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Reibscheibenkupplung.
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die Form freier Rollkörper, die wie bei einem
Längskugellager in der Umfangrichtung frei beweglich, zwischen nach aussen zusammen- laufenden Laufflächen zweier axial gegeneinander verschiebbarer Ringteller angeordnet sind, so dass sie nur allmählich durch Reibung in die
Drehbewegung mitgenommen werden. Zahl und
Abmessungen der Rollkörper, Schrägung der
Tellerlaufflächen und Anzahl der Reibscheiben richten sich nach dem gewünschten Lastanzugs- moment. Bei den üblichen Motordrehzahlen ergeben sich dabei bemerkenswerte kleine Ab- messungen der Kupplung.
Die durch natürliche
Trägheit der Rollkörper bedingte zeitliche Ver- zögerung des Kupplungseingriffes genügt reich- lich, den Motor lastlos bis auf seine Leerlauf- drehzahl gelangen zu lassen, so dass einerseits die Anlaufstrombelastung des Motors auf das
Mindestmass herabgedrückt und er anderseits befähigt wird, sein höchstes Lastanzugsmoment abzugeben.
Von wesentlicher Bedeutung ist dabei auch, dass zur Erzeugung der Kupplungskraft ausschliesslich ein Maschinenelement dient, das in seinem Aufbau fast völlig einem Kugellager gleicht, also einem Maschinenteil, der vermöge seiner hervorragenden Brauchbarkeit auf ungezählten Anwendungsgebieten schlechthin als technisch vollendet anzusprechen ist. Er braucht praktisch keine Wartung und unterliegt so gut wie keiner Abnützung. Der Aufbau der Kupplung nach der Erfindung besitzt daher ebenfalls diese Vorteile, da auch die Reibscheiben an Einfachheit, Lebensdauer und Betriebssicherheit den grössten diesbezüglichen Anforderungen entsprechen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Fig. 1 und Fig. 2 zeigen je einen axialen Schnitt hievon.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1 und 2.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 (FliehkraftRiemenscheibe) setzt sich der treibende Teil zusammen aus der auf der Motorwelle aufgekeilten Nabe 1 mit ihren Zähnen 2 und aus den in diese Zähne eingreifenden inneren Reibscheiben (Innenlamellen 3). Der getriebene Teil besteht aus den Aussenlamellen 4, die in die Ver-
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zahnung 5 der Riemenscheibe 6 eingreifen. Letztere sitzt als lose Scheibe mit ihren Lagern 7 drehbar auf der Nabe 1. Diese Lager sind aber der Einfachheit halber als Gleitlager gezeichnet, werden aber vorteilhaft als Wälzlager ausgeführt, weil das Lagerspiel hiebei verschwindend klein ist und klein bleibt und daher das Reibscheibenpaket in der Verzahnung nicht scheuern kann.
Um den Zusammenbau zu ermöglichen, ist eines der beiden Lager in der eingesetzten Schildplatte 8 untergebracht, die durch einen Mitnehmerstift 9 und einen SeegerRing 10 mit dem Scheibenkranz 6 verbunden ist. Die Schrauben 13 dienen zum Ein-bzw. Nachstellen des Reibscheibenpaketes beim Zusammenbau bzw. nach grösserer Abnützung der Reibflächen.
Solange die Reibscheiben keine axiale Zusammenpressung erfahren, kann-soferne von der Lagerreibung abgesehen wird-der treibende Teil den getriebenen nicht mitnehmen.
Der die Kupplungskraft erzeugende Teil, der das hauptsächliche Neuartige der Erfindung bildet, besteht in nichts anderem als einem Längskugellager geeigneter Form (Walzkammer) mit einem Satz Stahlkugeln 11, die zwischen den beiden Ringtellem 12 laufen. Die Laufflächen 19 dieser beiden Teller laufen nach aussen konisch oder ähnlich zusammen. Die Teller 12 sitzen auf der Nabe 1 und sind axial verschiebbar. In der
Umfangsrichtung sind sie entweder lose (wie ge- zeichnet), können aber auch durch einen oder mehrere Mitnehmerzähne mit der Nabe 1 gekuppelt sein. Die Teller 12 können auch durch Federn (nicht gezeichnet) im Ruhestand axial an die Rollkörper angedrückt werden.
Die Wirkungsweise der Kupplung ist folgende : Beim Anlaufen des treibenden Teiles werden die Teller 12 durch Reibung oder durch Mitnehmerzähne in Umlauf gebracht. Allmählich gelangen auch die Kugeln in Umlauf, drängen infolge der Fliehkraft nach dem Umfang in den verjüngten Raum und treiben die Teller 12 axial auseinander und drücken sie gegen die Lamellen. Dadurch entsteht die zum Einkuppeln nötige Reibungskraft, die die Kupplung zur Mitnahme des getriebenen Teiles befähigt. Durch die Formung des Wälzraumes lässt sich die Sanftheit und die Zeitdauer der Verzögerung des Einkuppelns in weiten Grenzen beeinflussen.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Kupplung zweier Wellen (Wellenkupplung).
14 ist die treibende, 15 die getriebene Welle.
Auf der Welle 14 sitzt die Fliehkraft-Kupplung, deren äussere Trommel 16 hier nicht als Riemenscheibe dient, sondern mit Hilfe von Mitnehmerbolzen 17 über einen elastischen Kupplungsring 18 die Welle 15 treibt.
Es liesse sich auch ohne letztere das Auslangen finden, wenn man die Trommel 16 rechts in eine Nabe auslaufen lässt, die unmittelbar auf der getriebenen Welle 15 festsitzt. Bei einer solchen Ausführungsform könnten die Lager 7 der Trommel entfallen. Die eben geschilderte Ausführung ohne "elastische" Kupplung erfordert jedoch unbedingt genauestes Fluchten der Wellenachsen.
Ungenauigkeit in der Montage oder Vibrationen der Wellen gegeneinander hätten hiebei unliebsame Beanspruchungen zur Folge, u. zw. würden bei Beibehaltung der Lager 7 die Wellen und ihre Lager starke zusätzliche Belastungen erfahren, wogegen anderseits bei Fortfall der Lager 7, in welchem Falle die Kupplung nur auf der getriebenen Welle sässe und gegenüber der Mitnehmernabe 1 der treibenden Welle 14 radiale und axiale Bewegungen ausführen könnte, die Verzahnung 2 der Nabe 1 und der Innenlamellen 3 einen starken Verschleiss ausgesetzt wäre.
Bei der Wellenkupplung ist aus diesen Gründen die zusätzliche Verwendung einer nachgiebigen Kupplung zum Abfangen der gegenseitigen Bewegung beider Wellen von wesentlichem Vorteil.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Beispiele, sondern umfasst in Anpassung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse alle möglichen Ausführungsformen soweit sie nur dem eingangs genannten Erfindungsinhalt unterzuordnen sind. Insbesondere braucht z. B. die Wälzkammer , nicht in der Mitte zwischen den Reibscheibenpaketen, wie gezeichnet, sondern kann in jeder beliebigen anderen Weise angeordnet sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Reibscheibenkupplung, bei welcher der erforderliche axiale Anpressdruck der Reibscheiben durch die Fliehkraft allmählich in Umlauf mitgenommener schwerer Massen (Fliehgewichte) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese schweren Massen die Form freier Rollkörper (11) (Kugeln oder andere geeignete Rotationskörper) besitzen, die, wie bei einem Längskugellager in der Umlaufrichtung frei beweglich, zwischen nach aussen zusammenlaufenden Laufflächen zweier axial gegeneinander verschiebbarer Ringteller (12) angeordnet sind.