzt; der Fliehkraft entgegen wirkt jeweils ein federndes Element; das von
der Fliehkraft beeinflußbare Glieder und Kuppelglieder einander zu nähern sucht
und dadurch - die Entkupplung herbeiführt. Die Federkraft ist so wählbar, daß die
Ausgleichnäbe den Rangierbetrieb und bei niederen Fahrgeschwindigkeiten den Einzelumlauf
der Radnaben gewährleistet und bei gesteigerten und hohen Geschwindigkeiten beim
Bremsen des Fahrzeuges eine Kupplung _ beider Naben zustande bringt. Den Grenzwert
für die Feder kann man aus Fahrversuchen feststellen, wobei man es in der Hand hat,
die Federkraft zu verändern oder die Fliehkraft zu verändern oder beides.
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Die Kupplung kann so ausgestaltet sein, daß sie nur bei Vorwärtsfahrt
die beiden Räder bzw. Naben kuppelt, weil Rückfährtsfahrt in der Regel nur langsam
erfolgt; es kann aber auch die Kupplung -so ausgebildet werden, daß sie bei Rückwärtsfahrt
und bei Vorwärtsfahrt in gleicher Weise wirksam ist. Beachtlich ist, daß bei Vorwärts-
und bei Rückwärtsfahrt bei niederen Geschwindigkeiten der entkuppelte Zustand der
Normalzustand ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert,
welche ein Ausführungsbeispiel darstellt in der Ausführungsform einer Achse mit
Ausgleichnaben.
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Die Erfindung ist aber auch anwendbar auf Naben und Radkonstruktionen,
denen Einzelräder zusätzlich angefügt werden, um Einzelräder 'zu Zwillingsrädern
zu gestalten: Fig. I zeigt einen senkrechten Mittelschnitt; Fig. 2 ist ein Schnitt
nach der Linie A-B von Fig. I ; Fig. 3 zeigt einen Grundriß von Fig. 2. Nabe I und
Nabe 2 sind mittels Wälzlager 3 auf der Achse 4 gelagert. Auf der einen Nabe I ist
das Rad 5 und auf der Nabe 2 :das Rad 6 vorgesehen. Der - Nabe I bzw. dem Rad 5
- ist eine Bremse zugeordnet, von welcher die Bremstrommel 7 gezeichnet ist. Rad
5 und Rad 6 können unabhängig voneinander umlaufen, wenn nicht eine Kupplung 8 in
Funktion tritt, welche beide Naben I, 2 bzw. Räder 5, 6 kuppelt, so daß im Fall
der Bremsung die Bremstrommel 7 nicht nur auf das Rad, sondern über die Naben I
und 2 auf das Rad 6 wirkt. Die Kupplung besteht aus einem Tragring 9, welcher mit
der Nabe 2 .aus einem Stück (Gußnabe) besteht oder auch ein selbständiger Teil sein
kann, der lösbar befestigt ist. In dem Tragring befinden sich Lagerbolzen Io für
Klinken II, welche doppelarmig ausgebildet sind. An einem Arm greift bei I2 eine
Feder I3 an, welche ihren anderen Angriffspunkt bei I4 in einem Segment I5 hat,
welches bei Drehung des Tragringes 9 in Pfeilrichtung c von der Radmitte I6 in radialer
Richtung durch die Fliehkraft sich zu entfernen strebt. Die Pfeile c sind jeweils
im Schwerpunkts eines jeden Segments I5 angebracht. Die Segmente sind Ringstücke,
welche im Bereich ihrer freien Enden durch Zapfen I7, I8 gehalten sind und wenigstens
einen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Schlitz aufweisen. In den. Zapfen I7,
I8 hängen die Fliehkraftsegmente, und an jedem Zapfen ist außerdem das entsprechende
freie Ende der doppelarmigen Klinke II angeschlossen. Bei Stillstand fallen die
Klinken aus den entsprechenden Rasten 2o der Nabenaußenfläche der Nabe I unter der
Wirkung der Feder I3 zurück und gelangen in die strichpunktierte Stellung, welche
in Fig. 2 eingezeichnet ist. Die Nabe I ist dann frei von den Klinken II und kann
unabhängig von der Nabe I umlaufen. Von den bei Drehung auswärts strebenden Segmenten
I5 wird die Federkraft erst bei einem bestimmten Fliehkraftwert überwunden, so daß
die Klinken II in die Rasten 20 einrasten. Da die Räder auch bei großer Geschwindigkeit
mit gleicher oder fast gleicher Geschwindigkeit umlaufen, also der Unterschied in
der Relativgeschwindigkeit Null oder nur geringfügig ist, erfolgt das Einrasten
ohne Beanspruchung der Rastzähne, so däß die Haltbarkeit der Kupplung gewährleistet
ist. Brei Drehung der Nabe I in Fig. 2 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn findet
also die Kupplung statt. Man kann die Eingriffsfläche der Klinke II in die Raste
2o so ausbilden, daß die Klinke in beiden Drehrichtungen an Anschlagsflächen .einrastet,
so daß in beiden Drehrichtungen die Kupplung wirkt. Da aber im allgemeinen die Vorwärtsfahrt
höhere Geschwindigkeiten aufweist,: ist die Raste im Ausführungsbeispiel nur einseitig
angebracht. Ih der Zeichnung sind auch jeweils zwei Schlitze I9 vorgesehen, jedoch
genügt ein Schlitz in jeweils einem Segment oder kein Schlitz in einem Segment und
dafür zwei Schlitze im Nachbarsegment. In der Bleanessung der Masse der Segmente
und der Kraft dien Zugfeder 13 hat man freie Wahl, so daß jeder gewünschte Grenzwert,
bei dem- die Kupplung wirksam sein soll, ausgeführt werden kann.
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Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel stehen also die Klinken nicht
ständig im Eingriff, sondern nur zeitweise, und zwar nur bei zunehmender Fahrtbeschleunigung
und entsprechend steigender oder
hoher Geschwindigkeit des Fahrzeuges.
Die Kupplung arbeitet vollständig selbsttätig. Man braucht für den Rangierbetrieb
und für den übrigen Fahrbetrieb keine Umstellungen vorzunehmen. Der Rangierbetrieb
ist ohne weiteres in beiden Drehrichtungen ohne Einkupplung der Kupplung möglich.
An Stelle die Rasten 2o unmittelbar auf der Nabe I vorzusehen, können diese Rasten
auch auf einem Ring angebracht sein, der nachträglich an die Nabe I angefügt wird.
Die Nabe 2 kann auch als Aufstecknabe auf die Nabe I ausgebildet sein, so daß das
Rad 6 nicht auf der Achse 4 direkt, sondern nur indirekt über Rad 5 bzw. Nabe I
gelagert ist.
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Es können umgekehrt der Tragring 9 auf der Nabe I und die Rasten 2o
auf der Nabe 2 vorgesehen sein.
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In Fig. 2 ist ein Winkel a eingezeichnet, dessen Scheitelpunkt in
der Mitte des Lagerbolzens Io einer Klinke II liegt. Der Winkel gibt den Verschwenkbereich
der Klinke an.
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An Stelle der einzelnen Feder 13 kann eine Ringfeder, die außen um
das ganze System herumgelegt wird, treten. Dieser federnde Ring kann aus Gummi oder
Metall sein und ist vorzugsweise ein in Schraubenwindungen gewickelter federnder
endloser Draht. Ingendwelche besonderen Führungsmittel für die Ringfeder brauchen
nicht besonders vorgesehen zu werden, weil die Ringfeder sich selbstspannend auf
die äußeren freien Enden der Klinken II oberhalb der Zapfen 17 und 18 auflegt und
von den abwechselnd rechts und links seitlich der Ringfeder befindlichen Segmenten
I5 geführt ist. Eine solche Ringfeder ist also bedeutend einfacher zu montieren
als die Einzelfedern I3. Auf der linken Seite von Fig. 2 ist eine solche Ringfeder
2I angedeutet.