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Reibungskupplung.
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit einer auf der treibenden Welle befestigten
Kammer und mit darin drehbar gelagerten Scheiben, welche in einem aus Einzelteilchen bestehenden
Stoff mit innerer Reibung, wie z. B. Sand, Metallpulver, Späne, Drahtstücke od. dgl., laufen.
Eine solche Reibungskupplung wirkt in der Weise, dass der in ihr enthaltene Stoff eine gewisse
Reibung gegen die inneren Wände der Kammer und gegen die Aussenflächen der Scheibe oder Scheiben ausübt. Diese Reibung ist ganz gering, solange der Stoff nur der Wirkung der Schwere unterworfen ist.
Wird die Kammer auf der treibenden Welle in Umdrehung mit wachsender Drehungszahl versetzt, so wird der Stoff auch der Wirkung der Zentrifugalkraft unterworfen. Hiebei drückt er sich fester gegen die Wände der Kammer und die Reibungskraft zwischen dem Stoff und diesen Wänden wird dementsprechend wachsen. Als Folge hievon nimmt die Kammer den Stoff mit sich herum, und dieser wird sehr fest gegen die innere Wandung der Kammer durch die Zentrifugalkraft gedrückt. Mittlerweile wächst aber auch die Reibung zwischen dem auf diese Art herumgeführten Stoff und der oder den auf der getriebenen Welle angebrachten Scheiben, welche ganz in den Stoff eingebettet sind. Zuletzt wird diese Reibungskraft so stark gewachsen sein, dass der Stoff die Scheiben mitnehmen kann, wonach die getriebene Welle in Umdrehung gelangt.
Der Stoff benimmt sich hiebei als eine durch die Zentrifugalkraft fest zusammengedrückte einheitliche Masse.
Wenn angehalten oder gebremst werden soll, ist das Pulvermaterial wieder gegen die Achse zu bringen. Weil das Gehäuse sich aber in Drehung befindet, wirkt die hiebei auftretende Zentrifugalkraft der gewünschten Bewegung entgegen. Um die Kupplung verwendungsfähig zu machen, ist es nun hiebei notwendig, dass das Pulvermaterial augenblicklich, sobald die Bewegungsverhältnisse geändert werden, anfängt, sich gegen die Achse zu zu bewegen, um eine neue Gleichgewichtsstellung zu suchen. Dieses ist aber nur möglich, wenn das Gehäuse und die Scheibe eine solche Form zueinander aufweisen, dass dem Pulvermaterial auf dieser Bewegung kein Widerstand entgegengesetzt wird.
Die erste Bedingung hiefür ist, dass die Scheibe scharfkantig ausgebildet wird, so dass sich Pulvermaterial zwischen der äussersten Scheibenkante und dem Gehäuse nicht festklemmt und hier eine Übertragung des auf die Scheibe wirkenden Bremsmomentes auf das Gehäuse übergeleitet wird, wobei der mit geringem Drehmoment laufende Motor Gefahr läuft, stillgesetzt zu werden.
Zweitens muss das von aussen nach innen sich bewegende Pulvermaterial stets wenigstens einen gleichen oder besser einen grösseren Aufnahmeraum finden, um Stauungen in der Bewegung zu verhindern.
Drittens muss die Scheibe ganz glatt sein und eine geringe Reibungsfläche im Verhältnis zur Innenfläche des Gehäuses haben, um das Bremsmoment von der Scheibe nicht auf das Gehäuse zu übertragen.
Speziell darf die Scheibe keine Löcher (Speichen) aufweisen.
Diese Bedingungen werden erfindungsgemäss dadurch erfüllt, dass die in an sich bekannter Weise vorzugsweise doppelkonisch ausgebildete Kammer eine oder mehrere einzelne, auf zugeordneten koaxial getriebenen Wellen angebrachte ebene, scharfkantige Scheiben mit glatter Oberfläche umschliesst.
Die Erfindung lässt sich in vielen verschiedenen Ausführungsformen und zu vielen verschiedenen Zwecken verwenden.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen dargestellt. Fig. 1 zeigt die konstruktive Ausbildung einer Ausführungsform von der Seite gesehen, teilweise in axialem Schnitt, und in Fig. 2 ist schematisch ein axialer Schnitt durch eine geänderte Ausführungsform dargestellt.
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Auf der treibenden Welle 1 ist eine Kammer 2 fest angebracht, welche ganz oder teilweise mit einem aus Einzelteilen bestehenden Stoff 3 mit innerer Reibung, z. B. Sand, gefüllt ist.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform umgibt der Sand 3 eine auf der getriebenen Welle 4 angebrachte Scheibe 5. Die Kammer 2 besteht aus zwei Halbteilen, die längs des äussersten Randes durch Schrauben 16 zusammengeschraubt sind. Auf der Welle 1 ist ein Flansch 17 angebracht, welcher mit der Kammer 2 durch Nieten 18 fest vernietet ist. Auf der Welle 4 ist ein fester Flansch 19 angebracht. gegen
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In der Sehliessmutter 22 sind eine Rinne 23 für Fett und zwei Rinnen 24 für Dichtungsmaterial eingedreht.
Die Fettrinne 23 kann durch einen Sehmiernippel 2'5 gefüllt werden.
In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind zwei getriebene Wellen 4 und 8 vorgesehen. Die Welle 8 ist hohl und umschliesst die Welle 4. Auf den Wellen 4 und 8 sind Scheiben 54 bzw. 58 angebracht.
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der einen Richtung frei drehbar, nicht aber in der andern Richtung. Das Radsystem 9, 11, 12, 13 bildet ein Getriebe, welches bewirkt, dass die Scheibe 58 leichter die Welle 4 mitnimmt als die Scheibe. 54. Diese
Anordnung wirkt derart, dass der Sand die Scheibe 58 leichter drehen kann als die Scheibe 54. Wenn daher die Kupplung zu laufen anfängt und immer noch mit einer niedrigen Umdrehungszahl läuft, wird die Welle 4 erst durch die Scheibe 58 mitgenommen und dreht sich dementsprechend mit einer niedrigen Umdrehungszahl.
Wenn die Kammer 2 nach und nach mit einer grösseren Unidrehungszahl gedreht wird, wird der Sand so fest gegen die Scheibe gedrückt, dass er auch die Scheibe 54 mitzunehmen vermag, wonach die Welle 4 direkt getrieben wird und das Zahnradgetriebe nur leer mitläuft, wobei das Rad 13 langsamer läuft als die Welle 4, was durch den Freilaufmechanismus 14 ermöglicht wird. Diese Anordnung wirkt wie ein selbsttätiges Übersetzungsgetriebe, indem die Welle 4, wenn sie variierender Belastung ausgesetzt wird, bei niedrigen Belastungen durch die Scheibe 54, bei grösseren Belastungen aber durch die Scheibe mitgenommen wird, ohne dass es notwendig ist, irgendeine Umschaltung vorzunehmen.