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Reibungskupplung.
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung für zwei entgegengesetzt auf einer Welle umlaufende Scheiben, in deren Nabenbohrungen ein auf der Welle befestigter, axial verschiebbarer Ring eingreift. Bei solchen Reibungskupplungen hat es sich gezeigt, dass sie häufig nur im Anfang des Betriebes gut wirken, während sie nach einiger Zeit nicht mehr zuverlässig schliessen.
Dient eine solche Kupplung zum Antrieb schwerer Arbeitsmaschinen und kommen noch erhebliche Umlaufszahlen hiezu, dann kann bei den bekannten Kupplungen leicht eine Beschädigung, bisweilen sogar eine Zerstörung von Kupplung und dazugehörigem Vorgelege eintreten ; wenn der Arbeiter die Kupplung schnell umlegt, - um die Arbeitrichtung zu wechseln (zu reversieren), so ist es naturgemäss nicht möglich, die in Bewegung befindlichen Massen gewissermassen augenblicklich zur Ruhe zu bringen und sie dann auch wieder augenblicklich in der entgegengesetzten Richtung zu beschleunigen, Es ist vorgekommen, dass infolge schnellen Umlegens einer Kupplung das ganze Vorgelege zerstört wurde.
Die Erfindung bezweckt ein allmähliches Einrücken der Kupplung vorzunehmen, d. h. ein allmähliches Mitnehmen der Arbeitsmaschine o. dgl. herbeizuführen und dabei die Kupplung selbst so auszubilden, dass dieses allmähliche Einrücken erzwungen wird, dass also der Arbeiter verhindert ist, aus Unachtsamkeit ein zu schnelles Umlegen vorzunehmen, das immer mit erheblichem Verschleiss der Teile verbunden ist und zur Zerstörung der betreffenden Einrichtung führen kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt in der Weise, dass ein mittlerer, auf der beispielsweise mit zwei entgegengesetzt umlaufenden Riemscheiben zu kuppelnden Welle verschiebbarer Kupplungsteil innerhalb eines von den Naben der beiden Riemscheiben gebildeten Hohlraumes untergebracht ist, wobei dieser Hohlraum nach beiden Seiten schwach konisch verläuft. Der verschiebbare Kupplungsteil trägt einen klemmringartigen Reibungs ing, dessen Durchmesser veränderlich, d. h. einstellbar gemacht ist. Der Klemmring. wird so eingestellt, dass er in der Mittelstellung den Innenmantel des ihn umgebenden Hohlraumes möglichst nicht berührt.
Wird nun dieser Kupplungsteil auf der Welle verschoben, so kommt der Klemmring infolge der erwähnten schwachen Konizität des Innenmantels mit der Scheibennabe zuerst in lose, dann mit fortschreitender Verschiebung in immer festere Verbindung, indem der nachgiebig federnde Ring durch den schwach konischen Mantel allmählich mehr und mehr zusammengedrückt wird.
So nimmt der auf seinem muffenartigen Tragkörper gegen Drehung gesicherte Klemmring allmählich mehr und mehr die Geschwindigkeit der betreffenden Riemscheibe an ; bei bzw. kurz vor Erreichung seiner Endlage kann er dann mit axial vorstehenden festen Kupplungszähnen noch zwischen entsprechende Kupplungszähne der Riemscheibennabe greifen, so dass die Kupplung durch Reibung nur für das Anlaufen wirkt, für die wirkliche Arbeitsperiode aber eine Zahn-oder Klauenkupplung tätig ist,
Eine solche Kupplung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Fig. I zeigt einen Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie x-x der Fig. i.
Die Welle a soll von zwei Riemscheiben abwechselnd nach zwei Richtungen an. getrieben werden. Von den Riemscheiben sind nur Teile der Naben bl und b2 dargestelltDie Naben umgeben die Welle nach Art von Leerscheiben und bilden einen Hohlraum c
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mit je einem von der mittleren Trennlinie d nach beiden Seiten schwach konisch zulaufenden -Mantel d', d2. An Stelle der Riemscheiben sind natürlich auch andere Antriebsmittel, wie Zahnräder o. dgl., denkbar.
Innerhalb des Hohlraumes c ist ein muffenartige Teil e auf der Welle verschiebbar, der durch einen Keil el mit der Welle auf Drehung gekuppelt ist. Der Muffenkörper e ist umgeben von einem Ring f, der aussen entsprechend den Konusflächen dl, d2 ebenfalls schwach doppeltkonisch gestaltet ist.
Der Ring ist bei. f1 (Fig. 2) aufgeschnitten und bei/' durch einen Stift mit der Muffe e verbunden. An der entgegengesetzten Stelle wird zweckmässig noch ein Stift./ zur Verbindung der beiden Teile angewendet, der so geformt ist, dass er beim Eingreifen im Ausschnitte an der Öffnung 11 die Aus-und Einwärtsbewegung des Ringes J nicht hindert. Die Seitenkanten des Ringes 1 sind unter etwa 450 abgeschrägt und werden überfasst von zwei auf die Muffe e von beiden Enden her aufgeschraubten Ringen gl und g.
Durch mehr oder weniger weites Ausschrauben dieser Ringe kann man den Ring f in jeder Anfangsstellung einstellen.
Zur Verschiebung der Muffe e nach links oder lechts dient ein Querbolzen h, der an einer Stange li, sitzt, die in einer Längsbohrung der Welle b von aussen verschiebbar ist.
An den beiden Stirnseiten der Muffe e sitzen feste Kuppelzähne k1, k2, denen Kuppelzähne il, i2 in den Naben bl, b2 entsprechen..
Durch die Schraubringe g, g wird der Klemmring f so eingestellt, dass er in der Mittelstellung von den konischen Mantelflächen dl, d2 nicht berührt wird oder dass er nur ganz lose an ihnen anliegt, derart, dass an seiner Aussenfläche duich die beiden in entgegengesetzten Richtungen umlaufenden Flächen dt, d2 keine schädliche Reibung auftritt. Soll die Welle mit der Nabe bl gekuppelt werden, so wird die Muffe e nach links verschoben. Der Ring. 1 wird dabei in die Konusbohrung dl gedrückt, wobei er zusammengedrückt wird.
Dadurch nimmt er allmählich die Welle a mit, deren Drehzahl sich mit dem weiteren Hineinschieben des Ringes 1 in die genannte Konusbohrung mehr und mehr vergrössert, bis beim Eintreten der Kuppelzähne kl zwischen die Zähne il-die Welle a auf volle Geschwindigkeit gekommen ist.
Beim Umkehren der Drehbewegung wird nach Lösen der Kuppelzähne il, kl zunächst der Klemmring f die Welle a noch mitnehmen und diese wird erst mit dem Herauswandern des Ringes f aus dem anderen Teil seiner Umschlusskonusfläche zur Ruhe kommen. Indem der Ring w dann allmählich in den anderen Konusmantel d2 hineingelangt, wird ebenso allmählich die Welle a in umgekehrter Richtung angetrieben.
Da der Ring f zum Einrücken der Kupplung immer erst zusammengedrückt werden muss, so muss beim Einrücken nach der einen oder anderen Richtung mittels des vom Arbeiter zu betätigenden Stellhebels o. dgl. immer eine gewisse Arbeit geleistet werden. Das Zusammendrücken des Ringes 1 ist dabei, ohne dass er sich an der Drehung mehr und mehr beteiligt, nicht möglich. Es ist dadurch erzwungen, dass das Reversieren nicht durch einfaches Hin-und Herschwingen des Stellhebels, d. h. augenblicklich erfolgen kann, sondern dass es allmählich und langsam stattfinden muss.
Diese Kupplung'zeichnet sich auch durch Einfachheit aus, indem nur ein beweglicher Teil (Kupplungsteil) hin und her zu schieben ist. Ausserdem liegen die immerhin empfindlichen Kupplungsteile innerhalb eines festen Gehäuses, also gegen äussere Einflüsse geschützt.
Beim Verschieben des Kupplungsteiles e zwecks Einrückung kann die zwischen ihm und der Nabenhöhlung eingeschlossene Luft nur durch die Zwischenstelle f1 des Klemmringes entweichen. Es bildet sich demnach ein Luftkissen, das auch seinerseits dazu beiträgt, die Einrückbewegung zu einer weichen zu machen und schnelles, plötzliches Einrücken zu verhindern.
Diese Einrichtung lässt sich naturgemäss auch mit Vorteil verwenden, wenn nur ein Teil des Umkehrgetriebes vorhanden, also etwa nur eine Riemscheibe mit der Welle zu kuppeln ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Reibungskupplung, gekennzeichnet durch einen den beweglichen Kupplungsteil (e) umgebenden Klemmring (f), der bei Verschiebung aus der Ruhelage allmählich an die schwach konisch ausgebildete Bohrung (d1, d2) des ihn umgebenden Kupplungsteiles (bl, b2) gepresst wird.