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Selbsttätige Kupplung.
Die Erfindung hat eine verbessernde Ausgestaltung der nach dem Patente Nr. 103366 arbeitenden, selbsttätigen Kupplung zum Gegenstande, mit der es zur Herabsetzung der zur betriebssicheren Beherrschung des Arbeitsspieles erforderlichen Einzelteile des Schaltmechanismus gelungen ist, eine Reihe von Konstruktionsteilen, die bisher zur Bewältigung der verschiedenen Funktionen getrennt haben vorgesehen werden müssen, in einem einzigen Konstruktionsteil zusammenzufassen. Hiebei handelt es sich insbesondere um die weitere Ausbildung einer Anordnung, bei der die Steuerung durch die Massenstösse in einem reinen Wälzvorgange erfolgt, die als"Kippbolzenriegelung"bezeichnet wird.
Die konstruktive Gestaltung des Erfindungsgegenstandes geht aus den Fig. 1 und 2 hervor, die die Kupplung als Anlassriemenscheibe jeweils in einem ganzen und teilweisen Schnitte in zwei aufeinander senkrechten Projektionsebenen zur Darstellung bringen. Zur Erläuterung der Wirkungsweise in den einzelnen Phasen des Arbeitsspieles dienen die Fig. 3-8, während mit den Fig. 9-11 und 13-15 besondere Ausgestaltungsmöglichkeiten Erläuterung finden. Fig. 12 zeigt schaubildlich den Kippbolzen.
Gemäss den Fig. 1 und 2 baut sich die Anlassriemenscheibenkupplung um den antreibenden Teil 1 auf, der im Bereiche seiner Mittelebene senkrecht zur Rotationsachse ein scheibenförmiges Gebilde vorstellt, das mit der Bohrung seiner beiderseits hervortretenden Nabe starr auf den Wellenstumpf des Motors aufgesetzt wird. An den zylindrischen Aussenflächen der Nabe ist das mit dem Deckel 10 zu einem Ganzen (unter Sicherung durch Schrauben 19 und Federn 18) verschraubt Riemenscheibengehäuse 9 als anzutreibende Kupplungshälfte nach Art einer Leerscheibe frei drehbar aufgelagert. Die
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ausgebildet.
Dieses besteht aus den Walzen M, die an den Enden mit durch Stifte 13 verbundeneKäfig- ringe 12 gefasst sind und von der Seite her in eine entsprechende, mit einer Buchse 17 als äusserem Laufring ausgekleidete Bohrung der Nabe des Gehäuses bzw. Deckels eingebracht sind. Sie werden dort durch einen Sprengring 11 festgelegt, der zusammen mit einem Decking 15 einen Ringraum zur Aufnahme des Filzringes 16 bildet, mit dem das Rollenlager nach aussen abgedichtet wird. Die Lagerung der Leerseheibe gegenüber einer axialen Verschiebung geschieht unter Vermittlung auswechselbarer Bundringe 20 an Bundflächen, die beiderseits am Übergänge der Nabe zum scheibenförmigen Mittelteil des Antreibers 1 vorgesehen sind.
Durch Anordnung je einer radial ausserhalb über die Bundfläehen greifenden Ölfang-
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Vorsorge getroffen, dass das bei den Leerseheibenlagern benutzte Schmiermittel sich nicht durch die Fliehkraftwirkung im Innern der Kupplung verbreiten kann, deren Schaltmechanismus auf der Erkenntnis aufgebaut ist, dass nur bei Anwendung trockener Reibung die Verhältnisse praktisch einwandfrei beherrsehba, r werden.
Der Schaltmechanismus nun, der die anzutreibende Kupplungshälfte 9, 10 (die beispielsweise mittels eines am Umfange aufzulegenden Riemens mit der Last verbunden ist) mit der vom Motor her antreibenden Hälfte 1 selbsttätig zu kuppeln und wieder zu entkuppeln hat, ist in dem Hohlraume angeordnet, der von dem Gehäuse 9 und dem Deckel 10 gebildet wird. Er setzt sich zusammen aus zwei
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so geformt, dass sie den scheibenförmigen Teil des Antreibers 1 in einer inneren Ausdrehung aufnehmen und ihn so am Aussenumfang und zu beiden Seiten umfassen. An ihrem eigenen Aussenumfange sind sie mit Nuten N zur Aufnahme der Reibklötze 8 versehen.
Mit diesen Reibklötzen 8 stützen sich die Schwungkörper 2 an dem ihnen zugekehrten zylindrischen Innenumfang des Riemenscheibenkranzes 9 im eingerückten Zustande der Kupplung unter der Fliehkraftwirkung ab und stellen so den kuppelnden Eingriff nach Art einer Reibungsbremse her, sobald sie-nach Freigabe seitens des Kippbolzens 5 im Steuerungsvorgange-von der in der Fig. 1 dargestellten Mittellage um die Strecke amin radial nach auswärts verschoben worden sind, eine Strecke, die sich mit der fortschreitenden Abnutzung der Reib-
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ist dafür gesorgt, dass die Reibklötze 8 zum Zwecke der Einstellung des gewünschten Bremsmomentes in verschiedene Lagen zur Wirkungslinie der Sehwungkörperfliehkraft gebracht werden können.
Sie werden durch einen am Umfang in eine entsprechende Rille eingelegten Federbügel 7 festgehalten, an dessen Enden Schraubenzugfedern 6 angreifen, die die beiden Schwungkörper 2 zusammenziehen. Von der dargestellten Mittellage aus können sich dabei die beiden Schwungkörper noch um die Strecke 2, i einander nähern, gemäss einem einfachen Einwärtswege i (Fig. 2), den jeder Schwungkörper 2 fÜr sich allein gegenüber dem Antreiberumfang und den sonst in Betracht kommenden Konstruktionsteilen in Gestalt eines Mindestabstandes i besitzt.
Mit den seitlich mittels der Schrauben 5 an ihm befestigten Steuerbleehen 4, die im wesentlichen Abschnitte eines Ringes bilden, greift der eine Schwungkörper 2 auf den andern hinüber, u. zw. liefert jeweils die Kante Ei des festgeschraubten Teiles des einen Steuerbleches die Anschlagfläche für die Kante E2 am freien Ende des diametral gegenüberliegenden zum andern Schwungkörper gehörenden Stenerbleches.
Um dabei nicht nur einen einseitigen Anschlag zu schaffen, ist der sonst kreisförmige Rücken des Steuerbleches bei E3 in der Nähe der Trennstelle T der Schwungkörper 2 nach einer geraden Linie abgesetzt, so dass er dort gegenüber einer entsprechenden geradlinigen Anflächung am Schwung-
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gründen über die Schwungkörperteilfuge T hinweg auch jeweils im festgeschraubten Bereiche des Steuerbleches durchgeführte Fortsetzung der geradlinigen Absetzung E3 dient dabei zur Festlegung des im übrigen in einer entsprechenden seitlichen Andrehung am Schwungkörper 2 gehaltenen Steuerbleches 4.
Auf der Rückseite des Schwungkörperpaares ist die Steuerbleehanordnung vertauscht, so dass hinsichtlich des Steuerbleches an den Sehwungkörpern Symmetrie in bezug auf eine in der Schnittebene r1-r2 (Fig. 1) senkrecht zur Rotationsachse liegende Achse besteht und die um diese Achse verdrehend wirkenden freien Eigenfliehkräfte der Steuerbleche 4 sieh an den Führungskanten. Bg jedes Sehwungkörpers gegen- seitig aufheben.
Die Durchbrechung Q in der Nähe der Kante E2 des freien Steuerblechendes ist zu dem
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doch nicht klemmende Führung zwischen E3 und E1 zu erreichen, so dass die beiden Schwungkörper neben ihrer radialen, senkrecht zur Teilfuge T möglichen, gegenseitigen Versehiebbarkeit keine weitere Bewegungsfreiheit gegeneinander besitzen und im übrigen wie die Bestandteile eines Vollringes um die
Rotationsachse umzulaufen vermögen.
Den Kippbolzen 3 fällt die Aufgabe zu, das frei angeordnete Sehwungkörperringsystem an zwei diametral gegenüberliegenden Anschlagstellen mit dem Antreiber 1 in koaxialen Zusammenhang zu bringen, ausserdem die Auswärtsbewegung der beiden Ringhälften zunächst zu sperren und späterhin im Steuerungsvorgange der Kupplung wieder freizugeben. Sie arbeiten dabei mit einer Kippbewegung, die mit einem (aus Gründen der Schmierungsvermeidung erforderlichen) Rollvorgang kombiniert ist und die beim Stillsetzen mit der radialen Einwärtsbewegung der Schwungkörper 2 wieder rückgängig gemacht wird.
Der Kippbolzen 3 ist eine Walze, die am Antreiber 1 mit ihrem mittleren, zylindrischen Teil C in einer Ausnehmung A steckt und mit ihren Enden beiderseits in ein Fenster F des Schwungkörpers 2 greift, das mit seiner Mittelebene senkrecht zur Ebene der Teilfuge T steht. Der Kippbolzen : ;
ist nach den Enden zu mit zweifach gestuften seitlichen Anflächungen M und H immer schmaler gestaltet und endigt schliesslich beiderseits in je einem Kurbelzapfen K. Die Wandungen der Antreiberausnehmung A liefern seinem zylindrischen Teile C vier Anschlagflächen, u. zw. radial nach auswärts die zylindrische Rollfläche Ar, radial nach einwärts das gleichfalls zylindrische Flächenstück Ai, deren konzentrischer Abstand dem zylindrischen Schafte C ein (für den Einrüekzustand erforderliches) radiales Spiel c lässt. und endlich längs des Umfanges die ebenen Flanken Au., die so weit entfernt sind, dass sie den Bolzen von der dargestellten Mittellage aus (Fig. 1) gegenüber dem Antreiber nach links und rechts um den Winkel or. um die Kupplungsachse zu schwenken gestatten.
Gegenüber einer Verschiebung in der Achsrichtung ist der Kippbolzen in der Ausnehmung A am Antreiber 1 dadurch festgelegt, dass durch beider-
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Kippbolzen 3 in der dargestellten Lage an den angedrehten Flanken V axial festlegen. Die durch die Abflachungen M unterbrochenen Zylinderfläehenstüeke D werden nach dem Kippen des Bolzens zur Übertragung der Umfangskraft im eingerückten Zustande der Kupplung benutzt. Mit dem durch die weitgehende Abflachung H geschaffenen schmalen Zylinderflächenstück R riegelt der Kippbolzen J in der Hochkantlage ab.
Das Fenster F bildet drei für den Arbeitsvorgang des Kippbolzens in Frage kommende Abstützflanken. Zur Abriegelung des radial nach aussen strebenden Sehwungkörpers dient das mit R zusammenarbeitende Zylinderflächenstüek F,. ; nach beiden Seiten gegenüber einer Kraft in der Richtung des Umfanges bewirken dies die ebenen Flanken FI'" die in einem solchen Abstande liegen, dass die Schwungkörper 2 gegenüber dem Kippbolzen J, der ihnen in der dargestellten Hoehkantlage die Abflachungen M gegenüberstellt, von der Mittellage aus nach beiden Seiten um den Winkel ss um die Kupplungsachse geschwenkt werden können.
Durch Neigung der Flanken F@@ gegenüber der Mittelebene Y1, Y2 um
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die Flanken F", jeweils in einer solchen Neigung vorfinden, dass sich Fläche gegen Fläche legt, ohne dabei eine Verdrehung des Kippbolzens aus seiner dargestellten Hoehkantlage zu bedingen. Das Ringsystem
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Im Bereiche des Fensters F ist als vierte mit dem Bolzen 3 zusammenwirkende Fläche, die radial nach einwärts gerichtete Kräfte vermittelt, die kreisförmig verlaufende Kante < S'des Steuerbleches 4 vorgesehen, die aus einer Ausnehmung L des Bleches 4 entsteht, durch die der Kurbelzapfen K hindurchtritt. An ihnen wird der Kippbolzen. 3 zurückgeholt, wenn sich die Schwungkörper 2 radial einwärts bewegen.
Dabei halten sie ihn gleichzeitig auf die Rollfläche. F,. nieder, so dass der Bund Es an der Führungsfläche V nicht den seitlich führenden Eingriff verlieren kann. In der dargestellten Hochkantlage besitzt der Kurbelzapfen K gegenüber der Kante S ein radiales Spiel k, das dem Kurbelzapfen bei der ihn von der Rollfläche F,. entfernenden Kippbewegung die erforderliche Bewegungsfreiheit lässt, anderseits aber klein genug ist, um zur Vermeidung der Entgleisung des Bundes Es den Kippbolzen J nahe genug an die Fläche F@ heranzuhalten.
Soweit die beispielsweise gezeigte konstruktive Gestaltung. Das selbsttätige Arbeitsspiel, wie es nun weiterhin an Hand der Fig. 3-8 erläutert wird, gipfelt in der Bewegung des Kippholzens 3, der im ausgerückten Zustande der Kupplung im Fenster F die bisher dargestellte Hochkantlage zeigt und im eingerückten Zustande der Kupplung gegenüber dieser Hochkantlage um einen Winkel (verdreht wird, eine Verdrehung, die bewirkt, dass im Bereiche der Fensterfläche F@@ und F,. die wechselnden geraden und zylindrischen Flächenstücke der Kippbolzenenden miteinander vertauscht werden.
Die Kraftäusserungen, die diese Bewegung hervorbringen, entstehen im wesentlichen aus dem Ringsystem der Schwungkörper.' u. zw. radial einwärts aus der Kraft der Feder 6, radial auswärts aus der Fliehkraft und längs des Umfanges aus dem Massenträgheitsmomente um die Rotationsachse bzw. dem sich sonst der Umlaufbewegung entgegensetzenden Bewegungswiderstand. Während die Schwungkörper 2 gleichzeitig die Fliehkraft, das Massenträgheitsmoment um die Rotationsachse und das den kuppelnden Eingriff herstellende Glied vorstellen, fällt dem Kippbolzen 3 die Aufgabe zu, bewegliche Mitnehmertraverse und Riegelungsorgan gleichzeitig zu sein.
Die Stillstandsstellung wird durch die Fig. 3 dargestellt. Die Schwungkörper 2, die durch die hiebei alleinherrschende Kraft der Federn 6 soweit als möglich zusammengezogen werden (und dabei z. B. gegenüber der aus darstellerischen Gründen der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Mittellage jeweils noch um die Strecke i einwärtsgewandert sind), haben die an den Kurbelzapfen K von den Steuerblechkanten S gefassten Kippbolzen. 3 so weit nach einwärts gezwungen, dass sieh (nach Zurücklegung des Spieles e und c) deren zylindrischer Teil C auf den Nutengrund A ; stützt. Dadurch ist jeder Kippbolzen
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Hochkantlage der Fig. 3 anzunehmen, gleichgültig, welche Lage er innerhalb der Ausnehmungen A und der Fenster F sonst haben mag.
Setzt sich der mit seiner Ständerwieklung in der Anlassstufe eingeschaltete Motor, z. B. im Sinne des Pfeiles der Fig. 4, in Bewegung, dann kann das Ringsystem der Schwungkörper 2 an der Umlaufbewegung erst dann teilnehmen, wenn es für die Umfangskraft in einem kraftübertragenden Zusammenhang mit dem sich starr mit der Motorwelle in Bewegung setzenden Antreiber 1 gebracht worden ist.
Hat sich beispielsweise der Kippbolzen sowohl in der Antreiberausnehmung A als auch in der Fenster- öffnung F gerade in der Mitte seiner jeweiligen Schwenkungsmöglichkeit längs des Umfanges befunden (Fig. 3), dann muss sich der Antreiber 1, zunächst noch unter Stillstand des Kippbolzens 3 und des Schwungkörpers 2, um den Winkel ? bewegen, ehe er den Kippbolzen. 3 an der Flanke Am mitnehmen kann.
Alsdann muss er sich zusammen mit dem Kippbolzen 3 noch um den Winkel ss weiterbewegen, ehe der ungefähr hochkant gehaltene Kippbolzen 5 mit seinen Flächen JI an die Fensterflanken Fm des Schwungkörpers herangeführt ist und dort das Schwul1gkörpersystem alsdann mitzunehmen vermag, so zwar, dass es an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen A", zur Achsrichtung des Antreibers 1 orientiert wird.
Ehe also eine Umlaufbewegung der Schwingkörper 2 überhaupt beginnen kann, muss sich - gleich- gültig um welchen Motordrehsinn es sich handelt-unweigerlich immer wieder zuvor eine Anschlag-
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stellung herstellen, die die Kippbolzenfläehen M jeweils an die im Drehsinne vorausliegende Fensterflanke Fm anlegen. Dadurch wird der Kippbolzen 3 aus seiner ungefähren Hochkantlage, die er vom Stillstande her hat, in eine strenge durch die Neigung der Flanken Pm vorgeschriebene Hochkantlage gezwungen, da sich Fläche gegen Fläche legt, um den Beschleunigungsdruck an die Schwungkörper-
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in ihrer die Hochkantstellung aufrechtzuerhalten trachtende Wirkung fortbesteht.
So kommt es, dass, wenn nun die mit der wachsenden Drehzahl rasch steigende Fliehkraft die Kraft der Federn 6 überwindet und die Schwungkörper 2 radial nach auswärts wandern, sie sich nach der Zurücklegung der Strecke i mit ihren Zylinderflächen Fr auf die Mitte des schmalen Zylinderflächen- stückes R des in strenger Hochkantlage gehaltenen Kippbolzens 3 aufsetzen müssen und dort abgeriegelt werden (Fig. 4). Der Kippbolzen 3 stützt sich dabei (nach Zurücklegung eines Spieles e) seinerseits wieder mit seinem zylindrischen Teile C* an der Zylinderfläche A,. der Antreiberausnehmung radial nach aussen ab. So hoch auch immer die Drehzahl steigen mag, die Schwungkörper 2 vermögen in dieser Riegelstellung der Fliehkraft nicht nachzugeben, und die Kupplung bleibt ausgerückt.
Hierin tritt-von den noch zu behandelnden besonderen Massnahmen abgesehen-auch dann keine Änderung ein, wenn der Motor schliesslich seine volle Leerlaufdrehzahl erreicht hat und keinerlei Beschleunigungsdruck mehr
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läuft mit voller Leerlaufdrehzahl starr mit dem Antreiber unter der Rollenlagerung des mit der Last verbundenen stillstehenden Riemenscheibengehäuses durch.
Eine Wandlung in der mit der Fig. 4 gezeigten Riegelstellung tritt erst dann ein, wenn die mechanische Begleiterscheinung des elektrischen Umschaltevorganges mit dem Umlegen des Schalters oder sonst eine verzögernde mechanische Wirkung an der rotierenden Motorwelle erzeugt wird. An einer solchen Verzögerung nämlich kann das auf den Rollflächen R und C des Kippbolzens abgestützte, ein gewisses Massenträgheitsmoment der Rotation um die Kupplungsachse besitzende System der Schwungkörper 2, das eines festen Anschlages für die entgegengesetzte Richtung zunächst entbehrt und das nur mit dem zugehörigen kleinen Widerstande der rollenden Reibung mit dem Antreiber im Zusammenhange steht, nicht teilnehmen.
So kommt es, dass, wenn die Motorwelle mit dem Antreiber 1 durch einen verzögernden Massenstoss plötzlich in ihrer Bewegung zurückgeworfen wird, das System der Sehwung- körper 2 zunächst mit der alten Geschwindigkeit weitereilt. Dabei rollt das auf den Kippbolzen zu einem Vollring abgestützte Schwungkörpersystem in rollender Reibung auf den Rollflächen. R und F,. einerseits sowie a und A,. anderseits gegenüber dem abgebremsten Antreiber davon.
Hat sich dann der Kippbolzen infolge dieser Rollbewegung um den Winkel γ,. gegenüber seiner Hochkantlage verdreht, dann ist seine schmale Rollfläche bei R aufgebraucht (Fig. 5), so dass mit einer weiteren, den Kippbolzen J verdrehenden Rollbewegung die Abflachung H die Rollfläche R an der Kante Q ablöst und bei dem alsdann in Frage kommenden Kippen um die Kante Q eine radiale Auswärtsbewegung der Schwungkörper gemäss der zunehmenden Entfernung der Kante Q vom Rotationsmittelpunkte der Kupplung eintreten muss.
Die Fig. 6 erläutert diesen Vorgang und zeigt den Kippbolzen 3 so weit davongerollt, dass er sich um den Winkel yi (ohne dass die Kante Q in gleitender Reibung an der Fläche F,. abgeglitten wäre) gedreht haben würde und dabei gerade den vollen Raum, der ihm zwischen den Fensterflanken F@@ einerseits und den Anschlagflanken A", anderseits für die Bewegung längs des Umfanges zur Verfügung steht, voll aufgebraucht hätte. Hiebei würden die Schwungkörper als Teilstrecke ihrer einrückenden Auswärtsbewegung den radialen Weg a. r Zllrückgelegt haben.
Unter dem Einfluss der Fliehkraft eilen die Schwungkörper 2 dann nach wie vor sich gegenseitig radial führend und um die Kupplungsachse rotierend, und ohne sich am Kippbolzen weiter abzurollen, nach aussen, bis sie mit ihren Reibbacken 8 am zylindrischen Innenumfange des Kranzes 9 auftreffen. Während dieser Bewegung drehen sie dann an der Kante Q den Kippbolzen 3, wobei dieser längs der Fläche Fr gleitet, entsprechend weiter. Dabei beschreibt der Kurbelzapfen K und Q einen Kreis mit dem Radius q (Fig. 5 und 6), der ihn vorübergehend der Kante S des Steuerbleehes 4 näherkommen lässt.
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für diese Bewegung Platz geschaffen.
Das System der auswärtsgewanderten Schwungkörper 2 wird nun von dem Antreiber 1. da der Motor nach Ablauf des Massenstosses die volle Geschwindigkeit sehr rasch wieder aufnimmt, bald wieder eingeholt. Die Stellung des Kippbolzens 3, die beim erneuten Erreichen der Anseillagstellung vorgefunden wird, ist in der Fig. 7 zur Darstellung gebracht, u. zw. handelt es sich dabei um eine Stellung des Kipp-
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voll abgenutzt gedachter Reibbacken 8 vorliegt. Innerhalb dieser beiden extremen Stellungen arbeitet der Kippbolzen 3 als Mitnehmertraverse im voll eingerückten Zustande der Kupplung.
Die Umifang- kraft wird dabei von der ebenen Anschlagfläche A", des Antreibers an den zylindrischen Teil C des Bolzens und von dessen Zylinderflächenstück D an die ebene Fensterflankenfläche I,'", des Schwingkörpers übertragen.
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als Mitnehmertraverse auszuführen, u. zw. handelt es sich um eine Rollbeweglichkeit entsprechend dem Spiele e, das der zylindrische Teil C radial in der Antreiberausnehmung r1 besitzt.
Um den doppelten Betrag dieses Spieles vermag das Riemenscheibengehäuse gemeinsam mit den zu ihm übergetretenen, unter der Fliehkraft an ihn gepressten Schwungkörpern sich bei jedem Umlaufs in radialer Richtung relativ gegenüber der Motorwelle bzw. dem starr zu ihr gehörigen Antreiber verschieben, ohne dass diese Verschiebebewegung anders als unter Vermittlung rein rollender Reibung stattfindet.
Derartige Versehiebebewegungen bei jedem Umlaufe aber sind praktisch gerade auch bei der Riemenscheibengestaltung der Fig. 1 und 2 gegeben, weil die Leerscheibenlagerung immer ein gewisses radiales Spiel besitzen wird, so dass die Rotationsachse des Gehäuses mit den an ihm haftenden Schwungkörpern unter dem Einflusse des unverändert einseitig wirkenden Riemenzuges um den Spielbetrag aus der Mitnehmerachse herausverlegt wird, wodurch während jedes Umlaufes die doppelte Spielstrecke einmal auf und ab zurückzulegen ist. Hieraus ergeben sieh Scheuerwirkungen, die namentlich bei den höheren Drehzahlen ohne die Massnahmen der rollenden Mitnahmeeinrichtung überhaupt nicht betriebsbrauchbar beherrscht werden können.
Die Einrichtung ist dabei so getroffen, dass der Bolzen. 3, sobald er beim Arbeitsspiel der radialen Beweglichkeit eine Entlastung erfährt. unter seiner Eigenfliehkraft immer wieder radial
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sorgt wiederum dafür, dass die unter dem Grosstabstande q stehende Kante Q und der Kurbelzapfen K ausreichende Bewegungsfreiheit für die Rollbewegung besitzen.
Sobald mit dem Stillsetzen der Kupplung die Fliehkraft verschwindet, werden die Schwungkörper 2 von den Federn 6 in die Ruhelage der Fig. 3 zurückgezwungen. Dabei werden die Kippbolzens
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zurückgedreht, so dass sie, wie mit der Fig. 3 beschrieben, wieder ihre ungefähre Hochkantlage einnehmen müssen und so die vollkommen ausgerückte Kupplung zur selbsttätigen Bewältigung eines neuen Anlassvorganges bereitsteht.
Dadurch, dass die radiale Einwärtsbewegung, die die Schwungkörper unter dem Federzuge von der eingerückten Lage bis zur Ruhelage der Fig. 3 zurücklegen, den eigentlichen Einrückweg a,, ;"
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Spielstrecken k und c vom Arbeitsspiele aufgebracht.
Der gesamte Rollentriegelungsvorgang der Kupplung lässt sieh. wie dies praktisch ungemein wichtig ist, in einfacher Weise durch die Wahl des Krümmungsradius der Riegelzylinderfläche R des Antreibers
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auf der Achse des Zylinderstückes C des Kippbolzenmittelteils liegt, dann befindet sich der Kippbolzen in der in Fig. 4 dargestellten Riegelstellung (unter der Voraussetzung, dass die im Kurbelzapfen exzentrisch vereinte Masse entsprechend ausgeglichen ist) gegenüber der Fliehkraft, die er bei R abstützt, im indifferenten Gleichgewicht. Für die Entriegelungsbewegung bis zur Lage der Fig. 5 kommt daher nur der reine Rollwiderstand in Frage, wie er nach Massgabe der abgestützten Drucke und des Reibungskoeffizienten der rollenden Reibung gegeben ist. Wählt man aber den Radius r grösser, z.
B. vom Werte r1 (Fig. 4), so dass der Kreismittelpunkt nach O1 rückt, dann müssen neben der Fberwindung des reinen Rollwiderstandes bis zum Erreichen der nunmehr weiter von der Achse des Zylinders C wegliegenden Kante Q ausserdem noch die Schwungkörper um eine gewisse Strecke entgegen der lastenden Fliehkraft radial einwärts verschoben werden. Die Anordnung befindet sieh jetzt im stabilen Gleichgewicht, und die Durchführung des Entriegelungsvorganges wird entsprechend erschwert, so dass es immer grösserer
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dem mit der Zylinderfläche C übereinstimmenden Radius 1'0 ist.
Wählt man anderseits den Radius kleiner als r0, so dass der Mittelpunkt für den Kreis des Zylinderstüe, kes R etwa nach O2 fällt (Fig. 4), dann zeigt die Riegelanordnung nach Fig. 4 das Bestreben, unter dem Einflusse der abzuriegelnden Fliehkraft von selbst umzukippen, es handelt sich um labiles Gleichgewicht. Die Kupplung würde jetzt ohne weiteres Zutun von selbst einrücken, sobald der Massendruck
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gepresst hält (und dadurch die Hochkantlage sichert), abgelaufen ist. d. h. die Kupplung würde mit dem Ablauf der Beschleunigungsperiode einrücken, ohne dass die absolute Höhe der dabei herrschenden Drehzahl entscheidend wäre.
Die Beherrschung des Entriegelungsvorgang'es ist also lediglich eine Frage des Radius der Rollfläche R, so dass man z. B. durch Einsetzen mit entsprechendem Radius arbeitender Kippbolzen den Steuerungsvorgang entsprechend gestalten kann.
Wenn die im Entriegelungsvorgange freigegebenen Schwungkörper 2 ihren radialen Einrückweg
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Einrückweg. Uni dieselbe Drehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit beibehalten zu können, die das Ringsystem im Augenblick der Freigabe gehabt hat, müsste die Umfangsgeschwindigkeit in dem Masse wachsen,
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überlassenen, frei rotierenden System ein derartiger Geschwindigkeitszuwachs aber nicht erteilt wird, so bedeutet dies, dass mit dem Nachauswärtsstüzen der Sehwungkörper eine Verzögerung der Undauf-
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besorgenden Steuerblehen 4 führen kann.
Um diese Kraftäusserungen beherrschen zu können, sieht die Erfindung weiterhin vor, die Eingriffsbewegung der Schwingkörper 2 einer Verlangsamung durch Abbremsung zu unterwerfen.
Eine derartige Massnahme wird beispielsweise mit der Fig. 9 veranschaulicht, die das Schwung-
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Die beiden Schwungkörper : 2 sind dort unter Beilage aufeinandergeschichteter gewölbter Federscheiben 23 und der Schraubendruckfedern 21 mit den Bolzen 21 und der Mutter 22 verschraubt, die in je einer entsprechenden senkrecht zur Ebene der Teilfuge T verlaufenden Bohrung angeordnet sind. Der Schaft des Bolzens : 21 besitzt dabei von der Teilfugenmitte ausgehend ein Links- und Rechtsgewinde U1 und U2, mit dem er in entsprechenden Gegengewinden an den Schwungkörpern 2 läuft.
Die Steigung der Gewinde ist dabei so steil gewählt, dass Selbsthemmung vermieden wird und der Bolzen sich unter dem Einflusse längs der Sehraubenaehse wirkender Kräfte verschraubt. Wenn nun die im Steuerungsvorgange freigegebenen Schwungkörper 2 nach aussen streben, so sind sie gezwungen, den Bolzen 21 in den Gewinden Fi und U2 zu verdrehen, so dass die Auswärtsbewegung entsprechend gehemmt wird, eine Hemmung, die durch die Federn 24 und 25, die die wirksamen Fliehkräfte entsprechend abfangen, noch weiter unterstützt wird.
Mit der Anordnung der Abfangung der Fliehkräfte wird es gleichzeitig möglich, für den kuppelnden Eingriff an den Reibbaeken 8 anstatt der vollen Fliehkraft nur den aus der Abfangwirkung noeh verbleibenden Rest zur Auswirkung kommen zu lassen und so das Bremsmoment der Kupplung auf jeden beliebigen Kleinstwert einstellbar zu machen, eine Möglichkeit, die insbesondere bei der Anwendung der Kupplung bei sehr hohen Drehzahlen von Wichtigkeit ist. Gleichzeitig wiirde hiedurch ein für gewisse Sonderzweeke erwünschtes, besonders sanftes Aufsetzen der Reibbaeken bzw. ein besonders sanftes Einsetzen des Bremsmomentes der Kupplung erzielt werden.
Solche oder ähnliche Massnahmen liessen sieh natürlich auch nach der Seite ausbauen, dass die die Fliehkraft abfangende bzw. das Drehmoment herabsetzende Wirkung späterhin wieder verschwindet, so dass das anfänglich schwache Bremsmoment der Kupplung nachträglich eine entsprechende Steigerung
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der Schwungkörper 2 zu verlangsamen. So hätte man, wie weiterhin mit der Fig. 9 gezeigt, beispielsweise nur nötig, eine Masse, z. B. in Gestalt eines vollen Ringes 25, der etwa in den Bereieh der Ausdrehung V der Schwungkörper 2 lose Platz findet, gegenüber den Schwungkörpern 2 drehbeweglich anzuordnen und z. B. mittels Schrägfläehen jeweils an dem mit einer Bundscheibe J versehenen Bolzen : 21 angreifen zu lassen.
Die Masse dieses Ringes 25, die ein gewisses Massenträgheitsmoment um die Rotationsachse besitzt und nur an der schrägflächigen Bundseheibe J mit dem Schwungkörpersystem in einem drehmomentübertragenden Zusammenhang steht, würde dann für die ganze Dauer der während des Auswärts- eilens der Schwungkörper 2 durch die wegen der Corioliskraft erzeugten Verzögerung der Umlaufge- schwindigkeit um die Rotationsachse gemäss dem zugehörigen Verzögerungsmomente auf dem Bunde J lasten und die Drehbewegung des Bolzens 21 für die Dauer der Wirksamkeit der Corioliskraft hemmen. Dadurch wäre dann die Auswärtsbewegung durch die Corioliskraft selbst kontrolliert.
Auch derartige
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Die Darstellung der Fig. 9 lässt gleichzeitig erkennen, dal5 es auch ohne weiteres möglich ist, den besondere Wirkungen in der Teilfuge T hervorbringenden Ring 25, der in der Nähe des Fensters F der Sehwungkörper 2 vorbeiführt, so auszugestalten, dass er dort mit einzelnen Stellungen des Kippbolzens zusammenwirkt und dessen Bewegungen oder Kraftäusserungen an den Schwungkörper im Bereiche der Teilfuge überträgt.
Auch der Kippbolzen 3 allein liesse sieh zur Abbremsung der Auswärtsgeschwindigkeit heranziehen.
Trifft man die Ausgestaltung des Fensters F des Schwungkörpers 2 so, dass der längs des durch den Winkel ss der beiderseitigen Schwenkbewegliehkeit gekennzeichnete Raum zwischen den beiden An- schalgflächen F@@ für die Kippbewegung des Bolzens 3 besonders klein gehalten wird, dann kann der Bolzen 3 die in der Fig. 6 dargestellte weitgehende Kipplage gemäss dem Winkel γ1 nicht erreichen. Ist dieser die reine Rollbewegung mit dem Auftreffen der Kante 111 an der im Drehsinne zurückliegenden Fensterflanke F@@ unterbrechende Kippwinkel wesentlich kleiner, dann findet die bei der begonnenen Auswärtsbewegung der Schwungkörper im Punkte Q radial nach aussen angreifende, den Bolzen weiter-
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wenn man ihn z.
B. einen vollen Kreis umspannen lässt und dessen Enden durch eine Feder verbindet.
Mit der Fig. 10 endlich wird als weiterer Beweis für die Vielseitigkeit der Ausgestaltungsmöglichkeit des Erfindungsgegenstandes gezeigt, dass das Zusammenwirken zwischen Schwungkörper und Kipp-
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sondern den des andern Schwungkörpers steuert, und so der Arbeitsvorgang noch inniger verknüpft werden kann. Hiezu hat man gegenüber der im übrigen dem Beispiele der Fig. 1 und 2 entsprechenden Kupplung nur notwendig, unter Anwendung abgeänderter Steuerbleche 4'die Kippbolzen. 3 mit ihren Kurbelzapfen K radial auswärts einzulegen, so dass jetzt das dem Kurbelzapfen K gegenüberliegende schmale Zylinderflächenstück zu seiner Riegelfläche. R wird.
Die Steuerbleche 4'sind dabei so gestaltet, dass das freie Steuerblechende über den Bereich des Fensters F des Nachbarschwungkörpers hinübergreift und dort mit seinem Schlitze L'den Kurbelzapfen K fasst. Die radiale Führung der Schwungkörper entsteht bei E'l, E. und E'g. Wenn im Arbeitsspiel der Kippbolzen ; j sich umlegt, dann wandert sein Kurbelzapfen K nach dem Rotationsmittelpunkte zu. Die Kante S@ des Steuerbleches wandert dabei, da sie zu dem gegenüberliegenden vom Mittelpunkte wegwandernden Schwungkörper 2 gehört, ebenfalls nach dem Mittelpunkte zu, so dass sich das Arbeitsspiel sinngemäss wie bei den Fig. 3-8 vollzieht.
Die rückführende Wirkung des Steuerbleches vollzieht sieh dann so, dass beim Stillsetzen der Kippbolzen. 3 durch die Kante 8" des dann nach aussen wandernden Steuerbleches 4'an seinem Kurbelzapfen K in die Hochkantlage nach auswärts gedreht wird.
Hiedurch wird insbesondere erzielbar, dass auch noch die mit dem Entriegelungsvorgange beginnende Auswärtsbewegung der beiden Schwungkörper ; verknüpft wird. Würde nämlich im Entriegelungsvorgange (etwa infolge verschieden gross auftretender Rollwiderstände) der eine Kippbolzen früher die Auswärtsbewegung freigeben als der andere, dann würde der früher seinen Eindrückweg antretende Schwingkörper 2 mittels seines Steuerbleches 4' an der Kante 8 ; den erst weniger weitgehend aus der Hochkantlage gekippten Bolzen 3 des ändern Schwungkörpers am Kurbelzapfen K herumreissen und so diesen zwingen, der Eingriffsbewegung zu folgen.
Gleichgültig, ob nun die Kippbolzenanwendung nach den Fig. 1 und 2 oder nach der Fig. 10 geschieht, so steht es ferner frei, den Kippbolzen 3 so auszugestalten, dass er seine Bundflächen B" für die axiale Festlegung gegenüber dem Antreib !'r 1 iFig. 2) nur in der Hochkantlage die Flächen, die die
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zeigen, sich längs des Winkels y nach beiden Seiten immer mehr entfernen, so dass die Stelle mit dem kleinsten Abstande in der gekippten Lage in den Bereich der Seitenfläche der Flanken l der Antreiberausnehmung 11 gelangen würde, wo sie dann beispielsweise an zusätzlichen Teilen angreifen könnten,
die gegenüber dem Antreiber 1 im eingerückten Zustande der Kupplung bei der Mitnahme auch einen Rollvorgang in der Achsrichtung gestatten könnten.
Ähnlich, wie die seitliehe Führung des Kippbolzens 'i mit seiner Herausbewegung aus der Hochkantlage loser gestaltet werden kann, bleibt es natürlich unbenommen, auch die radiale Führung, die sich die Schwungkörper 3 durch die Steuerbleche 4 gegenseitig geben, mit dem Auswärtswandern zur Einrücklage mehr und mehr loser zu gestalten. Man hätte hiezu z. B. nur die Führungskanten Ei, Bs bzw. E3 mit entsprechenden Abschrägungen zu versehen.
Um jede Möglichkeit auszuschliessen, dass etwa eine Staubbildung, die aus dem Bremsvorgange der trockenen Reibung während des unmittelbar nach dem Einrücken zunächst bestehenden Gleitvorganges-der zwar an sich spiegelblank polierenden Flächen stattfindet - entstehen könnte, den Ablauf des Arbeitsspieles stören könnte, bleibt es unbenommen, eine weitere Ausgestaltung auch noch dahin eintreten zu lassen, dass jedwede Staubbildung in der Kupplung selbsttätig beseitigt wird, eine Massnahme, die noch mit der Fig. 11 beispielsweise gerade an Hand des mit der Fig. 2 gezeigten Riemen- scheibengehäuses 9 erläutert werden möge. Es ist dort, z.
B. da. wo die zylindrische Wand des Riemenscheibenkranzes mit den Seitenflächen zusammenstösst, eine ringförmige Kammer P geschaffen, in die die zylindrische Innenfläche (Reibfläche) in einem nach aussen ansteigenden Konus ? i überführt und die nach innen beispielsweise durch einen bei P3 zugeschärften Blechring D2 so abgedeckt ist, dass bei P4 ein schmaler ringförmiger Eintrittsraum geschaffen ist.
Wenn nun die Anordnung so getroffen ist, dass
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greift, dann werden in den Bereich des Raumes Ps gelangende Staubteilchen unter dem Einflusse der Fliehkraft an dem Konus ? i entlang in das Innere der Kammer P gezwungen, wo sie sieh aussen bei Pa sammeln und von wo sie auch im Stillstande, wenn sie unter dem Einflüsse der Schwerkraft radial einwärts nach P7 fallen, nicht mehr in das Innere der Kupplung zurückkehren können. An den Förderbereich P ; ; werden die Staubteilchen neben der eigenen Fliehkraftwirkung, die sie zunächst an alle Stellen
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Innern der Kupplung eingeschlossene Luft bei der Rotationsbewegung der Schwungkörper 2 und des Antreibers erfährt, herangebracht.
Ferner werden sie durch die "Kehrwirkung", die beim Gleiten der
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einer nur auf einer Seite vorgesehenen Staubkammer P für die gesamte Staubbeseitigung ausreicht, d. h. alle Staubteilehen selbsttätig dieser einzigen Kammer zugeführt werden.
Die Massnahmen zur Staubbeseitigung, wie sie auch immer verwirklicht werden mögen, können
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hin zu öffnen, die die Förderung des Staubes durch die Luftabströmung begünstigen bzw. ihn unmittelbar nach aussen fortschaffen. Durch entsprechende Dichtungsmassnahmen könnte dabei auch Vorsorge getroffen werden, dass das Innere der Kupplung gegen äussere Einflüsse nach wie vor geschützt bleibt.
Die hier im einzelnen beschriebenen Massnahmen des Erfindungsgegenstandes bleiben natiirliell nicht auf die gerade zur Erläuterung benutzten Beispiele beschränkt. Es steht vielmehr frei, sie in beliebig möglich räumlicher oder zeitlicher Zusammenstellung bei Kupplungen jeder sonst erdenklichen Ausgestaltung anzuwenden.
Anstatt die Reibklötze 8 mit rechteckigem oder quadratischem Profil zu gestalten und in entsprechend eckig geformte Nuten einzulegen, lässt sich jede andere Profilgestaltung und beispielsweise insbesondere auch eine halbrunde Profilgebung, wie in Fig. 13 besonders veranschaulicht ist, vorsehen. Bei der Profilgebung nach Art der Fig. 13, wobei die Reibkörper 8 in einer halbkreisförmigen Nut N eingebettet liegen, entsteht der besondere Vorteil, dass sich die Reibkörper 8 stets genau an den zylindrischen Innenumfang des Kranzes 9 im eingerückten Zustande der Kupplung anschmiegen können, so dass von vornherein die ganze Ausdehnung der reibenden Oberfläche für den Reibvorgang in Frage kommt. Der Federbügel 7 mit der Federung 6 hält dabei gleichzeitig den Reibbacken 8 nachgiebig fest.
Die Kupplung lässt sieh auch noch nach der Seite vervollkommnen, dass bei der Fbertragung der Umfangskraft vom Antreiber 1 auf die Sehwungkörper 2, wie sie durch den als mitnehmende Traverse dienenden Kippbolzen-3 vermittelt wird, eine besondere Federung zwischengesehaltet wird, die bei der Übertragung auftretende Stösse abfängt. Ein Beispiel einer solchen Federanordnung, die gleichzeitig noch eine gewisse axiale Beweglichkeit (zu der bereits vorhandenen radialen) zwischen Antreiber 1 und Schwungkörper 2 zulässt, veranschaulichen die Fig. 14 und 15.
Sie zeigen, wie die Flanken A", des Antreibers 1 durch die Flächen aider unter Vorspannung eingelegten Federn 30 gebildet werden.
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Platz geschaffen, wobei die Federenden ausserhalb des Bereiches der Rollfläche A@ in uten. 31 eingrlassen sind, derart, dass die Nutenflanken. 32 die Auflagepunkte für die Enden der Federn 30 und die durch die seitliche Andrehung geschaffene Fläche 33 den Abstützpunkt für die Federmitten liefert. PATENT-ANSPRÜCHE :
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zeichnet, dass die Sperrvorrichtung, die im Weg der unter der Wirkung der einrückenden Kraft verschieb- baren Kupplungsglieder liegt, in Wälzkörpern ( : J) besteht.