DE1675120B1 - Fliehkraftkupplung - Google Patents

Description

ORIGINAL INSPECTED

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einander zugekehrten Hauptoberflächen Nuten auf- und progressive Bremse. Zu diesem Zweck wird^dann

weisen, die bezüglich der Drehachse im wesentlichen beispielsweise der Rotor oder das Kupplungsgehäuse

in radialer Richtung verlaufen, wobei jedoch die in drehfest mit einer Maschinenwelle verbunden, bei-

Umfangsrichtung gemessene Breite der Nuten des spielsweise mit der Welle eines Fahrzeugs oder eines Rotors sich von der Breite der Nuten des Gehäuses 5 Motors, die abgebremst werden soll, während das

unterscheidet. Besonders zweckmäßig sind dabei Nu- andere Kupplungselement, d. h. also das Kupplungs-

ten mit gerundetem Grund, und es hat sich auch als gehäuse bzw. der Rotor, das normalerweise frei mit

vorteilhaft erwiesen, wenn die Nuten mit einer zur der abzubremsenden Welle rotiert, im gewünschten

Drehachse senkrechten Ebene einen spitzen Winkel Augenblick festgehalten wird, indem man es beispiels-

bilden. Im Betrieb stellt sich nun bei der Fliehkraft- io weise mit dem Maschinengestell verbindet. Die kine-

kupplung gemäß der Erfindung eine gewisse Zirku- tische Energie der drehenden Teile wird dann in der

lation der Granulat- oder Pseudoflüssigkeitsmasse in Kupplung in Wärme umgesetzt, die durch das Ge-

den Nuten ein, und die letzteren, die einander ge- häuse hindurch abgeführt wird,

genüberliegen und sich aneinander vorbeibewegen, Schließlich ist leicht einzusehen, daß eine Kom-

bestimmen das zirkulierende Volumen dieser Masse. 15 bination zweier erfindungsgemäßer Kupplungen mit

Die Zirkulation findet derart statt, daß sich das Gra- unterschiedlichen Eigenschaften in ein und derselben

nulat vom Innern der Kupplung in Richtung auf die Übertragungsvorrichtung vorteilhaft sein kann, um"

Gehäusewandung bewegt und so Wärme auf die eine automatische Drehmomentenwandlung zu erzie-

letztere überträgt, die durch die Reibung entsteht; len. Dank des ganz erheblichen Schlupfes, den die

bei der erfindungsgemäßen Kupplung wird also die 20 erfindungsgemäßen Kupplungen zulassen, können

gebildete Wärme verteilt und über die Gehäuse- nämlich mehrere solcher Kupplungen so angeordnet

außenwände abgeführt. Infolgedessen bringt ein werden, daß sie hintereinander zum Eingriff kommen

länger anhaltender, erheblicher Schlupf keine lokalen und infolgedessen nacheinander und automatisch

Überhitzungen mit sich. Der Grundgedanke der Er- Getriebeteile eines automatischen Getriebes in Betrieb

findung ist also darin zu sehen, daß eine Turbulenz 25 setzen; besonders geeignet ist eine solche Anordnung

der Granulatmasse systematisch erzeugt und geleitet für Getriebe mit veränderlicher Drehmomentenwand-

wird, um die Wärme abzuleiten, wobei sich jedoch lung.

der Wirkungsgrad höchstens unwesentlich verschlech- Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kupp-

tert und immer noch größer als 99 % sein kann. lungen ist darin zu sehen, daß sie als Drehmomenten-

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Oberfläche 30 begrenzer und Drehschwingungsfilter eingesetzt wer-

des Rotors sowie die beiden innenliegenden Haupt- den können.

oberflächen des Gehäuses jeweils eine kontinuierliche Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung Serie von Nuten gleicher Abmessungen aufweisen, erläutert. In der Zeichnung zeigt wobei aufeinanderfolgende Nuten durch im wesent- F i g. 1 einen Axialschnitt durch ein erstes Auslichen geradlinige und in radialer Richtung ver- 35 führungsbeispiel eines Drehmomentenwandlers mit laufende Rippen getrennt werden, deren Gestalt durch erfindungsgemäßen Kupplungen, den Schnitt der beiden gewölbten Nutengrundflächen F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II, benachbarter Nuten bestimmt wird. Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie HI-III in

Die Neigung zum Schleifen, d. h. zu einem ver- Fig. 1,

hältnismäßig hohen Schlupf, kann durch Erhöhung 40 Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem

der Nutenzahl des Rotors und des Gehäuses ver- Maßstab als diese,

ringert werden; in gleicher Richtung wirken auch Fig. 5 ein Detail einer Befestigungsvorrichtung für

folgende Maßnahmen: einen Rotor in der Seitenansicht,

Vergrößerung der Nutentiefe, um so Reserven der Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Vergranulierten Masse zu erzeugen, eine Betonung der 45 Stellvorrichtung zur Einstellung des Volumens des Vorsprünge der die Nuten voneinander trennenden Kupplungsgehäuses einer erfindungsgemäßen Kupp-Rippen und schließlich die Anordnung der Nuten lung,

von Rotor und Gehäuse unter einem Winkel zuein- F i g. 7 einen Axialschnitt durch ein weiteres Ausander, so daß zwischen ihnen konvergierende Zwi- führungsbeispiel eines Drehmomentenwandlers mit schenräume entstehen, die Anhäufungen der granu- 50 erfindungsgemäßen Kupplungen und lierten Masse längs des Umfangs begünstigen und F i g. 8 einen Axialschnitt durch ein drittes Ausdie Masse dorthin leiten. führungsbeispiel eines Drehmomentenwandlers mit

Umgekehrt ergibt sich ein höherer Schlupf bei Ver- zwei ineinander angeordneten erfindungsgemäßen

wendung verhältnismäßig flacher Nuten sowie einer Kupplungen.

geringeren Nutenzahl, und in derselben Weise wir- 55 Das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ken sich abgerundete Kanten der die Nuten trennen- eines Drehmomentenwandlers enthält zwei erfinden Rippen aus, wobei diese Kanten zweckmäßiger- dungsgemäße Kupplungen A und B, und die erste weise noch leicht aufeinander zulaufen; sie können hat ein aus zwei Seitenschalen 1 zusammengesetztes aber auch parallel zueinander sein. Kupplungsgehäuse, wobei diese beiden Seitenschalen

Eine einzige erfindungsgemäße Kupplung mit ent- 60 mittels Schraubbolzen 2 und Kreuz- oder Distanzsprechend gewählten Eigenschaften kann im Kraftfluß stücken 3 aneinander befestigt sind; sie können gezwischen einer Antriebsvorrichtung und einem ange- gössen oder in einem Preß- und Stanzvorgang hergetriebenen Element einen progressiven Kupplungsvor- stellt sein und haben an ihrer Außenseite Kühlripgang sicherstellen und außerdem das Drehmoment pen 1 α; schließlich ist eine der beiden Seitenschalen begrenzen. 65 mit einem Einfüllstopfen 4 versehen, nach dessen

Dank der Tatsache, daß die erfindungsgemäße Abnahme die Pseudoflüssigkeit oder granulierte

Kupplung ohne Gefahr einer Zerstörung mit hohem Masse G in das Kupplungsgehäuse eingefüllt werden

Schlupf arbeiten kann, eignet sie sich als kräftige kann.

Die Dicke der Distanzstücke 3 bestimmt das Volumen des Kupplungsgehäuses und infolgedessen bei einer bestimmten Masse des Granulats G den Füllungsgrad. Außerdem bestimmen die Distanzstücke den Abstand zwischen den Seitenschalen und damit den Abstand zwischen deren Innenflächen und den Hauptoberflächen eines Rotors 9; wie später noch zu erläutern sein wird, bestimmt dieser Abstand ebenfalls den Schlupf der Kupplung.

Bei dem Granulat G handelt es sich vorzugsweise um ein granuliertes Metall, und zwar hat sich rostfreier Stahl als besonders vorteilhaft erwiesen. Geeignet sind auch kleine Kügelchen aus Automatenstahl oder andere kugelförmige Körper, deren Durchmesser zweckmäßigerweise unter 2 mm liegt. Diese Materialien haben den Vorteil, daß sie im Betrieb außerordentlich stabil und widerstandsfähig gegen Abrieb sind; schließlich neigen sie nicht zum Zusammenbacken oder -sintern beim Erhitzen. Diese guten Eigenschaften lassen sich noch durch eine mechanische oder chemische Behandlung verbessern, beispielsweise dadurch, daß man das Granulat einer Sulfinisation unterwirft oder geringe Mengen eines Schmiermittels oder einer Substanz hinzufügt, die die Granulatkörner gegenseitig isoliert; geeignet sind hierfür Silikonfette, Graphit oder Molybdändisulfid.

Das so zusammengesetzte Kupplungsgehäuse ist fest mit einer Antriebswelle 5 verbunden, und es hat an seinen inneren Hauptoberflächen im wesentlichen in radialer Richtung verlaufende Nuten 6, die im folgenden Radialnuten genannt werden sollen; zwei aufeinanderfolgende Nuten werden jeweils von einer Rippe 7 getrennt. Im wesentlichen sind die beiden Seitenschalen 1 von konischer Gestalt, sie könnten aber auch flach ausgebildet sein. Die Rippen 7 sind bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Achse des Kupplungsgehäuses um einen Winkel zwischen 50 und 70° geneigt. Ferner hat das Kupplungsgehäuse an seinem Umfang vorzugsweise zwischen sechs und zwölf Radialnuten. Diese sind verhältnismäßig tief, und als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die den Nutenquerschnitt definierende Kurve 8 ein Kreisbogenstück ist. Ferner haben die Nuten zweckmäßigerweise eine Tiefe von ungefähr Vo ihrer Länge.

In der Mittelebene des Getriebegehäuses ist der Rotor 9 angeordnet, dessen Hauptoberflächen, die den inneren Hauptoberflächen des Getriebegehäuses gegenüberliegen, ebenfalls mit Radialnuten 10 versehen sind. Zwar hat auch der Rotor eine größere Anzahl von Radialnuten, jedoch ist sie unterschiedlich von der Anzahl der Radialnuten 6 des Gehäuses; so wies bei einem Ausführungsbeispiel der Rotor 10 Radialnuten auf. Auch diese sind verhältnismäßig tief und werden jeweils von einer scharfen Rippe 11 voneinander getrennt.

Um zu vermeiden, daß die Rippen des Rotors periodisch denjenigen des Gehäuses gegenüberliegen, haben die Nutenzahlen von Rotor und Gehäuse gemäß der Erfindung keinen gemeinsamen Faktor. Darüber hinaus können die Radialnuten der beiden Hauptoberflächen des Rotors und der beiden Seitenschalen des Kupplungsgehäuses winkelmäßig so gegeneinander versetzt sein, daß die Durchgänge der eingeengten Zwischenstücke zwischen den Rippen des Gehäuses und denjenigen des Rotors nicht gleichzeitig auf beiden Seiten der Kupplung auftreten.
Die Oberflächen des Gehäuses und des Rotors können vergrößert und verbessert werden, soweit dies ihren Kontakt mit dem Granulat betrifft, und zwar beispielsweise durch eine Metallisation mit Hilfe des Schoopverfahrens oder einer anderen geeigneten Methode.

Darüber hinaus ist es möglich, die Umfangskanten des Rotors und/oder der Basis des Gehäuses mit einer Folge von Nuten und Aussparungen oder Einwölbungen 70 und 71 zu versehen, wie dies die F i g. 5

ίο zeigt, um ein Einklemmen von Granulatansammjungen zu vermeiden.

Schließlich sollte die Dicke des Rotors 9 am Umfang wesentlich größer als im Zentrum sein, was zur Folge hat, daß die Radialnuten 10 und die Rippen 11 relativ zur Drehachse des Rotors schräg verlaufen, und der Neigungswinkel zur Achse sollte nicht kleiner als derjenige der Rippen 7 sein.

Der Rotor 9 ist mit Hilfe eines Bundes 12 mit einer Zwischenwelle 13 verbunden. Ein Dichtungsring 14 od. dgl. kann dazu dienen, einen Austritt des Granulats aus dem Gehäuse zu verhindern, und als besonders geeignet haben sich gestanzte Metallstreifen oder Ringe aus Gummi oder einem Silikonwerkstoff erwiesen.

Die Zwischenwelle 13 trägt ein Ritzel 17, das mit einem Zahnrad 18 auf einer Abtriebswelle 19 kämmt. Zwischen der Zwischenwelle 13 und dem Ritzel 17 befindet sich ein Freilauf 16, beispielsweise ein bekannter Freilauf mit Klemmrollen, und die Zwischenwelle 13 ist in festen Lagern 15 drehbar gelagert. Das Ganze ist schließlich in einem Getriebegehäuse 20 untergebracht.

Die Zwischenwelle 13 hat ferner Kupplungs-Zentrifugalgewichte 21, die dazu dienen, sich unter dem Einfluß steigender Fliehkräfte gegen die Wände einer Trommel 22 anzulegen, die einstückig mit einer der Seitenschalen 23 des Gehäuses der zweiten Kupplung B ist. Diese zweite Kupplung B ist im wesentlichen ähnlich der Kupplung A, jedoch sind die Radialnuten 24 des Kupplungsgehäuses dieser Kupplung (s. F i g. 3) nicht so tief wie die Radialnuten 6 des Gehäuses der Kupplung .,4, und die Rippen 25, welche diese Radialnuten 24 voneinander trennen, sind abgerundet. Ferner verlaufen auch diese Rippen unter einem geringen Winkel zur Drehachse dieser Kupplung.

Ein Rotor 26 der Kupplung B, der am Umfang ebenfalls dicker als im Zentrum ist, weist in gleicher Weise weniger tiefe Radialnuten 27 auf, die auch durch abgerundete Rippen voneinander getrennt sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch die Zahl der Radialnuten 27 des Rotors größer als diejenige der Radialnuten 24 des Kupplungsgehäuses.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden das Gehäuse der Kupplung B bildenden Seitenschalen 23 mittels Federn 29 zusammenmontiert, während die an der Stoßstelle zwischen den beiden Seitenschalen möglicherweise auftretende Fuge mit einem an einer der beiden Seitenschalen befestigten Blechstreifen 30 od. dgl. verschlossen ist. Er soll dazu dienen, ein Austreten des Granulats G aus der Fuge zu verhindern und kann deshalb auch in seiner Wirkung unterstützt oder durch einen Balg 31 ersetzt werden, der das Kupplungsgehäuse dich abschließt.

Der Abstand der beiden, das Kupplungsgehäuse aufbauenden Seitenschalen wird von Gewichten 32 bestimmt, die kugelförmig ausgebildet sind und sich unter dem Einfluß der Fliehkraft längs von Schräg-

flächen 33 bewegen können, die von den Innenflächen von Ansatzstücken 34 der beiden Seitenschalen gebildet werden. Mit steigender Drehzahl wird also der Abstand zwischen den beiden Seitenschalen größer, wodurch auch der Abstand zwischen den Hauptoberflächen des Rotors und den Innenflächen des Kupplungsgehäuses größer wird, während der Füllungsgrad des Kupplungsgehäuses mit dem Granulat abnimmt. Durch leichtes Verdrehen der Ansatzstücke 34 läßt sich der umgekehrte Effekt erreichen, d. h. die Seitenschalen werden bei steigender Drehzahl näher zusammengebracht und infolgedessen steigt damit auch der Füllungsgrad des Kupplungsgehäuses an.

Wie die F i g. 6 zeigt, kann der Abstand zwischen den beiden Seitenschalen 23 auch willkürlich, beispielsweise mit Hilfe eines Druckzylinders 35 od. dgl. verändert werden und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt dieser Druckzylinder auf eine kleine Gabel 36, die eine Kante der einen Seitenschale umfaßt.

Der Rotor 26 ist mit einer Zwischenwelle 37 verbunden, die koaxial zur Zwischenwelle 13 verläuft und sich relativ zu dieser in Lagern 38 drehen kann. Damit der Rotor 26 den Änderungen der Querabmessungen des Kupplungsgehäuses folgen kann, ist er mit der Zwischenwelle 37 über Federn 39 (F i g. 5) verbunden, die wie die Speichen eines Fahrradrades angeordnet und mit der Zwischenwelle 37 über zwei konische Flansche 40 verbunden sind.

Die Zwischenwelle 37 trägt ein fest mit ihr verbundenes Ritzel 41, das mit einem Zahnrad 42 kämmt, welches ebenfalls fest mit der Abtriebswelle 19 verbunden ist.

Das Gehäuse der Kupplung B ist mittels Lagern 43 bezüglich der Zwischenwelle 13 drehbar gelagert, und Dichtelemente 44, bei denen es sich beispielsweise um Metallstreifen oder um Gummielemente handeln kann, halten das Granulat im Kupplungsgehäuse zurück.

Eine Rückkehr des Granulats zum Zentrum der Kupplung B kann weiter mit Hilfe von Leitblechen 45 od. dgl. verhindert oder zumindest beschränkt werden. Schließlich dienen Löcher 46 (Fig. 5) im Rotor dazu, eine gleichmäßige Verteilung des Granulats auf beide Seiten des Rotors zu erleichtern, es ist jedoch zu betonen, daß diese Löcher nicht unbedingt erforderlich sind.

Der soeben beschriebene Drehmomentenwandler funktioniert wie folgt:

Wenn die Antriebswelle 5 gedreht wird, so treibt sie direkt das Gehäuse der Kupplung .4 an, so daß das Granulat G zum Umfang des Gehäuses geschleudert wird. Durch die Reibung, die hauptsächlich in den engen Zwischenräumen zwischen den Rippen des Rotors und denjenigen des Gehäuses auftritt, wird auch der Rotor in Umdrehung versetzt. Da die Zahl der Radialnuten des Gehäuses sich von derjenigen des Rotors unterscheidet, treffen diese Rippen nicht alle gleichzeitig aufeinander, was einen glatten und progressiven Antrieb sicherstellt. Ein gewisser Teil des Granulats befindet sich jedoch in den Radialnuten von Rotor und Gehäuse, und da die beiden letzteren unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten haben, bewegt sich das in den Radialnuten des Gehäuses befindliche Granulat in Richtung der Pfeile f_v während sich das in den Radialnuten des Rotors befindliche Granulat in Richtung des Pfeiles /₂ bewegt.

Dank der runden Ausbildung der einander gegenüberliegenden Radialnuten stellt sich eine Zirkulation des Granulats ein, d. h. das sich in den Nuten des Rotors befindliche Material wandert in die Nuten des Gehäuses und umgekehrt. Die durch die Reibung erzeugte Wärme wird infolgedessen auf die Wände des Kupplungsgehäuses übertragen und über dessen Kühlrippen abgeleitet. Es wurde festgestellt, daß die Wärmeverteilung etwa die folgende ist: 85% im Granulat und nur 10 °/o im Rotor.

Außerdem wird die Kühlung der Kupplung durch das Vermischen des Granulats und dessen dauernden Kontakt mit dem Kupplungsgehäuse erleichtert.

Wenn die Zwischenwelle 13 eine gewisse Drehzahl erreicht hat, die durch die Federkraft der der Fliehkraft entgegenwirkenden Federn 21 α der Kupplungs-Zentrifugalgewichte 21 bestimmt werden kann, so wird die Zwischenwelle 13 automatisch mit dem Gehäuse der Kupplung B gekuppelt. Dieses Gehäuse fängt sich nun an zu drehen, und es läuft derselbe Mechanismus ab, wie er soeben im Zusammenhang mit der Kupplung^ erläutert worden ist, wodurch der Rotor 26 der Kupplung B nach und nach in Drehung versetzt wird.

Solange sich noch allein die Zwischenwelle 13 drehte, wurde die Abtriebswelle 19 über das Ritzel 17 und das Zahnrad 18 mit geringer Drehzahl, jedoch mit einem entsprechend der Untersetzung hohen Drehmoment angetrieben. Wenn sich nun aber auch die Zwischenwelle 37 dreht, so wird die Abtriebswelle 19 vom Ritzel 41 und dem Zahnrad 42 mit höherer Drehzahl angetrieben. Dank der Freilaufkupplung zwischen dem Ritzel 17 und der Zwischenwelle 13 kann sich dieses Ritzel schneller als= die Zwischenwelle drehen, was zur Folge hat, daß der Getriebezug über die Zwischenwelle 13 unwirksam wird.

Es ist leicht einzusehen, daß die Kupplung B wesentlich leichter rutscht, d. h. einen wesentlich größeren Schlupf hat, als die Kupplung A, und zwar wegen des geringen Neigungswinkels der Radialnuten bezüglich der Achse, der geringeren Nutentiefe und der abgerundeten, die Nuten voneinander trennenden Rippen. Wenn das Bremsmoment der Abriebswelle 19 zunimmt, so rutscht zunächst die Kupplung B, so daß der Kraftfluß wieder über die Zwischenwelle 13 zur Abtriebswelle verläuft.

Nimmt die Drehzahl zu, so werden die Gewichte 32 immer wirksamer, wodurch sich der Abstand der beiden Seitenschalen der Kupplung B voneinander vergrößert. Dadurch wird auch der Abstand zwischen den beiden Hauptoberflächen des Rotors und den Innenflächen des Kupplungsgehäuses größer, während der Füllungsgrad des Kupplungsgehäuses abnimmt. Diese Faktoren kompensieren die Zunahme der Dichte des Granulats am Umfang der Kupplung B, was die Neigung der Kupplung zum Rutschen vermindert. Wenn das Volumen des Kupplungsgehäuses der Kupplung B in der Art und Weise gesteuert wird, wie dies die F i g. 6 zeigt, so kann so reguliert werden, daß der Schlupf der Kupplung B an das Bremsmoment in Abhängigkeit von mehreren Zustandsfunktionen angepaßt wird und nicht nur in Abhängigkeit von der Drehzahl.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Kupplung besteht darin, daß stets ein geringer Schlupf zwischen dem Kupplungsgehäuse und dem Rotor besteht, der aber auf weniger als 1 % reduziert werden

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kann. Infolgedessen blockiert die Kupplung nie, so daß keine Stöße bei der Änderung der Drehzahl oder des Drehmoments auftreten.

Es ist offensichtlich, daß beim Abfallen, der Drehzahl der Antriebswelle 5 unter einen gewissen Grenzwert das restliche, die Zwischenwelle 13 antreibende Drehmoment nicht ausreicht, die Abtriebswelle 19 zu drehen, und zwar insbesondere dann, wenn die letztere mittels einer Bremse stillgelegt ist, was bei einem Kraftfahrzeug der Fall sein kann.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Kupplungen A und B in ein und demselben Gehäuse untergebracht, das von einer Zwischenwand 48 unterteilt ist; deren der Kupplung^ zugekehrte Hauptoberfläche hat in der gleichen Weise Radialnuten 49, wie dies bei einer die andere Hälfte des Gehäuses der Kupplung A bildenden Seitenschale 50 der Fall ist, die andere Hauptoberfläche der Zwischenwand hat Radialnuten 51, deren Ausbildung und Anordnung denjenigen einer zweiten Seitenschale 52 entspricht, die zusammen mit der Zwischenwand das Gehäuse der Kupplung B aufbaut.

In diesem Ausführungsbeispiel werden beide Rotoren 9 und 26 gleichzeitig angetrieben, wenn sich das gemeinsame Gehäuse dreht, jedoch ist der Schlupf der Kupplung B wieder größer als derjenige der Kupplung^, so daß die zweite Kupplung erst dann eingekuppelt, wenn eine gewisse Grenzdrehzahl des Gehäuses erreicht ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Getriebegehäuse ferner ein einfaches Planeten-Untersetzungsgetriebe auf, dessen Zwischenwelle 13 ein Sonnenrad

53 über eine Freilaufkupplung antreibt, während die Zwischenwelle 37 das Getriebegehäuse 54 antreibt, an dem die Achse 55 der Planetenräder 56 befestigt ist. Das Getriebegehäuse 54 bildet also den Planetenradträger.

Bei geringer Drehzahl wird das Getriebegehäuse

54 über die Planetenräder und eine innere Ringradverzahnung 57 des Gehäuses angetrieben, während bei hohen Drehzahlen die ebenfalls am Getriebegehäuse 54 befestigte Abtriebswelle 19 direkt von der Zwischenwelle 37 angetrieben wird.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Kupplung B innerhalb der Kupplung A. Der Rotor der letzteren besteht aus zwei Teilen 58, die mittels Druckfedervorrichtungen 59 zusammenmontiert sind und von diesen gegeneinandergedrückt werden. Zwei Seitenschalen 60 weisen auf ihren Innenseiten Radialnuten 61 auf, die mit entsprechenden Radialnuten 62 an jeder der beiden Hälften des Rotors der Kupplung J4 zusammenwirken und so unter anderem das Granulat in dieser Kupplung durchmischen, während ein Rotor 63 der Kupplung B auf Nuten 64 α einer Zwischenwelle 64 montiert ist, und zwar derart, daß er sich bei Veränderungen des- vom Rotor der Kupplung A gebildeten Hohlraums, der das Gehäuse der Kupplung B bildet, automatisch selbst zentriert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine nach außen führende Hohlwelle 65 wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen über eine Freilaufkupplung an einen Getriebezug mit hoher Untersetzung angekoppelt, während die innenliegende Zwischenwelle 64 an einen Getriebezug niederer Untersetzung angekoppelt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist also die Anordnung der konzentrischen Wellen gerade umgekehrt wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 7. Die Funktionsweise ist jedoch ähnlich wie die im Zusammenhang mit F i g. 1 beschriebene.

Bei der Mehrzahl aller industriellen Maschinen lind Fahrzeuge, bei denen es wünschenswert ist, das Antriebsdrehmoment so schnell wie möglich auf den anzutreibenden Teil zu übertragen, werden die Gehäuse an die Antriebswelle angeschlossen, während die Rotoren mit der Abtriebswelle gekoppelt sind, wie dies bei den dargestellten Ausführungsbeispielen der Fall ist. Die Zuordnung kann aber auch umgekehrt gewählt sein, wenn das Zeitintervall bis zur vollen Übertragung des Antriebsdrehmoments größer sein soll oder eine Dämpfung von Drehschwingungen erwünscht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

1 2 vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- Patentansprüche: net, daß die Nutentiefe zwischen Ve und Vio der Nutenbreite liegt.

1. Fliehkraftkupplung mit mindestens einem

Gehäuse, in dem ein relativ zu diesem drehbarer 5

Rotor angeordnet ist, sowie mit einer das Gehäuse
teilweise füllenden Granulat- oder Pseudoflüssig-

keitsmasse, die bei steigender Drehzahl eine Dreh- Die Erfindung bezieht sich auf eine Fliehkraftmomentübertragung zwischen Rotor und Gehäuse kupplung mit mindestens einem Gehäuse, in dem ein oder umgekehrt bewirkt, dadurch gekenn- io relativ zu diesem drehbarer Rotor angeordnet ist, zeichnet, daß der Rotor (9) sowie das Ge- sowie mit einer das Gehäuse teilweise füllenden Grahäuse (1) an ihren einander zugekehrten Haupt- nulat- oder Pseudoflüssigkeitsmasse, die bei steigenoberflächen Nuten (8,10) aufweisen, die bezug- der Drehzahl eine Drehmomentübertragung zwischen Hch der Drehachse (5) im wesentlichen in radialer Rotor und Gehäuse oder umgekehrt bewirkt.
Richtung verlaufen, wobei jedoch die in Umfangs- 15 Derartige Kupplungen sind beispielsweise in der richtung gemessene Breite der Nuten (10) des deutschen Patentschrift 1 030 633 und in der briti-Rotors (9) sich von der Breite der Nuten (8) des sehen Patentschrift 752 818 beschrieben. Bei diesen Gehäuses (1) unterscheidet. bekannten Kupplungen, bei denen die die Drehmo-

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- mentübertragung bewirkenden Massen beispielsweise kennzeichnet, daß der Nutengrund gerundet ist. 20 aus kleinen Kugeln bestehen, wird darauf hingearbei-

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch tet, im Anschluß an den Anlaufvorgang einen Schlupf gekennzeichnet, daß die Nuten (8,10) mit einer vollständig zu unterdrücken und damit zu einem zur Drehachse (5) senkrechten Ebene einen spit- Wirkungsgrad zu gelangen, der nahe bei 1 liegt. Die zen Winkel einschließen. bekannten Kupplungen sind zu diesem Zweck so

4. Kupplung nach einem oder mehreren der 25 ausgebildet, daß sich das der Drehmomentübertra-Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß gung dienende Granulat an bestimmten Stellen der einander zugekehrte Hauptoberflächen von Rotor miteinander zu kuppelnden Teile praktisch zu festen (9) und Gehäuse (1) unterschiedliche Nuten- Körpern oder Prismen verdichtet, so daß eine starre zahlen aufweisen. Kupplung erreicht wird.

5. Kupplung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch 30 Nachteilig an den bekannten Kupplungen ist es gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten nun, daß sie sich so lange nicht willkürlich trennen Rotor- und Gehäusenuten (8,10) von der Dreh- lassen, als sie unter dem Einfluß der Fliehkraft achse (5) nach außen aufeinander zulaufen. stehen. Dies bedeutet, daß sie für manche Anwen-

6. Kupplung nach einem oder mehreren der dungszwecke mindestens ohne die Verwendung von Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß 35 Hilfsvorrichtungen unbrauchbar sind, und dies trifft die einander zugekehrten Hauptoberflächen von insbesondere auf den Kraftfahrzeugsektor zu, wo der Rotor (9) und Gehäuse (1) jeweils eine kontinu- Kraftfluß über die Kupplung für den Gangwechsel ierliche Serie von Nuten (8,10) untereinander unterbrochen werden muß. Andererseits ergeben sich gleicher Abmessungen und im wesentlichen koni- bei den bekannten Kupplungen auch noch zahlreiche scher Gestalt tragen und daß zwei aufeinander- 40 Probleme bei ihrer industriellen Anwendung, da dort folgende Nuten (8,10) durch jeweils eine, im häufig während des Anlaufens wesentlich größere wesentlichen geradlinige und in radialer Richtung Drehmomente als während des normalen Betriebes verlaufende Rippe (7,11) getrennt sind, deren erforderlich sind.

Gestalt durch den Schnitt der beiden gewölbten Nachteilig an den bekannten Fliehkraftkupplungen

Nutengrundoberflächen bestimmt ist. 45 ist es ferner, daß sie zwar einen Wirkungsgrad haben,

7. Kupplung nach einem oder mehreren der der nahe bei 1 liegt, daß sie jedoch andererseits ein Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß längeres Schleifenlassen, d. h. einen langer andauerndie Dicke des Rotors (9) in radialer Richtung den Zustand mit großem Schlupf, nicht erlauben, da nach außen zunimmt. sonst örtlich Überhitzungen eintreten. Es wurde näm-

8. Kupplung nach den Ansprüchen 6 und 7, 5° Hch festgestellt, daß beim Betrieb dieser bekannten dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (7) des Kupplungen die wie starre Elemente wirkenden klei-Gehäuses (1) unter einem Winkel zwischen 50 nen Häufchen der granulatähnlichen Masse unbe- und 70° verlaufen. weglich zwischen aufeinander zulaufenden Ober-

9. Kupplung nach einem oder mehreren der flächen des Gehäuses und des Rotors festgeklemmt vorstehenden Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge- 55 oder eingekeilt werden, was zur Folge hat, daß die kennzeichnet, daß die Rippen (11) des Rotors (9) durch die Reibung dieser Häufchen am Rotor erunter einem Winkel zwischen 70 und 85° ver- zeugte Wärme beim Schleifen der Kupplung nicht laufen. mehr verteilt und abgeleitet werden kann.

10. Kupplung nach einem oder mehreren der Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- 60 vorliegenden Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, net, daß die das Gehäuse (1) teilweise füllende eine verbesserte Kupplung der eingangs erwähnten Masse aus Kugeln besteht, deren Durchmesser Art zu schaffen, die bei einem höchstens nur gering-2 mm nicht übersteigt. fügigen Abfall des Wirkungsgrads auch langer an-

11. Kupplung nach einem oder mehreren der haltende Zustände mit großem Schlupf zuläßt, ohne vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- 65 daß dadurch die zulässige Betriebstemperatur übernet, daß das Gehäuse (1) zwei mal zwölf Nuten schritten wird.

aufweist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

12. Kupplung nach einem oder mehreren der gelöst, daß der Rotor sowie das Gehäuse an ihren