AT213170B

AT213170B - Fliehkraftkupplung

Info

Publication number: AT213170B
Application number: AT563259A
Authority: AT
Inventors: Max Meder
Original assignee: Max Meder
Priority date: 1959-07-31
Filing date: 1959-07-31
Publication date: 1961-01-25

Description

Fliehkraftkupplung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fliehkraftkupplung mit einem hohlzylindrischengetriebenen Aussenteil und einem mit Schaufeln versehenen treibenden Innenteil, bei der das Drehmoment durch unter Fliehkraftwirkung an den Aussenteil gedrückte Kugeln od. dgl. übertragen wird.

Die Erfindung besteht dabei darin, dass die Randpartie der Seitenwände mit der Innenmantelfläche des Aussenteiles im Querschnitt gesehen, einen die Einordnung der Kugeln begünstigenden stumpfen Winkel bilden.

Nach einer Bauform gemäss der Erfindung sind die Seitenwände an den von den Kugeln beaufschlagten Stellen in an sich bekannter Weise mit einem Einsatz aus verschleissfestem Werkstoff versehen.

Gegebenenfalls kann nach einer andern erfindungsgemässen Ausführungsform die Innenmantelfläche des Aussenteiles in an sich bekannter Weise mit einer aus verschleissfestem Werkstoff bestehenden Auskleidung versehen sein.

Eine andere erfindungsgemässe Bauform sieht vor. dass die Schaufeln des treibenden Innenteiles an
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den Schaufeln des treibenden Innenteiles liegenden Kammern kreisförmig ausgebildet sind, wobei diese Kammern durch den den treibenden Innenteil umhüllenden Zylinder angeschnitten sind.

Bei den bekannten Fliehkraftkupplungen, in denen Kugeln od. dgl. kleine Körper verwendet werden, stehen die Seitenwände der Trommel zu deren Innenwandung lotrecht, wobei der Übergang abgerundet ist. Bei dieser Konstruktion werden sich die Kugeln, die sich bei Übertragung der Drehbewegung so einordnen, dass sie eine starre Kupplung bilden, beim Absinken der Drehzahl schwer lockern. Im ungünsti- gen Falle sind die Kugeln wie einzementiert und verbleiben in der Verkeilung auch beim Stillstand der Kupplung bis zum nächsten Anlauf derselben.

Die Betriebssicherheit ist bei diesen Kupplungen dadurch stark herabgesetzt. Das Sicherheitsrutschmoment trat bei den bisherigen Ausführungen häufig erst bei Erreichen des vierfachen Drehmomentes ein, da sich die Kupplungsteile durch die Kugeln verklemmt hatten.

Durch die Erfindung werden diese Nachteile beseitigt und Keildrücke und somit Verklemmungen kann es durch den stumpfen Winkel nicht mehr geben. Es ist daher ein klemmungsfreier sanfter Anlauf der Maschinen durch die Kupplung gesichert, denn es treten nur noch reine Fliehkräfte zur Mitnahme auf.

Das Sicherheitsrutschmoment ist fein einstellbar und bietet für Getriebe und Motor den besten Schutz.

Eine Schmierung der Kupplungen dieser Ausführung wird fast nicht mehr gebraucht.

Eine weitere Verbesserung stellt die Verwendung besonders ausgebildeter Innenteile dar, denn bei den bekannten Fliehkraftkupplungen wo senkrecht zur zylindrischen Aussenwand ebene Seitenwände liegen und dazu wieder senkrechte ebene Schaufelflächen, treten stets an der zylindrischen Aussenwand und der äusseren Randzone der Seitenwände grosser Verschleiss auf. Dieser Verschleiss wird vor allem dadurch hervorgerufen, dass die Kugeln sich der natürlichen Schichtung im Raum nicht entsprechend lagern können.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Schaufeln ergibt sich zwischen den Schaufeln und den Seitenwänden ein Kammerquerschnitt, der annähernd eine Kreis-bzw. Ellipsenfläche hat, wodurch den Kugeln ein begünstigtes Einordnen ermöglicht wird. Es haben Versuche bestätigt, dass durch die erfindungsgemässe Ausbildung auch in dem bisher durch Verschleiss so stark angegriffenen Bereichen nahezu

kein Verschleiss mehr auftritt. Dazu kommt als weiterer Vorteil, dass derartige Schaufelräder als Gussstücke sehr leicht gefertigt werden können und nur einfache Dreharbeiten zur Fertigstellung gebraucht werden. Gegebenenfalls kann ein solches Schaufelrad auch zu beiden Seiten mit Seitenwänden abgeschlossen werden.

Die gleichen Vorteile ergeben sich bei Verwendung eines Schaufelrades mit etwa rohrförmig ausgebildeten Kammern, weil dadurch die Möglichkeit gegeben ist, dass sich die Kugeln oder kleinen Rollen innerhalb der Kammer in irgendeiner Richtung ausgleichen bis Gleichgewicht herrscht. Da die Kugeln, Rollen od. dgl. innerhalb dieser etwa rohrförmigen Kammern nirgends einen Halt finden, haben diese Körper das Bestreben, an die Innenwand des Aussenteiles der Kupplung zu gelangen und ordnen sich dabei raummässig entsprechend ein.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit, den Zeichnungen und den Ansprüchen.

Es zeigen, in schematischen Skizzen, Fig. 1 eine Fliehkraftkupplung im Längsschnitt, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrössertem Massstab, Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung eines Schaufelrades sowie Fig. 4 eine stirnseitige Ansicht einer andern Ausbildungsform eines Schaufelrades.

Der getriebene Kupplungsteil weist einen hohlzylindrischen Aussenteil l auf und Seitenwände 2. Das Drehmoment kann z. B. durch einen über den Aussenteil 1 gelegten Treibriemen oder an den Seitenwänden befestigte Übertragungsteile weitergeleitet werden. Der Antrieb der Kupplung erfolgt durch eine Welle, mit der ein Schaufelrad mit Schaufeln 3 fest verbunden ist. Die Hohlräume zwischen den Schaufeln 3 und dem Aussenteil l sind in bekannter Weise mit Kugeln 4 oder ähnlich geformten Körpern teilweise gefüllt.

Die Seitenwände 2 können an den von den Kugeln 4 beaufschlagten Stellen mit je einem Einsatz 5 versehen sein, der aus besonders verschleissfestem Werkstoff besteht. Dadurch ist es möglich, durch Auswechseln der Einsätze 5 nach eingetretenem Verschleiss die Kupplung in einfacher Weise wieder-betriebsfähig zu machen.

Bei schneller Drehung des Innenteiles werden die Kugeln 4 durch die Schaufeln 3 mitgenommen.

Durch die hiebei auftretenden Fliehkräfte werden die Kugeln 4 mit grosser Kraft gegen die Innenwand des Aussenteiles 1 gedrückt und übertragen hiedurch ein Drehmoment auf den getriebenen Teil. Die weiter innen liegenden Kugeln erhöhen einerseits die Andrückkräfte der am Aussenteil l anliegenden Kugeln, anderseits wirken sie auf diese keilartig und üben dadurch seitlich auf die Seitenwände 2 gerichtete Kräfte aus. Gemäss der Erfindung bilden die an die Innenmantelfläche des Aussenteiles 1 angrenzenden von den Kugeln 4 beaufschlagten Randpartien der Seitenwände 2 bzw. der Einsätze 5 mit der Innenfläche einen stumpfen Winkel wie in Fig. 2 durch die Schrägfläche 6 dargestellt ist. Hiedurch haben die Kugeln 4 die Möglichkeit, an den Schrägflächen 6 nach innen auszuweichen.

Es ist vorteilhaft, die Schrägflächen 6 in nach innen gerichtete Flächen 7 auslaufen zu lassen.

Die Innenmantelfläche des Aussenteiles 1 kann mit einem aus verschleissfestem Werkstoff bestehenden Mantel 8 versehen sein. Dadurch ist es möglich, den Aussenteil 1 aus einem billigeren gewöhnlicheren Werkstoff herzustellen. Ausserdem ist es nach eingetretener Abnutzung leicht möglich, den Mantel 8 auszuwechseln, ohne den ganzen Aussenteil l erneuern zu müssen.

Eine Ausführungsform für ein Schaufelrad zeigt Fig. 3, wo ein treibender Innenteil 9 mit Schaufeln 10 versehen ist, die mit ihm aus einem Stück hergestellt sind. Diese Schaufeln 10 sind an den beiden Enden in voller Breite ausgebildet und verengen sich gegen die Mitte zu etwa in Form eines Kreises oder einer Ellipse. Dadurch entstehen zwischen den einzelnen Schaufeln 10 und den Seitenwänden des Aussenteiles (der in dieser Figur nicht dargestellt ist) entsprechende Kammern 11.

Eine andere Ausführungsform des treibenden Innenteiles ist in Fig. 4 skizziert. Ein Innenteil 12 besitzt rohrförmige Kammern 13, die zwischen den Schaufeln 14 liegen, wobei diese Kammern durch den Kreisbogen 14 des Aussendurchmessers der Schaufel 14 angeschnitten sind. Durqh die kreisrunde Form der Kammern 13 ordnen sich die Kugeln, Röllchen od. dgl. durch die Fliehkraft bedingt raummässig günstig ein, da sie i-i ihrem Bestreben, an die Innenwand des Aussenteiles zu fliegen, nirgends einen Halt finden. Ein Verklemmen der Fliehkraftkörper in derartigen Kammern erscheint dadurch unmöglich.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Fliehkraftkupplung mit einem hohlzylindrischen getriebenen Aussenteil und einem mit Schaufeln versehenen treibenden Innenteil, bei der das Drehmoment durch unter Fliehkraftwirkung an den Aussenteil gedrückte Kugeln od. dgl. übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Randpartie der Seitenwände mit der Innenmantelfläche des Aussenteiles im Querschnitt gesehen einen die Einordnung der Kugeln begünstigenden stumpfen Winkel bilden. <Desc/Clms Page number 3>

2. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände an den von den Kugeln beaufschlagten Stellen in an sich bekannter Weise mit einem Einsatz aus verschleissfestem Werkstoff versehen sind.

3. Fliehkraftkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenmantelfläche des Aussenteiles in an sich bekannter Weise mit einer aus verschleissfestem Werkstoff bestehenden Auskleidung versehen ist.

4. Fliehkraftkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln des treibenden Innenteiles an ihren axialen Endflächen verbreitert sind und ein koaxialer Schnittzylinder mit den Schaufelflächen kreis- oder ellipsenförmige Schnittlinien bildet 5., Fliehkraftkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte der einzelnen zwischen den Schaufeln des treibenden Innenteiles liegenden Kammern kreisförmig ausge- bildet sind, wobei diese Kammern durch den den treibenden Innenteil umhüllenden Zylinder angeschnit- ten sind.