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Elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung mit Selbst-Servowirkung,
insbesondere für Kraftfahrzeuge Gegenstand der Erfindung ist eine elektromagnetisch
betätigte Reihungskupplung mit Selbst-Servowirkung.
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Nach der Erfindung wird eine Leistungssteigerung der Kupplung dadurch
erreicht, daß beim Einschalten der Kupplung ein Vorkupplungskörper mittels einer
Reibkraft der Vorkupplung mit einem Radius bewirkt, daß die auf kleineren Radius
angeordneten und radial geführten, in kegelförmigen Ausnehmungen liegenden Kugeln
in den Ausnehmungen aufrollen und das Anpressen eines Servokörpers an Reibflächen
der Kupplung unter Keilwirkung bewirken, daß der frei bewegliche Servokörper mit
seinen kegelförmigen Ausnehmungen infolge einer Reibkraft unter Servowirkung sich
selbst gegenüber einem Körper mit kegelförmigen .Ausnehmungen verdreht, wodurch
eine Spreizwirkung zwischen dem Betätigungskörper zur Wirkung kommt, wobei eine
selbsttätige Erhöhung des Anpreßdruckes für die Reibflächen der Kupplung erzeugt
wird.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands
dargestellt. Fig. i zeigt eine Trockeneinscheibekupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
im Schnitt.
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Fig. 2 stellt ein Detail für Ausführungsbeispiele nach Fig. i, 3 und
5 dar.
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Fig.3 zeigt eine Trockendoppelkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
im Schnitt.
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Fig. ,4 zeigt die Ansicht eines als Vorkupplungskörper ausgebildeten
Kugelkäfigs mit einem frei drehbaren Servokörper für Ausführungsbeispiele nach Fig.
i und 3.
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Fig. 5 zeigt eine Doppelkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
im Schnitt.
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Fig. 6 zeigt die Ansicht eines als Vorkupplungskörper
ausgebildeten
Servokörpers für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5.
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Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 5.
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Fig. 7 a zeigt eine Schaltmuffe im Schnitt. Fig.8 ist ein Schnitt
nach der Linie B-B der Fig. 5 und zeigt die Anordnung der Stromzufiihrungsbürsten
für die Schleifringe der Doppelkupplung.
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Fig. 7, 7 a und 8 sind- Einzelheiten für Ausführungsbeispiele nach
Fig. 3 und 5.
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Fig. 9 zeigt eine Doppelkupplung im Ölbad, z. B. für den Werkzeugmaschinenbau,
die obere Hälfte der Doppelkupplung im Schnitt, die untere Hälfte der Doppelkupplung
in Ansicht.
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Fig. io zeigt eine Flanschtrockenkupplung, z. B. zur Verbindung einer
Welle mit Schwungrad, im Schnitt, und Fig. i i stellt ein Detail für das Ausführungsbeispiel
nach Fig. io dar.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. i) ist auf der Kurbelwelle
i der antreibende Kupplungsteil befestigt, welcher aus den folgenden Elementen besteht:
dem Schwungradkörper 2 aus weichem Eisen mit der Magnetspule 4, der somit zum Magnetkörper
ausgebildet ist, der am Außenrand eingeschnittenen oder verzahnten Reibscheibe 5,
die in das innen mit Nuten versehene oder verzahnte Schwungrad 2 eingeschoben ist.
Diese Scheibe wird vom Schwungrad in dessen Drehbewegung mitgenommen, kann sich
aber in Längsrichtung der Achse verschieben. An das Schwungrad 2 ist das Gehäuse
6 angeflanscht. Das Gehäuse 6 weist in z. B. sechs Bohrungen i9 lose bewegliche
Sperrkugeln 2o auf, eine Schaltmuffe 18, ferner den Schleifring, der unter Zwischenlage
von Isolierkörpern drehfest angeordnet ist. Im Ringraum des Körpers 2 ist die Magnetspule
4 eingebettet, deren beide Anschlüsse einerseits mit Masse, andererseits mit dem
Schleifring verbunden sind.
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Der zu treibende Kupplungsteil besteht aus der Kupplungswelle 8 und
dem Übertragungskörper 7, welcher mittels Nabe mit der Kupplungswelle 8 drehfest
verbunden ist. Der Übertragungskörper 7 weist eine drehfest und axial unverrückbar
angeordnete Scheibe io mit kegelförmigen Ausnehmungen iö sowie einen frei drehbaren
und in axialer Richtung frei beweglichen Servokörper i i mit kegelförmigen Ausnehmungen
i i' auf, den z. 13. aus Bronze gegossenen Kugelkäfig 13, in welchem gehärtete Stahlbüchsche.n,
15 eingesetzt sind, die die Kugeln 14 in den kegelförmigen Ausnehmung-en zum Aufrollen
führen. Der Kugelkäfig 13 ist als Vorkupplungskörper ausgebildet und weist für diesen
Zweck eine z. B. aufgenietete Ringscheibe 12 aus weichem Eisen auf. Der Vorkupplungskörper
ist zwischen, den Körpern io und i i frei drehbar angeordnet. Die Körper io, ii
und 13 sind miteinander verbunden durch die Kugeln 14 im Käfig 13 und die zwischen
den kegelförmigen Ausnehmungen iö und i i' liegen. Im Körper 7 angeordnete Druckfedern
16, z. B. sechs, üben einen Druck auf den Servokörper i i aus, dieser bewirkt, daß
die Kugeln 14 in den kegelförmigen Ausnehmungen so lange festgehalten «erden, bis
die Kupplung eingeschaltet wird. Da nach der Einschaltung der Kupplung eine Verdrehung
zwischen dem Servokörper i i gegenüber den Körpern 7 und io geschieht, sind den
Druckfedern 16 Kugeln 17 zugeordnet; der Übertragungskörper 7 und der Servokörper
i i bilden je eine Reibfläche für die äußere Reibscheibe 5. Die Nabe des Übertragungskörpers
7 weist für die Sperrkugeln 20 einen Kranz von öffn.ungen 21 auf, in die die Sperrkugeln
20 hineinbewegt werden können.
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Die Wirkungsweise der beschriel)encn Kupplung ist folgende: Wird der
Ringspule 4 mittels einer Stromzuführungsbürste, die im Kupplungsgehäuse gelagert
ist, Strom zugeführt, bilden sich im Ringmagnet 2 Kraftlinien. Diese treten zur
Ankerscheibe 12 über und ziehen diese gegen die Magnetkörperstirnfläche. Die entsprechende
Anpreßkraft ergibt eine übertragende Reibkraft (Drehmoment) auf den Vorkupplungskörper,
wodurch sich dies" -r gegenüber dem Körper io verdreht und somit das Aufrollen der
Kugeln 14 in den kegelförmigen Ausnehmungen io' bewirkt; dabei wird der Servokörper
ii gezwungen, eine sich vom Körper io in Axialrichtung entfernende Bewegung zu machen,
wodurch,die Reibflächen der Hauptkupplung mit Keilwirkung aufeinandergepreßt werden.
1)cr Servokörper ii wird mittels einer Reibkraft unter Servowirkung von der antreibenden
oder verzögernden Reibscheibe 5 in deren Drehrichtung gedreht oder in der rotierenden
Bewegung verzögert und verdreht sich somit selbst gegenüber dem Körper io, wodurch
eine Spreizwirkung zwischen den Betätigungskörpern io und i i entsteht, wobei eine
zusätzliche Anpreßkraft für die Reibflächen der Hauptkupplung erzeugt -,vird. Die
Kupplung weist somit Selbst-Servowirkung auf, indem sie die Anpreßkraft für die
Reibflächen in leiden Kraftrichtungen selbst erhöht, xenn der Motor treibt, also
die Kraft vom Motor auf das Getriebe geleitet wird, oder wenn die Kraft vom Getriebe
z,ull Motor geleitet wird, wobei der Motor als Brems; dient.
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Die Servowirkung der Kupplung kann durch Wahl des Kegelwinkels a verändert
werden.
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Für Reibungskupplungen muß der Wert dcs Tangens des Kegelwinkels a
größer sein, als der Reibungskoeffizient zwischen den Reibflächen der Hauptkupplung
ist.
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Bei Ausschaltung des Erregerstromes wird der Vorkupplungskörper vom
Magnetkörper °ntkuppelt; der von den Federn 16 ausgefibte Druck auf den Servokörper
i i bewirkt, daß die Kugeln i4 in .den kegelförmigen Ausnehmungen io', i i' zurückrollen,
der Servokörper i i und der Vorkupplungskörper 13 in ihre Ausgangsstellung zurückgehen.
wodurch die Reibflächen gelöst werden.
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Das automatische Nachstellen der Kupplung bei Abnutzung der Reibflächen
erfolgt infolge der so bemessenen Tiefe der kegelförmigen Ausnehmung@n, daß bei
Abnutzung der Reibflächen die Kugeln 14 immer genügend in den Ausnehmungen aufrollen
können,
wobei der ausgeübte Anpreßdruck auf die Reibflächen der Kupplung immer der gleiche
bleibt.
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Die Kraft, mit der der Vorkupplungskörper den Servokörper betätigt
bzw. an Reibflächen anpreßt, ist abhängig von der Anpreßkraft des Magnetkörpers
und somit ihre Wirkung allein abhängig von der Spannung; die entsprechende Stromzufuhr
gewährleistet ein sanftes allmähliches Einrücken der Kupplung.
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Diese Konstruktion der Kupplung -bedingt nur kleine Magnetspulen und
benötigt kleinsten Stromverbrauch bei Übertragung großer Drehmomente.
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Mittels der Kupplungsvorrichtung, bestehend aus der Schaltmuffe 18,
den Sperrkugeln 20 in den Bohrungen i9 des Gehäuses 6 und dem Kranz der Offnungen
21 in der Nabe des Körpers 7, kann eine direkte Verbindung zwischen den Wellen 8
und i erreicht werden.
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Diese Kupplungsvorrichtung -ermöglicht, den Wagen am Berg bei ausgeschalteter
elektrischer Kupplung zu sichern, indem der dem Gefälle entgegengesetzte kleinste
Gang eingerückt wird (erster (Gang Vorwärts- oder der Rückwärtsgang) und mittels
Betätigung der Schaltmuffe 18, die die Sp.°rrkugeln 20 in die Öffnungen 21 hineinbewegt.
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Weiter ist ermöglicht, mittels dieser Kupplungsvorrichtung (las .Anschleppen
des Motors unt°r Vermittlung des Getriebes bei fehlendem elektrischem Anlasserstrom
durch die Eigentriebwirkung des Fahrzeugs durchzuführen oder das Fahrzeug ohne Benutzung
der #Aektromagnetisch betätigten Kupplung, z. B. in direktem Gang. anzutreiben.
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Die elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung könnte auch mit Schwingungsdämpfer
ausgerüstet sein; da ein jähes Einkuppeln aber nicht erfolgt, sondern ein weiches
Einrücken der Kupphing. kann ein Schwingungsdämpfer meistens weggelassen werden.
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Fig.3 zeigt eine elektromagnetisch betätigte keihungsdoppelkupplung
mit Servowirkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge; die beiden Kupplungen sind in
der Konstruktion und Wirkungsweise gleich, wie die beschriebene Kupplung nach Fig.
i. Mit dem treibenden Teil. (1.1i. mit dem Schwungrad 2. ist ein Kupplungsglied
3 vereinigt und als \lagnetkörl>er ausgebildet, (ler für jede Kupplung eine ringförmige
Haftfläche, eine Magnetspule .I und eine Reibscheibe 5 aufweist. Mit d.r Reibungsdoppelkupplun.
bei welcher beide Kupp-Itingen nach `Fahl ein-' und ausgeschaltet werden können
oder mit kürzester Umschaltzeit von Kupplung zu Kupplung geschaltet werden kann,
sind zwei Zahnräder des Getriebes mittels der gleichachsig ineinanderliegenden Wellen
8 und 9 mit den zw.°i Kupplungen verbunden, so daß wahlweise zwei verschiedene Gänge
.eingeschaltet werden können. Die Kupplungsvorrichtung, Schaltmuffe 18, Sperrkugeln
2o in den Bohrungen i9 des Gehäuses 6, der Kranz von Öffnungen 21' in der Nabe des
Körpers 7'. ermöglicht die direkte Verbindung der 1lohlwelle 9 mit der Welle i.
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Der \\'agen kann am Berg mit Einschalten des kleinsten Ganges vorwärts
oder dem Einschalten des Rückwärtsganges und durch die mechanische Betätigung der
Schaltmuffe 18 gesichert werden.
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Fig.5 zeigt eine Doppelkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Bei dieser Doppelkupplung ist der Servokörper i i jeder Kupplung selbst als Vorkupplungskörper
ausgebildet. Die Ankerscheibe 12 ist mit dem Servokörper ii drehfest verbunden;
der'Servokörper i i kann sich aber in axialer Richtung gegen die äußere Reibscheibe
5 zu unabhängig von der Ankerscheibe 12 verschieben.
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Um eine Bewegung der Kugeln 14 unter dem Einfluß der Fliehkraft zu
verhüten, sind diese mittels Käfig 13 aus Messing geführt. .
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Beim Einschalten einer Kupplung wird die Ankerscheibe 12 vbm rotierenden
Magnetkörper 3 angezogen und durch die Reibkraft in dessen Drehrichtung mitgenommen.
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Mit .der Ankerscheibe 12 dreht sich ebenfalls der Servokörper i i,
der Körper io bleibt zurück, somit verdrehen sich die beiden Körper i i und 12,
die den Vorkupplungskörper bilden, gegenüber dem Körper io. Die Kugeln. 14 rollen
in den Ausnehmungen i o' und i i' auf, der Servokörper i i macht mit seiner Verdrehung
vom Körper to einen axialen Weg gegen die Reibflächen zu und preßt die Reibflächen
mit Keilwirkung aufeinander; der Servokörper i i erzeugt durch die Reibkraft der
Scheibe 5 eine zusätzliche Anpreßkraft für diie Reibflächen. Fig. 6 zeigt in Ansicht,
wie die Körper i i und 12 miteinander verbunden sind.
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Fig. 7 zeigt den Kranz der Öffnungen 21' in der Nabe des Körpers 7',
in welche Öffnungen die lose beweglichen Sperrkugeln 20 des Körpers 6 mittels der
Schaltmuffe 16 hineinbewegt werden. Die Schaltmuffe 18 ist mittels Keil mit dem
Körper 6 unverdrehbar verbunden, aber in axialer Richtung frei beweglich. Ein gleicher
Kranz von Öffnungen 21 ist für die Nabe des Körpers 7 von Fig. i vorgesehen. Fig.
7a zeigt die notwendigen Aussparungen für die Sperrkugeln 20 in der Schaltmuffe
18. An Stelle der Aussparungen kann die Schaltmuffe auch eine ringförmige Schrägfläche
aufweisen, mittels welcher die Sperrkugeln 2o nach innen bewegt werden können.
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Fig.8 zeigt die Stellung der beiden Stromzuführungsl>ürsten zu den
Schleifringen der Doppelkupplung. An Stelle der beiden Stromzuführungsbürsten kann
auch ein bewegliches Kontaktstück angeordnet sein.
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In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel einer elektromagnetisch betätigten
Doppellamellenkupplung mit Servowirkur@,=, insbesondere für Werkzeugmaschinen, .dargestellt.
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Die linke Kupplung ist eine Antriebskupplung; die rechte Kupplung
ist eine Bremskupplung. Die Kupplungen sind im Ölbad. Die beiden Stromzufiihrungsbürsten
für die Antriebskupplung sind stach Fig. 8 im feststehenden Körper .A angeordnet.
Die treibenden Elemente der .Antriebskupplung sind: Welle i', Körper 2', Magnetkörper
3' mit Spul.° 4 und die -,#ußenilamellen 5', die im Magnetkörper 3' angeordnet sind.
Die zu treil>,rnde Welle 8',
die nach ,dem Ausschalten der
Antriebskupplung durch Einschalten der Bremskupplung zum sofortigen Stillstand,
auch mit größeren Schwungmomenten, gebracht werden soll, weist für die Antriebs-
und Bremskupplung folgende Teile auf: je einen Körper 7 als Lamellenträger für die
Innenlamellen 6', ein für beide Kupplungen gemeinsames Mittelstück 7' mit den kegelförmigen
Ausnehmungen iö für die linke und rechte Kupplung.- Die b; iden Körper 7 und das
Mittelstück 7" sind unverdrehbar und axial unverrückbar auf der Welle 8' befestigt.
Auf dem Mittelstück 7" zentriert sind ebenfalls die frei drehbaren Körper i i und
13 jeder Kupplung. je ein Körper 13 bildet mit je einer Ankerscheibe 13 einen. Vorkupplungskörp.er.
Die Federn 16 und Kugeln 17 jeder.Kupplung, z. B. im Winkelabstand von i2o° angeordnet,
sind je einem Körper 7 zugeordnet. Die rechte Kupplung weist ferner noch einen feststehenden
Magnetkörper 3" mit der Magnetspule 4, einer ringförmigen Haftfläche und äußeren
Lamellen 5' auf.
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Laie Wirkungsweise der Antriebskupplung ist gleich wie die Wirkungsweise
der Kupplung nach Fig. i.
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Der zwischen den Lamellen auftretende Reibwert ist klein, somit kann
auch der Kegelwinkel a für die Ausnehmungen klein gewählt werdest.
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Nach Ausschalten der Antriebskupplung wird die Bremskupplung eingeschaltet,
wodurch im feststehenden Ringmagnet 3" Kraftlinien erzeugt werden. Diese treten
zur umlaufenden Ankerscheibe 12 über und ziehen somit den Vorkupplungskörper 13
gegen die feststehende Magnetkörperstirufläche. Die entsprechende Anpreßkraft ergibt
ein Bremsmoment und bremst den Vorkupplungskörper; die Welle 8' mit den Körpern
7 und dem Körper 7" wie die Innenlamellen 6' drehen weiter; es erfolgt eine Verdrehung
zwischen dem Körper 7" mit dem gebremsten Vorkupplungskörper, wobei die Kugeln 14
der Bremskupplung in den kegelförmigen Ausnehmungen io' der Bremskupplung aufrollen
und bewirken, daß der Servokörper i i der Bremse die Reibscheiben unter Keilwirkung
aufeinanderpreßt, die Reibkraft der feststehenden Lamelle den frei drehbaren, aber
noch in Drehung befindlichen Servokörper bremst, worauf dieser unter Servowirkung
sich gegenüber dem Körper 7" selbst verdreht und eine zusätzliche Anpreßkraft für
die Reibflächen erzeugt, was ein sofortiges Stillstehen .der Welle 8' auch frei
größeren Schwungmomenten ermöglicht. Beim Ausschalten des Erregerstroms löst sich
die Vorkupplung; die Druckfedern 16 bewirken, daß der Servokörper und der Vorkupplungskörper
in ihre Ausgangsstellung zurückgehen, wobei die Kugeln in den Ausnehmungen zurückrollen.
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Das unmittelbare Einschießenlassen des Stroms kann für diese elektromagnetisch
betätigten Lamellenkupplungen mit Servowirkung im Ölbad angewendet werden; die weiche
Übertragung der Kräfte .durch die Kupplung bleibt.
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Es sei erwähnt, daß besonders bei Doppelantriebskupplungen die Druckfedern
16 einen solchen Druck auf den Servokörper ausüben, daß beim Einschalten der einen
Kupplung keine Verdrehung zwischen dem Vorkupplungskörper und dem Körper mit den
kegelförmigen Ausnehmungen io' der anderen Kupplung entstehen kann'und die Kugeln
14 in den Ausnehmungen i o' und i i' bleiben müssen bis zur Einschaltung der Kupplung.
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Mit großem Vorteil für den Werkzeugmaschinenbau können Doppelantriebskupplungen
im Ölbad angewendet werden mit einer durchgehenden Welle, z. B. zur wechselseitigen
Verbindung zweier auf den Naben der Körper2'sitzender Zahnräder u. dgl., mit der
durchgehenden Welle zur Erzielung verschiedener Geschwindigkeiten in gleicher Drehrichtung
bzw. mit Zwischenwelle zur Erzielung zweier Geschwindigkeiten mit wechselnder Drehrichtung,
wobei die Körper 2' der linken und rechten Kupplung mit den Zahnrädern und den Magnetkörpern
auf der Welle frei drehbar angeordnet sind und die beiden Körper 7 und das gemeinsame
Mittelstück 7", wie Fig. 9 zeigt, auf der Welle unverdrehbar und axial unverrückbar
befestigt sind.
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Das Ausführungsfreispiel nach Fig. io und ii bezieht sich auf eine
Flanschtrockenkupplung mit zwei Reibflächen, z. 13. zur Verbindung einer
Welle mit einem Schwungrad, Keilriemenscheibe u. dgl. für Walzwerke, Traktoren,
Werkzeugmaschinen usw.
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Die Übertragung des Drehmoments erfolgt durch gleichmäßiges Anpressen
der Betätigungskörper io und ii nach beiden Seiten an die Reibflächen 17 der Außenkörper
i und 3.
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Die Kupplung ist ausgeschaltet gezeichnet. Wird die Kupplung z. B.
für Kraftfahrzeuge wie Personen- und Lastwagen verwendet, benötigt die Kupplung
für die Einschaltung des Erregerstroms für die Magnetspule 2 nur einen Schleifring;
die Rückleitung bildet die Masse.
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Wird die Kupplung z. B. für Kraftfahrzeuge eingebaut, wird das Kupplungsgehäuse
i an das Schwungrad angeflanscht und an das Gehäuse i der Kupplungsdecke13 angeschraubt.
Die Magnetspule2 liegt im Körper des Kupplungsgehäuses i eingebettet. Die Nabe des
Kupplungsdeckels 3 weist für die Stromzuführung für die Vlagnetspul-e 2 einen Schleifring
auf, welcher auf der Nabe drehfest und isoliert angeordnet ist. DenAußenkörpern
i und 3, die die eine Kupplungshälfte bilden, sind auch .die Reibscheiben 17 aus
.plastischem Werkstoff zugeordnet. Die beiden Betätigungskörper io und i i mit dem
Zwischenkörper 13 sind auf dem Übertragungskörpers angeordnet, der drehfest in die
genutete Welle 4 eingreift. Diese Elemente bilden die andere Kupplungshälfte. Der
Körper 5 ist auch in axialer ,Richtung unbeweglich angeordnet. Der Betätigungskörper
io greift m.it Innenausnehmungen drehfest in den genuteten Körper 5 ein, er überträgt
das Drehmoment auf diesen Körper und somit auf die Welle 4, kann sich aber in Längsrichtung
der Achse auf seinen Ansatz des Körpers 5 verschieben. Der Betätigungskörper i i
ist der Servokörper; er ist in beiden Drehrichtungen frei drehbar und in Längsrichtung
der Achse auf seinen Ansatz des Körpers 5 verschiebbar angeordnet.
Zwischen
diesen beiden Betätigungskörpern, die auf dem Körper 5, wie zu den Reibscheiben
17 der Kupplung symmetrisch angeordnet sind, ist der Körper 13, der in beiden Drehrichtungen
und in axialer Richtung frei beweglich ist, auf dem Mittelteil des Körpers 5 angeordnet.
Der Körper 5 ist auf seinem Umfang so ausgebildet, daß ein Mittelteil mit dem größten
Durchmesser gebildet ist, der als Zentrierdurchmesser und als Führung für den Körper
13 dient, dann folgt nach beiden Seiten je ein gleicher Absatz mit kleineren Durchmessern
für die Betätigungskörper io und i i. Es ist für die Wirkungsweise der Kupplung
gleichgültig, ob z. B. der Servokörper i i, wie gezeichnet, frei drehbar auf dem
linken Absatz angeordnet ist und der Betätigungskörper io auf dem rechten Absatz
drehfest, aber in Längsrichtung verschiebbar in den Körper 5 eingreift, oder ob
der Servokörper i i rechts und der Betätigungskörper io links dem Körper 5 zugeordnet
sind.
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Die beiden Betätigungskörper io und ii weisen in diesem Ausführungsbeispiel
Einsätze 12 mit kegelförmigen Laufbahnen auf, und sie sind durch Kugeln 14, ,die
zwischen den Einsätzen der beiden Körper liegen, und Rückzugfedern 15 miteinander
verl@und@n. Der Zwischenkörper 13, der zum Vorkupplung;körp.er, d. h. zum Anker
ausgebildet ist, dient auch als Käfig für die Kugeln 14, die in den eingesetzten
Stahlbüchschen des Körpers 13 liegen. Damit die Betiitigungskörper gleichmäßig an
die Reibflächen 1 7 angepreßt werden, sind z. B. im Winkelabstand von 12o° je drei
Einsätze mit kegelförinigen Laufbahnen jedem Betätigungskörper zugeordnet. Um beim
Ausschalten des Stroms die Betätigungskörper unmittelbar an d,ie gebildeten .=\nscliläge
des Körpers 5 zurückzuführen, wobei der Körper 1 i den Anker mittels seiner Einsätze
12 vom Magnetkörper schon gelöst hat; die Relativverdrehung des Servokörpersii und
des Vorkupplungskörpers13 zum Betätigungskörper io aufzuliegen, sind die Betätigungskörper
io und ii z. B. mit drei Rückzugfedern 15 miteinander verbunden, die wieder in gleichen
Abständen zwischen den Einsätzen 12 angeordnet sind. Um den Rückzugsfedern 15 eine
Winkelbewegung, die durch die Relativverdrehung des Servokörpers i i zum Betätigungskörper
io für die Federn entsteht, zu ermöglichen, sind die Federn 15 mittels beweglich
angeordneter Bolzen 16, die eitle kugelige Fläche aufweisen, mit den Betätigungskörpern
io und ii verbunden. Der Vorkupplungskörper 13 trägt auf gleichem Radius, wie die
Eiqsätze 12 der Betätigungskörper io und i i aufweisen, drei im Winkelabstand von
12o° eingesetzte Stahlbüchschen, mit welghen die Kugeln 14 in radialerRichtung geführt
sind, und somit irgendein Einfluß der Zentrifugalkraft bei hoher Motordrehzahl auf
die Kugeln 14 unmöglich wird. Weiter weist der Vorkupplungskörper drei konzentrische
Öffnungen 13'.' für die Federn 15 auf, welche eine Relativverdrehung des Vorkupplungskörpers
13 zum Betätigungskörper io nach beiden Drehrichtungen zulassen wie die Verdrehung
des Servokörpers i i zum Betätigungskörper io. Bei Kupplungen für Übertragung sehr
hoher Drehmomente können die Betätigungskörper io und i i z. B. je fünf Einsätze
12 mit kegelförmigen Laufbahnen aufweisen, zwischen denen die radial geführten Kugeln
14 liegen, wie auch mehr Rückzugfedern 15 angeordnet sein können.
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Die Wirkungsweise dieser Kupplung (Fig. io und i i) ist folgende:
Beim Einschalten der Kupplung wird der Vorkupplungskörper13, unter Überwindung der
von den Rückzugfedern 15 ausgeübten Kraft auf den Servokörper i i, welcher beim
Ausschalten der Kupplung mit derselben Kraft den Anker vom Magnetkörper löst, mit
Überbrückung eines kleinsten Luftspalts vom rotierenden Magnetkörper i angezogen;
durch Berühren unter der vom Magnet erzeugten Anziehungskraft der Reibflächen, Reibfläche
des Magnetkörpers i mit der Reibfläche des Vorkupplungskörpers 13, entsteht Reibung.
Infolge dieser Reibung wirkt eine Reibkraft auf den Vorkupplungskörper 13, wodurch
sich dieser gegenüber dem drehfest angeordneten Betätigungskörper io relativ verdreht;
die Kugeln 14 rollen infolge dieser Verdrehung des Vorkupplungskörpers 13 in den
kegelförmigen Laufbahnen der Einsätze 12 des Körpers io auf und bewirken das Anpressen
beider Betätigungskörper an die Reibflächen 17 mit Keilwirkung; Körper io an die
Reibfläche 17 des Kupplungsdeckels 3, und Körper i i an die Reibfläche 17 des Kupplungsgehäuses
i. Durch das Anpressen des frei drehbaren Servokörpers ii an die rotierende Reibfläche
17 unter dem Druck, der durch die Reibkraft der Vorkupplung mit dem Radius R erzeugt
ist, indem diese Reibkraft auf die in einem Kreis mit kleineren Radius R' in Einsätzen
mit kegelförmigen Laufbahnen angeordneten Kugeln 14 übertragen wird, wodurch die
Keilwirkung zur Wirkung kommt, entsteht eine Reibkraft auf den Servokörper i i,
wodurch eine Spreizwirkung zwischen den Betätigungskörpern io und i i wirksam wird,
und dadurch der Anpre3druck der Betätigungskörper io und i i für die Reibfläche
17 erhöht wird.
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Diese Selbst-Servowirkung der Kupplung ist für Kraftfahrzeuge in beiden
Kraftrichtungen gleich wirksam, ob der Motor antreibt oder ob der Motor als Bremse
dient.
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Das Drehmoment wird mittels der zwei Reibflächen vom Betätigungskörper
io auf den Körper 15 und von diesem auf die Welle .4 übertragen, oder die Übertragung
erfolgt von Welle 4 aus über den Körper 5, den Betätigungskörper io über die zwei
Reibflächen auf das Schwungrad (Motor dient als Bremse).
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Die Kupplung benötigt keine Nachstellung bei Abnutzung der Reibflächen.
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Beim Ausschalten des Erregerstroms werden die Reibflächen der Kupplung
durch die Rückzugfedern 15 der Betätigungskörper io und i i gelüftet, die Betätigungskörper
werden an die gebildeten Anschläge gepreßt, die Kraft der Rückzugfedern auf die
Betätigungskörper bewirkt, daß die Kugeln 14 in den Grund der kegelförmigen Laufbahnen
der
Einsätze 12 gedrückt werden, wodurch die Relativverdrehung des
Vorkupplungskörpers 13 und des Servokörpers i i zum Betätigungskörper io aufgehoben
wird, bis zur nächsten Einschaltung der Kupplung.
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Es sei erwähnt, daß diese Ausführung einer Kupplung: das Kuppeln mittels
einer Vorkupplung, einer Relativverdrehung des Vorkupplungskörpers 13 zum Betätigungskörper
io, dem axialen Auseinandergehen und Anpressen der Betätigungskörper i o und i i
an die Reibflächen 17 der Kupplung nach beiden Seiten mit Keilwirkung, und mittels
einer Spreizwirkung, die durch das Anpressen des frei beweglichen Servokörpers i
i an die Reibfläche 17 entstanden ist, durch deren Wirkung der Anpreßdruck für die
Betätigungskörper io und i i an die Reibflächen 17 erhöht wird, zu erreichen, auch
für Doppelkupplungen mit einem für beide Kupplungen gemeinsamen Magnetkörper mit
j e einer Spule für jede Kupplung angewendet werden kann.