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Reibungskupplung.
Die Erfindung betrifft Reibungskupplungen. zu deren Ausrückung die lebendige Kraft von Kupplungsteilen oder angetriebenen Teilen benutzt wird und bei denen der Reihungsschluss unter dem Einfluss einer Federkraft erfolgt.
Die bekannten Kupplungen dieser Gattung zeigen eine Reihe wertvoller Vorzüge. So ergibt sich durch Vereinigung der Ausrückung mit der Bremsung der bewegten Massen ein sehr schnelles Stillsetzen der abzukuppelnden Teile. Da ferner beim Einrücken der sich unter
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kommt, so beschränkt sich das auftretende Gleiten auf ein Mindestmass, woraus sich geringe Abnutzung der Reibflächen sowie ein geringer Verlust an Reibungsarbeit ergibt. Zum Einrücken selbst genügt eine sehr kleine Kraft, da diese nur die vorhandene Federspannung auszulösen hat, welche den reibenden Kupplungsteil zur Anlage bringt.
Infolge der vorstehend angeführten Eigenschaften lassen sich derartige Kupplungen sehr leicht und nach Gefühl bedienen und eignen sich deshalb ganz besonders zur Verwendung für Arbeits- oder Werkzeug- maschinen, bei welchen häufig, z. B. zwecks Einstellung der Werkzeuge, ganz kurze Bewegungen auszuführen sind, da solche dann sehr bequem mit Hilfe der Kupplung erzielt werden können.
Neben diesen Vorzügen zeigen die bekannten Kupplungen der erwähnten Gattung aber auch wesentliche Nachteile. Da nämlich das Entkuppeln unter Benutzung der Bewegungsenergie der zu entkuppelnden Massen erfolgt, lässt sich die Kupplung nur auslösen, solange diese Massen noch die erforderliche Geschwindigkeit besitzen. Sind also die angetriebenen Teile
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wobei entweder der Antriebsriemen auf der Antriebsscheibe oder letztere auf dem Kupplungband gleitet, so lässt sich die Kupplung nicht ausrücken, sondern es muss der Riemen abgeworfen werden. Ferner befinden sich bei ausgerückter Kupplung die Kupplung selbst, nebst den angetriebenen Teilen, in gebremstem Zustande, und eine Lüftung der Bremse hat das sofortige Einrücken der Kupplung zur Folge.
Dieser Umstand ist aber recht hinderlich, besonders wenn die angetriebene Maschine gelegentlich eine Umdrehung von Hand erfordert. z. B. zwecks Einstellung der Werkzeuge, da man in solchen Fällen gezwungen war, zunächst den Antriebsriemen abzuwerfen, damit nach Lüftung der Bremse, trotz eingerückter Kupplung, eine Umdrehung der Maschinenwelle von Hand ermöglicht wurde.
Die Erfindung'beseitigt diese Mängel dadurch, dass die Reibungskupplung der eingangs erwähnten Gattung verbunden wird mit einer besonderen Einrichtung, die eine Aufhebung der Verbindung zwischen treibendem Teil und getriebenem Teil, unabhängig von der für normalen Betrieb vorgesehenen Ausrückvorrichtung und ohne Ausnutzung der lebendigen Kraft bewegter Massen ermöglicht./
Die konstruktive Durchbildung der Erfindung ist in den Zeichnungen in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
Es zeigt Fig. i die erste Ausführungsform im Längsschnitt. Fig. 2 eine Teilansicht von Fig. i, Fig. 3 eine zweite Ausführungsform im Längsschnitt, Fig. 4 einen teilweisen Querschnitt durch die Kupplung nach Fig. g, Fig. 5 einen Schnitt nach C-D zu Fig. 4, Fig. 6 einen Schnitt nach E-F zu Fig. 4.
Auf der anzutreibenden Welle 1 (Fig. 1) bzw. auf einer mit dieser Welle undrehbar ver- bundenen-Nabe 2 ist die Antriebsriemenscheibe. 3 lose drehbar gelagert. Diese Antriebsscheibe 3 besitzt in bekannter Weise eine trommelförmige Reibfläche 4, gegen welche sich ein durch eigene oder fremde Federkraft gespreizte band-oder kettenförmiges Kupplungsmittel 5 reibend anlegen kann. Dieses Kupplungsmittel o ist in der bei solchen Kupplungen üblichen Weise mit seinem einen Ende an einer Scheibe 6. mit seinem anderen Ende an einer Scheibe 7 befestigt. derart, dass durch Relativdrehung dieser beiden Scheiben gegeneinander die Enden des Kupplungs- bandes einander genähert oder voneinander entfernt werden können.
In ersterem Falle nimmt das Kupplungsband 5 einen kleineren Umfang an und hebt sich somit von der Reibfläche 4 ab : im zweiten Falle wird das Band gespreizt und presst sich unter dem Einfluss der durch eigene oder fremde Federkraft erzeugten Spreizkraft gegen die Reibfläche J an. so dass ein fester Reibungsschluss zwischen der Antriebsscheibe. 3 und den Kupplungsscheiben 6 und 7 entsteht.
Bei den bekannten Kupplungen dieser Art war die Scheibe 7 undrehbar mit der anzutreibenden Welle 1 verbunden, so dass beim Spreizen des Bandes 5 eine unmittelbare Mitnahme der Welle 1 erfolgte. welche in normaler, betriebsmässiger Weise nur durch Anlegen der Bremse 8 an die Bremsflächen der Scheiben. 6 und 7 aufgehoben werden konnte.
Durch die gleichzeitige und gleich starke Bremsung der beiden Scheiben wurde nämlich ein Voreilen der mit den. angetriebenen Massen festverhundenen und gewöhnlich noch selbst mit besonderer Schwung-
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masse ausgestatteten Scheibe 7 gegenüber der lose drehbaren und verhältnismässig leichten Scheibe 6 bewirkt, derart, dass die Endpunkte des Kupplungsbandes sich näherten und eine Lösung des Reibungsschlusses zwischen Band 5 und Reibfläche -1 bzw. die Ausrückung der Kupplung stattfand.
War nun aus irgendeinem Grunde der erforderliche Überschuss an lebendiger Kraft nicht vorhanden oder zu gering oder im Stillstand ein Abheben der Bremse 8 und somit ein Wiedereinrücken der Kupplung erfolgt, so liess sich die Kupplung nicht mehr betriebsmässig ausrücken, was zu den erwähnten Übelständen führte.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass die Scheibe 7 bzw. die Hauptkupplung nicht mehr direkt mit dem anzutreibenden Teil verbunden ist, sondern durch Vermittlung einer besonderen Hilfskupplung, welche bei normalem Betrieb stets eingerückt bleibt, beim Eintreten eines der erwähnten Sonderfälle jedoch unabhängig von der betriebsmässigen Ausrückung der Hauptkupplung für sich ausgerückt werden kann. Hierdurch wird die betriebsmässige Benutzung der Hauptkupplung mit ihren geschilderten, wertvollen Vorteilen ermöglicht, das Auftreten der in den erwähnten Sonderfällen sich zeigenden Missstände jedoch völlig verhindert.
Da die Hilfskupplung stets im Stillstand eingerückt werden kann und in der Hauptsache nur eine sichere Verbindung zwischen der Hauptkupplung und der anzutreibenden Welle herstellen sowie jederzeit lösbar sein muss, so spielen die übrigen Eigenschaften der Hilfskupplung keine wesentliche Rolle und sie kann daher von beliebiger, einfachster Bauart sein.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform findet beispielsweise eine Spreizringkupplung Verwendung. Ein Spreizring 9 legt sich mit seiner Aussenfläche gegen eine trommelförmige Reibfläche 10 der Scheibe 7 und kann durch Verdrehung des mit Zahnsegment versehenen Spreiznockens 11 angepresst werden. Zur willkürlichen Herbeiführung der Verdrehung des Spreiznockens 11 bzw. zum Ein-und Ausrücken der Hilfskupplung dient ein durch verschiebbare Muffe 12 schwenkbarer Hebel 13 (vgl. auch Fig. 2), dessen mit Verzahnung versehene Welle 14 in die Verzahnung des Spreiznockens 11 eingreift. Der zwischen den Stirnenden des Spreizringes 9 liegende Spreiznocken 11 ist ebenso wie der Antriebshebel 13 in einer Scheibe 15 gelagert, welche mit der anzutreibenden Welle 1 undrehbar verbunden ist.
Auf diese Weise wird also bei eingerückter Hilfskupplung eine zuverlässige Verbindung zwischen der Scheibe 7 und der angetriebenen Welle 1 hergestellt, so dass die Hauptkupplung mit allen ihren Vorzügen bei normalem Betrieb genau so benutzt werden kann wie die früheren Kupplungen dieser Art.
Sobald jedoch einer der erwähnten Sonderfälle eintritt, kann durch Ausrücken der Hilfskupplung die Verbindung zwischen Hauptkupplung und getriebenem Teil sofort gelöst werden, so dass die geschilderten Missstände vermieden bleiben.
Ist beispielsweise durch eine Störung in der angetriebenen Maschine die Welle 1 nebst Kupplung zum Stillstand gekommen, so dass entweder der Antriebsriemen auf der Scheibe 3 oder die Scheibe 3 auf dem Kupplungsband 5 schleift, so werden nach dem Lösen der Hilfskupplung die Scheiben 6 und 7 der Hauptkupplung wieder mit der Riemenscheibe 3 umlaufen.
Es kann also dann durch Anlegen der Bremse 8 die Hauptkupplung ebenfalls ausgerückt werden, worauf die Hilfskupplung wieder einzurücken und damit der normale Betriebszustand wieder herzustellen wäre. Soll andrerseits bei ausgerückter Hauptkupplung die Welle 1 von Hand angetrieben werden, so kann die Hauptkupplung in dem zum Auskuppeln erforderlichen, gebremsten Zustand verbleiben, da durch Ausrücken der Hilfskupplung die Welle 1 ohne weiteres frei drehbar wird.
Die zweite durch grosse Einfachheit und Billigkeit ausgezeichnete Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. bis 6 dargestellt. Auch hier bilden wieder die lose Antriebsriemenscheibe 16 nebst der mit Welle 17 fest verbundenen Kupplungsscheibe 18 sowie die lose drehbare Scheibe 19 mit dem einerseits an Scheibe 18 und andererseits an Scheibe 19 befestigten Kupplungsband 20 eine Reibungskupplung der eingangs erwähnten Art, welche in bekannter Weise durch Anlegen oder Lüften einer Bremse an die konischen Bremsfläche der Scheiben 18 und 19 aus-und eingerückt werden kann.
Um nun hier ein Ausrücken der Kupplung auch ohne Benutzung von Massenkräften zu ermöglichen, ist in diesem Falle nicht wie beim ersten Ausführungsbeispiel eine besondere, lösbare Verbindung zwischen Kupplung und angetriebener Welle vorgesehen, sondern eine Einrichtung getroffen, welche, unabhängig von der betriebsmässigen Auslösung des Kupplungsbandes 20 mittels der Bremse, ein Abheben des Kupplungsbandes 20 von der Reibfläche 22 der Antriebsriemenscheibe 76 ohne Verwendung irgendwelcher Massenkräfte gestattet.
Zu diesem Zwecke ist das mit der losen Kupplungsscheibe 19 in Verbindung stehende Ende 23 des Kupplungsbandes 20 nicht unmittelbar an der Scheibe 19 befestigt, sondern durch Vermittlung eines durch die Lasche 24 mit der Scheibe 19 verbundenen Hebels 25, welcher seinerseits mit Zapfen 26 in der festen Scheibe 18 schwenkbar gelagert ist. Das freie Ende 27 dieses Hebels kann durch Verschiebung einer Muffe 28 derart verschwenkt werden, dass die Bewegung des mit dem Hebel verbundenen Endes 23 des Kupplungsbandes 20 eine Aufhebung des Reibungsschlusses zwischen Kupplungsband und Antriebsriemenscheibe herbeiführt.
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Bei normalem Betrieb der Kupplung befindet sich die Muffe 2R in derart seitlich ver- schobener Stellung, dass das freie Ende des Hebels 2J freie Bahn besitzt. Wird a) so beispiels- weise durch Lüftung der Bremse die Kupplung eingerückt, so entfernen sich hierbei unter dem Einfluss eigener oder fremder Federkraft die beiden Enden 23 und 29 des Kupplungsbandes - so weit voneinander, bis das Band an der Reibfläche der Antriebsriemenscheibe zur Anlage kommt und die Mitnahme der Kupplung nebst getriebener Welle herbeiführt.
Hierbei hat der
Hebel 25 unter dem Zug des Endes 2. 3 des Kupplungsbandes eine Schwenkung ausgeführt und gleichzeitig durch Vermittlung der Lasche 24 die lose Kupplungsscheibe- ? gegenüber der festen
Kupplungsscheibe 18 um ein entsprechendes Mass verdreht. Wird andrerseits in betriebsmässiger
Weise durch Anlegen der Bremse die Kupplung gelöst, so bleibt infolge der versehieden grossen
Massenkräfte die Scheibe 19 gegenüber der Scheibe 18 zurück. Die Enden des Kupplungsbandes nähern sich wieder, so dass der Reibungsschluss zwischen Kupplungsband und Antriebsriemen- scheibe aufgehoben wird, und der Hebel 25 schwingt wieder zurück.
Solange also die Muffe 28 ausserhalb der Bahn des Hebels 26 steht, kann die Kupplung genau wie die früheren Kupplungen, dieser Art betrieben werden.'
Tritt dagegen aus irgendwelchem Grunde einer der eingangs erwähnten Sonderfälle ein,
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Bremse unmöglich machten, so wird durch Verschieben der Muffe 28 der Hebel 25 derart verschwenkt, dass eine gegenseitige Annäherung der Enden des Kupplungsbandes erfolgt, durch welche eine Aufhebung des Reibungsschlusses der Kupplung bzw. das Ausrücken derselben herbeigeführt wird. Nach Anlegen der Bremse kann dann die Muffe 28 wieder aus der Bahn des Hebels 25 entfernt werden, wodurch der normale Betriebszustand der Kupplung wieder hergestellt ist.
Selbstverständlich ist diese besonders von'der Verwendung von. Massenkräften unabhängige Einrichtung zum Aufheben des Reibungsschlusses zwischen Kupplung und Antriebsriemenscheibe nicht an die beschriebene und gezeichnete konstruktive Ausführung gebunden.
An Stelle des Hebels 26 könnten beispielsweise auch Exzenterwellen, schiefe Ebenen oder andere geeignete konstruktive Mittel Verwendung finden. Auch die verschiebbare Muffe 28 liesse sich durch andere Konstruktionselemente, wie z. B. einen mit exzentrischen Hubflächen versehenen, verdrehbaren Teil, ersetzen.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die dargestellten Bauarten von bekannten Kupplungen beschränkt, sondern bei der ganzen Gattung von Reibungskupplungen möglich, zu deren Ausrückung die lebendige Kraft von Kupplungsteilen oder angetriebenen Teilen benutzt wird, ganz gleichgültig, ob diese als Wellenkupplungen, als Kraft-oder Arbeitsmaschinenkupplungen oder für sonstige Zwecke Verwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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