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Title:
CENTRIFUGAL CLUTCH WHICH MECHANICALLY SHIFTS ACCORDING TO THE ENGINE SPEED
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/015289
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a clutch which shifts according to the engine speed, said clutch comprising a shaft (1) which is embodied as a first rotating element for the transmission of torque and is connected to at least one first disk (2) in a rotationally fixed manner, and a second rotating element (3) which is used for the transmission of torque and is mounted on the shaft (1) in a freely rotating manner, at least one counter-disk (6) being connected to said second rotating element in a rotationally fixed manner. The first disk (2) and/or the counter-disk (6) are mounted in an axially displaceable manner. The inventive clutch also comprises a spring element (9) which acts on one of the axially displaceable disks (2, 6), and a centrifugal force element (11) which is actively connected to one of the axially displaceable disks (2, 6), the centrifugal force acting during the rotation of the clutch (CF) exerting an axial force on the associated axially displaceable disk (2, 6).

Inventors:
ARNDT MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/008219
Publication Date:
February 19, 2004
Filing Date:
July 25, 2003
Export Citation:
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Assignee:
FEV MOTORENTECH GMBH (DE)
ARNDT MICHAEL (DE)
International Classes:
F16D43/10; (IPC1-7): F16D43/10
Foreign References:
CH567205A51975-09-30
US2555929A1951-06-05
GB191202125A1912-11-28
DE3031647A11982-03-04
US2631708A1953-03-17
Attorney, Agent or Firm:
MAXTON LANGMAACK & PARTNER (Köln, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Drehzahlabhängig schaltende Kupplung, mit einer Welle (1) als erstem Drehteil zur Drehmomentübertragung, die mit wenig stens einer ersten Scheiben (2) drehfest in Verbindung steht, und mit einem auf der Welle (1) frei drehbar gelagerten zwei ten Drehteil (3) zur Drehmomentübertragung, mit dem wenig stens eine Gegenscheibe (6) drehfest in Verbindung steht, wo bei die erste Scheibe (2) und/oder die Gegenscheibe (6) axial verschiebbar gelagert ist, ferner mit einem auf eine der axi al verschiebbaren Scheiben (2,6) wirkenden Federelement (9) sowie mit einem Fliehkraftelement (11), das mit einer der axial verschiebbaren Scheiben (2,6) in Wirkverbindung steht, wobei die bei Drehung der Kupplung wirksamen Fliehkräfte (CF) eine Axialkraft auf die zugeordnete axial verschiebbare fe dernd abgestützte Scheibe (2,6) ausüben.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß we nigstens eine der Scheiben (2,6) mit einem Reibbelag verse hen ist.
3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Drehteil (3) als Gehäuse ausgebildet ist, das die Scheiben (2,6), die Federn (9) und das Fliehkraftelement (11) umfaßt.
4. Kupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scheibe (2) auf der Welle (1) drehfest aber axial verschiebbar gelagert ist und sich auf einer Gegenfeder (14) abstützt, die in ihrer Kraftwirkungsrichtung gegen die Kraftwirkungsrichtung des Federelemetes (9) wirkend ausge richtet ist.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste Scheibe (2) auf der Welle (1) mit ei nem begrenzten Hub verschiebbar gelagert ist.
6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Fliehkraftelement (11) wenigstens einen am zweiten Drehteil (3) gehaltenen Ring (11.1, 11.2), aufweist, der mit radial auslenkbaren Koppelelementen (12) verbunden ist, die jeweils mit einem Massekörper (13) verbunden sind.
7. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Fliehkraftelement (11) zwei in axialem Ab stand zueinander angeordnete, am zweiten Drehteil (3) gehal tene Ringe (11.1, 11.2) aufweist, die über radial auslenkbare Koppelelemente (12) miteinander verbunden sind, mit denen je weils ein Massekörper (13) verbunden ist.
8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Koppelelemente (12) als Biegefedern ausge bildet sind.
9. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Ringe (11.1, 11.2) des Fliehkraft elementes (11) und die Biegefedern (12) einstückigstoff schlüssig miteinander verbunden sind.
10. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Koppelelemente (12) als Gelenkhebelanordnung ausgebildet sind.
11. Kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkhebelanordnung einen Übertragungshebel (16) auf weist, der endseitig an einem mit dem Drehkörper (3) umlau fenden Ring (11.3) angelenkt ist und der mit seinem anderen Ende am Arm eines zweiarmigen Winkelhebels (15) angelenkt ist, der am Drehteil (3) gelagert ist und an dessen anderem freien Arm ein Massekörper (13) angeordnet ist.
12. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß das Fliehkraftelement (11) so ausgebildet ist, daß es bei Fliehkraftwirkung eine axiale Druckkraft auf die verschiebbare Scheibe (6) ausübt.
13. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß das Fliehkraftelement (11) so ausgebildet ist, daß es bei Fliehkraftwirkung eine axiale Zugkraft auf die verschiebbare Scheibe (6) ausübt.
14. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die Gegenfeder (14) durch wenigstens eine Tellerfeder gebildet wird.
15. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, daß das Federelement (9) durch wenigstens ein Tellerfederelement gebildet wird.
16. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß das zweite Drehteil (3) als Gehäuse ausge bildet ist.
17. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge kennzeichnet, daß das als geschlossenes, abgedichtetes Gehäu se ausgebildete zweite Drehteil (3) mit einem Fluid gefüllt ist.
18. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, daß an einer Scheiben (2,6) zwischen den Scheiben wirksame Permanentmagnete vorgesehen sind, die in eingekuppeltem Zustand die Kraftwirkung des Federelementes (9) unterstützen und deren Haftkraft bei Überschreiten der durch das Fliehkraftelement (11) bei einer vorgegebenen Dreh zahl wirksamen Axialkraft überwunden wird.
Description:
Bezeichnung : Mechanisch-drehzahlabhängig schaltende Fliehkraftkupplung Beschreibung Die Erfindung betrifft eine drehzahlabhängig schaltende Fliehkraftkupplung, die bei Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl den Kraftfluß zwischen An-und Abtrieb unterbricht oder herstellt und bei Unterschreiten der vorgegebenen Dreh- zahl auch selbständig den Kraftfluß wieder herstellt bzw. un- terbricht.

Eine derartige Kupplung, beispielsweise zum Antrieb von Ne- benaggregaten durch den Motor eines Kraftfahrzeugs, darf nur einen geringen Bauraum einnehmen.

Schaltkupplungen mit elektrischer Ansteuerung des Schaltmit- tels sind bekannt und nicht nur bauaufwendig sondern erfor- dern einen zusätzlichen elektrischen Energiebedarf, der vom Bordnetz zur Verfügung zu stellen ist. Fliehkraftkupplungen, die selbsttätig bei steigender Drehzahl schließen, sind grundsätzlich bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige und möglichst kleinbauende drehzahlabhängig schaltende Flieh- kraftkupplung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine dreh- zahlabhängig schaltende Kupplung, mit einer Welle als erstem Drehteil zur Drehmomentübertragung, die mit wenigstens einer ersten Scheibe drehfest in Verbindung steht, und mit einem auf der Welle frei drehbar gelagerten zweiten Drehteil zur Drehmomentübertragung, mit dem wenigstens eine Gegenscheibe drehfest in Verbindung steht, wobei die erste Scheibe und/oder die Gegenscheibe axial verschiebbar gelagert ist,

ferner mit wenigstens einem auf wenigstens eine der axial verschiebbaren Scheiben wirkenden Andruckfederelement sowie mit einem Fliehkraftelement, das mit einer der axial ver- schiebbaren Scheiben in Wirkverbindung steht, wobei die bei Drehung der Kupplung wirksamen werdenden Fliehkräfte eine Axialkraft auf die zugeordnete axial verschiebbare Scheibe ausüben. Eine derart ausgebildete Kupplung läßt sich nicht nur kompakt bauend ausführen, sondern bietet auch den Vor- teil, daß erst bei Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl die durch die Fliehkräfte bewirkte Axialkraft je nach Anordnung die beiden Scheiben trennt und so den Kraftfluß zwischen dem ersten Drehteil und dem zweiten Drehteil unterbricht bzw. die beiden Scheiben aneinander zur Anlage bringt und so den Kraftfluß zwischen den beiden Drehteilen herstellt. Wenig- stens eine der Scheiben ist zweckmäßigerweise mit einem Reib- belag versehen.

Bei einem Einsatz als Trennkupplung, die bei Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl den Kraftfluß unterbrechen soll, läßt sich die Federkennlinie des Andruckfederelementes so ausle- gen, daß bei Erreichen der vorgegebenen Drehzahl die beiden Kupplungsscheiben sich schnell voneinander lösen. Dies ist beispielsweise dann möglich, wenn die Federkennlinie des An- druckfederelementes zunächst steil ansteigt bis zu dem Punkt, an dem die Gegenkraft des Andruckfederelementes noch das ge- forderte Drehmoment zwischen den Scheiben überträgt und daran anschließend dann stark abflacht, so daß durch die über das Fliehkraftelement ausgeübte Axialkraft die Kupplung mit nur geringem Schlupf schnell öffnet.

Wird bei absinkender Drehzahl die vorgegebene Drehzahl unter- schritten, dann schließt die Kupplung ebenfalls sehr schnell, wobei der auftretende Schlupf im wesentlichen durch die auf- zubringende Beschleunigung des anzutreibenden Aggregates be- stimmt wird.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das zweite Drehteil als Gehäuse ausgebildet ist, das die Scheiben, die Federn und das Fliehkraftelement umfaßt. Das Gehäuse kann hierbei offen oder geschlossen ausgebildet sein, wobei eine geschlossene Bauform auch flüssigkeitsdicht ausge- bildet sein kann. Der Außenumfang des im wesentlichen zylin- drisch ausgestalteten Gehäuses kann dann zur Einleitung oder zum Abgriff des Drehmomentes genutzt werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, daß die erste Scheibe auf der Welle drehfest, aber axial ver- schiebbar gelagert ist und sich auf einer Gegenfeder ab- stützt, die in ihrer Kraftwirkung gegen die Kraftwirkung des Federelementes ausgerichtet ist. Durch die Gegenfeder und das Federelement, die beide vorgespannt sind, werden die beiden Scheiben gegeneinander gedrückt, so daß entsprechend der Vor- spannung beider Federn die Andruckkraft die für die Drehmo- mentübertragung notwendige Reibkraft bewirkt wird. Wird im Betrieb durch das Fliehkraftelement eine auf die Gegenscheibe und damit auf das Federelement wirkende anwachsende Axial- kraft aufgebaut, mindert sich entsprechend der Einfluß des Federelementes auf die Gegenscheibe. Diese Minderung wird durch die Nachführung der ersten Scheibe über die Gegenfeder entsprechend ihrer Kennlinie kompensiert, so daß bis zum vor- gegebenen Schaltpunkt eine hohe Reibkraft zwischen den Schei- ben aufrecht erhalten werden kann. Durch das Nachführen der Scheibe durch die Gegenfeder wird auch der Verschleiß der an- einanderliegenden Flächen beider Scheiben ausgeglichen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Merkmale der Erfin- dung sind der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Aus- führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Kupplung, Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der Anordnung gem. Fig. 1.

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform Die in Fig. 1 in einem Längsschnitt in Schließstellung darge- stellte Ausführungsform einer drehzahlabhängig schaltenden Kupplung besteht im wesentlichen aus einer Welle 1 als erstem Drehteil zur Drehmomentübertragung, die mit wenigstens einer Scheibe 2 drehfest in Verbindung steht, sowie einem auf der Welle 1 frei drehbar gelagerten zweiten Drehteil 3 zur Dreh- momentübertragung. Das zweite Drehteil 3 ist über Lager 4 und 5 auf der Welle 1 gelagert, wobei das Lager 5 gleichzeitig zur axialen Abstützung des Drehteils 3 dient, beispielsweise in Form eines Schrägkugellagers.

Das zweite Drehteil 3 ist bei der hier dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel gehäuseartig ausgebildet und umfaßt sowohl die Scheibe 2 als auch eine Gegenscheibe 6, die mit dem zweiten Drehteil 3 drehfest aber axial verschiebbar verbunden ist, und die diesen zugeordneten weiteren Bauelemente, die nach- stehend noch näher beschrieben werden.

Der Außenumfang des zweiten Drehteils 3 kann zur Drehmoment- übertragung mit wenigstens einer umlaufenden Nut für einen Keilriementrieb oder auch mit einer Verzahnung für einen Zahnriementrieb oder einem Zahnradtrieb versehen sein. Je nach Einsatzfall dient das erste Drehteil, d. h. die Welle 1 zur Drehmomenteinleitung (Antriebsseite) oder dem Drehmoment-

abgriff (Abtriebsseite). Diese spezielle Bauform erlaubt es, die Kupplung gleichzeitig als Getriebeelement für eine Über- setzung des Abtriebs ins Langsame oder ins Schnelle einzuset- zen.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die dreh- fest mit der Welle 1 verbundene Scheibe 2 auf der Welle 1 be- grenzt axial verschiebbar angeordnet, beispielsweise über ei- ne entsprechende Längsverzahnung 7 zwischen dem Außenumfang der Welle 1 und dem Innenumfang der entsprechenden Bohrung der Scheibe 2.

Entsprechend ist auch die drehfest mit dem zweiten Drehteil 3 verbundene Gegenscheibe 6 axial verschiebbar mit dem zweiten Drehteil 3 verbunden, wobei entsprechend am Innenumfang des zweiten Drehteils 3 einerseits und am Außenumfang der Gegen- scheibe 6 andererseits eine entsprechende axial ausgerichtete Verzahnung 8 vorgesehen ist.

Die Gegenscheibe 6 stützt sich auf einem Federelement 9 ab, das seinerseits auf einem entsprechenden Stützbereich des zweiten Drehteil 3, hier beispielsweise einem Deckel 10, ab- gestützt ist. Das Federelement 9 ist hierbei so vorgespannt, daß die Gegenscheibe 6 gegen die Scheibe 2 mit einer solchen Kraft andrückt, daß zwischen den beiden Scheiben 2 und 6 eine Reibkraft vorhanden ist, die zumindest zur Übertragung des vorgegebenen Drehmomentes ausreicht. Wenigstens eine der ein- ander zugekehrten Flächen der beiden Scheiben 2 und 6 kann hierbei mit einem entsprechend ausgelegten Reib-oder Kupp- lungsbelag versehen sein.

Der Gegenscheibe 6 ist ein Fliehkraftelement 11 zugeordnet, das bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei end- seitige Ringe 11.1 und 11.2 aufweist, die über eine Vielzahl im wesentlichen axial ausgerichteter und radial auslenkbarer

Koppelelemente 12 miteinander verbunden sind. Jedes Koppel- element 12 ist im Bereich zwischen den beiden Ringen 11.1 und 11.2 mit einem Massekörper 13 versehen.

Während es grundsätzlich möglich ist, die Ringe 11.1 und 11.2 massiv auszubilden und die Koppelelemente 12 durch jeweils gelenkig miteinander verbundene Stäbe oder dergl. zu bilden, ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine sehr leicht bauende und einfach herzustellende Anordnung dadurch getroffen, daß zum einen die Koppelelemente 12 als Biegefe- dern ausgebildet sind und das Fliehkraftelement einschließ- lich der Ringe 11.1 und 11.2 insgesamt als Stanzformteil ge- bildet ist, so daß die als Biegefedern ausgebildeten Koppel- elemente 12 und die Ringe 11.1 und 11.2 einstückig- stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

Die Auslegung des Fliehkraftelementes 11 ist hierbei so vor- genommen, daß der Ring 11.2 sich an dem als Gehäuse ausgebil- deten zweiten Drehteil 3 abstützt und der andere Ring 11.1 an der Gegenscheibe 6 anliegt. In Fig. 1 ist die Gesamtanordnung im Stillstand dargestellt, so daß das Federelement 9 die Ge- genscheibe 6 an die Scheibe 2 preßt, wobei über das Flieh- kraftelement 11 keine axialen Kräfte auf die Gegenscheibe 6 ausgeübt werden. Bei einer Ausbildung der Koppelelemente 12 als Gelenkelement oder dergl. ist eine entsprechende Konfigu- ration zu schaffen.

Bei dem hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die mit der Welle 1 verbundene Scheibe 2 auf einer Gegen- feder 14 in axialer Richtung gegenüber der Welle 1 abge- stützt, wobei die Federkraft der Gegenfeder 14 der Federkraft des Federelementes 9 entgegengerichtet ist. Die gegeneinander gerichteten Federkräfte des Federelementes 9 und der Gegenfe- der 14 bestimmen die Andruckkraft und damit die Reibkraft

zwischen den Scheiben 2 und 6 und damit das übertragbare Drehmoment.

Wird nun die Kupplung angetrieben, dann wirken auf das Flieh- kraftelement 11 über die Massenkörper 13 proportional zum Quadrat der Drehzahl ansteigende Fliehkräfte CF, die sich über die nach innen weisenden Koppelelemente 12 entsprechend in eine axial auf die Gegenscheibe 6 auswirkende ansteigende axiale Druckkraft umsetzen.

Während es grundsätzlich möglich ist, die Scheibe 2 mit der Welle 1 fest zu verbinden, bietet die axial verschiebbare und über die Gegenfeder 14 angestützte Scheibe 2 den Vorteil, daß der Verschleiß der aneinanderliegenden Scheibenflächen durch den nicht zu vermeidenden, wenn auch geringen Schlupf beim Öffnen und Schließen der Kupplung ausgeglichen wird. Ein Nachstellen erübrigt sich.

Außerdem kann bei entsprechender Gestaltung der Federkennli- nie oder durch konstruktive Maßnahmen praktisch ein"Auslöse- punkt"für die Kupplung vorgegeben werden.

Da mit zunehmender Drehzahl die auf die Gegenscheibe 6 ein- wirkende fliehkraft-proportionale Axialkraft ansteigt und der Einfluß des Federelementes 9 auf die Andruckkraft zwischen den beiden Scheiben 2 und 6 entsprechend geringer wird, kann durch die Gegenfeder 14 die Scheibe 3 entsprechend der Vor- spannung und der Federcharakteristik der Gegenfeder 14 kraft- mäßig"nachgeführt"werden, so daß immer eine entsprechend große, aus der Gegenwirkung der Gegenfeder 14 aufgebrachte Andruckkraft und damit eine große Reibkraft aufrechterhalten werden kann.

Die ansteigende, vom Fliehkraftelement aufgebrachte Axial- kraft liegt also bis zum Erreichen des Gleichgewichtspunktes

entsprechend der Federauslegung immer deutlich unter der von Andruckfederelement 9 und Gegenfeder 14 aufgebrachten An- druckkraft, so daß ein Schlupf praktisch vermieden ist. Erst bei Erreichen eines vorgebbaren Schaltpunktes trennen sich Scheibe 2 und Gegenscheibe 6.

Dieser Effekt kann noch dadurch verbessert werden, daß der durch die Gegenfeder 14 zu bewirkende Hub der Scheibe 2 oder der Gegenfeder 14 selbst begrenzt wird, so daß die durch die Gegenfeder 14 aufgebrachte Nachführkraft endet und so die An- druckkraft zwischen beiden Scheiben plötzlich auf Null ge- setzt wird. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß für den Hubweg der Scheibe 2 in Richtung auf die Gegen- scheibe 6 ein Anschlag vorgesehen ist.

Die Kraftverläufe für eine Ausführungsform, bei der die Scheibe 2 fest mit der Welle 1 verbunden ist, sind nachste- hend näher erläutert. Der Einfachheit halber ist hier vorge- geben, daß das Federelement 9 eine lineare Federcharakteri- stik aufweist, so daß die über die Gegenscheibe 6 auf die axial feststehende Scheibe 2 aufgebrachte kostante Andruck- kraft der vorgegebenen Federspannung entspricht. Die beiden Scheiben 6 und 2 bleiben aneinander gedrückt, bis die flieh- kraft-proportionale, durch das Fliehkraftelement 11 aufge- brachte Axialkraft im Gleichgewichtspunkt die gleiche Größe erreicht wie die Andruckkraft, so daß beim weiteren Anwachsen der Axialkraft die Gegenscheibe 6 von der Scheibe 2 abhebt und die Kupplung getrennt wird.

Mit dem Anwachsen der fliehkraftproportionalen Axialkraft wird die Differenz zwischen der Andruckkraft einerseits und der Axialkraft andererseits, mit der die beiden Scheiben 2 und 6 aneinandergedrückt werden, bei der Annäherung an den Gleichgewichtspunkt immer geringer, bis die zur Übertragung des Drehmomentes erforderliche, der absinkenden Andruckkraft

proportionale Reibkraft nicht mehr zur Übertragung des Dreh- momentes ausreicht und zwischen den beiden Scheiben 6 und 2 ein entsprechender Schlupf entsteht und damit der Kraftfluß getrennt wird.

Für die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform, mit der durch die Gegenfeder 14 nachführbaren Scheibe 2, wird durch das Fe- derelement 9 einerseits und die entgegengerichtete Federkraft der Gegenfeder 14 andererseits bestimmte Andruckkraft auf- grund der Längsverschiebbarkeit der Scheibe 2 bei entspre- chender Auslegung der beiden Federn über einen entsprechenden Verschiebeweg der Scheibe 2 aufrechterhalten, so daß die das übertragbare Drehmoment bestimmende Mindestdifferenz zwischen der Andruckkraft F und der steigenden Axialkraft über einen entsprechenden Verschiebeweg bei einer Verschiebung praktisch über die Gegenfeder 14 aufrechterhalten werden kann. Bei ei- nem begrenzten Hub für die Scheibe 2 ist es dann möglich, bis zum Punkt die Andruckkraft in der Mindestgröße aufrechtzuer- halten, so daß an dem beispielsweise durch einen Anschlag ge- gebenen Ende des Hubs der Scheibe 2 die Andruckkraft sofort auf"Null"abfällt und, wie vorstehend beschrieben, der Gleichgewichtspunkt zwischen der auf die Gegenscheibe 6 wir- kenden Kraft des Andruckfederelementes 9 und der Axialkraft erreicht ist und die Kupplung praktisch schlupffrei getrennt wird.

Für den Schließvorgang verlaufen die vorstehend erläuterten Kraftwirkungen in umgekehrter Richtung. Bei einem Abfallen der Drehzahl sinkt die fliehkraft-proportionale Axialkraft ab, so daß bei einem Unterschreiten der Axialkraft die beiden Scheiben mit der vollen Andruckkraft aneinander gepreßt wer- den, so daß entsprechend den zu beschleunigenden Massen die Drehmomenteinleitung sehr schnell nur mit geringem Schlupf beim Schließen der Kupplung erfolgt.

Die Federcharakteristiken sowohl des Federelementes 9 als auch der Gegenfeder 14 können nun entsprechend den Anforde- rungen so aufeinander abgestimmt werden, daß für die Ausfüh- rungsform gem. Fig. 1 die Andruckkraft bis zum Öffnungspunkt konstant, ansteigend oder auch abfallend aufrechterhalten bleibt. So können für das Federelement 9 statt einer Feder mit der vorstehend beschriebenen linearen Federkennlinie auch Federn mit Federkennlinien eingesetzt werden, die einen pro- gressiven Verlauf, einen degressiven Verlauf oder einen de- gressiv-progressiven Verlauf aufweisen. Bei einem degressiv- progressiven Verlauf der durch die Federn 9 und 14 gebildeten Federschaltung kann die Federschaltung durch entsprechende konstruktive Maßnahmen oder Gestaltungen bekannter Art so ausgelegt werden, daß der Übergang zwischen dem degressiven Teil und dem progressiven Teil über eine vorgebbare Hubstrek- ke horizontal verläuft, wobei der horizontale Bereich der Fe- derkennlinie dem Öffnungsbereich der Kupplung zuzuordnen ist.

Da die fliehkraft-proportionale Axialkraft sehr schnell an- wächst, die Kraft des Federelementes im degressiven Bereich entsprechend absinkt, lösen sich die beiden Scheiben sehr schnell voneinander, so daß der schlupfbehaftete Drehzahlbe- reich beim Öffnen der Kupplung deutlich vermindert werden kann.

In Fig. 2 ist eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungs- form dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugs- zeichen versehen, so daß auf die Beschreibung zu Fig. 1 ver- wiesen werden kann.

Der Unterschied gegenüber der Ausführungsform gem. Fig. 1 be- steht zum einen darin, daß der axial auf der Welle 1 ver- schiebbaren, aber drehfest gelagerten Scheibe 2.1 auf beiden Seiten je eine Gegenscheibe 6.1 und 6.2 zugeordnet ist. Die Gegenscheibe 6.1 ist über eine Gegenfeder 14 am Deckel 10 des gehäuseartigen Drehteils abgestützt. Die Gegenscheibe 6.2 ist

wiederum über ein Federelement 9 am gehäuseartigen Drehteil 3 abgestützt.

Das Fliehkraftelement 11 ist mit seinen beiden endseitigen Ringen 11.1 und 11.2 jeweils formschlüssig mit der Gegen- scheibe 6.1 einerseits und dem Gehäuse 3 andererseits verbun- den, so daß über die nach außenweisenden Koppelelemente 12 bei Einwirkung der durch die Massenkörper 13 aufgebrachten Fliehkräfte CF eine in axialer Richtung wirkende Zugkraft auf die Gegenscheibe 6.2 aufgebracht wird. Die Wirkungsweise die- ser Ausführung entspricht im übrigen der Ausführung gem.

Fig. 1.

Auch die Ausführungsform gem. Fig. 1, bei der das Fliehkraft- element 11 so ausgelegt ist, daß es bei Einwirkung der Flieh- kräfte CF durch radiales Auseinanderspreizen der Koppelele- mente 12 über die Ringe 11.1 und 11.2 Druckkräfte überträgt, läßt sich auch als Mehrscheibenkupplung ausbilden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß ein Teil der den Gegenscheiben 6 zugeordneten Koppelelemente 12 fingerartige ausgebildet ist, die durch Ausnehmungen in der dem Fliehkraftelement zu- geordneten Gegenscheibe 6.1 hindurchgeführt sind und auf die andere Gegenscheibe 6.2 einwirken, wobei beide Gegenscheibe 6 die Scheibe 2 beidseitig einschließen.

Die vorstehend anhand von Fig. 1 und Fig. 2 beschriebenen Ausführungsformen sind so gestaltet, daß die Kupplung in ei- nem unteren Drehzahlbereich geschlossen ist und bei Über- schreiten einer vorgegebenen Drehzahl öffnet Die Wirkungsweise kann bei entsprechender Gestaltung auch um- gekehrt werden, d. h. im unteren Drehzahlbereich ist die Kupplung geöffnet und erst bei Überschreiten einer vorgegebe- nen Drehzahl schließt die Kupplung, so daß das anzukuppelnde Aggregat erst oberhalb der vorgegebenen Drehzahl angetrieben

wird. Bei der Ausführungsform gem. Fig. 1 ist dies dadurch möglich, daß ein Fliehkraftelement 11 der in Fig. 2 gezeigten Bauform eingesetzt wird, das so ausgelegt ist, daß es gegen die Kraft des Federelementes 9 bei Stillstand die Kupplung offenhält und erst bei Überschreiten einer vorgegebenen Dreh- zahl die Gegenscheibe 6 an der Scheibe 2 zur Anlage kommen läßt.

Bei einer flüssigkeitsdichten Ausführung des gehäuseartigen Drehteils 3 kann der Innenraum mit einem Fluid, beispielswei- se einem Öl, gefüllt sein, um das Einkuppeln sanfter zu ge- stalten. Bei einem Anschluß an eine Fluidversorgung, der über axiale Bohrungen in der Welle geführt sein kann, ist es mög- lich, das Fluid im Kreislauf über einen Kühler zu führen.

Durch die Anordnung von Permanentmagneten an einer der Schei- ben kann ein schnelles Trennen der Kupplung nach verbessert werden, da bei einem Überschreiten der aus Haftkraft der Magnete und der Differenzkraft aus der Kraft des Federelemen- tes 9 und der Axialkraft die Haftkraft plötzlich abfällt und die Gegenscheibe 6 sehr schnell von der ersten Scheiben 2 ab- hebt.

Die in Fig. 3 dargestellt Ausführungsform entspricht in ihrem Grundaufbau den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2, so daß gleiche Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Dementsprechend kann auch hinsichtlich der Funktionsweise auf die Beschreibung zu den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 Bezug genommen werden.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von den vorbeschriebenen Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 im we- sentlichen dadurch, daß anstelle nur einer Scheibe 2 ein aus mehreren Scheiben 2.1 gebildetes Scheibenpaket eingesetzt ist, das drehfest mit der Welle 1 verbunden und auf dieser

begrenzt axial verschiebbar angeordnet ist, beispielsweise über eine entsprechende Längsverzahnung.

Ebenso sind anstelle einer Gegenscheibe 6 mehrere Schreiben 6.1 eingesetzt, die mit dem Drehteil 3 drehfest aber axial verschiebbar verbunden sind, wobei sich die Scheiben 2.1 mit den Scheiben 6.1 im Eingriff abwechseln und ein Scheibenpaket bilden.

Die Koppelelemente 12 der einzelnen Fliehkraftelemente sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 jeweils als Gelenk- hebelanordnung 12.0 ausgebildet, die nachstehend noch näher beschrieben wird. Die Gelenkhebelanordnung 12.0 ist mit einem Ring 11.3 verbunden, der an dem aus den Scheiben 2.1 und 6.1 gebildeten Scheibenpaket anliegt.

Die Gelenkhebelanordnung 12.0 besteht im wesentlichen aus ei- nem zweiarmigen Winkelhebel 15, dessen freies Ende mit einem Massekörper 13 verbunden ist. Das andere Ende des Winkelhe- bels 15 ist mit einem Übertragungshebel 16 verbunden, der sich im wesentlichen in axialer Richtung erstreckt und der am Ring 11.3 angelenkt ist. Der Winkelhebel 15 ist über das Ge- lenk 17 an einem Gelenkträger 18 gelagert, der mit dem Dreh- teil 3 fest verbunden ist. Mehrere derartiger Fliehkraftele- mente sind über den Umfang verteilt am Drehteil 3 gelagert.

Je nach Einsatz kann nun das Antriebsdrehmoment über einen Riemenansatz 3.1 des Drehteils 3 eingeleitet werden und von der Welle 1 direkt-oder wie hier dargestellt-über ein Übersetzungsgetriebe von einer Nebenwelle 19 abgenommen wer- den.

Da die Massekörper 13 mit dem Drehteil 3 umlaufen, wirken auf die einzelnen Massekörper drehzahlproportional entsprechende Fliehkräfte, die ein entsprechendes Moment auf den Winkelhe-

bel 15 ausüben, das als Axialkraft über den Gelenkhebel 16 auf den Ring 11.3 einwirkt und diesen gegen die Kraft der Ge- genfeder 14 verschiebt. Entsprechend der Verschiebung wird jedoch über das Federelement 9, das hier als Schraubenfeder ausgebildet ist, das gesamte Scheibenpaket nachgeführt, so daß sich die von den beiden gegeneinander wirkenden Federn 9 und 14 erzeugte Anpreßkraft zunächst nicht ändert. Sobald der Ring 6.2 an einem Anschlag 20 zur Anlage kommt, wird die Wir- kung der Feder 9 aufgehoben, so daß die Fliehkraft nur noch die Rückstellkraft der Gegenfeder 14 zu überwinden hat und sich dementsprechend die mit der Welle 1 in Eingriff stehen- den Scheiben 2.1 von dem mit dem Drehteil 3 im Eingriff ste- henden Scheiben 6.1 lösen können und damit die Kupplung öff- net.

Zweckmäßig ist es hierbei, wenn auch für die Scheiben 2.1 des Scheibenpaketes ein entsprechender Anschlag vorgesehen ist, so daß sich beim Erreichen des Schaltpunktes der Ring 11.3 von der unmittelbar mit ihm in Berührung stehenden Scheibe 2.1 des Scheibenpaketes abhebt und somit die Kupplung prak- tisch schlupffrei öffnet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Scheiben 2. 1 des Scheibenpaketes beidseitig mit einem Reibbe- lag 21 versehen.