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Einrichtung zur automatischen Betätigung der Scheibenkupplung von
Kraftfahrzeugen Bei Einrichtungen zur automatischen Betätigung der Kupplung von
Kraftfahrzeugen ist die Verwendung eines in einem Zylinder beweglichen Verteilerkolbens
bekannt, der einerseits der Saugwirkung des Motors, andererseits der Einwirkung
eines an einem elektrischen Schalter des Geschwindigkeitssehalthebels angeschlossenen
Solenoids unterliegt, wobei das Einkuppeln durch Betätigung des Gashebels erfolgt.
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Bei der bekannten Ausführung schließt sich der Stromkreis des Solenoids
über einen Kontakt des Gaspedals bei Leerlaufstellung desselben und über den Anker
eines Relais, das unter der Einwirkung der Lichtmaschine steht; ein weiterer Stromweg
des Solenoids führt über einen Handschalter an dem Gangschalthebel. Durch Betätigung
des Gaspedals nach Einrücken eines Startganges (des ersten Ganges oder Rückwärtsganges)
wird der ersterwähnte Stromkreis unterbrochen; hierdurch gibt das Solenoid ein Steuerventil
frei, welches den Anschluß des Zylinders des Verteilerkolbens an die Saugleitung
des Motors unterbricht, so daß die Kupplung unter der Wirkung ihrer Feder einrückt.
Erreicht der Motor eine bestimmte Tourenzahl, so spricht das von der Lichtmaschine
gesteuerte Relais an und hebt seinen Anker von dem im Stromkreis des Solenoids liegenden
Kontakt entgegen der Wirkung einer Rückholfeder ab. Das Ausrücken
der
Kupplung während der Fahrt zum Wechseln der Gänge erfolgt durch Betätigung des Handschalters
an dem Gangschalthebel.
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Diese bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß die Bremswirkung
des Motors nur über einer Tourenzahl der Lichtmaschine eintritt, bei welcher das
von ihr gesteuerte Relais seinen den Solenoidstromkreis schließenden Anker anzieht.
Wird diese Tourenzahl unterschritten, was z. B. bei Abwärtsfahrt eintreten kann,
wenn das Fahrzeug aus irgendeinem Grunde sehr langsam wird, dann schließt der Relaisanker
bei Leerlaufstellung des Gaspedals den Solenoidstromkreis, und die Kupplung wird
ausgerückt. Beschleunigt anschließend das Fahrzeug in der Talfahrt, und bleibt das
Gaspedal in Leerlaufstellung, was in der Regel der Fa11 sein muß, weil der Fahrer
die Fußbremse bedient, so rückt die Kupplung nicht mehr ein, denn die Lichtmaschine
läuft entsprechend der Leerlauftourenzahl des Motors und kommt nicht auf die Tourenzahl,
bei welcher das Relais im Sinne der Unterbrechung des Solenoidstromkreises und damit
im Sinne des Einrückens der Kupplung anspricht. Das Fahrzeug muß daher die Talfahrt
ohne die Bremswirkung des Motors beenden, es sei denn, daß der Fahrer die Fußbremse
frei gibt und durch Betätigung des Gaspedals den Motor und damit die Lichtmaschine
auf entsprechend hohe Touren bringt. Das Lösen der Fußbremse und das Beschleunigen
des Motors bei Talfahrt sind aber außerordentlich gefährliche Maßnahmen.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, daß
die Kupplung bei Leerlaufstellung des Gaspedals und des Gangschalthebels stets ausgerückt
ist, wobei die Kupplungsfeder gespannt und die mit ihr verbundenen Kupplungsteile
belastet sind. Dies bedeutet einen vorzeitigen Verschleiß dieser Teile.
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Die Erfindung vermeidet die Mängel der bekannten Einrichtung dadurch,
daß das Solenoid ausschließlich im Stromkreis des von dem Geschwindigkeitsschalthebel
getragenen, von Hand zu bedienenden Schalters liegt, und daß parallel zu diesem
Schalter ein Kontakt vorgesehen ist, welcher den Stromkreis des Solenoids durch
Wechselwirkung mit dem Geschwindigkeitsschalthebel bei dessen Startstellung für
Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt schließt.
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»Ausschließlich« bedeutet, daß der bei der bekannten Einrichtung unerläßliche
Anker des von der Lichtmaschine gesteuerten Relais fehlt. Dadurch ist erreicht,
daß die oben erläuterte Möglichkeit des Ausfalles der Bremswirkung des Motors bei
Talfahrt nicht eintreten kann.
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Der erfindungsgemäß dem Handschalter des Gangschalthebels parallel
geschaltete Kontakt, welcher den Solenoidstromkreis bei Startstellung des Gangschalthebels
schließt, ermöglicht es dem Fahrer, den Gangschalthebel nach dem Einrücken desselben
in die Startstellung bzw. den Handschalter an diesem Hebel freizugeben, ohne daß
der Solenoidstromkreis unterbricht. Diese Maßnahme ist unerläßlich, weil beispielsweise
beim Anfahren in einer Steigung der Fahrer die eine Hand zum Fassen des Steuerrades,
die andere zum allmählichen Lösen der während des Haltens in der Steigung angezogen
gewesenen Handbremse benötigt, also keine Hand zum Bedienen des Handschalters an
dem auf den Startgang eingerückten Gangschalthebel frei hat. Allerdings tritt bei
der erfindungsgemäßen Einrichtung die Bremswirkung des Motors in den Startgängen
(erster Gang und Rückwärtsgang) nicht ein; indessen dienen diese Gänge bei modernen
Fahrzeugen ausschließlich zur Anfahrt.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Gemäß Fig. I ist eine Membran I dicht mit einem konkav ausgebauchten
Blech 2 verbunden. Auf der Membran I ist eine Metallplatte 3 befestigt, die einen
Haken 4 trägt. Letzterer ist über eine Stange oder ein Kabel 5 mit dem Hebel 6 gekuppelt,
der die Kupplungsscheibe des Fahrzeuges steuert.
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B ist der Getriebekasten, D das Kupplungsgehäuse.
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Erfindungsgemäß ist der von der Membran I und dem Blech 2 eingeschlossene
Raum 7 durch ein Rohr 8 mit einem Verteiler oder Regler 9 verbunden, der in Fig.
I nur schematisch angedeutet und in Fig. 2 vergrößert im Schnitt gezeichnet ist.
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Der Verteiler oder Regler 9 besteht aus einem metallischen Körper
o mit einer auf die ganze Länge durchgehenden Bohrung i i. Der Körper io ist mit
dem Ansatz 12 für die Leitung 13 versehen, die den Zweck hat, die Ansaugleitung
des Motors mit der Bohrung i i zu verbinden. Ferner trägt der Körper io den Ansatz
14 mit der Leitung 15, an welche das freie Ende des in den Raum 7 mündenden Rohres
8 angeschlossen ist.
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In der Bohrung i i ist der Kolben 16 geführt, der in seinem Mittelteil
die Umfangsrille 17 besitzt, derart, daß der Kolben über diese Rille die Leitungen
13 und 15 verbinden oder aber die Verbindung dieser beiden Leitungen unterbrechen
kann.
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An seinem einen Ende ist der Körper io bei der Ausführungsform der
Fig. 2 durch eine Schraubenmutter 18 abgeschlossen; durch letztere greift der Bolzen
i9, der mit dem Kolben 16 fest verbunden ist. Der Bolzen i9 verlängert sich durch
eine Stange 2o (Fig. i), die an ihrem Ende eine Langloch- oder Kulissenführung 2i
trägt. In letzterer ist das freie Ende des kleinen Hebels 22 der Flügelklappe des
Vergasers c geführt.
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Auf dem Bolzen i9 sitzt einerseits gegen die Mutter 18, andererseits
gegen die Mutter 24 des Bolzens i9 abstützend, die Schraubenfeder 23.
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In dem metallischen Körper io ist die Lufteintrittsleitung 25 vorgesehen,
welche die Atmosphäre mit der Bohrung i i verbindet. Die Stellschraube 26 dient
zur Regelung des Lufteintrittes durch die Leitung 25.
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Am entgegengesetzten Ende trägt der zylindrische Körper io das Solenoid
27, welches über den Leitungsdraht 2c8-29 an den Schalter 3o angeschlossen
ist
und durch diesen nach Belieben mit der Stromquelle (Batterie) 33 verbunden werden
kann. Der Schalter 30 ist durch den Geschwindigkeitsschalthebel 31 getragen.
Ein weiterer Schalter 32 ist derart angeordnet, daß er den Stromdurchgang durch
das Solenoid 27 über die Leitungen 34 und 35 gestattet, sobald der Geschwindigkeitsschalthebel
in seine Anlaß- oder Anfahrstellung gebracht ist, welche Stellung in Fig. I mit
31¹ bezeichnet ist.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Es sei
angenommen, daß der Fahrzeugmotor mit abnehmender Drehzahl läuft, also sich verlangsamt.
Um den ersten Gang einzuschalten, drückt man den Kontaktknopf 36 des Schalters 30,
was zur Folge hat, daß das Solenoid 27 erregt wird. Der Kolben 16 wird durch das
Solenoid 27- nach rechts (Fig. 2) bewegt; die Rille oder Ausnehmung 17 stellt die
Verbindung zwischen den Leitungen 13 und 15 her; der Raum 7 wird an die Ansaugleitung
des Motors angeschlossen, was zur Folge hat, daß der Raum 7 evakuiert wird; die
Membran i wird gegen das Blechgehäuse 2 gezogen.
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Dies hat zur Folge, daß die Stange 5 in Richtung des Pfeiles F der
Fig. I bewegt wird; die Kupplung wird ausgerückt.
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Man kann auf die gewünschte Geschwindigkeit übergehen, wobei der Kontakt
36 durch die Hand geschlossen gehalten wird.
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Sobald der Hebel 31 die Stellung einnimmt, die der Anfahrgeschwindigkeit,
d. h. dem ersten Gang entspricht und die in Fig. I mit 31¹ bezeichnet ist, legt
er sich gegen den Schaltknopf 31 des Schalters 32, so daß der Stromkreis des Solenoids
über diese Schalter geschlossen wird. Man kann daher den Hebel 31 freigeben, die
Kupplung bleibt infolge der Erregung des Solenoids 27 über den Schalter 32 ausgerückt.
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Will man anfahren, so genügt es, den Gashebel zu betätigen, denn da
sich der Kolben I6 in seiner rechten Totpunktstellung befindet, hat er auch die
Kulissenführung 21 nach rechts bewegt; diese hat den Gashebel 22 in die ausgezogen
gezeichnete Stellung der Fig. I mitgenommen. Sobald man beschleunigt hat, wird die
Kulissenführung 21 nach links zurückgestoßen, desgleichen der Gashebel.
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Da die Kulissenführung auf dem Bolzen I9 sitzt, zieht sie den Kolben
16 in seine linke Totpunkt-Stellung, was zur Folge hat, daß die Verbindung zwischen
den Leitungen 15 und 13 unterbrochen wird. Das Gehäuse dem Membran I liegt somit
nicht mehr an Unterdruck; reguliert durch die Schraube tritt über die Leitung 25,
die Leitung 15 und das Verbindungsrohr 8 atmosphärische Luft in das Membrangehäuse
ein, so daß die Membran allmählich in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt, und zwar
unter dem Einfluß der Kupplungsfedern über den Hebel 6 und die Stange 5.
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Es wird also allmählich eingekuppelt; das Fahrzeug startet.
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Bei der Ausführungsform der Fig. 3 arbeitet der Hebel 22 in Wechselwirkung
mit dem Knopf 40 eines Schalters 41, der über die Leitung 42 an Masse M liegt und
über die Leitung 43 mit dem Solenoid verbunden ist, derart, daß die Erregung des
Solenoids nur möglich ist, wenn der Hebel 22 die ausgezogen gezeichnete Stellung
der Fig.3 einnimmt.
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Im Augenblick des Anfahrens, in welchem der Gashebel 22, in der Betriebsstellung
der Verlangsamung des Motors steht, befindet sich das Getriebe im Totpunkt; die
elektrische Verbindung zwischen Solenoid und Masse ist hergestellt. Das Solenoid
wird erregt; die Verbindung zwischen den Leitungen 13 und 15 wird hergestellt; durch
Evakuierung des Hohlraumes 7 wird die Kupplung ausgerückt.
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Sobald man beschleunigt, wird der Stromkreis bei 41 unterbrochen;
der Kolben 16 kehrt in die linke Totpunktstellung zurück; die Verbindung der Leitungen
13 und 15 wird unterbrochen; über die Leitungen 25, 17, 15 und 8 tritt atmosphärische
Luft in das Membrangehäuse ein. Die Kupplung wird durch die Kupplungsfedern eingerückt;
das Fahrzeug startet.
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Die erfindungsgemäße Anordnung hat den großen Vorteil, daß sie das
Entkuppeln durch Druck auf den Kontakt des Geschwindigkeitsschalthebels nicht ermöglicht,
solange der Gashebel nicht in der ausgezogenen Stellung der Fig. 3 steht. Man muß
also, um automatisch bei jeder Gangschaltung entkuppeln zu können, den Gashebel
freigeben.
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Will man anschließend auf die übrigen Gänge übergehen, so genügt es,
den Gashebel freizugeben bzw. loszulassen (ausgezogene Stellung der Fig. 3) und
den Schalter des Schalthebels zu schließen, um zu bewirken, daß sich der Kolben
16 nach rechts bewegt und das Auskuppeln bewirkt und damit das Einschalten des gewünschen
Ganges ermöglicht.
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Die Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform des Verteilers oder Reglers,
bei welcher eine auf den Kolben wirkende Feder vermieden ist.
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Die dem Solenoid 27 abgewendete Stirnfläche des Kolbens 16 wird dem
Unterdruck unterworfen, der in dem Ansaugrohr des Motors herrscht; dies geschieht
mittels eines kleinen Kanals 45, der mit der Leitung 13 in Verbindung steht.
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Die Mutter 18 kommt in Wegfall; der Hohlzylinder ist geschlossen.
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Die Stirnfläche des Zylinders ist so bemessen, daß die resultierende
Kraft, ausgeübt durch den Unterdruck, auf jeden Fall kleiner ist, als die durch
das Solenoid 27 ausgeübte Kraft in entgegengesetzter Richtung.
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Die elektrischen Kontakte können beliebiger Ausführung sein, je nach
der Art des Fahrzeuges. Der Kontakt für den ersten Gang ,)der Rückwärtsgang, der
den Regler oder Verteiler steuert, wird je nach den Erfordernissen, sei es am Getriebekasten
selbst oder an einem anderen geeigneten Ort, angebracht.
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Die Verteiler oder Regler der Fig.2 oder 4 können in von der dargestellten
Bauart abweichender Bauart zur Ausführung gelangen; die mechanische
Steuerung
kann durch magnetische ersetzt werden, ohne an dem Prinzip der Erfindung etwas zu
ändern.