<Desc/Clms Page number 1>
Pulverschlupfkupplung.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf solche Pulverschlupfkupplungen zwischen einem treibenden und einem angetriebenen Teil, z. B. einer Kraftmaschine und einer Arbeitsmaschine, bei welchen der eine Kupplungsteil aus einem oder mehreren auf dem einen dieser Teile bzw.
Wellen anzubringenden Mitnehmerflügeln besteht, während das andere Kupplungselement ein auf dem andern Teil bzw. auf der andern Welle zu befestigendes, diese Flügel umgebendes Gehäuse bildet, in welchem das pulverförmige Material angebracht ist.
Pulverschlupfkupplungen dieser Art, die mit festen Mitnehmerflügeln versehen sind, weisen den Nachteil auf, dass sie, insbesondere bei grossen Pulverfüllungen, ein allzu grosses Anlassmoment haben und dass sie im Leerlauf oder einer kleinen Belastung kein Anlassen gestatten.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Flügel beim Anlassen sofort in das pulverförmige Material eingreifen, das dabei im unteren Teil des Gehäuses angehäuft liegt. Erst beim Schlüpfen unter Drehung verteilt sich das pulverförmige Material gleichmässig an die Flügel, jedoch nur unter der Voraussetzung, dass die Sekundärseite belastet ist. Beim Anlassen im Leerlauf oder bei einer kleinen Belastung aber werden die Flügel ohne Schlüpfen sogleich im pulverförmigen Material steckenbleiben, wodurch ein unbalancierter Zustand und ein unbestimmtes Drehmoment entstehen.
Die Erfindung bezweckt, diese Übelstände in einfacher Weise zu beseitigen und Kupplungen dieser Art zu einem sicheren, selbsttätigen und allmählichen Ein-und Ausrücken zu befähigen.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die federbelasteten Mitnehmerflügel mit der sie tragenden Welle derart beweglich verbunden sind, dass sie unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft und unter Überwindung der Federkraft auswärts geschleudert werden.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, in welchem Zusammenhang auch andere, sie kennzeichnende Merkmale angegeben werden.
Auf der Zeichnung zeigen Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Flügel mit der sie tragenden Welle drehbar verbunden sind, u. zw. in Fig. 1 im Querschnitt nach der Linie I--I der Fig. 2, die einen Axialschnitt der Kupplung darstellt. Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform im Querschnitt, im Axialschnitt und im Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 3. Fig. 6 stellt eine dritte Ausführungsform im Querschnitt dar. In den Fig. 3,4 und 6 sind die Mitnehmerflügel in der oberen Hälfte in wirksamer und und in der unteren Hälfte in unwirksamer Stellung dargestellt. Fig. 7 zeigt im Axialschnitt eine vierte Ausführungsform, die für einen senkrechten Betrieb bestimmt ist.
Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform besteht das eine Kupplungselement, z. B. das treibende, aus einem Paar Flanschen bzw. Scheiben 1, 2 die durch Bolzen 3, 4 miteinander verbunden sind. Flansch 1 ist an der treibenden Welle 6 befestigt, während Flansch 2 von einem Lagerzapfen 5 getragen wird. An den Bolzen 3,4 sind Schwingarme 7,8 befestigt, die am freien Ende als Mitnehmerflügel 9 bzw. 10 ausgebildet sind. Die Arme 7,8 sind mit Nasen 11 bzw. 12 sowie mit Ohren 13 bzw. 14 versehen, welch
<Desc/Clms Page number 2>
letztere zur Befestigung einer Schraubenfeder 15 dienen, welche die Arme miteinander verbindet. Flansch 2 ist mit Anschlägen 16 und 11 versehen.
Das andere u. zw. das angetriebene Kupplungselement besteht aus einem Gehäuse 18, das von Lagern 19, 20 getragen wird und durch einen Flansch 21 mit der angetriebenen Welle 22 fest verbunden ist. Dichtungen 23, 34. verhindern ein Austreten bzw. Lecken des
Pulvermaterials aus dem. Gehäuse 18.
In der Ruhestellung der Kupplung nehmen die Schwingarme 7, 8 die in Fig. 1 ge- strichelt angedeutete Stellung ein. Das Pulvermaterial P liegt dabei im unteren Teil des Ge- häuses 18 angehäuft. Wird : die Welle 6 angelassen, so-erhalten die Arme 7, 8 das Bestreben, unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft die in Fig. 1 mit vollgezogenen Linien dargestellte
Stellung einzunehmen. Während der Beschleunigungsperiode werden die Mitnehmerflügel immer mehr nach auswärts bewegt, wobei sie gradweise in das Pulvermaterial P eingreifen, das da- durch eine Verriegelung zwischen den Flügeln und dem Gehäuse vermittelt. Die Aufziehzeit der Kupplung ist von der Spannung der Feder 15 sowie von der Grösse der Pulverfüllung abhängig. Die Spannung-der Feder ist in'zweckmässiger Weise der Drehzahl der treibenden
Welle 6 angepasst.
Die Nasen 11, 12 und Anschläge 16, 11 begrenzen den Ausschlag der
Arme 7, 8.
Bei der in Fig, 3-5 dargestellten Ausführungsform bezeichnet 30 die treibende Welle, an welcher zwei Paare von Führungsorganen M m der Form von Flanschen, Kämmen od. dgl. befestigt sind, deren gegeneinandergerichtete Flächen. bzw. Kanten 32 zu einer oder mehreren Schneiden abgeschrägt sind (s. Fig, 5). Diese Flanschen dienen als Führungen für die als
Platten ausgebildete Mitnehmerflügeln 33, Die in diesen Abbildungen veranschaulichte Kupplung ist mit zwei solchen Flügeln versehen, die diametral zueinander angeordnet sind. Die Flügel 33 weisen an ihren Kanten 34 eine oder mehrere Schneiden auf (s.
Fig. 5) und sind mit kleinen
Stiften 35. versehen, die mit Nasen 36 mit den Flanschen 31 zur Begrenzung der äussersten
Lage der Flügel zusammenwirken. Die Flügel sind je durch eine Feder 37 mit der treibenden Welle 30 verbunden. Die Federn 37 bestehen aus Schraubenfedern, die durch eine Bohrung 38 in der Welle 30 geführt und an einem diese Welle durch setzenden
Bolzen 39 befestigt sind.
Der angetriebene Teil der Kupplung besteht, wie vorher, aus einem Gehäuse 40, welches das pulverförmige Material P enthält. Das Gehäuse 40 ist auf der angetriebenen Welle 42 fest- gekeilt und wird von Büchsen 43,44 getragen.
Die Wirkungsweise der Kupplung ergibt sich von selbst. In der Ruhestellung nehmen die Flügel 33 die in der unteren Hälfte der Fig. 3 und 4 dargestellten Stellung ein, und wenn die Welle 30 angelassen wird, verschieben sich die Flügel unter der Einwirkung der
Zentrifugalkraft und unter Überwindung der Spannung der Federn 37 radial nach auswärts in die in der oberen Hälfte der Fig. 3. und 4 gezeigte Stellung, wobei sie gradweise mit dem pulverförmigen Material P in Eingriff gebracht werden.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform bestehen die Federn aus Blattfedern 45.
Den Stellungen der Flügel entsprechend, wird die Feder in der oberen Hälfte der Figur in gespannter, in der unteren Hälfte in ungespannter Lage gezeigt. Die Anordnung kann dabei eine solche sein, dass während der Beschleunigungsperiode die Federspannung sich proportional zur Grösse der Zentrifugalkraft ändert, was in beliebiger Weise bewirkt werden kann, z. B. dadurch, dass an jedem Flügel zwei oder mehrere Federn angeordnet sind, die nacheinander zur Wirkung kommen.
Selbstverständlich können die Flügel derart durch die Flanschen geführt sein, dass sie unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft sich nicht genau radial, sondern mehr oder weniger schräg auswärts bewegen.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform, die für senkrechten Betrieb bestimmt ist, ist der untere Teil des Gehäuses in axialer Richtung als Behälter ausgebildet, der im Ruhe- zustand der Kupplung das Pulvermaterial aufnimmt, wobei die die Mitnehmerflügel beeinflussende
Federkraft derart abgepasst ist, dass die Flügel in dieser Lage der Kupplung im genannten
Material gesenkt liegen.
Die treibende Welle 50 ist mit einer Nabe 51 in einem Stück ausgeführt, die zwei Mitnehmerflügel 52 trägt, die an den Bolzen 53 drehbar gelagert sind. Auf der angetriebenen
Welle 54 ist eine Nabe 55 festgekeilt, die ein Gehäuse 56 trägt, das durch die Büchse 57 an der Welle 50 gelagert ist DiÅa Flügel 52 sind mit Ohren 58 versehen, die zur Befestigung der gemeinsamen Feder 59 dienen. Die wirksamen Flächen der Flügel sind an der äusseren
Kante derart geformt, dass sie beim Ausschwingen sich den Wandungen des Gehäuses 56 anschmiegen.
Das Gehäuse ist mit pulverförmigem Material P teilweise gefüllt, das in der Ruhestellung der Kupplung sich-im unteren, schalenförmigen Teil des Gehäuses befindet.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Flügel werden durch die Feder 59 in wirksamer Stellung in das pulverförmige Material herabgeschwenkt gehalten, welche Stellung in der Figur gestrichelt angedeutet ist.
Dadurch, dass die Eingrifflage der Flügel mit dem Pulvermaterial beim Anlassen näher dem Wellenzentrum liegt, als wenn die Kupplung sich in normaler Arbeitslage befindet, wird das Anlassmoment kleiner als das Schlupfmoment. Beim Anlassen der Welle 50 wird das Gehäuse 56 durch den Eingriff der Flügel im Pulver P allmählich in Drehung gesetzt. Je nachdem die Drehzahl steigt, wird das Pulver P zufolge der Zentrifugalkraft aufwärts und auswärts gegen den Umfang des Gehäuses verschoben, welche Bewegung die Flügel mitmachen, bis die in der Figur dargestellte Arbeitsstellung erreicht wird.
Die Erfindung ist auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen nicht beschränkt. So z. B. können bei den Ausführungsformen. bei welchen eine gemeinsame Feder verwendet wird, die Flügel je mit einer Feder versehen sein, die aus einer um den betreffenden Bolzen herum gewundenen Schraubenfeder bestehen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Pulverschlupfkupplung zwischen einem treibenden und einem angetriebenen Teil, z. B. zwischen zwei Wellen, wobei das eine Kupplungselement aus einem oder mehreren auf der einen Welle anzubringenden Mitnehmerflügeln besteht, während das andere Kupplungselement ein auf der andern Welle zu befestigendes, die Flügel umgebendes Gehäuse bildet, in welchem das pulverförmige Material angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die federbelasteten Mitnehmerflügel mit der sie tragenden Welle derart beweglich verbunden sind, dass sie unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft und unter Überwindung der Federkraft auswärts geschleudert werden.
<Desc / Clms Page number 1>
Powder slip clutch.
The present invention relates to such powder slip clutches between a driving and a driven part, e.g. B. an engine and a work machine, in which the one coupling part consists of one or more on one of these parts or
There is driving vanes to be attached to shafts, while the other coupling element forms a housing which surrounds these vanes and which is to be attached to the other part or to the other shaft and in which the powdery material is attached.
Powder slip clutches of this type, which are provided with fixed driver vanes, have the disadvantage that they have an excessively large starting torque, especially with large powder fillings, and that they do not allow starting when idling or with a small load.
This is due to the fact that the blades immediately engage in the powdery material that is accumulated in the lower part of the housing when it is started. The powdery material is only distributed evenly to the wings when they hatch while rotating, but only under the condition that the secondary side is loaded. When starting in idle or with a small load, however, the wings will immediately get stuck in the powdery material without slipping, resulting in an unbalanced state and an indefinite torque.
The aim of the invention is to eliminate these inconveniences in a simple manner and to enable clutches of this type to be engaged and disengaged safely, automatically and gradually.
This is achieved according to the invention in that the spring-loaded driver vanes are movably connected to the shaft carrying them in such a way that they are thrown outwards under the action of centrifugal force and overcoming the spring force.
The invention is described in more detail with reference to the drawings, in which context other, characteristic features are also given.
In the drawing, Figs. 1 and 2 show an embodiment of the invention in which the wings are rotatably connected to the shaft carrying them, u. between FIG. 1 in cross section along the line I - I of FIG. 2, which represents an axial section of the coupling. 3, 4 and 5 show a second embodiment in cross section, in axial section and in section along the line VV of FIG. 3. FIG. 6 shows a third embodiment in cross section. In FIGS. 3, 4 and 6 are the driver wings shown in the upper half in an effective and and in the lower half in an inoperative position. Fig. 7 shows in axial section a fourth embodiment which is intended for vertical operation.
In the embodiment shown in Figs. 1 and 2, there is a coupling element, for. B. the driving, from a pair of flanges or washers 1, 2 which are connected to each other by bolts 3, 4. Flange 1 is attached to the driving shaft 6, while flange 2 is carried by a journal 5. Swing arms 7, 8 are attached to the bolts 3, 4 and are designed as carrier vanes 9 and 10 at the free end. The arms 7, 8 are provided with noses 11 and 12 and with ears 13 and 14, which
<Desc / Clms Page number 2>
the latter serve to attach a coil spring 15 which connects the arms to one another. Flange 2 is provided with stops 16 and 11.
The other u. between the driven coupling element consists of a housing 18 which is carried by bearings 19, 20 and is firmly connected to the driven shaft 22 by a flange 21. Seals 23, 34. prevent leakage or leakage of the
Powder material from the. Housing 18.
In the rest position of the coupling, the swing arms 7, 8 assume the position indicated by dashed lines in FIG. The powder material P is piled up in the lower part of the housing 18. If: the shaft 6 is started, the arms 7, 8 endeavor, under the action of the centrifugal force, to achieve that shown in FIG. 1 with solid lines
To take a stand. During the acceleration period, the driver vanes are moved more and more outwards, gradually engaging in the powder material P, which thereby provides a locking between the vanes and the housing. The pull-up time of the coupling depends on the tension of the spring 15 and the size of the powder filling. The tension of the spring is in an appropriate way the speed of the driving
Wave 6 adjusted.
The lugs 11, 12 and stops 16, 11 limit the deflection of the
Arms 7, 8.
In the embodiment shown in FIGS. 3-5, 30 denotes the driving shaft to which two pairs of guide members M m in the form of flanges, combs or the like are attached, their oppositely directed surfaces. or edges 32 are beveled to form one or more cutting edges (see FIG. 5). These flanges serve as guides for the as
Plate-shaped drive vanes 33, the coupling illustrated in these figures is provided with two such vanes which are arranged diametrically to one another. The wings 33 have one or more cutting edges on their edges 34 (see Fig.
Fig. 5) and are with small
Pins 35. provided with lugs 36 with the flanges 31 to limit the outermost
Position of the wings interact. The wings are each connected to the driving shaft 30 by a spring 37. The springs 37 consist of coil springs, which are guided through a bore 38 in the shaft 30 and set on a this shaft
Bolts 39 are attached.
The driven part of the clutch consists, as before, of a housing 40 which contains the powdery material P. The housing 40 is keyed onto the driven shaft 42 and is carried by bushings 43, 44.
The operation of the coupling is self-evident. In the rest position, the wings 33 assume the position shown in the lower half of FIGS. 3 and 4, and when the shaft 30 is started, the wings move under the action of the
Centrifugal force and overcoming the tension of the springs 37 radially outwardly into the position shown in the upper half of FIGS. 3 and 4, whereby they are gradually brought into engagement with the powdery material P.
In the embodiment shown in FIG. 6, the springs consist of leaf springs 45.
According to the positions of the wings, the spring is shown in the upper half of the figure in a tensioned position, in the lower half in an untensioned position. The arrangement can be such that during the acceleration period the spring tension changes proportionally to the magnitude of the centrifugal force, which can be effected in any way, e.g. B. in that two or more springs are arranged on each wing, which come into effect one after the other.
Of course, the wings can be guided through the flanges in such a way that they do not move exactly radially under the action of centrifugal force, but more or less obliquely outwards.
In the embodiment shown in FIG. 7, which is intended for vertical operation, the lower part of the housing is designed in the axial direction as a container which receives the powder material when the clutch is in the rest state, the one influencing the driver vanes
Spring force is adjusted so that the wings in this position of the clutch in the mentioned
Material lying down.
The driving shaft 50 is made in one piece with a hub 51 which carries two driver vanes 52 which are rotatably mounted on the bolts 53. On the powered
Shaft 54 is keyed to a hub 55 which carries a housing 56 which is mounted on the shaft 50 by the bush 57. The wings 52 are provided with ears 58 which serve to fasten the common spring 59. The effective surfaces of the wings are on the outer one
Edge shaped in such a way that they cling to the walls of the housing 56 when they swing out.
The housing is partially filled with powdery material P which, in the rest position of the coupling, is located in the lower, shell-shaped part of the housing.
<Desc / Clms Page number 3>
The wings are kept pivoted down into the powdery material in an operative position by the spring 59, which position is indicated by dashed lines in the figure.
Because the position of engagement of the blades with the powder material is closer to the shaft center when starting than when the clutch is in the normal working position, the starting torque is smaller than the slip torque. When the shaft 50 is started, the housing 56 is gradually set in rotation by the engagement of the vanes in the powder P. As the speed increases, the powder P is displaced upwards and outwards against the circumference of the housing due to the centrifugal force, which movement the blades join in until the working position shown in the figure is reached.
The invention is not limited to the embodiments shown in the drawing. So z. B. can in the embodiments. in which a common spring is used, the wings are each provided with a spring which can consist of a helical spring wound around the relevant bolt.
PATENT CLAIMS:
1. Powder slip clutch between a driving and a driven part, e.g. B. between two shafts, wherein the one coupling element consists of one or more driver vanes to be attached to one shaft, while the other coupling element forms a housing surrounding the vanes to be attached to the other shaft, in which the powdery material is mounted, characterized that the spring-loaded driver vanes are movably connected to the shaft carrying them in such a way that they are thrown outward under the action of centrifugal force and overcoming the spring force.