DE1096213B

DE1096213B - Reibungskupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1096213B
Application number: DEB38133A
Authority: DE
Inventors: Max Baermann
Original assignee: Max Baermann GmbH
Current assignee: Max Baermann GmbH
Priority date: 1955-12-02
Filing date: 1955-12-02
Publication date: 1960-12-29

Description

Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Zusatz zum Patent 1020 242 Der Gegenstand der Erfindung ist die weitere Ausbildung einer Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Hauptpatent, die aus einer auf der einen Welle axial verschiebbar befestigten, mit Reibbelägen versehenen Kupplungsscheibe und einem auf einer zweiten Welle befestigten Kupplungsgehäuse besteht.
Es sind bereits Reibungskupplungen bekanntgeworden, bei denen die während der Schlupfperiode beim Einkuppeln auftretende Wärme durch Ausbildung umlaufender Teile als Lüfter abgeführt wird. Bei diesen Kupplungen darf die Schlupfperiode wegen des dabei auftretenden Verschleißes nur kurz gehalten werden, so daß die Frage der Wärmeabfuhr von geringerer Bedeutung ist. Bei Kupplungen nach dem Hauptpatent, welche einen während des Schlüpfens wirksam werdenden verschleißfreien Kupplungsteil enthalten, der aus fahrtechnischen Gründen längere Zeit beansprucht werden soll, ist dagegen das Problem der Wärmeabfuhr von besonderer Bedeutung.
Weiterhin sind Kupplungen bekannt, die beim Erreichen einer bestimmten Drehzahl durch Fliehpendel direkt oder indirekt eingerückt werden, und zwar sind diese Kupplungen als reine Reibungskupplungen oder als hydraulische Kupplungen ausgeführt. In beiden Fällen handelt es sich jedoch um Kupplungen, welche die treibende und die getriebene Welle aus der Ausschaltstellung heraus beim Erreichen einer bestimmten Drehzahl miteinander verbinden. Einen verschleißfreien Kupplungsteil, mit dessen Hilfe das Einkuppeln über einen weiten Drehzahlbereich hinweg möglich ist, weisen derartige Kupplungen jedoch nicht auf.
Gegenstand des Hauptpatents ist eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer auf der einen Welle axial verschiebbar befestigten, mit Reibbelägen versehenen Kupplungsscheibe und einem auf einer zweiten Welle befestigten Kupplungsgehäuse. Die Kupplungsscheibe taucht hierbei nur mit einem verhältnismäßig dünnen Ring in ein Magnetfeld ein. Die Abfuhr der in diesem Ring entstehenden Wirbelstromwärme ist nur über den dünnen Ring selbst möglich und ist daher bei großen Leistungen unzureichend.
Gemäß der Erfindung ist ein Dauermagnet mit ausgeprägten Polen auf dem zylindrischen Ansatz der Kupplungsscheibe ein- oder beiderseitig angeordnet, während eine den Luftspalt begrenzende Wirbelstrombahn in dem in dem Kupplungsgehäuse vorgesehenen ringförmigen Spalt, der beim Eintauchen des mit der Kupplungsscheibe verbundenen Ringes der Eintauchtiefe entsprechend mit Kraftlinien durchflutet wird, ein- bzw. beiderseitig angeordnet ist.
Gegenüber der Kupplung nach dem Hauptpatent ist demnach bei der erfindungsgemäßen Kupplung die Anordnung der Bauelemente gegeneinander vertauscht. Dadurch liegt das die Wirbelstrombahn tragende Kupplungsgehäuse an der Außenseite frei, so daß die entstehende Wärme gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von in an sich bekannter Weise auf der Außenseite nach Art eines Radialgebläses angebrachten Kühlrippen abgeleitet werden kann, und zwar um so intensiver, je größer die Drehzahl des Kupplungsgehäuses ist. Eine Elberhitzung der Kupplungsteile kann dadurch verhindert werden.
Weiterhin kann dadurch der Wirbelstromteil der Kupplung für längere Zeit allein belastet werden, ohne daß die Reibungskupplung zum Eingriff kommt. Die Feldstärke des magnetischen Kreises muß dabei zweckmäßig so gewählt werden, daß bei Erreichung des vollen Drehmomentes des Motors die Drehzahldifferenz zwischen treibendem und getriebenem Teil der Wirbelstromkupplung nicht zu groß wird. Es hat sich als günstig erwiesen, diese Differenzdrehzahl bei den heute üblichen Verbrennungsmotoren in den Grenzen zwischen 200 und 400 Umdrehungen pro Minute zu halten. Die hierbei frei werdende Wärme kann noch ohne besondere Schwierigkeiten durch das als Lüfterrad ausgebildete Kupplungsgehäuse abgeführt werden. Im Stadtverkehr ist dadurch das Schalten weitgehend vermeidbar.
Nach einer weiteren Ausbildung gemäß der Erfindung ist bei Betätigung der Kupplung durch ein Fliehpendelsystem die Charakteristik des Fliehpendels so gewählt, daß beim Einkuppeln kurz oberhalb der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors zunächst der Wirbelstromteil wirksam wird und der Reibbelag, gegebenenfalls über ein verzögerndes Dämpfungselement, bei einer Drehzahl des Antriebsmotors angelegt wird, bei der dieser etwa sein volles Drehmoment entwickelt. Eine solche Kupplung ist besonders zur Verwendung bei automatischen Kupplungsvorrichtungen geeignet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und zwar ist in Fig. 1 der Längsschnitt durch die kombinierte Reibungs- und Wirbelstromkupplung, in Fig.2 eine Teilansicht des ringförmigen Dauermagnetkörpers, der hier als Außenmagnet ausgebildet ist, gezeigt.
Auf einer Kupplungsscheibe 1, die in einen zylindrischen Ansatz 2 ausläuft, ist ein ringförmiger Dauermagnet 3 mit auf der Außenseite ausgeprägten Polen 4 befestigt. Dieser zylindrische Körper mit dem Dauermagneten 3 taucht in eine Ringnut 5 des Kupplungsgehäuses 6 mit beiderseitigem Spiel ein. Auf der äußeren Mantelfläche dieser Ringnut und gegenüber den Magnetpolen ist die Wirbelstrombahn 7 angebracht, die aus einem elektrisch gut leitenden Material, wie z. B. Kupfer, besteht. Da das Kupplungsgehäuse selbst aus Eisen hergestellt ist, treten die Kraftlinien des Dauermagneten 3 von einem Pol 4, z. B. einem Nordpol, über den Luftspalt und die Wirbelstrombahn in den äußeren Eisenring 8 des Kupplungsgehäuses 6 ein und fließen umgekehrt zum nächsten Pol (Südpol) zurück. Auf der Rückseite des Kupplungsgehäuses 6 sind Kühlrippen 9 in Form eines Radialgebläses derart angebracht, daß die Kühlluft das Kupplungsgehäuse 6 von innen nach außen umfließt.
Im übrigen entspricht die Darstellung der des Hauptpatentes.
Bei Verwendung von Magneten, deren Magnetfeld sich beim Unterbrechen des magnetischen Flusses wesentlich verändert, empfiehlt es sich, den Dauermagneten 3 beim Auskuppeln in einen nicht besonders dargestellten Weicheisenring eintauchen zu lassen, in welchem sich die von den Magnetpolen ausgehenden Kraftlinien schließen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer auf der einen Welle axial verschiebbar befestigten, mit Reibbelägen versehenen Kupplungsscheibe und einem auf einer zweiten Welle befestigten Kupplungsgehäuse nach Patent 1020 242, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dauermagnet (3) mit ausgeprägten Polen (4) auf dem zylindrischen Ansatz (2) der Kupplungsscheibe (1) ein- oder beiderseitig angeordnet ist, während eine den Luftspalt begrenzende Wirbelstrombahn (7) in dem in dem Kupplungsgehäuse (6) vorgesehenen ringförmigen Spalt (5), der beim Eintauchen des mit der Kupplungsscheibe verbundenen Ringes der Eintauchtiefe entsprechend mit Kraftlinien durchflutet wird, ein- bzw. beiderseitig angeordnet ist.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Kupplungsgehäuses in an sich bekannter Weise Kühlrippen (19) zur Abführung der durch die Wirbelströme entstehenden Wärme angebracht sind.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 mit Betätigung der Kupplung durch ein Fliehpendelsystem, gekennzeichnet durch eine derartige Charakteristik des Fliehpendels, daß beim Einkuppeln kurz oberhalb der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors zunächst der Wirbelstromteil wirksam wird und der Reibbelag, gegebenenfalls über ein Dämpfungselement verzögert, bei einer Drehzahl des Antriebsmotors angelegt wird, bei der dieser etwa sein volles Drehmoment entwickelt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 583 658, 617 126, 703 083, 850 845.