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Kupplungsvorrichtung, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge Gegenstand der
Erfindung ist eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere für die Kraftübertragungsanlage
in Kraftfahrzeugen. Die Erfindung geht von Kupplungsvorrichtungen aus, welche nach
Art einer Innenbackenbremse ausgeführt und innerhalb eines Gehäuses untergebracht
sind; sie stellt eine Weiterbildung der im Patent 9I3 967 beschriebenen Kupplungsvorrichtung
dar, bei welcher die Kupplungsbacken in gelenkiger Verbindung mit Lenkern stehen,
welche nach dem durch Fliehkraftwirkung erfolgten Anlegen der Kupplungsbacken und
Mitnehmen der Kupplungstrommel sich mit dieser verkeilen und bei sinkender Drehzahl
sich selbsttätig entkeilen. Die Erfindung besteht darin, daß die Enden der Kupplungsbacken
an vorzugsweise ungleich langen Lenkern pendelnd aufgehängt sind und die Lenker
untereinander sowie gegenüber anderen Kupplungsteilen in bestimmten, im folgenden
näher erläuterten geometrischen Beziehungen stehen.
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weitere Einzelheiten der Erfindung und ihre funktionellen Vorteile
ergeben sich aus der Beschreibung des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.
Darin zeigt Fig. I einen Schnitt in Richtung A-A durch Fig. 3, Fig. 2 einen Schnitt
in Richtung 2-B durch Fig. q.,
Fig. 3 eine schematische Darstellung
der Kupplung in Leerlaufstellung, Fig. 4 eine gleiche Darstellung der Kupplung im
eingerückten Zustand, Fig. 5 die Kupplung im eingerückten Zustand bei abgenutzten
Kupplungsbacken.
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Wie Fig. 3 erkennen läßt, sind die Lenker 2I, 8o so angeordnet, daß
die Mittelpunkte der Drehachsen 2o, 2oa, I5, 79 je eines auf der gleichen Seite
der Kupplung liegenden Lenkerpaares 2I, 8o in Leerlaufstellung auf einer Geraden
C-D bzw. E-F liegen und ferner die Mittelpunkte der äußeren Drehachsen 2o, 79 die
Eckpunkte eines Rechtecks bilden.
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Das mit dem treibenden Teil, vorzugsweise der Schwungscheibe des Motors,
verbundene Kupplungsgehäuse I nimmt bei einer durch den Motor bewirkten, in Richtung
des Pfeiles »P« erfolgenden Drehung die Kupplungsbacken I7 über die Drehachsen I5
und die darum verschwenkbaren Lenker 8o mit. Sobald die auf die Kupplungsbacken
I7 und den zweiarmigen Hebel I8 wirkende Fliehkraft größer wird als der Druck der
Federn I9 gegen den zweiarmigen Hebel I8, werden die Backen I7 gegen den Innenumfang
der Trommel II gepreßt, welche in Leerlaufstellung noch stillsteht und über die
Hohlwelle 9 mit der Getriebewelle verbunden ist.
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Bei dieser Bewegung der Kupplungsbacken I7 drehen sich die Lenker
I8 um die. unverrückbar mit den Führungssegmenten I3 und damit auch mit dem Kupplungsgehäuse
I verbundenen Drehachsen I5 ebenfalls nach außen, wobei gleichzeitig der weiarmige
Hebel I8 die Lenker 2I mitnimmt und um die Hohlwelle 9 dreht. Dabei gehen die Kupplungsbacken
I7 aus der kreisförmigen Ruhestellung (Leerlauf, Fig.3) in den Beginn der Arbeitsstellung
über, wobei sie durch die Lenker 8o mit ihren Außenflächen zunächst weich gegen
den inneren Umfang der Kupplungstrommel II gedrückt werden. Die Kupplung ist in
Eingriffstellung (Fig. 4).
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Mit zunehmender Umdrehungsgeschwindigkeit legen sich die gesamten
Kupplungsflächen der Kupplungsbacken I7 immer fester an den inneren Umfang der Kupplungstrommel
II und werden hiermit schlupffrei verkeilt, so daß sie die Kraft vom Motor auf das
Getriebe übertragen und dieses antreiben.
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Bei diesem Vorgang wird die Bewegung des zweiarmigen Hebels I8 durch
die Lenker 2I und die Bewegung der Backen I7 durch die Lenker 8o ausgeglichen Nach
Erreichung der Arbeitsstellung haben die Mittelpunkte der Drehachsen I5 ihre Lage
nicht verändert, während sich die Drehachsen 20a mit Bezug auf die Verbindungsgerade
C-D bzw. E-F, auf der sämtliche Mittelpunkte 20, 20a, I5, 79 zweier benachbarter
Lenker 2I, 8o bei Leerlaufstellung liegen, jetzt seitwärts nach innen verlagert
und die Mittelpunkte der Drehachsen 2o, 79 nach außen gewandert sind, so daß die
Lenker 2I unter sich und die Lenker 8o untereinander parallel erlaufen. Die Form
der Kupplungsbacken nebst Belag I6 entspricht vorteilhaft der Innenfläche der Kupplungstrommel.
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Der Mittelpunkt III, von dem der Radius der Trommelinnenfläche und
die Mittelpunkte II, IIa, von denen die Radien der Backenaußenflächen ausgehen,
decken sich in Leerlaufstellung nicht, wie es Fig. 3 erkennen läßt. Sie verschieben
sich aber bei nicht abgenutztem Kupplungsbelag beim Übergang von der Leerlaufstellung
in die Arbeitsstellung so, daß sämtliche drei Mittelpunkte miteinander zur Deckung
kommen, d. h. die Mittelpunkte II, IIa in den Mittelpunkt III übergehen (Fig. 4).
Bei abgenutztem Kupplungsbelag verschieben sich die Mittelpunkte II, IIa in allen
Stellungen gegenüber dem Mittelpunkt III etwas nach außen.
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Weiterhin liegen, wie es Fig. 3 und 4 erkennen lassen, die beiden
jeweils benachbarten Enden der Kupplungsbacken I7 symmetrisch zu beiden Seiten der
verlängerten Verbindungsgeraden G-H, die durch die Mittelpunkte der inneren Drehachsen
2oa der beiden Lenker 2I geht, die beim Arbeiten der Kupplung sowohl verschwenkt
werden als sich auch etwas infolge der Bewegung des zweiarmigen Hebels I8 verschieben.
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Es hat sich herausgestellt, daß eine: besonders günstige Wirkung zu
verzeichnen ist, wenn gemäß der Erfindung die Mittelpunkte der jeweils auf der gleichen
Seite der Drehachse der Kupplung liegenden Lenkerachsen in der Leerlaufstellung
der Kupplung im wesentlichen auf einer Geraden liegen. Dadurch wird mit Sicherheit
erreicht, daß beim Einrücken der Kupplung die Kupplungsbacken auf ihrer ganzen Fläche
mit der Innenfläche der Kupplungstrommel in Eingriff gelangen, selbst wenn der Belag
der Kupplungsbacken sich im Laufe der Zeit abnutzt. Bei einer bevorzugten Ausführung
ist vorteilhaft die Anordnung derart, daß die Mittelpunkte der innenliegenden Drehachsen
je zweier benachbarter Lenker zusammen mit den Mittelpunkten ihrer äußeren Drehachsen
in der Leerlaufstellung der Kupplung im wesentlichen auf einer Geraden liegen.
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Besonders günstig wird die Ausführung, wenn dabei die äußeren Drehachsen
der Lenker die Eckpunkte eines Vierecks bilden. Ist dabei die Anordnung noch derart,
daß die beiden jeweils benachbarten Enden der Kupplungsbacken symmetrisch zu beiden
Seiten der verlängerten Verbindungsgeraden liegen, die durch die Mittelpunkte der
inneren Drehachsen der beiden; verschiebbaren und verschwenkbaren Lenker geht, dann
ist wohl die bisher in baulicher und wirkungsmäßiger Hinsicht beste Ausbildung gewährleistet.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kupplung wird erreicht,
daß, wie schon in der Einleitung dargelegt, sich die Reibflächen der Kupplungsbacken
bei eingerückter Kupplung gleichmäßig mit ihrem ganzen Umfang gegen die Innenfläche
der Trommel legen, wodurch einerseits die Kupplungswirkung vergrößert und andererseits
die infolge der Reibung zwischen dem Kupplungsbelag 16 und der Trommelinnenwand
entstehende Wärme
gleichmäßig verteilt wird. Die Kupplung arbeitet
sehr elastisch und gleichmäßig. Die Abnutzung der Kupplungsflächen ist wesentlich
geringer und auch gleichmäßiger. Selbst bei einer Abnutzung der Kupplungsflächen
wird praktisch infolge der Art und Anordnung sowie Verschwenkbarkeit der Lenker
und der Kupplungsbacken jeder Schlupf mit Sicherheit vermieden. Nach vollständiger
Abnutzung des Kupplungsbelages hört die Konstanz des Kupplungseingriffes und die
Vermeidung jedes Schlupfes auf. Trotzdem ist aber die Vorrichtung noch so weit brauchbar,
daß bei vorsichtigem Fahren die nächste Reparaturstelle erreicht werden kann, um
dort den Kupplungsbelag erneuern zu lassen.
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Wie Fig. I und 2 erkennen lassen, liegt der Steg I4' der Kupplungsbacken
I7 in der Leerlaufstellung (Fig. I) auf dem Grund des Schlitzes 14 der Führungssegmente
I3 und ist in der Arbeitsstellung (Fig. 2) hiervon frei.
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Die Befestigung der Segmente I3 am Deckel 76 des Gehäuses I kann auf
an sich bekannte Art, z. B. durch von außen einzubringende Gewinde od. dgl., vorgenommen
werden.
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Zur Erleichterung der Fertigung und eines Auswechselns der Kupplungstrommel
II mit ihrem Mittelteil 77 werden diese vorteilhaft aus zwei Stücken gefertigt,
die gegebenenfalls durch Vernieten od. dgl. fest miteinander verbunden werden können.
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Gegenüber dem Hauptpatent ist bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung
die Grundplatte 3 in Fortfall gekommen. Zur Erreichung einer guten Belüftung und
gleichzeitiger Materialeinsparung sind nach vorliegender Erfindung mehrere Bohrungen
II2 durch die Segmente I3 und die Gehäusewandung 76 vorgesehen.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Kupplung mit zwei
Kupplungsbacken und einem zweiarmigen Hebel I8 dargestellt. Statt zweier Kupplungsbacken
nebst Zubehörteilen können auch drei, vier oder mehr Backen nebst einer entsprechenden,
Anzahl von Betätigungsteilen, wie Hebel I8, Lenkerpaare 2I, 8o, Segmente I3 usw.,
vorgesehen werden, wodurch die Reib- und damit Kupplungswirkung unter Umständen
noch gleichmäßiger wird und die Abnutzung des Belages sich demzufolge weiterhin
verringert. Eine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft für Kupplungen mit größerem
Durchmesser, wie sie beispielsweise für Lastwagen Verwendung finden.
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Die Erfindung ist also nicht auf die dargestellte und beschriebene
Ausführung, die nur als Beispiel zur Erklärung des Erfindungsgedankens dient, beschränkt.
Bauliche Abänderungen und Änderungen in der gegenseitigen räumlichen Zuordnung der
Einzelteile sind ohne weiteres im Rahmen des Erfindungsgedankens möglich. So ist
es z. B. denkbar, außer den im Ausführungsbeispiel vorgesehenen Lenkern noch einen
Lenker auf jeder Seite der Drehachse 9 der Kupplung vorzusehen, der zwischen den
beiden Drehachsen 2o a am zweiarmigen Hebel I8 angreift und mit der zugehörigen
Kupplungsbacke I7 verbunden ist, wobei dieser Lenker dann vorteilhaft mit einem
Zwischengelenk versehen ist. Statt eines können auch noch mehrere solcher Lenker
angeordnet werden. Bei einer solchen Ausbildung liegen dannvorteilhaft die Mittelpunkte
der Drehachsen 2o, 79 und die Mittelpunkte der Drehachsen der zusätzlichen Lenker
ebenfalls auf einer geraden Verbindungslinie.