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Stossfreie und phasenrichtige Kupplung umlaufender Teile.
Die bekannten Vorrichtungen zur stossfreien und unter vorausbestimmtem Winkel zueinander stattfindenden Kupplung rotierender Teile entsprechen nicht den heutigen Anforderungen an Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit. Die Zahl der dazu notwendigen mechanischen Teile, auch elektrische Schaltmittel, sind die Ursache häufiger Störungen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe auf einfachstem Wege durch rein mechanische Mittel. Die zu kuppelnden Teile werden zunächst durch eine Reibungskupplung stossfrei auf gleiche Drehzahl und dann z. B. unter Wirkung der Schwerkraft in die vorbestimmte Lage zueinander gebracht.
Die Abbildungen stellen zwei Ausführungsbeispiele dar, Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung des einen Beispiels, Fig. 2 die Vorrichtung zur phasenrichtigen Einstellung und Fig. 3 die Gesamtanordnung des zweiten Beispiels.
Die Welle a : in Fig. l läuft mit bestimmter Drehzahl um eine senkrechte Achse. Auf ihr sitzt drehund längsverschiebbar ein Reibungskonus b, in dessen obere Bohrung ein Stift c in radialer Richtung fest eingesetzt ist. Der Konus b wird von einer Feder e und diese von einem Federteller/getragen, welcher lose oder fest auf der Welle a sitzt und axial gestützt wird. Ein auf der Welle a befestigter Kupplungsteil d besitzt schräg nach unten verlaufende Öffnungen o, in die sich der Stift c während der Ruhe und während der grössten Zeit des Kupplungsvorganges legt.
Wird die Bildtrommel g auf den oberen konischen Teil der laufenden Welle a gesetzt, so entsteht an ihrer mit a !-a ? bezeichneten Berührungsfläche mit dem Reibungskonus b eine tangential wirkende Reibungskraft, welche die Trommel 9'allmählich mitnimmt. Die Wirkung auf die Trommel und die Rückwirkung auf die Welle lassen sich durch die Wahl einer geeigneten Reibungsfläche begrenzen. Grösse und Richtung der Resultierenden aus der Beschleunigungskraft und dem Gewicht des Reibungskonus und der Trommel verhindert zunächst ein Abgleiten des Stiftes c aus einer der Öffnungen o entgegen dem Federdruck : nach unten. Erst bei vollständiger Übereinstimmung beider Drehzahlen beginnt die Trommel zu sinken und legt sich mit einem Stift h auf eine derartig geformte schräge Fläche e'der Welle, dass der Stift h in eine in Fig. 2 dargestellte Nut k gleitet.
Nunmehr sind Trommel g und Welle a in der vorausbestimmten Lage zueinander durch die Nut k und den Stift h und den konischen Teil a'der Welle d : fest gekoppelt.
Es lässt sieh erkennen, dass die Höhe der Drehzahl auf die Wirkungsweise der Anordnung keinen Einfluss hat. Die Grösse des Stosses lässt sich ebenfalls leicht beherrschen, indem die hiefür massgebenden Faktoren, Gewicht und Massenverteilung der Trommel, Winkel, Durchmesser und Material des Reibungkegels bzw. der Reibfläche, Zustand der Reibfläche und Federstärke den Bedürfnissen angepasst werden.
Stellt man sich die Welle a als oberen Teil einer zweiten Trommel g vor, so ergibt sich die Kopplungsmöglichkeit mehrerer Trommeln. Die Stifte c und g können auch an der Welle a befestigt sein, während ihre Führungsflächen a und h mit dem Reibungskonus b bzw. mit der Trommel g verbunden werden.
Wesentlich ist für die beabsichtigte Wirkung, dass zwei aufeinander senkrechte Kräfte vorhanden sind, einmal der mit dem Drehzahlverhältnis der zu kuppelnden Teile veränderliche Reibungswiderstand und dann eine Kraft, als welche insbesondere die Schwerkraft gewählt wird. Letztere kann aber durch
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irgendeine andere Kraft, z. B. eine Federkraft oder magnetische Kraft, ersetzt werden ; in letzteren Fällen ist dann eine Kupplung beliebiger, nicht nur um senkrechte Achsen rotierender Teile möglich.
Während nach dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel die Verzögerung des Eingreifens der Festkupplung dadurch erreicht wird, dass durch geeignete Formgebung der Öffnungen o des Reibungskonus ein Abwärtsgleiten des zu kuppelnden Teiles zunächst verhindert wird, erfolgt die Verzögerung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) durch eine Bremse.
Auf der um eine senkrechte Achse umlaufenden Welle a ist längsverschiebbar der Kupplungsflansch b angeordnet, der durch die sich auf den Federteller t stÜtzende Feder e getragen wird. Der Flansch greift mit einem Stift Min eine Nut ? der Welle a. Wird der zu kuppelnde Teil, die Bildtrommel g, auf den oberen konischen Teil der Welle a'aufgesetzt, so entsteht an der konischen Berührungfläche X-X eine Reibungskraft, die den Teil g in Drehung zunehmender Geschwindigkeit versetzt0
Unter Einwirkung der Schwerkraft sinkt die Bildtrommel g nach unten und drückt dabei einen Kolben p in einem in den Wellenkonus a'angeordneten Zylinder T, aus dem die Luft nur langsam durch einen Kanal s austreten kann gegen den Druck einer Feder e abwärts.
Durch geeignete Bemessung des
EMI2.1
erst dann zum Eingriff kommt, wenn die Drehzahlen der Welle und der Trommel genau genug übereinstimmen. Nach Abnahme der Bildtrommel drückt die Feder e den Kolben p wieder in die Anfangslage zurück.
Auch bei dieser AusfÜhrung der Verzögerungseinrichtung ist eine Kupplung bei waagrechter Lage der Welle möglich, wenn man die in axialer Richtung erforderliche Kupplungskraft, z. B. durch eine Feder oder einen Magneten, ausüben lässt.
PATENT-ANSPRÜCHE :.
1. Selbsttätige stossfreie und phasenrichtige Kupplung umlaufender Teile, dadurch gekennzeichnet, dass die zu kuppelnden Teile unter Ausnutzung des mit ihrer Relativdrehzahl veränderlichen Reibungs- widersta. ndes stossfrei auf gleiche Drehzahl und dann unter Wirkung einer senkrecht dazu wirkenden Kraft, insbesondere der Schwerkraft, in eine vorbestimmte feste Kupplungslage zueinander gebracht werden.