DE676684C - Reibungskupplung als Schalteinrichtung fuer Zahnraederwechselgetriebe - Google Patents

Description

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Es sind Schaltgetriebe bekannt, bei denen verschiedene Übersetzungsstufen zwischen die treibende Welle und die angetriebene Welle wahlweise in der Art eingeschaltet werden können, daß beim Umschalten von einer Getriebestufe auf eine andere keine Unterbrechung der Kraftübertragung erfolgt. Bei einer bekannten Bauart dieser Getriebe wird diese Wirkung dadurch erreicht, daß beim Einschalten einer neuen Getriebestufe die Kupplung der bisherigen' Stufe unverändert gelassen wird und zunächst eine weitere Kupplung zur Herstellung der neuen Übersetzungsstufe eingerückt wird; sobald das zweite Ge- triebe die Kraftübertragung aufgenommen hat, wird selbsttätig die Kupplung in dem vorher wirksamen Getriebe ausgeschaltet. Wird aber die zweite zugeschaltete Kupplung wieder ausgerückt, so· nimmt das erste Getriebe die Kraftübertragung ebenfalls selbsttätig und unterbrechungslos wieder auf. Zur Vermeidung der Unterbrechung der Kraftübertragung ist also die Anwendung von selbsttätig schaltenden Kupplungen notwendig.

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, eine für derartige Getriebe besonders geeignete Reibungskupplung zu schaffen, die sich durch einen besonders einfachen Aufbau auszeichnet und eine Vielzahl von Wirkungsmöglichkeiten zuläßt. Die Erfindung besteht darin, daß die zwei Kupplungsteile, zwischen denen die die Kupplung bewirkenden Reibungsflächen liegen, in der Weise beweglich angeordnet sind, daß jeder der beiden Teile für sich im Sinne des Schließens und öffnens der Kupplung zwischen zwei Grenzstellungen verschiebbar ist, wobei der eine Kupplungsteil willkürlich durch eine von außen zu betätigende Steuerung bei allen Betriebszustand«! in die Kuppelstellung oder aus dieser bewegbar ist, während sich der andere selbsttätig in die eine seiner beiden Grenzlagen, die der Kuppel- und Entkuppelstellung entsprechen, in Abhängigkeit von der Richtung des auf ihn einwirkenden Drehmomentes einstellt. Da jeder der Teile somit zwei Schaltstellungen einnehmen kann, ergeben sich zunächst vier Möglichkeiten für die gegenseitige Stellung, deren Bedeutung sich aus der folgenden Übersicht ergibt:

i> der selbsttätig bewegliche Kupplungsteil bewegt sich in die Öffnungsstellung:

a) wenn der handbediente Teil gleichzeitig in· der Schließlage steht, so bewirkt die genannte Bewegung ein volles Öffnen der Kupplung,

b) wenn der handbediente Teil gleichzeitig in der Öffnungslage steht, so bewirkt die genannte Bewegung, daß die Kupplung auch von Hand nicht geschlossen werden kann j

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2. der selbsttätig bewegliche Kupplungsteil bewegt sich in die Schließstellung:

a) wenn der handbediente Teil gleichzeitig in g der Schließlage steht, so bewirkt die genannte Bewegung ein volles Schließen der Kupplung,

b) wenn der handbediente Teil gleichzeitig in der Öffnungslage steht, so bewirkt die genannte Bewegung, daß die Kupplung von Hand geschlossen werden kann.

Diese vier Möglichkeiten kennzeichnen in ihrer Gesamtheit die vorteilhafte Wirkungsweise der neuen Kupplung. Dabei ist noch hervorzuheben, daß durch die Beschränkung der Beweglichkeit des selbsttätig beweglichen Teiles auf einen Weg zwischen zwei Grenzstellungen die Bewegung des handbedienten

so Teiles in jedem beliebigen Betriebszustande frei erfolgen kann, also auch unabhängig von dem von der Kupplung jeweils übertragenen Drehmoment.

Die Schaltmöglichkeiten sind im übrigennicht

«Γ) auf die vier in der vorstehenden Aufstellung aufgezähltenMöglichkeitenbeschränkt.sondern können noch zusätzlich erweitert werden, da der handbediente Teil nicht daran gebunden ist, eine von zwei bestimmten Stellungen einzunehmen, sondern gegebenenfalls noch eine weitere Schaltstellung erhalten kann. Außer der Öffnungslage und der normalen Schließlage kann nämlich noch eine dritte Lage vorgesehen werden, die als Blocklage bezeichnet werden kann und die erreicht wird, wenn der handbediente Kupplungsteil über die normale Schließlage hinaus noch weiter im Schließsinne gerückt wird, so daß der selbsttätig bewegte Kupplungsteil in seine Endlage gedrückt und damit in seiner Bewegungsfreiheit gehindert wird. Bei der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele werden die Vorteile dieser Möglichkeit noch besonders behandelt.

In baulicher Hinsicht ist der geschilderte Aufbau der Kupplung besonders einfach und übersichtlich und daher auch von hoher Betriebssicherheit. Die Kupplung besteht nämlich im wesentlichen lediglich aus dem durch eine äußere Steuerung betätigten Teil, dem damit zusammenwirkenden zweiten Teil, einer Bewegungsvorrichtung für diesen Teil und schließlich aus einer Vorrichtung, aus welcher die für die Bewegung des zweiten Teiles erforderliche Kraft abgeleitet wird. Die letztgenannte Vorrichtung wird zweckmäßig in der Weise ausgebildet, daß in das Getriebe ein Zwischenstück eingeschaltet wird, welches eine in beiden Richtungen durch feste Anschlage begrenzte relative Bewegung bei einem Wechsel in der Richtung des Kraftflusses ausführt. Je nachdem, an welcher Stelle des Getriebes diese Vorrichtung eingeschaltet wird, läßt sich ein Ausschalten der Kupplung herbeiführen, wenn durch das Zuschalten einer zweiten Übertragung eine höhere Geschwindigkeit der angetriebenen Welle oder eine Umkehr in der Drehrichtung oder eine sonstige Änderung herbeigeführt wird. Für die Kupplung ist also eine so große Zahl von Anwendungsmöglichkeiten gegeben, wie sie mit den bisher bekannten Konstruktionen nicht erreichbar waren.

In den anliegenden Zeichnungen ist die Erfindung durch eine Anzahl von Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht; aus diesen Zeichnungen ergeben sich weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes.

Abb. ι und 2 zeigen eine Ausführungsform der Kupplung in einem Getriebe mit zwei Geschwindigkeitsstufen, wobei die Kupplung selbsttätig ausgerückt wird, sobald die höhere Geschwindigkeitsstufe eingeschaltet wird; es handelt sich also hier um eine Überholungskupplung.

Abb. 3 zeigt die Kupplung in einem Wendegetriebe, bei welchem das selbsttätige Ausrücken der Kupplung erfolgt, sobald durch das Zuschalten eines weiteren Getriebes eine Umkehrung der Drehung der angetriebenen Welle herbeigeführt wird; es handelt sich also um eine Umkehrkupplung.

Abb. 4 zeigt eine Ausführungsform der Kupplung als Überholungskupplung, bei weleher die Verbindung zwischen den gekuppelten Teilen nach dem selbsttätigen Ausschalten der Kupplung durch eine von außen erfolgende zusätzliche Steuerbewegung wieder hergestellt werden kann.

Abb. 5, 6 und 7 zeigen eine Überholungskupplung, welche so ausgebildet ist, daß das selbsttätige Ausschalten beim Überholen in * beiden Drehrichtungen erfolgt.

Zu dem Aufbau und der Wirkungsweise der dargestellten Kupplungen ist im einzelnen folgendes auszuführen.

In Abb. ι ist ein Schnitt durch das Getriebe und die Kupplung dargestellt. Mit α ist die antreibende Welle bezeichnet, also die vom no Motor herkommende Welle, mit b die angetriebene Welle, die zu der angetriebenen Maschine führt. Die Verbindung zwischen den beiden Wellen kann entweder durch die auf der Welle α befindliche Kupplung über die Zahnräder c und d hergestellt werden oder durch die Zahnräder e, f, g, c, d über die Vorgelegewelle h. Die Welle α ist in den beiden Lagern a¹ und ar gelagert und trägt die erste Kupplungshälfte i, welche die Drehbewegung der Welle zwangsläufig mitmachen muß, jedoch in der Richtung der Wellenachse ver-

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schiebbar ist. Die Verschiebung erfolgt durch einen Führungsring i¹, in welchen eine Führungsgabel r eingreift; diese Gabel ist als doppelarmiger Hebel ausgebildet; eine Bewegung des äußeren Endes t'³ bewirkt also eine entsprechende Bewegung der Kupplungshälfte. Die Kupplungshälfte % arbeitet mit ihrer konischen Außenseite mit einem entsprechenden Reibungskonus des zweiten

ίο Kupplungsteiles k zusammen. Dieser Kupplungsteil ist auf einer die Welle umschließenden Hülse k¹ in der Längsrichtung verschiebbar, jedoch gegen Verdrehung so gesichert, daß beide Teile zwangsläufig miteinander umlaufen müssen. An die Hülse ¥ schließt sich ein weiterer auf der Welle α frei drehbarer Teil k² an; die beiden Teile k¹ und Ir sind durch Mitnehmer k^s und k* so miteinander gekuppelt, daß bei einer Drehung zwar ein gegenseitiges Mitnehmen der Teile erfolgt, daß aber eine Relativbewegung zwischen den beiden Teilen durch ein entsprechendes Spiel zwischen den Mitnehmern k³ und /e⁴ möglich ist. In Fig. 2 ist in einem Schnitt die Ausbildung der Mitnehmer gezeigt, so daß ihre Wirkungsweise daraus ohne weiteres erkennbar ist. Der Teil k² hat an seinem äußeren Rand einen rohrförmigen Fortsatz, welcher eine Innenverzahnung m besitzt. In diese Verzahnung greifen Zahnräder η ein, welche in dem Teil k¹ drehbar gelagert sind und an ihrem Ende ein steiles Schraubengewinde 0 tragen, welches mit ent-' sprechenden Muttern in dem Teil k zusammenarbeitet. Zwischen den Teilen k und k¹ ist eine Feder p angebracht, welche so stark ist, daß sie die Teile k und k¹ unter Drehung der Schrauben 0 auseinanderbewegen kann. Die Schraubengänge der Schraube 0 sind also so steil, daß die Schraube nicht selbstsperrend wirkt. Die Vorgelegewelle h ist in den Lagern h¹ und h² gelagert; das Zahnrad / läuft lose auf dieser Welle und trägt eine Kupplungshälfte, welche mit einer mit der Welle umlaufenden Kupplungshälfte f zusammenarbeiten kann. Das Einschalten der Kupplung erfolgt durch die Gabel /³ durch eine entsprechende Verschiebung des Gabelendes /⁴. Das Zahnrad g ist mit der Vorgelegewelle fest verbunden. Die Wirkungsweise der Kupplung ergibt sich bei dem in Abb. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel folgendermaßen. Nach dem Anlassen des Motors wird die Kupplung i bis k eingerückt, indem der Stellhebel i² in die gezeichnete Stellung gebracht wird. Die Kraftübertragung erfolgt dann von α über die Kupplung und die Zahnräder c und d. Wird nun die Kupplung / bis f- zugeschaltet, der Hebel /³ also aus der gezeichneten Stellung in die entgegengesetzte Lage gedreht, so wird das Zahnrad c durch die Räder e, f, g schneller angetrieben, als es dem Antriebe durch die Kupplungshälfte k entspricht. Dementsprechend verschiebt sich der Teil k² gegenüber dem Teil k¹ um das zwischen den Mitnehmern F und k⁴ vorhandene Spiel. Durch die Verzahnung m werden dabei die Zahnräder η in Drehung versetzt; durch die Schrauben 0 wird dabei der Teil k an den Teil k¹ herangezogen, die Kupplung zwischen i und k wird dabei also aufgehoben, und zwar ist die Kupplung vollständig gelöst, sobald die Relativbewegung zwischen den beiden Teilen k¹ und k² beendet ist. Durch die geschilderte Anordnung wird also erreicht, daß die Welle b mit höherer Geschwindigkeit angetrieben wird, ohne daß eine Unterbrechung der Kraftübertragung eintritt, denn es wird zunächst eine höhere Stufe eingeschaltet und dann erst die bestehende Verbindung zwischen α und b gelöst; die Lösung erfolgt dabei selbsttätig so, daß keine Störung dadurch eintritt, daß die beiden Stufen für eine kurze Zeit gleichzeitig eingeschaltet sind. Zum Übergang auf die niedrigere Geschwindigkeitsstufe ist es lediglich erforderlich, die Kupplung/ bis f wieder zu lösen, den Hebel f also in die in Abb. 1 gezeichnete Stellung zu bringen. Wenn dann das Zahnrad c nicht mehr von dem Zahnrad g angetrieben wird, so tritt durch die Wirkung der Feder p wieder eine Relativbewegung zwischen den beiden Teilen k¹ und k² ein; durch diese Relativbewegung werden die Schrauben 0 um einen entsprechenden Betrag gedreht, bis die Mitnehmer k³ und £⁴ wieder aneinanderliegen. Dann ist der Teil k mit seiner Reibungsfläche mit dem Teil i gekuppelt, und zwar ist die Kupplungskraft dabei weitgehend unabhängig von der Größe des übertragenen Drehmoments, da eine Erhöhung des Drehmoments infolge der Anschläge k³ und £⁴ keine Weiterbewegung des Teiles k im Kupplungssinne auslösen kann. Auch bei Übertragung sehr hoher Drehmomente ist dadurch ein weiches i°5 und stoßfreies Arbeiten der Kupplung, gegebenenfalls unter zeitweiligem Gleiten, gesichert. Durch eine Bewegung des Steuerhebels i² kann dann auch die Kupplung zwischen i und k wieder gelöst werden und die erste Geschwindigkeitsstufe ebenfalls ausgeschaltet werden.

Das in Abb. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel weist gegenüber dem Beispiel nach Abb. ι und 2 im wesentlichen zwei Unterschiede auf. Zunächst ist zwischen den beiden Teilen i und k keine konische Reibungskupplung, sondern eine Lamellenreibungskupplung eingeschaltet. Die inneren Lamellen drehen sich zusammen mit dem auf der Welle a befestigten Körper α³, die äußeren Lamellen zusammen mit dem Körper k. Grundsätzlich be-

steht aber kein Unterschied zwischen der Kupplung nach Abb. i, denn das Äneinanderpressen der Lamellen geschieht durch das Zusammenwirken der beiden Preßkörper i und k, welche beide beweglich sind; der Preßkörper i wird durch eine von außen betätigte Steuerung verschoben, der Körper k dagegen selbsttätig in der bereits beschriebenen Weise. Der zweite Unterschied besteht darin, daß die Relativbewegung zwischen den beiden Körpern k¹ und k'² in einer andern Weise erzeugt wird als bei dem vorhergehenden Beispiel. Der Körper k¹ ist nämlich außen mit Zähnen versehen und arbeitet mit dem lose auf der Vorgelegewelle sitzenden Rade g zusammen. Der Antrieb der Vorgelegewelle h erfolgt von dem Zahnrad e aus über ein Zahnrad /^ä. Wird also die Kupplung g bis g² eingerückt, so erfolgt eine Umkehr in der Bewegungsrichtung des Rades k¹ und damit die Relativbewegung zwischen den Teilen k¹ und k~, durch welche der Preßkörper k zurückgezogen und die Lamellenkupplung gelöst wird. Diese Ausführungsform der Kupplung bzw. des Getriebes kann zweckmäßig beim Antrieb von Werkzeugmaschinen mit hin und her gehender Bewegung Anwendung finden, insbesondere dann, wenn auf die genaue Einhaltung eines bestimmten Umkehrpunktes besonderer Wert gelegt werden muß. Es ist noch zu bemerken, daß die in den Abb. 1 und 3 eingezeichneten Kupplungen / bis /² und g bis g² lediglich der Übersichtlichkeit halber als Klauenkupplungen gezeichnet sind. Es ist in vielen Fällen empfehlenswert, auch an dieser Stelle Reibungskupplungen zu verwenden. Die in Abb. 3 angebrachten Bezeichnungen entsprechen im - übrigen der für Abb. 1 gegebenen Erläuterung, so daß sich eine nochmalige Erklärung erübrigt.

In Abb. 4 ist weiterhin eine Ausführungsform einer Überholungskupplung dargestellt, bei welcher das selbsttätige Ausschalten der Kupplung beim Überholungsvorgang ünwirksam gemacht werden kann. Im Aufbau ist die Kupplung im wesentlichen ähnlich der Kupplung nach Abb. 1, jedoch ist auch hier an Stelle der konischen Reibungskupplung eine Lamellenkupplung gezeichnet. Ferner ist die Vorrichtung zur Erzeugung der Relativbewegung und zur Übertragung der Bewegung auf die Kupplung wesentlich vereinfacht. Die beiden Teile k und k² sind nämlich unmittelbar durch ein steiles Schraubengewinde fe^s miteinander verbunden. Dieses Schraubengewinde läßt eine begrenzte Relativbewegung in der Drehrichtung zwischen den Teilen k und k² genau so zu wie es durch die Anschläge k^s und fe⁴ gemäß Abb. 2 erreicht wird; mit der Relativbewegung selbst ist aber unmittelbar die Verschiebung des Teilest in Richtung der Längsachse zum Kuppeln oder Entkuppeln verbunden. Die gleiche Wirkung wird also in bedeutend einfacherer Weise erreicht. Auch hier ist die Beweglichkeit zwisehen den Teilen fe und /e^a durch feste Anschläge begrenzt, so daß die Größe des übertragenen Drehmoments im Gegensatz zuLastdruckkupplungen keinen Einfluß auf die Größe des Kupplungsdruckes hat. Für die 7<> Bewegung des gesteuerten Kupplungsteiles i ist ebenfalls eine andersartige Vorrichtung dargestellt als in den vorhergehenden Abbildungen. Der Teil i wird nämlich von einem Stellring i⁴ aus betätigt. Zwischen den beiden Teilen i und i⁴ sind Federn eingeschaltet, ebenso zwischen den Teilen i und α³. Die Bewegung des mit der Welle α umlaufenden Ringes t'⁴ erfolgt durch einen feststehenden Ring i⁵ ; ein von diesem Ring ausgehender Zapfen gleitet in einer festen Führung i⁶ und verhindert so die Drehbewegung des Ringes. Ein weiterer von der Handkurbel Ψ angetriebener Ring i⁸ drückt mit aufgesetzten Schraubenflächen i⁹ gegen am Ring i^s angeordnete Gleitrollen i¹⁰, so daß die Stellung des Druckringes i von der Handkurbel i⁷ aus beliebig eingestellt werden kann. Die Wirkungsweise der Kupplung ist folgende: Zum Einkuppeln wird das Handrad i⁷ so lange bewegt, bis der Druckringt' mit den Lamellen in Berührung kommt. Wenn sich die Kupplungshälfte k noch nicht in der Kuppelstellung befinden sollte, so genügt schon eine leichte Berührung der Lamellen, um die Kuppelhälfte auf dem Gewinde k^s zu verdrehen und den Beginn einer Verschiebung zu erreichen; je weiter sich die Kupplungshälfte k dabei bewegt, um so stärker wird die Reibung, und die Kupplung gelangt auf diese Weise sicher in die Kuppel- ioo stellung. LTm die Bewegung zu unterstützen, sind zwischen den Teilen k² und k noch Federn q angebracht, welche in der Richtung der Schraubengänge wirken. Wenn die Kupplungshälfte k sich in der endgültigen Kuppel- stellung befindet, so sind die Federn zwischen den Ringen ι und i⁴ auf dasjenige Maß zusammengepreßt, welches zur Übertragung des Drehmoments durch die Kupplung erforderlich ist. Wird nun durch Einschalten einer höheren Geschwindigkeitsstufe dem Rade c und somit dem Teil έ² eine höhere Geschwindigkeit erteilt als der Welle a, so schraubt sich der Teil k auf dem Gewinde k^s so lange zurück, bis die Reibungskupplung vollkommen gelöst ist. Mit Hilfe der in Abb. 4 dargestellten Vorrichtung ist es nun möglich, eine wirksame Verbindung zwischen den Teilen α und c auch dann herzustellen, wenn der Kraftfluß im Sinne der Überholung vornanden ist; zu diesem Zwecke kann nämlich die Handkurbel i⁷ weiter betätigt werden, so daß

der Ring i der Kupplungshälfte k so lange nachfolgt, bis die Verbindung durch die Kupplung wieder hergestellt ist. Das Aufheben der Überholungswirkung ist beispielsweise erforderlich, wenn die Kupplung in ein Fahrzeuggetriebe eingebaut ist. Bei einem Fahrzeuggetriebe erfolgt nämlich ein Überholen nicht nur beim Einschalten einer höheren Geschwindigkeitsstufe, sondern es kann

ίο auch erfolgen, wenn das Fahrzeug auf einer abschüssigen Fahrbahn eine schnellere Geschwindigkeit annimmt, als es dem Antriebe entspricht. In diesem Falle ist die Aufhebung der -Überholungswirkung angebracht, da nur ' dann der Motor als Bremse für das Fahrzeug in an sich bekannter Weise benutzt werden kann.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen sind lediglich rein mechanische Be- tätigungen für die Teile der Kupplungen berücksichtigt worden. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die Bewegung der Teile durch andere Mittel zu bewirken, also etwa durch Elektromagnete, durch Druckluft, durch Druckflüssigkeiten usw. Ein Beispiel mit einer Bewegung des automatischen Teiles der Kupplungen durch einen Magneten ist in Abb. 5 dargestellt.

Bei der in Abb. 5 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Überholungskupplung, bei welcher die Überholung erfolgt, gleichgültig, welche Drehrichtung die Antriebsmaschine hat; die Überholung erfolgt also sowohl beim Vorwärtslauf als auch beim Rückwärtslauf des Antriebsmotors. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, ein Getriebe, mit mehreren Geschwindigkeitsstufen sowohl für den Vorwärtslauf als auch für den Rückwärtslauf zu benutzen und dabei eine Kraftunterbrechung beim Umschalten von einer Geschwindigkeitsstufe zur andern zu vermeiden. Die Kupplung nach Abb. 5 ist eine Lamellenkupplung, bei welcher die Lamellen zwischen den beiden beweglichen Teilen i und k angeordnet sind. Der Teil i ist von außen durch den Hebel i~ bewegbar, der Teil k wird selbsttätig von dem Getriebe bewegt. Der Teil k gleitet in der Längsrichtung auf einem zweiten Teil k¹ und wird durch die Druckfedern ί in der Kuppelstellung gehalten, solange die Magnetwickhing r stromlos ist. Wird aber ein Strom durch die Magnetwicklung r geschickt, so wirken die Teile h und k¹ als Magnet und Anker und werden entgegen der Wirkung der Federn s zusammengerückt, wodurch die Lamellenkupplung ausgeschaltet wird. Die Schaltung für die Magnetwicklung r wird durch Schalter beeinflußt, welche zwischen den beiden Teilen k¹ und k" liegen. Zwischen diesen beiden Teilen ist in der bereits oben beschriebenen Weise eine 'Relativbewegung möglich, und diese Relativbewegung wird zur Betätigung der elektrischen Schalter benutzt. Beispielsweise können, wie in Abb. 6 im Querschnitt dargestellt ist, die Mitnehmer k^s und /e⁴ unmittelbar mit Kontakten w¹, w², w^s ausgerüstet werden, so daß je nach dem Kraftfluß im Getriebe einmal zwischen den Kontakten w¹ und ζυ² und das andere Mal zwischen den Kontakten w¹ und zu³ eine stromleitende Verbindung hergestellt wird. Die Stromzufuhr zu den Kontakten ztr und w^s ■ geschieht durch Schleifringe t² und i³, während ein dritter Schleifring t¹ unmittelbar den Strom zur Magnetwicklung r führt. Das Schaltschema für die elektrischen Teile der Vorrichtung ist in Abb. 7 dargestellt. Wie aus Abb. 7 hervorgeht, ist der Schleifring t¹ unmittelbar an eine Stromquelle u angeschlossen, während die Leitungen von den Schleifringen t² und t³ über einen Doppelschalter wⁱ, w⁵, w⁶ mit dem andern Pol der Stromquelle in Verbindung gebracht werden können. Die Stellung des Schalthebels to⁰ wird in Abhängigkeit von dem Schalter des Antriebsmotors gebracht; wenn beispielsweise der Lauf des Motors durch eine Schaltkurbel geregelt wird, deren Drehung nach rechts oder links von ihrer Nullstellung aus den Vorwärts- oder Rückwärtslauf des Motors einschaltet, so kann der Schalthebel w° unmittelbar auf die Schaltkurbel des Motors mit aufgesetzt werden. Je nach der Drehrichtung des Motors werden dann die Kontakte w⁴ und w^s mit der Stromquelle verbunden. Wird beispielsweise beim Vorwärtslauf der Kontakt wⁱ nach Fig. 7 unter Strom gesetzt, so wird der Strom durch den Schleifring t³ auf den Kontakt w^a übertragen, während der Kontakt w² stromlos ist. In der in Abb. 6 gezeichneten Stellung ist also die Magnetwicklung r stromlos, durch Einlegen des. Hebels i² in die in Fig. 5 gezeichnete Stellung wird also die Kupplung hergestellt. Wird nun durch Einschalten einer höheren Geschwindigkeitsstufe das Zahnrad c mit höherer Geschwindigkeit angetrieben, als es der Drehzahl der Welle α entspricht, so entsteht zwischen den Teilen k² und k¹ eine Relativbewegung, durch welche der Kon-■ takt w¹ mit dem Kontakt w^s zusammengebracht wird. Hierdurch wird die Magnetwicklung r in den Stromkreis eingeschaltet und die Lamellenkupplung ausgerückt. Beim Rückwärtslauf des Antriebsmotors ist dagegen der Kontakt w⁵ und damit über dem Schleifring i² auch der Kontakt w² unter , Strom gesetzt; die Kupplung wird daher beim Rückwärtslauf ebenfalls gelöst, sobald das Zahnrad c schneller angetrieben wird, da beim Rückwärtslauf der Kraftfluß in den Kupplungsteilen in umgekehrter Richtung verläuft.

In die Leitung zwischen dem Schleifring ί¹ und der Stromquelle u ist noch ein weiterer Schalter w⁷ eingeschaltet, welcher normalerweise geschlossen ist, also den Stromdurchfluß zuläßt. Wird durch diesen Schalter die Leitung unterbrochen, so wird die Überholungsvorrichtung vollkommen außer Betrieb gesetzt; wie schon oben ausgeführt wurde, ist es bei Fahrzeugantrieben zeitweise erwünscht, ίο die Überholungsvorrichtung ausschalten zu können. DieAusschaltung erfolgt bei dem in Abb. 5 bis 7 dargestellten Beispiel in der einfachsten Weise.

Der Schalter w⁷ kann noch zu dem weiteren Zweck benutzt werden, den Teil k beim Anlassen in die Kuppelstellung zu bringen, wenn beim Stillstand durch irgendeinen Zufall der Stromkreis für die Magnetwicklung r eingeschaltet sein sollte. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel besteht also die Möglichkeit, daß bei der Inbetriebsetzung des Getriebes der zwischen den beiden relativ zueinander bewegten Teilen k¹ und k- angebrachte Schalter nicht selbsttätig in die gewünschte -25 Stellung sich bewegt. Dieser Nachteil kann in einfacher Weise auch dadurch behoben werden, daß die Schaltvorrichtung nicht durch die Bewegung zwischen den Teilen k¹ und /e², sondern durch die Bewegung zwischen den Teilen α und k² betätigt wird. Die Bewegung zwischen diesen beiden Teilen ist zwar nicht begrenzt, doch ist es mit Hilfe eines Reibungsschalters oder ähnlicher bekannter Einrichtungen ohne weiteres möglich, die Schaltung von der Relativbewegung der Teile a und k² abhängig zu machen. Es ist also kein für den Erfindungsgegenstand notwendiges Kennzeichen, daß die Schaltvorrichtung zwischen den Teilen k¹ und k² liegt. Ebenso wie die Betätigung des Kupplungsteils k mit Hilfe des elektrischen Stromes durch selbsttätig gesteuerte Schalter erfolgen kann, kann selbstverständlich auch die Betätigung des Kupplungsteil si durch elektrisehen Strom oder durch andere Energiequellen erfolgen, welche in diesen Teil durch eine von Hand zu betätigende Steuervorrichtung eingeschaltet werden. Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen geben also nur einzelne Beispiele für die Ausfüh-. rungsmöglichkeiten der neuen Kupplung, weitere Äusführungsformen ergeben sich durch andere Kombination der Elemente von selbst.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Reibungskupplung als Schalteinrichtung für Zahnräderwechselgetriebe mit ständig miteinander in Eingriff bleibenden Rädern, bei denen das Umschalten ohne Unterbrechung der Kraftübertragung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Kupplungsteile (i, k) für -. sich im Sinne des Schließens und Öffnens der Kupplung zwischen zwei Grenzstellungen beweglich angeordnet ist, wobei der eine Kupplungsteil (f) willkürlich durch eine von außen zu betätigende Steuerung bei allen Betriebszuständen in die Kuppelstellung oder aus dieser bewegbar ist, während sich der andere selbsttätig in die eine seiner beiden Grenzlagen, die der Kuppel- und Entkuppelstellung entsprechen, in Abhängigkeit von der Richtung des auf ihn einwirkenden Drehmomentes einstellt.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ztir Bewegung des sich selbsttätig in die eine seiner beiden Grenzlagen einstellenden Kupplungsteiles eine an sich bekannte Einrichtung benutzt wird, bei der zwischen die durch die Kupplung miteinander zu verbindenden Teile (α und b) ein Zwischenstück (Ze¹) eingeschaltet ist, das bei einem Wechsel in der Richtung des Kraftflusses eine begrenzte relative Bewegung ausführt und diese Bewegung auf den zugehörigen Kupplungsteil (k) durch ein Getriebe überträgt.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Getriebe für die Umsetzung der bei einem Wechsel in der Richtung des Drehmomentes in der Umfangsrichtung auftretenden Relativbewegung des Zwischenstückes gegenüber dem zugehörigen Kupplungsteil ein steiler Schraubengang (fe⁵ in Abb. 4) dient, der so angeordnet ist, daß das Zwischenstück (k in Abb. 4) bei einer Bewegung in der Umfangsrichtung gleichzeitig zu einer Bewegung in der Achsenrichtung gezwungen ist und dabei selbst den selbsttätig sich einstellenden Kupplungsteil bildet.
4. 4. Kupplung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliehe Zwischenstück (/e¹) bei seiner Bewegung elektrische Schalter («ι¹, w-, w^s) betätigt, welche mit Elektromagneten (r) so verbunden sind, daß die Bewegung des automatisch gesteuerten Kupplungsteiles (fe) dadurch bewirkt wird.
5. 5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung der von außen gesteuerten Kupplung aufgehoben wird, wenn der angetriebene Kupplungsteil (c) durch anderweitigen Antrieb schneller bewegt wird als der treibende Kupplungsteil (i).
6. 6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwisehen dem beweglichen Zwischenstück und dem automatisch bewegten Kuppelteil

   zwei Schaltvorrichtungen vorgesehen sind, von denen eine entsprechend der Drehrichtung außer Betrieb gesetzt werden kann, so daß die gesamte Kupplung als Überholungskupplung in beiden Richtungen wirksam ist.
7. 7. Kupplung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirksamkeit der automatisch durch die Relativbewegung gelösten Kupplung durch eine von außen erfolgende Steuerbewegung wieder hergestellt werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen