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Selbsttätige Fliehkraftreibungskupplung.
Es sind bereits Fliehkraftreibungskupplungen bekannt, bei denen die Übertragung des Drehmomentes nicht sofort beim Anfahren, beispielsweise des Antriebsmotors, sondern erst einige Zeit später beginnt, z. B. bei Kurzschlnssmotoren erst dann. wenn die Umschaltung von der Anlass-in die Betriebsstellung erfolgt. Bei den bekannten Fliehkraftreibungskupplungen sind
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der Kupplungsverzögerung sind dann entweder verschiedene mehr oder weniger verwickelte Einrichtungen erforderlich oder es werden die die Fliehgewichte in ihre Ausgangsstellung zu-
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Fliehkraft überwunden wird und natürlich zu einer 0mpfindlichen Vermindernng dl'S Reibungs- druckes führen muss.
Um die Kupplungsverzögerung in einfachster Weise durchzuführen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, die zur Erzeugung der Reibungskraft erforderlichen Fliehgewichte als besondere Zwischenglieder unabhängig von dem treibenden und dem getriebenen Kupplungsteil auf einen lose um die Antriebswelle drehbaren Körper verschiebbar anzuordnen, welcher mittelbar beispielsweise durch mit der Antriebswelle umlaufende Reibungsflichgewiclte angetrieben wird.
Es sind also gewissermassen zwei Kupplungen vorgesehen, von denen die eine die Verbindung zwischen dem treibenden Kupplungsteil und dem Fliehgewieht herstellt, ebenfalls als Reibungskupplung ausgebildet sein kann und die zur Folge hat, dass die Mitnahme des angetriebenen
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es sehr zweckmässig, das von dem antreibenden Kupplungsteil auf die Fliehgewichte übertragene Drehmoment grösser zu machen als das auf den angetriebenen Kupplungsteil übertragene Dreh- moment. Es kann dies auf verschiedene Weise geschehen, z. B. durch Wahl verschiedener Reibungskoeffizienten der Bremsbelege, wobei die Bremsbelege zwischen den Fliehgewichten und dem antreibenden Kupplungsteil einen höheren Reibungskoeffizienten besitzen.
Eine andere Möglichkeit besteht In der Wahl verschiedener Neigungen der beiderseitigen Reibflächen oder in der Anordnung der Bremsbelege in verschiedenem Abstande von der Wellenmitte, wodurch die Hebelarme, an welche die Reibungskräfte angreifen, und damit auch die übertragenden Drehmomente verschieden gross werden.
Die Übertragung der Drehbewegung braucht nicht notwendig von den Fliehgewichten unmittelbar auf den angetriebenen Teil erfolgen, sondern es ist auch möglich, weitere Zwischenglieder einzufügen, welche durch die Fliehgewichte in Arbeitsstellung gebracht werden, in welcher die Verbindung zwischen treibendem und getriebenem Kupplungsteil hergestellt ist. Es kann dies z.
B. in der Weise erfolgen, dass ausser den Flieligewichten noch ein oder mehrere unter dem Einfluss der Fliehgewichte axial verschiebbare Ringkörper od. dgl. vorgesehen werden ; dabei kann der die Fliehgewichte tragende, lose auf der Antriebswelle drehbare Körper selbst zur Verbindung der beiden Kupplungsteile herangezogen werden. Es ist anderseits auch möglich,
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zwischen der antreibenden Welle und dem die Fliehgewichte mitnehmenden Tragkörper noch ein zweiter Tragkörper angeordnet werden, welcher ebenfalls lose drehbar um die Antriebswelle gelagert ist und mittelbar, z. B. durch Reibung oder durch besondere Reibungsfliehgewichte, in Drehung versetzt wird.
Eine weitere Verlängerung der Anlaufszeit kann erfindungsgemäss dadurch erzielt werden, dass an den Fliehgewichten federnde Ansätze angebracht werden, welche bis zur völligen Kupp- lung des anzutreibenden Teiles und des getriebenen Kupplungsteiles auf dem letzten schleifen und gleichsam als Bremsen wirken.
Diese Eupplungsverzögerung ist jedoch bei einigen Antriebseinrichtungen noch nicht ausreichend. Die Leerlaufsarbeit der Kupplung könnte noch verlängert werden, indem die den Zentrifugalkräften der Fliehgewichte entgegenwirkenden Zugfedern verstärkt werden. doch hat dies eine Verringerung der übertragenden Leistung zur Folge. Weiterhin ist es erwünscht, die Kupplungsverzügerung wechselnden Betriebsverhältnissen anpassen zu können, wobei auch darauf Bedacht zu nehmen ist, dass ein und dieselbe Kupplungsart bei verschiedenen Antriebsein- richtungen mit unterschiedlicher Kupplungsverzögerung Verwendung finden soll.
Diese beiden Aufgaben werden erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen dem angetriebenen Kupplungsteile und den Fliehgewichten ein oder mehrere radial bewegliche Reibungzwischenglieder angeordnet werden, welche bis zur völligen Kupplung an dem angetriebenen Kupplungsteil oder dem Tragkörper für die Kupplungsfliehgewichte schleifen. Die Reibungszwischenglieder, welche die Form einer federnd angepressten Reibscheibe, eines Hilfsfliehgewichtes od. dgl. haben können, verzögern für längere Zeit die Mitnahme der eigentlichen Kupplungfliehgewichte und lassen sich in sehr einfacher Weise leicht einstellbar anordnen.
Die in dieser Weise ausgebildeten und angeordneten Reibungszwischenglieder sind ferner unabhängig von der radialen Bewegung der Kupplungsfliehgewichte, daher auch unabhängig von dem Verschleiss des Bremsbelages dieser Kupplungsfliehgewichte, so dass die die Mitnahme des Tragkörpers und der Kupplungsfliehgewich1. e verzögernde Kraft völlig oder wenigstens nahezu gleich bleibt.
Eine sehr zweckmässige Ausführungsform besteht darin, den Tragkörper für die Kupplungs- fliehgewichte radförmig mit einem die Kupplungsfliehgewichte umschliessenden Radkranze auszubilden, auf dessen Umfange das oder die Reibungszwischenglieder unter Federdruck angepresst werden. Das Reib1mgszwischenglied wird dabei als Bremsscheibe auszubilden sein. welclle durch eine Feder an den Radkranz gepresst wird. Diese Feder findet ihr Gegenlager in einem Federteller, welcher mittels eines im anzutreibenden Kupplungsteile radial beweglichen Schraubenstiftes od. dgl. von aussen leicht einstellbar ist.
Werden als Reibungszwischenglieder besondere Hilfsfliehgewichte verwendet, so empfiehlt es sich, diese auf dem zur Führung der Kupplungsfliehgewichte dienenden Bolzen des Tragkörpers zu führen, welche zu diesem Zwecke die Kupplungsfliehgewichte völlig durchsetzen. Durch einfache Auswechslung dieser Hilfsfliehgewichte lässt sich ein und dieselbe Kupplung den verschiedensten Betriebsverhältnissen mit wechselnder Kupplungsverzögerung anpassen.
Die Zeichnung lässt Ausführungsbeispiele der neuen Erfindung erkennen. Eine erste Ausführungsform ist in Fig. 1 und 2 im Längs- und Querschnitt dargestellt ; Fig. 3 und 4 zeigen Längsschnitte zweier weiterer Ausführungsbeispiele. Die Fig. 5 und 6 stellen in Längs-und Querschnitt eine dritte Ausführungsart dar, während Fig. 7 einen Längsschnitt einer weiteren abgeänderten Ausführung erkennen lässt. Die Fig. 8 und 9, 10 und 11 sowie 12 und 13 stellen jeweils im Längs-bzw. Querschnitt abgeänderte Kupplungen dar, Fig. 14 zeigt eine besonders zweckmässige Befestigung des antreibenden Kupplungsteiles auf einer Welle.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 ist auf der antreibenden Welle 8 der eine Kupplungsteil 2 fest aufgekeilt, über welchen sich der zweite, hier als Riemenscheibe ausgebildete Kupplungsteil 3 drehen kann. Über dem Kupplungsteil 2 lose drehbar ist der Ringkörper vorgesehen, in welchem in einer Führung die Fliehgewichte 1 radial verschiebbar angeordnet sind. In einer Ausnehmung des treibenden Kupplungsteiles 2 sind weitere Reibungsfliehgewichte 5 vorgesehen, welche ebenfalls in einer Führung radial verschiebbar sind. An Stelle dieser Reibungfliehgewichte 5 können andere Verbindungsglieder zur mittelbaren Übertragung der Drehbewegung von dem antreibenden Kupplungsteil 2 auf die Fliehgewichte 1 vorgesehen sein.
Den beiden Bremsbelegen 19, 20 der Fliehgewichte 1 liegen die kegeligen Reibungsflächen des treibenden
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Welle 8 zunächst nur die Fliehgewichte 5 teil, während die Fliehgewichte 1 gar nicht oder nur ungenügend in Drehung versetzt werden. Erst durch die Reibung der Fliehgewichte 5 an
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völlig erfasst sind. Diese Wirkungsweise kann auch durch Wahl verschiedener Neigungen der Reibungsflächen (Fig. 3 und 4) oder durch verschieden grossen Abstand der Reibungsflächen von der Wellenmitte sichergestellt werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist zwischen den Fliehgewichten 1 und dem angetriebenen Kupplungsteil 3 noch ein besonderer Zwischenring 6 vorgesehen, welcher mit einem Bremsbeleg 15 versehen ist. Unter dem Einfluss der nach aussen geschleuderten Fliehgewichte J'führt der Ring 6 eine Axialbewegung aus und wird hiebei gegen die Reibungsflächen des antreibenden Teiles 3 gepresst. Die axiale Fliehkraftkomponente, welche auf die Reibungsfläche J'o wirkt, ist naturgemäss kleiner als die Fliehkraftkomponente, welche an der Reibungsnäche-ss erzeugt wird.
Es ist auch möglich, den Ring ss zwischen dem antreibenden Kupplungsteil 2 und den Flichgewichten 1 anzuordnen. doch muss dann durch die Wahl der Reibungskoeffizienten oder des Abstandes der Angriffspunkte der Reibungskräfte dafür gesorgt werden, dass das auf den angetriebenen Teil übertragene Drehmoment das kleinere wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Tragkörper 4 als Zwischenglied zwischen die Fliehgewichte 1 und dem angetriebenen Kupplungsteil 3 eingeschoben. Durch Einwirkung der Fliehgewichte 1 auf die Reibfläche bei 19 wird der Tragkörper 4 axial verschoben, wodurch die Kupplung mit dem angetriebenen Teil. 3 herbeigeführt wird. Auch bei dieser Ausführung ist das auf den angetriebenen Kupplungsteil 3 übertragene Drehmoment das kleinere.
Beim Ausfuhrnngsbelspiel nach Fig. 5 und 6 bedeutet. 23 eine auf die Welle ss aufgekeilte Nabe. auf welcher die angetriebenen Kupplungsteile 3, auch hier als Reibscheiben ausgebildet, sich drehen können. Unter dem Einfluss der Fliehgewichte 1 stehen die beiden symmetrisch angeordneten Reibscheiben 6', 6", welche auf der Nabe 23 axial verschiebbar, jedoch so angeordnet sind. dass sie von der Nabe mitgenommen werden : zu diesem Zwecke ist ein Federkeil 10 angeordnet.
Zwischen den beiden Reibscheiben 6' und 6" sind in einer Führung der Nabe 23 radial beweglich Fliehgewichte 5 angeordnet : zur Führung dient im Ausführungsbeispiel gleichfalls der Federkeil 10. Um die Reibscheiben 6' und 6" ist ein ringförmiger Tragkörper 4 drehbar gelagert. Die Bewegung der Gewichte 5 durch die Zentrifugalkräfte nach aussen wird durch die innere Wandung des Tragkörpers 4 begrenzt. Die Fliehgewichte 1 sind in einer Führung radial zwischen den Reibscheiben 6' und 6" heweglich angeordnet ; sie sind keilförmig ausgebildet und passen in einen von den Reibscheiben 6' and 6" gebildeten Ringraum hinein. Die Reibscheiben 6, 6" besitzen Bremsbelege 19. 20. Der Zentrifugalkraft der Fliehgewichte 1 wirken Zugfedern 7 entgegen, die in bekannter Weise angeordnet sind.
Die Wirkungsweise der Kupplung ist folgende : Die Fliehgewichte 5, welche mit der
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den Tragkörper 4 allmählich mit, der infolge seiner Massenträgheit zunächst zurückzubleiben trachtet. Sobald der Tragkörper 4 eine bestimmte Drehzahl erreicht hat, kommen die nach aussen fliegenden Gewichte 1 mit den Reibscheiben 6', ss in Berührung und schieben sie durch die Keilwirkung axial nach beiden Seiten, wodurch die Reibscheiben zur Anlage an den anzutreibenden Kupplungsteil 3 gelangen und diesen mitnehmen.
Bei dieser Ausführung ist die Übertragung des doppelten Drehmomentes möglich, da die Mitnahme des getriebenen Kupplungsteiles an zwei Stellen, nämlich zwischen der Reibscheibe 6'und dem angetriebenen Kupplungsteil 3 einerseits und der Reibscheibe ss und dem angetriebenen Kupplungsteil 3 anderseits, erfolgt.
Fig. 7 stellt eine Ausführung dar mit besonders grosser Kupplungsverzögerung. Auf die Antriebswelle ist eine Buchse aufgekeilt, um welche der angetriebene Kupplungsteil 3 drehbar gelagert ist. Gleichfalls auf die Buchse aufgeschoben sind die Reibscheiben. 6', 6 und durch Federkeil 10 befestigt, so dass diese sich axial verschieben können. Um die Naben der Reibscheiben 6'und 6"ist der Tragkörper 4'drehbar gelagert, welcher konzentrisch von dem zweiten Tragkörper 4 umgeben ist. Dieser besitzt Führungen für die radial verschiebbaren Fliehgewichte 1. Diese besitzen keilförmige Gestalt und passen daher in den von den Reibsclieiben 6', 6" gebildeten Ringraum hinein. Die beiden Reibscheiben besitzen wieder Bremshelege 19, 20 ; der
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die Zugfedern entgegen.
Die Wirkungsweise ist folgende : Beim Anlauf der Antriebswelle bleibt zunächst der Trag- körper infolge seiner Massenträgheit zurück. Steigt jedoch die Drehzahl der Antriebswelle auf ein bestimmtes Mass, so wird der Tragkörper 4'von den mit der Antricbswelle umlaufenden
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gleiche Spiel zwischen den beiden Tragkörpern 4'und 4, welch letzterer auch erst allmählich seine Massenträgheit überwindet und durch den inneren Tragkörper 4'beschleunigt wird.
Sobald der Tragkörper 4 eine bestimmte Drehzahl erreicht hat, kommen die nach aussen fliegenden Gewichte 1 mit den Reibscheiben 6'und 6" in Berührung und verschieben sie durch Keilwirkung axial nach beiden Seiten, bis die Bremsbelege 19, 20 zur Anlage an den getriebenen Kupplungsteil gelangen. Die hiebei auftretende Pressung erzeugt die zur Mitnahme des Kupplungsteiles 3 erforderliche Reibung.
Die Eupplungsverzögerung kann noch dadurch vervielfacht werden, dass mehr als zwei konzentrisch ineinander gelagerte Tragkörper 4', 4'angeordnet werden, wobei dann der äusserste Tragkörper die für die Fliehgewichte 1 erforderlichen radialen Führungen besitzt.
Eine Ausführungsform mit Verlängerung durch besonders federnde Ansätze zeigen die Fig. 8 und 9. Auf die Welle 8 ist die Nabe 23 aufgekeilt, auf welcher der anzutreibende Kupplungsteil 3, auch hier als Riemenscheibe ausgebildet, sich drehen kann. Die Reibscheiben 6'und 6"sind in der bereits geschilderten Weise durch Federkeil 10 befestigt.
Die Führung der Reibungsfliehgewichte 5 erfolgt hier gleichfalls durch den Federkeil10.
Der Tragkörper 4 begrenzt die Bewegung der Gewichte 5 durch die Zentrifuga1kräfte naeh aussen. Am Tragkörper 4 sind die radial beweglichen Fliehgewichte 1 angeordnet, deren keilförmige Ausbildung in den Raum zwischen die entsprechend geformten Reibscheiben 6'und 6" hineinpasst.
An den Fliehgewichten 1 sind die federnden Ansätze 9 befestigt, welche auf der inneren Wandung des anzutreibenden Kupplungsteiles 3 schleifen.
Die Wirkungsweise der Kupplung ist folgende : Die Fliehgewichte 5, welche mit der Drehzahl der Welle umlaufen, fliegen nach aussen und nehmen durch Reibung den Tragkörper 4 mit. Gehemmt wird das Hinausfliegen der Gewichte durch die federnden Ansätze 9, welche durch ihre Reibung an der inneren Wand des anzutreibenden Kupplungsteiles 3 die Bewegung der Fliehgewichte 1 verzögern. Allmählich wird jedoch die Federkraft der Zwischenlagen überwunden, die nach aussen fliegenden Gewichte 1 kommen mit den Reibscheiben 6'und 6" in Berührung und schliesse. n in der bereits geschilderten Weise die Kupplung.
Eine ähnlich wirkende Ausführung ist in den Fig. 10, 11 und 12, 13 dargesteHt. Bei der Anordnung nach Fig. 10 und 11 ist der zur Führung der Kupplungsfliehgewichte 1 vorgesehene Tragkörper 4 radförmig ausgebildet und besteht aus einer Nabe, mehreren Armen und einem Kranz 4". Die Arme sind zwischen den Kupplungsfliehgewiehten 1 so angeordnet, dass sie deren radiale Bewegung nicht hemmen. Innerhalb eines jeden Armpaares ist je eine Zugfeder 7 angeordnet. Auf diese Weise entsteht zwischen dem Kranz 4" des Tragkörpers und dem Innenmantel des anzutreibenden Kupplungsteiles 3 ein gleichbleibender Abstand. Das in diesem Zwischenraum angeordnete Reibungszwischenglied erzeugt daher eine gleichbleibende, die Kupp- lung verzögernde Kraft.
Das Reibungszwischenglied besteht bei dem Ausführungsbeispiel aus einem scheibenähnlichen Körper 12, welcher in einer Führung 18 des Kupplungsteiles 3 radial beweglich angeordnet ist und mittels des Teiles 13 und der Feder 17 an den Kranz des Tragkörpers gedrückt wird. Durch Verdrehung der die Führung des Reibungszwischengliedes 12 bildenden Stiftschraube 18 kann die Federpressung von aussen eingestellt und dadurch die Verzögerung des Tragkörpers 4 geregelt werden.
Die Fig. 12 und 13 zeigen im Längs-und Querschnitt eine weitere Ausführungsmüglichkeit des Erfindungsgedankens. Die zur radialen Führung der Kupplungsfliehgewichte 1 dienenden, in dem Tragkörper 4 befestigten Führungsbolzen 11 sind bei diesem Ausführungsbeispiel durch
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Riemenscheibe durchgeführt. Auf diesem Bolzen radial verschiebbar angeordnet sind ausser den Kupplungsfliehgewichten 1 auch die Hilfsfliehgewichte 22, welche als ringförmige Fliehstücke ausgebildet und im Ruhezustand in Ausnehmungen der Kupplungsfliehgewichte 1 angeordnet sind.
Die ringförmigen Fliehstücke. 22 sind mit einer kugeligen Wölbung versehen, welche dem inneren Riemenscheibendurchmesser entspricht, damit bei einer Verdrehung der Fliehstücke die Auflagefläche an dem Innenmantel des anzutreibenden Kupplungsteiles die gleiche bleibt. Die Fliehstücke. 22 werden von den Bolzen 11 bei der Drehung des Tragkörpers 4 mitgenommen und durch die Fliehkraft an den Innenmantel der Riemenscheibe 3 gepresst, wodurch ein Ver- zögerungsmoment auf den Tragkörper 4 ausgeübt wird.
Durch Bemessung der Gewichte der ringförmigen Fliehstücke 22 kann das beschleunigende Moment der Kupplungsfliehgewichte in jeder gewünschten Weise festgelegt werden.
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