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Reibungskupplung oder-bremse
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sie unabhängig von den Reibungskoeffizienten der Reibkörper durch vektorielle Kräfteverlagerung wirkt, indem sie sich jeweils innerhalb einer materiell vorgegebenen Reibkörperkonstellation immateriell selbständig einstellt, welche Konstellation am Reibkranzumfang im Bereich der geringsten Reibungs- wirksamkeit einerseits und der grössten Reibungswirksamkeit anderseits vorgesehen ist. Die praktische Verwirklichung des Erfindungsgedankens geschieht beispielsweise dadurch, dass zur Reibungserzeugung je ein Reibkörper an den den extremen Reibungsbeiwerten entsprechenden Stellen an den Armen einer ungleicharmigen Wippe angeordnet ist, wobei es vorteilhaft ist, dass die Wippe ein Schneidlager als Abstützpunkt aufweist.
Dieser Drehpunkt der Wippe ist auf einem in einem Abstützpunkt gelagerten Betätigungshebel an- geordnet. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Abstützpunkt für die Kraftübertragung so angeordnet, dass die durch die vektorielle Kraftverlagerung entstehenden Abstützreaktionskräfte zum Betätigen von Hilfsbacken verwendet werden.
Zur Erläuterung sei die Erfindung am Beispiel einer Innenbackenanordnung beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 die Kräftezusammenhänge bei der Reibungserzeugung an einer Innenbackenanordnung, Fig. 2 die zugehörige graphische Darstellung, Fig. 3 die vektorielle Kräfteverlagerung der Anordnung gemäss Fig. 1, Fig. 4 die im Abstützpunkt der vektoriellen Kräfteverlagerung der Fig. 3 auftretenden Reaktionskräfte zum Betätigen von Hilfsbacken zur Erzielung zusätzlicher Wirkungen, Fig. 5 eine Festhalteeinrichtung der Reibkörper in Draufsicht in Richtung der Rotationsachse, und Fig. 6 einen hiezu senkrechten Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 5.
Bei den mit den Fig. 1, 3 und 4 gezeigten Innenbackenanordnungen handelt es sich zusammen mit den eingetragenen Kräfteplänen um halbschematische Darstellungen in Draufsicht längs der Rotations- achse--0--, wobei durchwegs die Richtung des ausgeübten Reibungsmomentes im Uhrzeigersinne angenommen ist, so dass der jeweils am Reibkranz-l-für den entgegengesetzten Drehsinn eingetragene Richtungspfeil die Bewegungsrichtung des Kranzes-l-für den Fall einer Bremse kennzeichnet, bei der die Innenbackenanordnung feststeht.
Im Falle der Reibungskupplung, bei welcher dagegen das Reibungssystem der Innenbackenanordnung gegenüber dem Kranze-l-beschleunigend wirkt, wäre der eingetragene Richtungspfeil umzudrehen und als für den Drehsinn des umlaufenden Bremssystems geltend zu betrachten, gegenüber welchem der Reibkranz-l-zurückbleibt, wenn nicht überhaupt zunächst noch stillsteht.
Bei der Anordnung der Fig. 1 greift an der zylindrischen Innenfläche des Reibkranzes --1-- vom Radius-r-- ein schmaler, stabförmiger Reibkörper --2-- von ungefähr halbkreisförmigem Profil an, der in eine entsprechende Rille am Aussenumfang des Reibbackens --3-- in ihr verdrehbar eingebettet ist. Der Reibbacken --3-- ist um den festen Gelenkbolzen --4-- bzw. dessen Mittelachse schwenkbar gelagert.
Aus der Anpresskraft --K--, die am rechten Ende des Backens --3-- angreift, entsteht gemäss dem Kräfteplan am Reibkörper -2-- wegen der Verdrehbarkeit in seiner Rille stets gleichsam punktförmig im Abstützpunkt --A2-- des Reibkranzes --1-- die Umfangskraft --U-- aus der Abstütz- resultante-P--, die zur radialen Normaldruckkomponente --N-- unter dem Reibungswinkel p ge-
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irgendwelchen Gründen auf den der unteren Kurve ab, so dass eine gleichgebliebene Anpresskraft-K- nur noch eine stark abgesunkene Umfangskraft --U-- gemäss Punkt --B2-- hervorzubringen vermag, dann lässt sich die Reibungsumfangskraft --U-- trotzdem wieder auf den alten Wert bringen, wenn der
Winkel at2 auf den Winkel a2 vergrössert, d. h.
der Reibkörper --2--, wie in Fig. 1 in ausgezogenen
Linien dargestellt, auf den Punkt --A2 -- gebracht wird, zu dessen Winkel a2 in Fig. 2 der Kurvenpunkt - des zum geringsten Reibungskoeffizienten gehörenden unteren Kurvenastes rechnet, der den gleichen Wert von U/K aufweist. Wenn nun in dieser Reibkörperstellung der Reibungskoeffizient wieder aufseinen alten hohen Wert zurückkehrte, dann entstünde die ausserordentliche Steigerung der Umfangskrafterzeugung im Hochschnellen vom Punkt-B ;- der Fig. 2 auf den Punkt --B4--, die aber ohne weiteres ebenfalls dadurch zu beseitigen wäre, dass man den Reibkörper --2-- wieder auf den Abstütz- punkt-A'-vom Winkel α'2 zurückschöbe und damit in Fig. 2 wieder auf den Ausgangspunkt-Bekäme.
Wie mit dieser Betrachtung zunächst für ein Absinken bzw. Hochschnellen des Reibungskoeffizienten jeweils vom beispielsweise angenommenen Höchstwert unmittelbar auf den Tiefstwert und umgekehrt gezeigt, bestünde also nur durch ein Verschieben des Reibkörpers --2-- längs des Umfanges des Backens --3-- vom Punkte --A2-- auf --A'2-- bzw. --A'2-- auf --A2--- die Möglichkeit, in Fig. 2 den Wert U/K gemäss der Waagrechten --B1, B3-- unverändert aufrecht zu erhalten. Was nun für den hier durch die beiden Kurvenäste dargestellten Höchstwert bzw. Tiefstwert gilt, gilt in gleicher Weise auch für jeden beliebigen Zwischenwert des Reibungskoeffizienten innerhalb des hier beispielsweise angenommenen Bereiches.
Mit ändern Worten : Gäbe es ein einfaches Mittel, das in der Lage wäre, diese Umfangsverschiebung des Reibkörpers --2-- streng gemäss dem aus den Schnittpunkten mit der Waagrechten-Bg, B -sich ergebenden Kurvengesetze selbsttätig und dazu auch noch trägheitslos herbeizuführen, dann wäre innerhalb des vorgesehenen Bereiches der Reibungskoeffizient aus dem Resultat des Reibungserzeugungsvorganges überhaupt völlig herausgenommen. Dieses Mittel soll, nur mit dem Unterschiede, dass an Stelle der gedachten körperlichen Verschiebung des Reibkörpers --2-- die immaterielle Verschiebung eines Kraftvektors tritt, der gegenüber einer festliegenden Reibkörperkonstellation in vektorieller Kräfteverlagerung die Aufgabe löst.
An Hand des in Fig. 3 gebrachten Beispieles soll nun erläutert werden, wie die beiden an den Umfangspunkten --A1 und A2-- sich abstützenden Reibkörper --2', 2-- jene Konstellation liefern, gegenüber welcher sich die vektorielle Kräfteverlagerung abspielt, wobei die Reib- körper auf einem als Wippe --6-- ausgebildeten Reibbacken angeordnet sind. Der Abstützpunkt --A2-- der Wippe liegt unter dem gleichen Winkel a2 zur Lotrechten, wie der in Fig. 1 auf dem Backen--3-- angeordnete Reibkörper --2-- und kann gemäss dem Kurvenpunkt --Bs-- der Fig. 2 selbst bei einem auf den in Betracht gezogenen Kleinstwert abgesunkenen Reibungskoeffizienten, den vollen Wert U/K aufrecht erhalten. Der Punkt --A2 -- ist also ein Reibungsort grösster Reibungswirksamkeit.
Der andere Abstützpunkt--Al--hingegen liegt auf der Lotrechten selbst, für die der Winkel a = 0 gilt, was gemäss der oberen Kurve der Fig. 2 bedeutet, dass praktisch in deren Tiefstpunkt --M-- gearbeitet wird, bei dem beim höchsten in Betracht gezogenen Reibungskoeffizienten der Wert U/K am kleinsten wird, und somit der Umfangspunkt --Al -- in Fig. 3 den Ort der geringsten Reibungswirksamkeit darstellt.
Die Wippe --6-- als ein Reibbacken, der einerseits am Orte-A-grösster und anderseits am Orte --Al-- kleinster Reibungswirksamkeit angreift, stützt sich mit einer Schneide --7-- als Drehpunkt in einer am Backenhebel --5-- vorgesehenen Mulde --8-- leicht schwenkbeweglich ab, wobei der Backenhebel --5-- um den ebenfalls als Schneide ausgebildeten Dreh- bzw.
Abstützpunkt --9-- genau so schwenkbeweglich ist wie der Reibbacken --3-- in fig. 1 um seinen Drehbolzen-4-, Ebenso wie die Lage des Reibungspunktes --A2 -- am zylindrischen Innenumfang des Kranzes-l-in Fig. 3 mit
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Wirkungslinie der Abstützkraft --P-- im Punkte --A2-- sich als Tangente an den um --0- mit. dem Radius r. sin po 15 gezogenen Kreis aufweist, der zum kleinsten in Betracht gezogenen Reibungskoeffizienten gehört, gilt dies auch für den Punkt --A2 -- in Fig. 3 als dem Orte der grössten Reibungswirksamkeit.
Im übrigen stellt die den beiden Punkten --A2 -- der Fig. 1 und 3 gemeinsame Abstütz- kraft-P-die grösste Kraft dar, die bei der Betrachtung des ganzen Reibungserzeugungsvorganges überhaupt in Erscheinung tritt.
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dann stimmt auch der Kräftezusammenhang in Fig. 1 und 3 überein, so dass bei einer Ausübung der Anpresskraft --K-- am Backenhebel --5-- der Fig. 3 mit dem gleichen waagrechten Hebelarmabstand ihres
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Angriffspunktes vom Dreh- bzw.Abstützpunkt --9--, wie in Fig. l, auch der gleiche Wert U/K gemäss dem Kurvenpunkt-Bg-der Fig. 2 gegeben ist. Nur in diesem Extremfall für den kleinsten in Betracht
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im Punkte --A 1-- der Fig. 3 sich überhaupt nicht beteiligt.
Dieser Zustand der Einseitigkeit bleibt unverändert, wenn in Fig. 3 der Wippendrehpunkt --7-- längs jener Wirkungslinie-A -verscho- ben wird, ändert sich aber sofort in eine Mitbeteiligung des Reibkörpers --2'-- der Wippe --6-- im Punkte --A1-- als Normalzustand, sobald nicht gerade der Kleinstwert des Reibungskoeffizienten vorliegt.
In der Darstellung der Arbeitsweise der Wippe --6-- mit ihren Reibkörpern --2', 2-- bei --A1 und A 2--sei davon ausgegangen, dass an ein und derselben metallischen Gegenfläche die Reibkörper --2', 2-- übereinstimmenden Materials im Reibungskoeffizienten das gleiche Verhalten zeigen werden, es
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bzw. Pder Geometrie in einem Punkte schneiden müssen, der auf einem durch die drei Punkte --A1, A2 und 0-gezogenen Hilfskreise liegt. Zieht man z.
B. vom Punkte --A 1--'um den für den in Betracht gezogenen Höchstwert des Reibungskoeffizienten geltenden Reibungswinkel p anzutragen, die Tangente an den Mittelpunktkreis vom Radius r-sin p 0, 45'dann erhält man den Schnittpunkt SO, 45 ebenso, wie
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effizienten ergibt, der mit Punkt SO, 15 bezeichnet ist, ist jeweils nichts anderes als der Ansetzpunkt der zur Wippe gehörenden Resultanten Pries, zu welcher sich die beiden Einzelkomponenten-Pl und Puder beiden Reibkörper zusammensetzen,. eine Resultante Pr'es, deren Wirkungslinie zur Erfüllung der Gleichgewichtsbedingung notwendig stets durch den Wippendrehpunkt --7-- gehen muss.
Zieht man die Wirkungslinien der Resultanten Pr'es von den Punkten S0,15 und von S0,45 sowie auch von den Zwischenpunkten, dann erkennt man, wie die für den kleinsten Reibungskoeffizienten geltende, durch --A2-- gehende Ausgangswirkungslinie der Alleinbeteiligung sich mit wachsendem
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links, mit dem Wippendrehpunkt --7-- im Uhrzeigersinn um so mehr nach der Seite des örtlich reibungsunwirksamsten Reibpunktes--A-verschwenkt, je höher der in den beiden Arbeitspunkten --Al bzw. A2-- wirksame Reibungskoeffizient ist.
Es ist also einzig und allein der Reibungskoeffizient, der lediglich aus der Grösse seines Reibunswinkels in die Richtungszusammenhänge der Vektoren eingreifend, stets völlig aus sich selbst die vektorielle Verlagerung in selbsttätiger Einstellung herbeiführt, u. zw. durch Verstellung der Richtung der Wirkungslinien und im Prinzip unabhängig von der Grösse der jeweils in diesen Wirkungslinein auftretenden Kräfte.
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jeweils von der reibungskoeffizientmässig zugehörenden Resultanten Pr'es angepresst, ftirsichalleinden gleichen Wert U/K hervorzubringen hätte, wie die beiden bei--Al und A --wirkenden Reibkörper - zusammengenommen.
Demnach wird also U/K = (U + U2)/K, wenn auch der zugehörigen "resultierende" Reibungswinkel, unter dem die Resultante Prees in den Punkten --A2 bis A0,45 -- in Erscheinung tritt, mit dem Verlassen des Punktes --A2-- zahlenmässig nicht mit den bei --A 1 und A 2-nach Massgabe des herrschenden Reibungskoeffizienten an den beiden Reibkörperm --2-- auftretenden identisch ist, auf welche Zahlenwerte es aber bei ohnehin herausfallendem Reibungskoeffizienten keineswegs ankommt.
Mit andern Worten : Mit der vektoriellen Verlagerung lässt sich im Endergebnis des Reibungserzeugungsvorganges grundsätzlich dieselbe Wirkung erzielen wie durch die in Fig. 1 als Beispiel beschriebene körperliche Verschiebung eines Einzelreibkörpers --2-- längs des Umfanges zwischen-A 2 und A -, wodurch bei strenger Befolgung jenes in Fig. 2 aus der Waagrechten zwischen den Kurvenpunkten-B und Bu--sic ergebenden Verschiebungsgesetzes der Reibungskoeffizient völlig herausfällt.
In Fig. 1 sind die Verhältnisse so gewählt, dass bei dem unter dem Winkel atz liegenden Punkt - A'2--des Einzelreibkörpers --2-- die Wirkungslinie --P'-- bei dem in Betracht gezogenen höchsten
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Reibungskoeffizienten als Abstützkraft gerade lotrecht verläuft bzw. zur Wirkungslinie der Anpresskraft - parallel ist. Dies bedeutet, dass die Horizontalkomponente --H-- der im Dreh- bzw. Abstütz- punkt Backens --3-- auftretenden Abstützreaktion gerade zu Null wird und dort nur noch eine Vertikalkomponente --V-- abzustützen ist. Hievon ist auch in Fig. 3 Gebrauch gemacht, wo der Wip-
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fache Schneide ausgebildet werden kann.
Bei der Innenbackenanordnung der Fig. 4 handelt es sich um grundsätzlich die gleiche Gestaltung und Auslegung einer in der Mulde --8-- des Backens --5-- in einer Schneide gelagerten Regelwippe - mit ihren beiden Reibkörpern-2', 2-mit zusätzlich weiteren Massnahmen. So werden die im
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der Fig.
1, sondern von der Innenbackenanordnung selbst abgefangen und zur Erzeugung zusätzlicher Reibkräfte verwendet, hiezu ist der Dreh- bzw.Abstützpunkt --9-- des Wippenbackens --5-- - bei dem ebenfalls die Reaktionskomponente der Kraft --H-- wegen der Vermeidung des Richtungswechsels nur nach rechts hin abgestütztwerden muss-an einer Schneide --13-- eines für Justierzwecke verschiebbaren Lagerbockes --12-- gelagert, dessen mit einer Verzahnung --14-- versehene Unterseite auf einem mit einer entsprechenden Gegenverzahnung ausgestatteten Podest --11-- ruht, der von einem weiteren Reibbacken --10-- aus anderer Ebene herübergreift.
Dieser ebenfalls mit einem Reibkörper --2"-- im Arbeitspunkte --AH-- ausgestattete Reibbacken --10-- soll die aus dem Fächer der Wippen- resultanten --P-- folgende und im resultierenden Wippenabstützpunkt-A. -wegen der dort lotrechten Richtung von --P-- gerade zu Null werdende, rechts gerichtete Reaktionskomponente --H-reibend abstützen, die über die nach dieser Seite blockierende Verzahnung --14-- auf den Abstütz- punkt--AH--als Druckkraft übertragen wird.
Der durch die waagrechte Anpresskraft --H-- zum reibenden Eingriff gebrachte Backen --10--, dessen Reibungswirksamkeit z. B. durch Versetzen des Reibkörpers-z**-in eine andere der hiezu vorgesehenen weiteren Einlegerillen --29-- mit anderem Winkel aH verstellt werden kann, stützt die dadurch aufkommende Umfangskraft --UH-- in beidseits freier Auflage seiner Enden an seinem rechten Ende im Punkt --30-- an der oberen Flanke des dort vorgesehenen festen Abstützbockes --20-- mit der lotrechten Reaktionskraft-RH--ab.
Die entsprechende lotrechte Komponente auf der linken Seite des Backens --10-- dagegen, zu welcher sich die aus der Regelwippe --6-- am Dreh- bzw.Abstützpunkt --9-- des Backens --5-- auftretende Vertikalkomponente zu einer Gesamtvertikalkomponente --V-addiert, wird am zylindrisch gewölbten Steg --15-- der Unterseite des Podestes --11-- des Backens --10-- im Schlitz des Kopfes einer Mutter --16-- abgestützt.
Von dieser Mutter --16--, die durch die über die Rändelscheibe --17-- von aussen zugängliche Justierspindel mit einer zweiten gleichartigen Mutter verschraubt ist, wird die vom oberen System der beiden Backen --5 und 10-- ausgehende Gesamtvertikalkraft --V-- auf das gleichfalls zylindrisch gewölbte linke Stegende --17-- eines dritten Backens --19-- als dessen Anpresskraft zur Auswirkung gebracht, der die Hauptlast der Reibungserzeu- gung zu tragen hat und durch Rippen --18-- noch besonders versteift ist
Dieser wie der Backen --10-- ebenfalls in freier Auflage arbeitende und lotrecht angepresste Hauptbacken --19-- findet an seinem rechten Ende im Puntke --32-- des Abstützbockes --20-- gegeüber der lotrechten Reaktionskraft --R-- sein Widerlager.
Er ist mit zwei in den Abst6ützpunkten --AI und AII-- arbeitenden Reibbacken --2''',2IV-- versehen, wobei die Abstützungspunkte so gewählt sind, dass die sich bei einem angenommenen Durchschnittswert des Reibungskoeffizienten, für den Kräfteplan unter Zuhilfenahme des Tangentenkreises mit dem Radius r . sin #0.37 massstagerecht dargestellt ist, in die Reibungserzeugung je zur Hälfte teilen, d. h. dass die auf Grund des auf den Wippenbacken --5-ausgeübten Anpressdruckes --K-- erzeugten Umfangskräfte --UI und Un-mit ihren Normalkräften - N , N -- und ihren Resultanten-PI, PII--gerade gleich gross ausfallen.
Die Verhältnisse in der Anordnung der einzelnen Kräfte können so gewählt werden, dass selbst bei mit ausserordentlich grosser Servowirkung arbeitenden Anordnungen, die sonst eine Reibungskoeffizient- änderung mit unzulässiger Vervielfachung des Wertes U/K aufweisen, der Reibungskoeffizient weitgehend ohne Einfluss auf das Resultat ist.
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Friction clutch or brake
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it acts independently of the friction coefficients of the friction bodies by means of a vectorial shift of forces, in that it adjusts itself immaterially independently within a materially predetermined friction body constellation, which constellation is provided on the friction rim circumference in the area of the least frictional effectiveness on the one hand and the greatest frictional effectiveness on the other. The practical implementation of the inventive idea occurs, for example, in that a friction body is arranged at the points on the arms of a non-uniform rocker that correspond to the extreme coefficients of friction to generate friction, it being advantageous that the rocker has a cutting bearing as a support point.
This pivot point of the rocker is arranged on an actuating lever mounted in a support point. In a further embodiment of the invention, the support point for the power transmission is arranged in such a way that the support reaction forces resulting from the vectorial force shift are used to actuate auxiliary jaws.
To explain the invention, the example of an inner jaw arrangement is described. 1 shows the force relationships during the generation of friction on an inner jaw arrangement, FIG. 2 shows the associated graphic representation, FIG. 3 shows the vectorial force displacement of the arrangement according to FIG. 1, FIG. 4 shows the forces occurring in the support point of the vectorial force displacement of FIG Reaction forces for actuating auxiliary jaws to achieve additional effects, FIG. 5 shows a retaining device for the friction bodies in plan view in the direction of the axis of rotation, and FIG. 6 shows a section perpendicular to this along line AB in FIG. 5.
The inner jaw arrangements shown in FIGS. 1, 3 and 4, together with the entered force plans, are semi-schematic representations in plan view along the axis of rotation - 0 -, with the direction of the exerted frictional torque being assumed to be clockwise, see above that the directional arrow entered on the friction rim -l-for the opposite direction of rotation marks the direction of movement of the rim -l- for the case of a brake in which the inner jaw arrangement is fixed.
In the case of the friction clutch, in which, on the other hand, the friction system of the inner jaw arrangement has an accelerating effect on the rim, the indicated directional arrow would have to be reversed and considered to apply to the direction of rotation of the revolving brake system, against which the friction rim remains, if not at all initially still stands still.
In the arrangement of Fig. 1 engages on the cylindrical inner surface of the friction rim --1-- of radius -r-- a narrow, rod-shaped friction body --2-- of approximately semicircular profile, which is in a corresponding groove on the outer circumference of the friction shoe --3-- is embedded in it so that it can rotate The friction jaw --3-- is mounted so that it can pivot about the fixed hinge pin --4-- or its central axis.
From the contact pressure --K--, which acts on the right end of the jaw --3--, according to the plan of forces on the friction body -2--, due to the rotatability in its groove, it is always punctiform at the support point --A2-- of the friction rim --1-- the circumferential force --U-- from the support resultant -P--, which is related to the normal radial pressure component --N-- under the friction angle p
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for whatever reasons on that of the lower curve, so that a constant contact pressure-K- can only produce a strongly decreased circumferential force --U-- according to point --B2--, then the frictional circumferential force --U-- can nevertheless be restored bring it back to the old value if the
Angle at2 enlarged to angle a2, d. H.
the friction body --2 -, as in Fig. 1 in solid lines
Lines shown, is brought to point --A2 -, to whose angle a2 in Fig. 2 the curve point - of the lower branch of the curve belonging to the lowest coefficient of friction, which has the same value of U / K. If, in this friction body position, the coefficient of friction returned to its old high value, then the extraordinary increase in the generation of circumferential force would arise from jumping up from point B; - of Fig. 2 to point --B4 -, which, however, can also be eliminated without further ado would be to push the friction body --2-- back onto the support point -A'- from the angle α'2 and thus get back to the starting point in FIG.
As shown with this consideration, initially for a drop or rise in the coefficient of friction from the assumed maximum value directly to the minimum value and vice versa, there would only be a displacement of the friction body --2-- along the circumference of the jaw --3-- from Points --A2-- on --A'2-- or --A'2-- on --A2 --- the possibility of setting the value U / K in Fig. 2 according to the horizontal --B1, B3 - to be maintained unchanged. What now applies to the maximum or minimum value shown here by the two branches of the curve also applies in the same way to any intermediate value of the coefficient of friction within the range assumed here, for example.
In other words: If there were a simple means that would be able to bring about this circumferential displacement of the friction body --2-- strictly in accordance with the curve laws resulting from the intersection with the horizontal Bg, B - automatically and also without inertia, then the coefficient of friction would be completely removed from the result of the friction generation process within the intended range. This means, with the only difference that instead of the imaginary physical displacement of the friction body --2--, there is an immaterial displacement of a force vector which, compared to a fixed friction body constellation, solves the task in a vectorial displacement of forces.
Using the example given in Fig. 3, it will now be explained how the two friction bodies --2 ', 2-- supported at the circumferential points --A1 and A2-- provide the constellation against which the vectorial force displacement takes place, wherein the friction bodies are arranged on a friction jaw designed as a rocker --6--. The support point --A2-- of the rocker is at the same angle a2 to the vertical as the friction body --2-- arranged on the jaws - 3-- in Fig. 1 and can according to the curve point --Bs-- the 2, the full value U / K is maintained even when the coefficient of friction has decreased to the minimum value under consideration. The point --A2 - is therefore a place of friction with the greatest frictional effectiveness.
The other support point - Al - on the other hand lies on the perpendicular itself, for which the angle a = 0 applies, which, according to the upper curve in FIG. 2, means that work is practically carried out at its lowest point --M--, at which at the highest considered coefficient of friction, the value U / K becomes the smallest, and thus the circumferential point --Al - in Fig. 3 represents the location of the lowest frictional effectiveness.
The rocker --6-- as a friction jaw, which acts on the one hand at the location-A-greatest and on the other hand at the location --Al-- with the lowest frictional effectiveness, is supported with a cutting edge --7-- as a fulcrum in one on the jaw lever - 5-- provided recess --8-- with a slight pivoting movement, whereby the jaw lever --5-- around the rotating or cutting edge, also designed as a cutting edge.
Support point --9-- is just as pivotable as the friction jaw --3-- in fig. 1 around its pivot pin-4-, as well as the position of the friction point --A2 - on the cylindrical inner circumference of the ring-l-in Fig. 3 with
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Line of action of the support force --P-- at point --A2-- is a tangent to the around --0- with. the radius r. sin po 15 has a drawn circle, which belongs to the smallest considered coefficient of friction, this also applies to point --A2 - in Fig. 3 as the location of the greatest frictional effectiveness.
In addition, the support force-P-common to the two points --A2 - of FIGS. 1 and 3 represents the greatest force that appears when considering the entire process of generating friction.
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then the relationship of forces in Fig. 1 and 3 is the same, so that when the pressing force --K-- is exerted on the jaw lever --5-- of Fig. 3 with the same horizontal lever arm spacing of your
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At the point of application of the pivot or support point --9--, as in Fig. 1, the same value U / K is given according to the curve point-Bg-of Fig. 2. Only in this extreme case for the smallest to be considered
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in point --A 1 - of Fig. 3 does not participate at all.
This state of one-sidedness remains unchanged if in Fig. 3 the rocker pivot point --7-- is shifted along that line of action -A, but changes immediately to the participation of the friction body --2 '- the rocker --6 - in point --A1-- as normal condition as soon as the lowest value of the coefficient of friction is not available.
In the illustration of the operation of the rocker --6-- with its friction bodies --2 ', 2-- at --A1 and A 2 - it is assumed that the friction bodies --2', 2-- Matching material in the coefficient of friction will show the same behavior, it
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or P of the geometry must intersect at a point that lies on an auxiliary circle drawn through the three points --A1, A2 and 0. If you pull z.
B. from point --A 1 - 'to apply the friction angle p applicable to the maximum value of the coefficient of friction considered, the tangent to the center circle of radius r-sin p 0, 45' then the intersection point SO, 45 is also obtained , how
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efficient results, which is designated by point SO, 15, is in each case nothing other than the point of application of the resultant Pries belonging to the rocker, to which the two individual components-PI and powder both friction bodies are composed. a resultant Pr'es, whose line of action must always go through the rocker pivot point --7-- in order to fulfill the equilibrium condition.
If one draws the lines of action of the resultants Pr'es from the points S0.15 and from S0.45 as well as from the intermediate points, then one recognizes how the initial line of action of sole participation that applies to the smallest coefficient of friction and goes through --A2-- growing
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left, with the rocker pivot point --7-- clockwise, the more towards the side of the locally most ineffective friction point - A-pivoted, the higher the coefficient of friction effective in the two working points --Al or A2-- is.
So it is solely the coefficient of friction, which only intervenes in the directional relationships of the vectors from the size of its angle of friction, always completely by itself brings about the vectorial shift in an automatic setting, etc. by adjusting the direction of the lines of action and, in principle, independent of the size of the forces occurring in this line of action.
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each pressed by the resultant Pr'es associated with the coefficient of friction, each would have to produce the same value U / K, as the two friction bodies acting at - Al and A - taken together.
Accordingly, U / K = (U + U2) / K, even if the associated "resulting" angle of friction, under which the resultant Prees appears in points --A2 to A0.45 -, when leaving the point --A2-- is numerically not identical to the values occurring in --A 1 and A 2 - according to the prevailing coefficient of friction on the two friction bodies --2--, but which numerical values are by no means important if the coefficient of friction is no longer relevant.
In other words: With the vectorial displacement, the same effect can be achieved in the end result of the friction generation process as with the physical displacement of a single friction body --2-- along the circumference between -A 2 and A - described as an example in FIG Strict adherence to the law of displacement resulting from the horizontal between the curve points-B and Bu-sic in FIG. 2, the coefficient of friction is completely eliminated.
In Fig. 1, the relationships are chosen so that at the point - A'2 - of the individual friction body --2 - lying at the angle etz - the line of action --P '- at the highest point under consideration
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Coefficient of friction as a support force runs straight perpendicular or to the line of action of the contact force - is parallel. This means that the horizontal component --H-- of the support reaction occurring in the pivot or support point of the jaw --3-- just becomes zero and only one vertical component --V-- has to be supported there. This is also used in Fig. 3, where the wiping
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fold cutting edge can be formed.
The inner jaw arrangement of FIG. 4 is basically the same design and layout of a control rocker mounted in a cutting edge in the trough --8-- of the jaw --5-- with its two friction bodies - 2 ', 2 - with additional measures. So the im
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of Fig.
1, but rather intercepted by the inner jaw arrangement itself and used to generate additional frictional forces, for this purpose the pivot or support point --9-- of the rocker jaw --5-- - in which the reaction component of the force --H-- is also due to the To avoid the change of direction, it only has to be supported to the right - on a cutting edge --13-- of a bearing block --12-- which can be moved for adjustment purposes, the underside of which is provided with a toothing --14-- on a pedestal equipped with a corresponding counter-toothing - -11-- rests, which reaches over from another friction jaw --10-- from another level.
This friction shoe --10--, which is also equipped with a friction body --2 "- in the working point --AH--, is intended to produce the following from the fan of the rocker - resulting --P-- and in the resulting rocker support point - A. - because of the there in the vertical direction of --P--, right-facing reaction component --H-frictional support, which is directed towards the right and which is transferred to the support point - AH - as a compressive force via the toothing blocking towards this side --14-- becomes.
The jaws --10-- brought into frictional engagement by the horizontal contact pressure --H--, whose frictional effectiveness z. B. can be adjusted by moving the friction body -z ** - into another of the further inlay grooves provided for this purpose --29-- with a different angle aH, the resulting circumferential force --UH-- supports its ends in free support on both sides right end at point --30-- on the upper flank of the fixed support frame provided there --20-- with the vertical reaction force-RH - from.
The corresponding vertical component on the left side of the jaw --10--, on the other hand, to which the vertical component arising from the rocker switch --6-- at the pivot or support point --9-- of the jaw --5-- is attached an overall vertical component --V-added, is supported on the cylindrically arched web --15-- the underside of the pedestal --11-- the jaw --10-- in the slot of the head of a nut --16--.
From this nut --16--, which is screwed to a second nut of the same type through the adjusting spindle accessible from the outside via the knurled washer --17--, the total vertical force emanating from the upper system of the two jaws --5 and 10-- -V-- on the likewise cylindrically curved left end of the web --17-- of a third jaw --19-- as its contact force, which has to bear the main load of the friction generation and through ribs --18-- still is particularly stiffened
This, like the jaws --10--, also works in free support and vertically pressed on, the main jaws --19-- is located at its right end in the point --32-- of the support frame --20-- opposite the vertical reaction force --R- - its abutment.
It is provided with two friction jaws --2 '' ', 2IV-- working in the support points --AI and AII--, whereby the support points are chosen so that, given an assumed average value of the coefficient of friction, they can be used for the force plan with the help of of the tangent circle with radius r. sin # 0.37 is shown on the right of the day, split the friction generation in half, d. H. that the circumferential forces --UI and Un - with their normal forces - N, N - and their resultants - PI, PII - generated due to the contact pressure - K - exerted on the rocker jaws - are exactly the same.
The relationships in the arrangement of the individual forces can be selected in such a way that even in arrangements that work with an extraordinarily large servo effect, which otherwise have a change in the coefficient of friction with an impermissible increase in the value of U / K, the coefficient of friction has largely no effect on the result.
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