DE19528966C2 - Verfahren zur Übertragung eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle und Riementrieb zur Ausführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf eine Abtriebs­ welle, die beide über einen Riementrieb miteinander verbun­ den sind und von welchen die Antriebswelle mit einer un­ gleichmäßigen Winkelgeschwindigkeit und die Abtriebswelle mit einem Trägheitsmoment behaftet sind. Die Erfindung bezieht sich gleichermaßen auch auf einen Riementrieb zur Ausführung eines solchen Verfahrens.

Für die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges ist gene­ rell voraussetzbar, daß dabei eine Antriebsleistung und damit die Übertragung eines Drehmoments auf die Kurbelwelle der Maschine nur im Explosionshub erhalten wird, so daß wegen deren Fehlens bei jedem anderen Hub die Kurbelwelle der Maschine ständig mit einer ungleichmäßigen Winkelge­ schwindigkeit behaftet ist. Wenn daher das mit der Kurbel­ welle der Maschine erhaltene Drehmoment über einen Riemen­ trieb bspw. auf die Antriebswelle eines Wechselstromgenera­ tors oder einer Lichtmaschine des Kraftfahrzeuges zur Über­ tragung kommt, dann ergeben sich aus dieser ungleichmäßigen Winkelgeschwindigkeit der maßgeblichen Antriebswelle des Riementriebs als Folge des häufig größeren Trägheitsmoments von dessen somit maßgeblicher Abtriebswelle Schlupfbewegun­ gen für den Riemen des Riementriebs, wodurch dessen Lebens­ dauer beträchtlich verkürzt werden kann. Solche Schlupfbe­ wegungen des Riemens resultieren nämlich insbesondere in einem verstärkten Abrieb seiner Berührungsflächen mit den Riemenscheiben und damit in einer entsprechend stärkeren Wärmeerzeugung, womit es bei einem größeren Verschleiß des Riemens auch zu einer verstärkten Geräuschbildung kommen kann, die ebenso unerwünscht ist wie eine zu kurze Lebens­ dauer des Riemens. Diese Nachteile ergeben sich vermehrt überall dort, wo wie in dem Fall des Antriebs eines Wechsel­ stromgenerators oder einer Lichtmaschine mit einem im Ver­ gleich zu der Riemenscheibe der Antriebswelle kleineren Durchmesser der Riemenscheibe der Abtriebswelle eine Er­ höhung der Drehzahlübersetzung bezweckt wird.

Um die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden, die auch bei Verwendung eines Keilriemens wegen einer damit bezweckten platzsparenden Bauweise des Riementriebes eine nicht hinzu­ nehmende Verkürzung der Lebensdauer des Keilriemens ergeben, ist es üblich, an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine für eine Erhöhung ihres Trägheitsmoments ein zusätzliches Schwungrad anzuordnen, um damit einen gleichmäßigeren Rund­ lauf zu erhalten. Da jedoch die Kurbelwelle hinsichtlich ihrer Torsionsfestigkeit begrenzt ist, ergibt sich dadurch auch eine entsprechende Begrenzung für die Erhöhung ihres Trägheitsmoments, so daß deshalb generell das Auftreten veränderlicher Winkelgeschwindigkeiten pro Zeiteinheit in der Größenordnung von etwa 1.5° bis 2.0° bei einem Benzin­ motor und von etwa 6° bis 8° bei einem Dieselmotor nicht vermieden werden kann.

Aus der Japanischen Offenlegungsschrift 61-228153 ist ein Riementrieb bekannt, bei welchem eine der beiden Riemen­ scheiben über eine Einwegkupplung mit der zugeordneten Welle verbunden ist, so daß es nur bei deren Einschaltung in der normalen Laufrichtung des Riemens zu einer Drehmomentüber­ tragung von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle kommt. Für die Verwendung bei einem Kraftfahrzeug zum Antrieb von Hilfsaggregaten durch die Brennkraftmaschine hat jedoch ein Riemenantrieb mit einer solchen Einwegkupplung den Nachteil, daß dabei in dem Fall einer Viertakt-Vierzylindermaschine an der Einwegkupplung eine Schaltfrequenz von 23 bis 26 Hz bei einer Leerlaufdrehzahl von 700 bis 800 U/min auftritt, während die Schaltfrequenz der Kupplung 186 bis 200 Hz bei einer maximalen Drehzahl von 5600 bis 6000 U/min der Maschi­ ne beträgt. Sofern die Einwegkupplung als eine Rollenkupp­ lung ausgebildet wird, ist dafür jedoch nur eine Schaltfre­ quenz von höchstens 60 Hz erlaubt, um betriebsmäßigen Schwierigkeiten der Kupplung zu vermeiden, wenn diese Schaltfrequenz überschritten werden sollte. Dieser bekannte Riementrieb ist deshalb auch nicht geeignet für einen solchen Antrieb von Hilfsaggregaten bei einem Kraftfahrzeug.

Aus der DE 28 10 113 A1 ist eine bei einem Riementrieb mit zwei unterschiedlich großen Riemenscheiben auf einer gemein­ samen Welle verwendete Kupplungsanordnung bekannt, bei welcher für den Zweck der Erzielung einer selbsttätigen, drehzahlabhangigen Einschaltung die Welle mit der Riemen­ scheibe kleinen Durchmessers über eine Einwegkupplung und mit der Riemenscheibe großen Durchmessers über eine Zentri­ fugalkraft-Reibungskupplung verbunden ist. Dabei ist für eine zweckmäßige Auslegung der beiden Kupplungen bspw. zur Verwendung bei einem dem Antrieb eines Klimakompressors bei einem Kraftfahrzeug dienenden Riementrieb angegeben, daß die kleine Riemenscheibe in einem unteren Drehzahlbereich bis zum Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl durch die zugeordnete Einwegkupplung eingeschaltet ist und dann bei einer Erhöhung der Drehzahl über diesen Grenzwert hinaus schlagartig auf die große Riemenscheibe durch ein dann erfolgendes Einschalten der Zentrifugalkraft-Reibungskupp­ lung übergewechselt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Übertragung eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle der eingangs genannten Art sowie einen zur Ausführung dieses Verfahrens geeigneten Riementrieb zur Verfügung zu stellen, mit denen bei Verwendung einer Einweg­ kupplung aus Gründen der Erzielbarkeit einer verlängerten Lebensdauer und einer Geräuschminderung eine ungleichmäßige Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle nicht auf die Einwegkupplung übertragen wird, wenn deren Schaltfrequenz überschritten ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß das Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 sowie der Riementrieb zur Aus­ führung dieses Verfahrens gemäß dem Patentanspruch 2 vorge­ sehen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit die Vorkehrung getroffen, daß bei der Übertragung eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle im Falle einer niedrigen Winkelgeschwindigkeit die bei dem Riementrieb an einer der beiden Wellen vorgesehene Einwegkupplung bis zum Erreichen eines vorbestimmten Grenzwertes eingeschaltet ist, um damit die zugeordnete Riemenscheibe für die Dreh­ momentübertragung mit dieser Welle zu verbinden, während gleichzeitig die Zentrifugalkraft-Reibungskupplung ausge­ schaltet ist, so daß sie in dem betreffenden niedrigen Dreh­ zahlbereich an der Drehmomentübertragung nicht ebenfalls teilnimmt. Umgekehrt wird die Zentrifugalkraft-Reibungskupp­ lung beim Erreichen des vorbestimmten Grenzwertes für eine Mitwirkung an der Drehmomentübertragung eingeschaltet, wobei sie dann die Einwegkupplung überbrückt und als Folge der bestehenden parallelen Wirkung dann die betreffende Riemenscheibe anstelle der Einwegkupplung mit der Welle verbindet.

Im Vergleich zu einem herkömmlichen Riementrieb, bei welchem eine Einwegkupplung fehlt, ist davon auszugehen, daß dabei die Abtriebswelle einem Wechsel von einer hohen zu einer niedrigen Winkelgeschwindigkeit nicht folgen kann, sofern sie mit einem größeren Trägheitsmoment behaftet ist, so daß bei einer Unterbrechung der Drehmomentübertragung die Win­ kelgeschwindigkeit der Abtriebswelle momentan größer bleibt als die Laufgeschwindigkeit des Riemens. Der Riemen erfährt daher als Folge der durch das größere Trägheitsmoment der Abtriebswelle bewirkten unterschiedlichen Winkelgeschwindig­ keit der beiden Wellen des Riementriebs einen Schlupf. Bei dem Riementrieb der vorliegenden Erfindung verbindet nun andererseits die Einwegkupplung die ihr zugeordnete Riemen­ scheibe mit der einen der beiden Wellen nur solange, wie eine Vergrößerung der Winkelgeschwindigkeit an dieser Welle stattfindet, so daß es als Folge dieser Verbindung zu einer Übertragung des Drehmoments von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle kommt. Wenn dagegen die Winkelgeschwindigkeit der betreffenden Welle erniedrigt wird, dann findet dabei eine Ausschaltung der Einwegkupplung statt und wird folglich dann die Übertragung eines Drehmoments beendet, so daß die betreffende Welle eine Leerlaufdrehung erfährt und somit eine momentane Drehzahlerhöhung auftritt, die als Folge des höheren Trägheitsmoments der Abtriebswelle das Entstehen eines Schlupfes für den Riemen vermeidet oder allenfalls klein hält. Für den Riemen wird deshalb eine verlängerte Lebensdauer erhalten und wird dadurch eine Geräuschminderung erzielt. Vergleichbare Verhältnisse und Ergebnisse liegen andererseits auch vor, wenn bei einem Erreichen des vorbe­ stimmten Grenzwertes der Winkelgeschwindigkeit sowie bei deren weiterer Erhöhung über den vorbestimmten Grenzwert hinaus die Drehmomentübertragung dann durch die parallel wirkende, die Drehmomentübertragung der Einwegkupplung überbrückende Zentrifugalkraft-Reibungskupplung übernommen wird, was somit die verlängerte Lebensdauer des Riemens und die mit der Erfindung erzielbare Geräuschminderung noch weiter optimiert. Dabei ist nämlich dann vorauszusetzen, daß bei der maßgeblichen hohen Drehzahl die Ungleichmäßig­ keit der Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle relativ klein ist, so daß sich für diesen Fall keine nachteiligen Auswirkungen für den Riementrieb ergeben. Auch bleibt dann ein größeres Trägheitsmoment der Abtriebswelle ohne jeden nachteiligen Einfluß.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen des er­ findungsgemaßen Riementriebs sind in den weiteren Patent­ ansprüchen 3 bis 6 erfaßt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrie­ ben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht entlang der Wellenmitte der Riemenscheibe an der als Abtriebswelle des Riemen­ triebs dienenden Welle einer Lichtmaschine eines Kraftfahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Schemadarstellung des Riementriebs,

Fig. 4 eine Ansicht zur Darstellung der Testbedingungen,

Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung verschiedener Kenn­ linien für die Drehzahlveränderung der Antriebs­ welle der Lichtmaschine und der zugeordneten Riemen­ scheibe in Abhängigkeit von den Drehzahlen der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine im Belastungs­ zustand der Lichtmaschine,

Fig. 6 ein Diagramm entsprechend der Darstellung der Fig. 5 für eine Bezugnahme auf den als Ausgangspunkt der Erfindung berücksichtigten Stand der Technik und

Fig. 7 ein Diagramm zur Darstellung der ungleichmäßigen Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle einer Brenn­ kraftmaschine.

Fig. 3 veranschaulicht einen Riementrieb A, der zum Antrieb einer Lichtmaschine bei einem Kraftfahrzeug konzipiert ist. Eine Brennkraftmaschine desselben, wie bspw. ein Diesel­ motor 1, besitzt eine Kurbelwelle 2, die mit einer ungleich­ mäßigen Winkelgeschwindigkeit behaftet ist und eine Antriebs­ welle für einen Riementrieb ergibt, von welchem eine Riemen­ scheibe 3 mit einem Durchmesser von bspw. 135 mm auf der Kurbelwelle 2 fest angeordnet ist. Parallel zu der Kurbel­ welle 2 ist eine Pumpenwelle 5 angeordnet, die für den Antrieb einer Wasserpumpe konzipiert und auf welcher eine weitere Riemenscheibe 6 ebenfalls mit einem Durchmesser von bspw. 135 mm fest angeordnet ist, während eine weitere Riemenscheibe 10 mit einem kleineren Durchmesser von bspw. 77 mm auf einer ebenfalls parallel angeordneten Antriebs­ welle 8 einer Lichtmaschine 9 angeordnet ist und alle drei Riemenscheiben von einem gemeinsamen Keilriemen 12 des Riementriebes A umschlungen sind. Die Antriebswelle 8 der Lichtmaschine 9 ist dabei im Antrieb des Riementriebs A mit einem größeren Trägheitsmoment behaftet, welches eine wech­ selseitige Einflußnahme durch eine ungleichmäßige Winkel­ geschwindigkeit der Kurbelwelle 2 des Dieselmotors 1 er­ fährt, sobald der Riementrieb A eine Drehmomentübertragung von der Kurbelwelle 2 auf die beiden parallelen Wellen 5 und 8 ausübt.

Die Riemenscheibe 10 ist ausweislich insbesondere der Fig. 1 an der Welle 8 mittels einer Kupplungsanordnung 14 befestigt, die aus einer mit der Welle 8 drehfest verbunde­ nen Hülse 15 besteht, auf welcher die Riemenscheibe 10 über zwei axial voneinander beabstandete Kugellager 16 drehbar abgestützt ist. In dem axialen Zwischenraum zwischen den beiden Kugellagern 16 ist eine Einwegkupplung 17 des Rollen- oder Sperrklinkentyps angeordnet, welche die mit Umfangs­ rillen 10a zur Anlage mit korrespondierenden Rippen 12a des als ein Mehrfach-Keilriemen ausgebildeten Riemens 12 ver­ sehene Riemenscheibe 10 für eine gemeinsame Drehung mit der Welle 8 nur dann verbindet, wenn sich die Winkelgeschwindig­ keit der Kurbelwelle 2 und damit der Riemenscheibe 10 in der Antriebsrichtung des Riementriebes erhöht. Die Einweg­ kupplung 17 ist dann für eine Drehmomentübertragung von der Kurbelwelle 2 auf die Welle 8 der Lichtmaschine 9 einge­ schaltet, und sie ist andererseits ausgeschaltet, wenn sich die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 2 erniedrigt, und zwar in Bezug auf einen vorbestimmten Grenzwert der Winkel­ geschwindigkeit der Kurbelwelle 2, so daß die Riemenscheibe 10 von der Welle 8 der Lichtmaschine 9 getrennt ist. An der Vorderseite der Einwegkupplung 17 ist weiterhin eine Zentri­ fugalkraft-Reibungskupplung 19 angeordnet, welche für die Übertragung eines Drehmoments von der Riemenscheibe 10 zu der Hülse 15 eine parallele Wirkung zu der Einwegkupplung 17 ergibt, zu welcher sie somit koaxial angeordnet ist. Die Zentrifugalkraft-Reibungskupplung 19 ist zur Überbrückung der Einwegkupplung 17 bei einer Erreichung und weiteren Er­ höhung des vorbestimmten Grenzwertes der Winkelgeschwindig­ keit der Kurbelwelle 2 des Dieselmotors 1 vorgesehen. Sie weist dafür einen Flansch 20 auf, der mit dem vorderen Ende der Hülse 15 fest verbunden ist und von dieser radial nach außen verläuft, um einen Durchmesser größer als die Riemen­ scheibe 10 zu ergeben. Der Flansch 20 ist mit einer Ring­ schulter 21 versehen, welche die Hülse 15 koaxial umgibt und eine Reibfläche 21a an ihrem Innenumfang ausbildet, mit welcher eine korrespondierende Reibfläche 25b an wenigstens einem Fliehgewicht 25 zusammenwirkt. Für die hier beschrie­ bene Ausführungsform sind insgesamt vier Fliehgewichte 25 der Zentrifugalkraft-Reibungskupplung 19 vorgesehen, die alle in Aussparungen 23 eines dickwandigen Teils 22 einer vorderen Verlängerung der Riemenscheibe 10 mit einem in Umfangsrichtung gleichen gegenseitigen Abstand angeordnet sind. Jedes Fliehgewicht 25 ist in der zugeordneten Aus­ sparung 23 an einer Bodenfläche und an zwei parallel zuein­ ander verlaufenden Seitenflächen radial verschieblich ge­ führt für eine Reibverbindung seiner Reibfläche 25b mit der Reibfläche 21a der Ringschulter 21 des Kupplungsflansches 20. Die Aussparungen 23 sind bodenseitig mit zwei gegenüber­ liegenden Hinterschneidungen 24 versehen, in welche Blatt­ federn 26 eingesetzt sind, die mit ihren Enden 24a und 25a so zwischen dem dickwandigen Teil 22 der Riemenscheibe 10 und dem jeweiligen Fliehgewicht 25 verspannt sind, daß alle vier Fliehgewichte durch diese Blattfedern radial nach innen vorgespannt werden, solange die Drehzahl der Kurbel­ welle 2 kleiner ist als eine vorbestimmte Drehzahl von bspw. 1800 U/min. Diese Drehzahl ergibt einen vorbestimmten Grenzwert, bis zu dessen Erreichen während der Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 2 des Dieselmotors 1 die Zentrifugalkraft-Reibungskupplung 19 somit ausgeschaltet bleibt, weil bis dahin dann keine Reibverbindung zwischen den Reibflächen 25b der Fliehgewichte 25 und der Reibfläche 21a besteht, die durch die Ringschulter 21 dargeboten wird. Sobald dieser vorbestimmte Grenzwert erreicht ist und über­ schritten wird, wird dann durch die auf die Fliehgewichte 25 einwirkenden Zentrifugalkräfte eine radiale Verschiebung der Fliehgewichte in den Aussparungen 23 entgegen der Rückstellkraft der Blattfedern 26 erhalten. Die Reibflächen 25b an den Fliehgewichten werden so in eine Reibverbindung mit der Reibfläche 21a der Ringschulter 21 gebracht, so daß die Riemenscheibe 10 jetzt durch die Zentrifugal-Reibungs­ kupplung 19 mit der Welle 8 für eine gemeinsame Drehung verbunden und dabei die Einwegkupplung 17 überbrückt wird.

Für die Arbeitsweise des vorbeschriebenen Riementriebes ist damit von folgenden Gegebenheiten auszugehen. Wenn der Dieselmotor 1 (Fig. 3) gestartet wird, wird das treibende Drehmoment der Kurbelwelle 2 unter Vermittlung des Keilrie­ mens 12 auf die Wellen 5 und 8 der Wasserpumpe und der Lichtmaschine übertragen, wobei es bei der Lichtmaschine 9 zu einer Übertragung des Drehmoments durch eine dann bewirk­ te Einschaltung der Einwegkupplung 17 solange kommt, wie die Drehzahl des Dieselmotors 1 niedriger ist als ein vorbestimmter Grenzwert von bspw. 1800 U/min entsprechend einem vorbestimmten Grenzwert der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle, bis zu dessen Erreichen die Schaltfrequenz der Einwegkupplung 17 noch eine Unabhängigkeit von dem der An­ triebswelle 8 der Lichtmaschine 9 innewohnenden Trägheits­ moment garantiert. Weil bis zum Erreichen dieser Drehzahl von etwa 1800 U/min die an den Fliehgewichten 25 der Zentri­ fugalkraft-Reibungskupplung 19 wirkenden Zentrifugalkräfte nicht ausreichen, die Rückstellkraft der Blattfedern 26 zu überwinden, bleiben bis dahin ihre Reibflächen 25b ohne Berührung mit der Reibfläche 21a der Ringschulter 21 des Kupplungsteils 20, so daß also bei eingeschalteter Einweg­ kupplung 17 die Zentrifugalkraft-Reibungskupplung 19 somit bis zum Erreichen des vorbestimmten Grenzwertes der Winkel­ geschwindigkeit der Kurbelwelle 2 des Dieselmotors 1 ausge­ schaltet bleibt. Durch die Einschaltung der Einwegkupplung 17 nur bei einer Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 2 des Dieselmotors 1 bis zum Erreichen eines vorbestimmten Grenzwertes wird umgekehrt die Vermeidung einer Schlupfbewegung des Riemens 12 bei jeder Verringerung der Winkelgeschwindigkeit innerhalb des mit diesem Grenzwert vorbestimmten Bereichs vermieden, weil dann das Trägheits­ moment, mit welchem die Welle 8 der Lichtmaschine 9 behaftet ist, nicht zur Wirkung kommt. Jede als Folge des größeren Trägheitsmoments momentan höhere Drehzahl der Welle 8 wird namlich durch die Riemenscheibe 10 mit ihrem gegenüber der Welle 8 niedrigeren Trägheitsmoment aufgefangen, so daß als Folge davon jede Schlupfbewegung des Riemens 12 in Bezug auf die Riemenscheibe 10 vermieden wird.

Durch die Vermeidung einer Schlupfbewegung innerhalb des mit dem Grenzwert einer Drehzahl von bspw. 1800 U/min der Kurbelwelle 2 des Dieselmotors 1 vorbestimmten Bereichs wird somit eine Verlängerung der Lebensdauer des Riemens 12 erhalten und werden daneben sonst störende Geräusche mini­ miert.

Sobald sich die Drehzahl der Kurbelwelle 2 des Dieselmotors 1 über die vorbestimmte Drehzahl von bspw. 1800 U/min hinaus erhöht, bewirken dann die auf die Fliehgewichte 25 einwir­ kenden Zentrifugalkräfte ein radiales Verschieben der Fliehgewichte entgegen der Rückstellkraft der Blattfedern 26. Die Fliehgewichte 25 kommen daher an ihrer Reibfläche 25b in eine Reibverbindung mit der Reibfläche 21a der Ringschul­ ter 21 des Kupplungsteils 20, so daß die Zentrifugalkraft-Rei­ bungskupplung 19 eine Einschaltung erfährt, welche die Riemenscheibe 10 direkt mit der Welle 8 verbinden läßt. Weil bei großen Drehzahlen der Kurbelwelle 2 ungleichmäßige Win­ kelgeschwindigkeiten nur wenig in Erscheinung treten, er­ geben sich dabei keine nachteiligen Einflüsse auf die Lebensdauer des Riemens 12, so daß mit dieser Überbrückung der Einwegkupplung 17 durch die Zentrifugalkraft-Reibungs­ kupplung 19 bei solchen höheren Drehzahlen eine entsprechen­ de Optimierung für die Lebensdauer des Riemens und gleich­ zeitig auch für die Geräuschminderung erhalten wird.

Mit der die Drehmomentübertragung der Einwegkupplung 17 über­ brückenden parallelen Wirkung der Zentrifugalkraft-Reibungs­ kupplung 19 wird daneben noch die Möglichkeit erhalten, daß wegen des Unterbleibens einer Stromerzeugung bei kleiner Dreh­ zahl durch eine für die Lichtmaschine vorgesehene Kontrol­ lampe auch ein Ausfall der Einwegkupplung mit einem dafür vorgesehenen Aufleuchten einer solchen Kontrollampe optisch zur Anzeige gebracht werden kann, während umgekehrt mit dem Erlöschen der Kontrollampe dann angezeigt wird, daß jetzt die Zentrifugalkraft-Reibungskupplung eingeschaltet ist und folglich die Lichtmaschine für eine Stromerzeugung arbeitet.

Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform sind die Einweg­ kupplung 17 und die Zentrifugalkraft-Reibungskupplung 19 an der eine Abtriebswelle des Riementriebs bildenden Welle 8 der Lichtmaschine 9 angeordnet. Die beiden Kupplungen kön­ nen jedoch alternativ auch an der Antriebswelle des Riemen­ triebs angeordnet sein, also an der Kurbelwelle 2 des Dieselmotors 1, und für noch eine weitere Alternative kann vorgesehen sein, daß die beiden Kupplungen sowohl an der Antriebswelle wie auch an der Abtriebswelle des Riementriebs angeordnet sind. Die beiden Kupplungen können weiterhin auch für den Antrieb anderer Hilfsaggregate durch den gleichen oder einen anderen Riementrieb vorgesehen sein, wobei dann mit entsprechenden vorbestimmten Grenzwerten die parallele Wirkung der beiden Kupplungen bei der Drehmomentübertragung berücksichtigt werden kann.

Für den Fall eines konkreten Ausführungsbeispieles ist in Fig. 4 eine Riemenscheibe 3 mit einem Durchmesser von 125 mm an einer Kurbelwelle 2 eines vierzylindrigen Dieselmotors l befestigt. Eine Riemenscheibe 10 mit einem Durchmesser von 60.8 mm ist an der Welle 8 befestigt, die zum Antrieb einer Lichtmaschine vorgesehen ist. Ein Keilriemen 12 umschlingt die Riemenscheiben 3 und 10 mit der Maßgabe, daß durch diesen Riementrieb die mit der Welle 8 angetriebene Licht­ maschine für die Erzeugung eines elektrischen Stroms von 28 Ampere maximal belastet wird.

Das Diagramm der Fig. 5 zeigt die Kennlinien der Drehzahl­ veränderung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Kurbel­ welle 2, die für die Antriebswelle 8 der Lichtmaschine und die an dieser Welle angeordnete Riemenscheibe 10 bei einer Veränderung der Drehzahl der Kurbelwelle 2 zwischen 700 und 2000 U/min ermittelt wurden. Die Belastung der Lichtmaschine war dabei auf eine Stromerzeugung von 19 Ampere eingestellt. Die Fig. 6 zeigt zum Vergleich ein Diagramm mit einer Dar­ stellung derselben Kennlinien, wobei aber für deren Aufnahme die Riemenscheibe 10 auf der Antriebswelle 8 der Lichtma­ schine über eine Einwegkupplung angeordnet wurde. In Fig. 7 ist schließlich ein Diagramm der Darstellung der Kennlinien für die Antriebswelle 8 der Lichtmaschine und deren Riemen­ scheibe 10 gezeigt, die für die veränderlichen Winkelge­ schwindigkeiten über der Zeit im Leerlauf des Dieselmotors bei einer Drehzahl von 800 U/min aufgenommen wurden.

Bei einem Vergleich der Fig. 5 und 6 zeigt sich, daß bei der herkömmlichen Anordnung nur einer Einwegkupplung 17 zwischen der Riemenscheibe 10 und der Antriebswelle 8 der Lichtmaschine gemäß dem Diagramm der Fig. 6 eine Drehzahl­ veränderung an der Riemenscheibe 10 nicht auf die Antriebs­ welle 8 übertragen wird, solange die Drehzahl des Diesel­ motors zwischen 700 und 2000 U/min beträgt. Es wird somit für die Antriebswelle 8 der Lichtmaschine eine im wesent­ lichen stabile Winkelgeschwindigkeit unabhängig davon er­ halten, daß die auf ihr angeordnete Riemenscheibe 10 einen kleineren Durchmesser aufweist als die auf der Kurbelwelle 2 angeordnete Riemenscheibe 3, was gleichbedeutend damit ist, daß die Antriebswelle 8 der Lichtmaschine auch mit einer entsprechend höheren Drehzahl als die Kurbelwelle 2 gedreht werden kann, ohne daß dafür Änderungen der Winkelgeschwin­ digkeit hinzunehmen wären. Ausweislich des Diagramms der Fig. 5 ist damit für den erfindungsgemäßen Riementrieb mit der zu einer Einwegkupplung zusätzlichen Eingliederung einer Zentrifugalkraft-Reibungskupplung offensichtlich von denselben Gegebenheiten bis zum Erreichen einer Drehzahl von 1700 U/min auszugehen. Jedoch wird andererseits bei einer Erhöhung der Drehzahl über diesen für den Schaltpunkt der Einwegkupplung vorbestimmten Grenzwert hinaus erreicht, daß als Folge einer dann stattfindenden Überbrückung der Einwegkupplung durch die zu ihr parallel wirkende Zentri­ fugalkraft-Reibungskupplung 19 eine Drehzahländerung an der Antriebswelle 8 der Lichtmaschine eine Angleichung an die Drehzahländerung der Riemenscheibe 10 erfährt. Durch die Eingliederung der Zentrifugalkraft-Reibungskupplung wird daher bei dieser über das Diagramm der Fig. 5 ausgewiesenen Betriebsweise der beiden Kupplungen die Lebensdauer der Einwegkupplung gemäß der Zielsetzung der Erfindung verlän­ gert.

Claims (6)

1. Verfahren zur Übertragung eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle, die beide über einen Riementrieb miteinander verbunden sind und von welchen die Antriebswelle mit einer ungleichmäßigen Winkelgeschwindigkeit und die Abtriebswelle mit einem Trägheitsmoment behaftet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragung bei niedriger Winkelgeschwin­ digkeit und bei einer Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit bis zum Erreichen eines vorbestimmten Grenzwertes der Winkelgeschwindigkeit an einer der beiden Wellen durch die Einschaltung einer wenigstens an der einen Welle angeordneten Einwegkupplung erhalten wird und daß beim Erreichen des vorbestimmten Grenzwertes der Winkelge­ schwindigkeit sowie bei deren weiterer Erhöhung über den vorbestimmten Grenzwert hinaus die Drehmomentübertragung durch eine parallel wirkende, die Drehmomentübertragung der Einwegkupplung überbrückende Zentrifugalkraft-Rei­ bungskupplung übernommen wird.

2. Riementrieb zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 für eine Drehmomentübertragung zwischen wenigstens zwei Wellen (2, 8), von denen die eine Welle (2) als Antriebs­ welle des Riementriebes mit einer ungleichmäßigen Winkel­ geschwindigkeit und die zweite Welle (8) als dessen Abtriebswelle mit einem Trägheitsmoment behaftet sind, wobei wenigstens die eine Welle (8) über eine parallel wirkende Anordnung einer Einwegkupplung (17) und einer Zentrifugalkraft-Reibungskupplung (19) mit der zugeordne­ ten Riemenscheibe (10) in der Weise verbunden ist, daß die Drehmomentübertragung allein durch die Einwegkupp­ lung (17) bei niedriger und/oder beschleunigter Winkel­ geschwindigkeit bis hin zu einem vorbestimmten Grenzwert vorgenommen wird und bei einer gleichen oder höheren Winkelgeschwindigkeit als dieser Grenzwert die Drehmoment­ übertragung allein durch die Zentrifugalkraft-Reibungs­ kupplung (19) erhalten wird.

3. Riementrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der einen Welle (8) ein gemeinsam umlaufender Kupp­ lungsteil (21) der Zentrifugalkraft-Reibungskupplung (19) verbunden ist, der eine Reibfläche (21a) aufweist, mit welcher für die Bereitstellung einer Reibverbindung eine korrespondierende Reibfläche (25b) an wenigstens einem Fliehgewicht (25) zusammenwirkt, das an der auf dieser einen Welle (8) drehbar gelagerten und mit dieser Welle (8) über die Einwegkupplung (17) verbundenen Riemen­ scheibe (10) entgegen der auf den vorbestimmten Grenz­ wert der Winkelgeschwindigkeit eingestellten Kraft einer Rückstellfeder (26) radial beweglich abgestützt ist.

4. Riementrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einwegkupplung (17) und die Zentrifugal­ kraft-Reibungskupplung (19) auf der mit dem Trägheits­ moment behafteten Abtriebswelle (8) angeordnet sind.

5. Riementrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (2) mit der Kurbel­ welle einer Brennkraftmaschine (1) eines Kraftfahrzeuges und die Abtriebswelle (8) mit der Welle eines Hilfsaggre­ gates (9) dieses Kraftfahrzeuges gebildet sind.

6. Riementrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsaggregat (9) die Lichtmaschine eines Kraftfahr­ zeuges ist.