Fliebkraftkupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Flichkraft- kupplung mit einem hohlzylindrischen getriebenen Aussenteil und einem Schaufeln aufweisenden treiben den Innenteil, bei der das Drehmoment durch unter Flichkraftwirkung an das Aussenteil gedrückte Kugeln oder dergleichen Walzkörper übertragen wird.
Die Erfindung besteht dabei darin, dass die an die Innenfläche des Mantels des Aussenteils angren zenden Teile der Seitenwände mit der Mantelinnen- fläche <B>je</B> einen die Einordnung der Kugeln oder der gleichen Wälzkörper begünstigenden stumpfen Innen winkel bilden.
Nach einer beispIelsweisen Bauform der Erfin dung sind die Seitenwände an den von den, Kugeln beaufschlagten Stellen mit einem aus verschleissfestein Werkstoff bestehenden Einsatz versehen.
Gegebenenfalls ist nach einer anderen Ausfüh rungsform die Innenfläche des Mantels des Aussenteils mit einer aus verschleissfestem Werkstoff bestehenden Auskleidung versehen.
Eine andere beispielsweise Bauform sieht vor, dass die Schaufeln des treibenden Innenteils an ihren axialen Endflächen verbreitert sind, so dass ein mit dem Innenteil koaxialer Schnittzylinder mit den Schaufelflächen kreis- oder ellipsenbogenförmige Sähnittkurven bildet.
Eine andere beispielsweise Bauforrn besteht darin, dass die Querschnitte der einzelnen, zwischen den Schaufeln des treibenden Innenteils liegenden Kam mern rohrförmig ausgebildet sind, wobei diese Kam mern durch den Kreiszylinder mit dem Aussendurch messer der Schaufeln angeschnitten sind.
Eine weitere beispielsweise Bauform sieht vor, dass die Verbindung der Mantelteile mit dem Flansch- teil des Aussenteils mittels in radiale Schlitze einzelner der erwähnten Teile eingeschobener Federstahlpakete erfolgt, wobei diese. Pakete durch Ringe, oder Drähte, die konzentrisch zum Flanschteil angeordnet und durch Bohrungen oder Schlitze *in den Paketen ge steckt sind, gegen Herausschleudern gesichert sind.
Bei den bekannten Fliehkraftkupplungen, in. denen Kugeln oder dergleichen kleine Wälzkörper verwen det werden, trat sehr häufig ein Verkeilen ein, wo durch schon im Anlauf grosse Drehmomente über tragen und Zerstörungen durch die grossen Keil drücke in der Kupplung verursacht wurden. Die Betriebssicherheit ist bei diesen Kupplungen da durch stark herabgesetzt. Das Sicherheitsratsch- moment trat bei den bisherigen Ausführungen häufig erst bei Erreichen des vierfachen Drehmomentes ein, da sich die Kupplungsteile durch die Kugeln oder dergleichen Wälzkörper verklemmt hatten.
Durch die Erfindung können diese Nachteile be seitigt werden; Keildrücke und somit Verklemmun gen kann es durch den von den Aussenteil-Flächen gebildeten stumpfen Winkel nicht mehr geben.
Es kann daher ein klemmungsfreier sanftex Anlauf der mit der Kupplung versehenen Maschinen ge sichert sein, denn es treten nur noch reine Flieh kräfte zur Mitnahme, auf. Das Sicherheitsrutsch- moment kann fein einstellbar sein, womit für Ge triebe und Motor der beste Schutz geboten ist.
Eine weitere Verbesserung kann die Verwendung besonders ausgebildeter Innenteile ergeben, denn bei den bekannten Flichkraftkupplungen, wo senkrecht zur zylindrischen Aussenwand ebene Seitenwände, liegen und dazu wieder senkrechte ebene Schaufel flächen, tritt stets an der zylindrischen Mantelfläche und der äusseren Randzone der Seitenwände grosser Verschleiss auf. Dieser Verschleiss wird vor allem da durch hervorgerufen, dass die Kugeln sich der natür lichen Schichtung im Raum nichtentsprechend lagern können.
Die Ausbildun <B><U>"-</U></B> der Schaufeln kann so sein, dass sich zwischen den Schaufeln und den Seitenwänden Kammern ergeben, die im Schnitt mit mit dem Innen- t--il koaxialen Kreiszylindern annähernd eine Kreis- bzw. Ellipsenform haben, wodurch den Kugeln ein günstiges Einordnen ermöglicht wird. Es haben Ver suche bestätigt, dass durch diese Ausbildung auch in den bisher durch Verschleiss stark angegriffenen Bereichen nahezu kein Verschleiss mehr auftritt.
Dazu kommt als weiterer Vorteil, dass derartige Schaufel räder als Gussstücke sehr leicht fertigbar und, nur ein fache Dreharbeiten zur Fertigstellungerforderlich sein können. Gegebenenfalls kann ein solches Schaufel rad auch zu beiden Seiten mit Seitenwänden abge schlossen sein.
Die gleichen Vorteile können sich bei Verwen dung eines Schaufelrades mit etwa rohrförmig aus- Crebildetern, Kammerquerschnitt ergeben, weil da durch die Möglichkeit gegeben ist, dass sich die Ku geln oder dergleichen Wälzkörper, z. B. kleine Rol len, innerhalb der Kammer bezüglich ihrer Lage in irgendeiner Richtung ausgleichen, bis Gleichgewicht herrscht. Da die Kugeln, Reffen oder dergleichen innerhalb dieser etwa rohrförinigen Kammern nir gends einen Halt finden, haben diese Körper das Bestreben, an die Innenwand des Ausseriteils der Kupplung zu gelangen und ordnen sich dabei raum mässig entsprechend ein.
Es kann eine Verbindung von Mantelteilen mit einem Flanschteil des Aussentells der Kupplung mit tels Federstahlpaketen vorgesehen sein, mit dem Vor teil, dass die Federstahlpakete von aussen her jederzeit leicht prüfbar und Mängel oder Schäden feststellbar sein können.
Als weiterer Vorteil kann die Gewährleistung eines gleichmässigen Drehmomentenangriffes erreicht sein, selbst wenn gewisse Abweichungen in der Ko- axialität auftreten, wie sie gerade bei Fliehkraftkupp- lungen leicht möglich sind. Im Gegensatz zu starren Bolzenverbindungen, wie sie im allgemeinen bei Flichkraftkupplungen verwendet werden, können solche Abweichungen, die dort zur Überbelastung einzelner Bolzen führen, keinen Schaden anrichten.
In der folgenden Beschreibung sind auf der Zeith- nung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung dargelegt.
Es zeigen in schematischen Skizzen: Fig. <B>1</B> eine Fliehkraftkupplung im Längsschnitt, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. <B>1</B> in grösserem Massstab, Fig. <B>3</B> eine schaubildliche Darstellung eines Schau felrades, Fig. 4 eine stirnseitige Ansicht einer anderen Ausbildungsform.
eines Schaufelrades, Fig. <B>5</B> einen Teillängsschnitt durch eine weitere Fliehkraftkupplung und Fig. <B>6</B> einen Teilquerschnitt durch die gleiche Kupplung sowie Fig. <B>7</B> eine mögliche Ausbildung der Feder- stahlpakete in zwei Rissen. Der getriebene hohlzylindrische Aussenteil der Fliehkraftkupplung gemäss Fig. <B>1</B> und 2 weist einen Mantel<B>1</B> auf und Seitenwände 2. Das Drehmoment kann z.
B. durch einen über den Aussenteilmantel <B>1.</B> gelegten Treibriemen oder an den Seitenwänden be festigte, übertragungsteile weitergeleitet werden. Der Antrieb der Kupplung erfolgt durch eine Welle, mit der der aus einem Schaufelrad mit Schaufeln<B>3</B> be stehende Kupplungsinnenteil fest verbunden ist.<B>D</B> i-- Hohlräume zwischen den Schaufeln<B>3</B> und dem Aussenteilmantel <B>1</B> sind in bekannter Weise mit Ku- geln. 4 oder ähnlich geformten Wälzkörpern teil weise gefüllt.
Die Seitenwände 2 können an den von den Ku- g ,ein <B>,</B> 4 beaufschlag baren Stellen je mit einem Einsatz <B>5</B> versehen sein, der aus besonders verschleissfestem Werkstoff besteht. Dadurch ist es möglich, durch Aus wechseln der Einsätze<B>5</B> nach eingetretenem Ver schleiss die Kupplung in einfacher Weise wieder be triebsfähig zu machen.
Bei schneller Drehung des Inneilteils werden die Kugeln 4 durch die Schaufeln<B>3</B> mitgenommen. Durch die hierbei auftretenden Fliehkräfte werden die Ku geln 4 mit grosser Kraft gegen die Innenfläche des Aussenteilmantels <B>1</B> gedrückt und übertragen hier durch ein Drehmoment auf den getriebenen Teil. Die weiter innen liegenden Kugeln erhöhen einerseits die Andrückkräfte der am Aussenteilmantel <B>1</B> anlie genden Kugeln, anderseits wirken sie auf diese keil artig und üben dadurch seitlich auf die Seitenwände 2 Kräfte aus.
Die an die Innenfläche des Aussenteil- mantels <B>1</B> angrenzenden, von den Kugeln 4 beauf- schlagten Stellen der Seitenwände 2 bzw. der Ein sätze<B>5</B> bilden mit der Innenfläche einen stumpfen Innenwinkel, wie in Fig. 2 durch die Schrägfläche<B>6</B> dargestellt ist. Hierdurch haben die Kugeln 4 die Möglichkeit, für ihre Einordnung an den Schräg flächen<B>6</B> nach innen auszuweichen. Es ist vorteilhaft, die Schrägflächen<B>6</B> in nach innen gerichtete. Flä chen<B>7</B> auslaufen zu lassen.
Die Innenwand des Aussenteilmantels <B>1</B> kann mit einer aus verschleissfestem Werkstoff bestehenden Auskleidung<B>8</B> versehen sein. Dadurch ist es möglich, den Aussenteilmantel <B>1</B> aus einem billigeren gewöhn licheren Werkstoff herzustellen. Ausserdem ist es nach eingetretener Abnutzung leicht möglich, die Ausklei dung<B>8</B> auszuwechseln, ohne den ganzen Mantel<B>1</B> erneuern zu müssen.
Eine Ausführungsform für ein Schaufelrad zeigt Fig. <B>3,</B> wo ein treibender Nabenteil <B>9</B> mit Schaufeln <B>10</B> versehen ist, die mit ihm aus einem Stück her gestellt sind. Diese Schaufeln<B>10</B> sind an den beiden Enden in voller Breite ausgebildet und verengen sich gegen die Längsmitte zu etwa nach einem Kreisbogen oder einem Ellipsenbogen.
Dadurch entstehen zwischen den einzelnen Schau feln<B>10</B> und dem Mantel und den Seitenwänden des Aussenteils (der in dieser Abbildung nicht dargestellt ist) entsprechende Kammern<B>11.</B> Eine andere Ausführungsform des treibenden Innenteils ist in Fig. 4 skizziert. Ein zylindrischer Körper mit Nabentell 12 besitzt rohrförmige Kam mern<B>13,</B> die zwischen den dadurch gebildeten Schau feln 14 hegen, wobei diese Kammern durch den Kreiszylinder<B>15</B> mit dem Aussendurchmesser der Schaufeln 14 angeschnitten sind.
Durch die kreis runde Querschnittsform der Kammern<B>13</B> ordnen sich die Kugeln, Röllchen oder dergleichen durch die Fliehkraft bedingt raummässig ein, da sie in ihrem Bestreben, an die Innenfläche des Aussenteilmantels zu fliegen, nirgends einen Halt finden. Ein Ver klemmen der Fliehkraftkörper in derartigen Kammern erscheint dadurch unmöglich.
Eine Verbindung der einzelnen Teile des Aussen teils der Flichkraftkupplung zeigen die Fig. <B>5</B> und<B>6.</B> Eine Verbindung der Mantelteile<B>16, 17</B> und<B>18</B> mit dem Flansch<B>19</B> erfolgt mit Hilfe von Federstahl- paketen 20, die in radiale Schlitze 21 der Teile<B>17</B> und<B>19</B> eingeschoben sind.
In den Federstahlpaketen 20 sind Bohrungen oder Schlitze 22 (Fig. <B>7)</B> vor gesehen, die, wenn die Pakete eingeschoben sind, mit entsprechenden konzentrischen Bohrungen<B>23</B> im Teil<B>19</B> fluchten, so dass mittels eines Ringes oder Drahtes 24 die Federstahlpakete gegen Herausschlbu- dern gesichert werden können.
Diese elastische Verbindung ist billig und einfach herstellbar und lässt gewisse Abweichungen in der Koaxialität der einzelnen Teile zueinander zu, ohne dass damit die Wirkung der Kupplu#ng beeinflusst würde.
Centrifugal clutch The invention relates to a Flichkraft- clutch with a hollow cylindrical driven outer part and a blade having driving the inner part, in which the torque is transmitted by balls or similar rolling elements pressed against the outer part under the effect of force.
The invention consists in the fact that the parts of the side walls adjoining the inner surface of the jacket of the outer part form with the jacket inner surface an obtuse inner angle which facilitates the arrangement of the balls or the same rolling bodies.
According to an exemplary design of the invention, the side walls are provided with an insert made of wear-resistant material at the points acted upon by the balls.
If necessary, according to another embodiment, the inner surface of the jacket of the outer part is provided with a lining made of wear-resistant material.
Another design, for example, provides that the blades of the driving inner part are widened at their axial end faces, so that a cutting cylinder coaxial with the inner part forms circular or elliptical arc-shaped sawing curves with the vane faces.
Another construction, for example, is that the cross sections of the individual chambers lying between the blades of the driving inner part are tubular, these chambers being cut by the circular cylinder with the outer diameter of the blades.
Another design, for example, provides that the connection of the casing parts to the flange part of the outer part takes place by means of spring steel packets pushed into radial slots of individual of the mentioned parts, these being. Packages are secured against being thrown out by rings or wires which are arranged concentrically to the flange part and are inserted through holes or slots * in the packages.
In the known centrifugal clutches, in which balls or the like small rolling elements are used, wedging occurred very often, where large torques were transferred during start-up and destruction caused by the large wedge pressures in the clutch. The operational reliability of these clutches is greatly reduced. In the previous versions, the safety torque often only occurred when the fourfold torque was reached, since the coupling parts were jammed by the balls or similar rolling elements.
With the invention, these disadvantages can be eliminated; Wedge pressures and thus jamming conditions can no longer exist due to the obtuse angle formed by the outer part surfaces.
A jamming-free, smooth start-up of the machines equipped with the clutch can therefore be ensured, because only pure centrifugal forces occur for entrainment. The safety slip torque can be finely adjustable, providing the best protection for the gearbox and engine.
The use of specially designed inner parts can result in a further improvement, because with the known Flichkraftkupplungen, where flat side walls are perpendicular to the cylindrical outer wall and where there are again perpendicular flat blades, great wear always occurs on the cylindrical jacket surface and the outer edge zone of the side walls. This wear and tear is mainly caused by the fact that the balls cannot store themselves in accordance with the natural stratification in the room.
The training <B><U>"-</U> </B> of the blades can be such that chambers result between the blades and the side walls which, in section, approximately with circular cylinders coaxial with the inside have a circular or elliptical shape, which enables the balls to be conveniently classified.Tests have confirmed that, thanks to this design, almost no wear occurs even in the areas that have hitherto been severely affected by wear.
In addition, there is a further advantage that such paddle wheels can be manufactured very easily as castings and only a single turning operation can be required for completion. Optionally, such a paddle wheel can also be closed abge on both sides with side walls.
The same advantages can arise when using a paddle wheel with approximately tubular aus- Crebildetern, chamber cross-section, because there is the possibility that the Ku rules or the like rolling elements, eg. B. small Rol len, balance within the chamber with respect to their location in any direction until equilibrium prevails. Since the balls, reefs or the like do not find a hold within these roughly tubular chambers, these bodies strive to get to the inner wall of the outer part of the coupling and arrange themselves accordingly in terms of space.
A connection of shell parts with a flange part of the outer part of the coupling with means of spring steel packs can be provided, with the advantage that the spring steel packs can be easily checked from the outside at any time and defects or damage can be detected.
As a further advantage, the guarantee of a uniform torque attack can be achieved, even if certain deviations occur in the coaxiality, as they are easily possible with centrifugal clutches. In contrast to rigid bolt connections, such as those generally used in Flichkraftkupplungen, such deviations, which lead to overloading of individual bolts, cannot cause any damage.
In the following description, exemplary embodiments of the invention shown on the clock are presented in conjunction with the drawing.
There are shown in schematic sketches: FIG. 1 a centrifugal clutch in longitudinal section, FIG. 2 a detail from FIG. 1 on a larger scale, FIG. 3 / B > A diagrammatic representation of a blade wheel, FIG. 4 is an end view of another embodiment.
of a paddle wheel, FIG. 5 shows a partial longitudinal section through a further centrifugal clutch and FIG. 6 shows a partial cross section through the same coupling and FIG. 7 shows a possible design the spring steel stacks in two cracks. The driven hollow-cylindrical outer part of the centrifugal clutch according to FIGS. 1 and 2 has a jacket 1 and side walls 2. The torque can e.g.
B. by a drive belt placed over the outer shell <B> 1. </B> or on the side walls be fastened, transmission parts are forwarded. The coupling is driven by a shaft to which the inner coupling part, consisting of a paddle wheel with vanes <B> 3 </B>, is firmly connected. <B> D </B> i-- cavities between the vanes <B> 3 </B> and the outer part jacket <B> 1 </B> are in a known manner with balls. 4 or similar shaped rolling elements partially filled.
The side walls 2 can each be provided with an insert <B> 5 </B> which consists of a particularly wear-resistant material at the points that can be acted upon by the ball, a <B>, </B> 4. This makes it possible, by changing the inserts <B> 5 </B>, to make the clutch operational again in a simple manner after wear has occurred.
When the inner part rotates rapidly, the balls 4 are carried along by the blades <B> 3 </B>. As a result of the centrifugal forces that occur here, the balls 4 are pressed with great force against the inner surface of the outer part jacket and are transmitted here to the driven part by a torque. The balls further inside increase the pressing forces of the balls adjoining the outer part shell, on the one hand, and on the other hand they act on them in a wedge-like manner and thereby exert forces on the side walls 2.
The points of the side walls 2 or of the inserts <B> 5 </B> adjoining the inner surface of the outer part shell <B> 1 </B> and acted upon by the balls 4 form an obtuse inner angle with the inner surface, as shown in Fig. 2 by the inclined surface <B> 6 </B>. As a result, the balls 4 have the opportunity to move inward for their arrangement on the inclined surfaces <B> 6 </B>. It is advantageous to use the inclined surfaces <B> 6 </B> in inwardly directed. Surfaces <B> 7 </B> to run out.
The inner wall of the outer part jacket <B> 1 </B> can be provided with a lining <B> 8 </B> made of wear-resistant material. This makes it possible to produce the outer part jacket <B> 1 </B> from a cheaper, more common material. In addition, after it has worn out, it is easily possible to replace the lining <B> 8 </B> without having to replace the entire jacket <B> 1 </B>.
An embodiment for a paddle wheel is shown in FIG. 3, where a driving hub part <B> 9 </B> is provided with blades <B> 10 </B>, which are made in one piece with it are. These blades <B> 10 </B> are designed in full width at the two ends and narrow towards the longitudinal center to form an arc of a circle or an arc of an ellipse.
This creates corresponding chambers <B> 11 </B> between the individual blades <B> 10 </B> and the casing and the side walls of the outer part (which is not shown in this figure). Another embodiment of the driving inner part is outlined in FIG. 4. A cylindrical body with hub portion 12 has tubular chambers 13, which lie between the blades 14 formed thereby, these chambers being cut by the circular cylinder 15 with the outer diameter of the blades 14 are.
Due to the circular cross-sectional shape of the chambers <B> 13 </B>, the spheres, rollers or the like arrange themselves in terms of space due to the centrifugal force, since they do not find a hold anywhere in their attempt to fly to the inner surface of the outer shell. A ver jamming of the centrifugal body in such chambers appears impossible.
A connection of the individual parts of the outer part of the Flichkraftkupplung is shown in FIGS. <B> 5 </B> and <B> 6. </B> A connection of the jacket parts <B> 16, 17 </B> and <B> 18 </B> with the flange <B> 19 </B> takes place with the aid of spring steel packets 20 which are pushed into radial slots 21 of parts <B> 17 </B> and <B> 19 </B> are.
Bores or slots 22 (FIG. 7) are provided in the spring steel packets 20, which, when the packets are pushed in, have corresponding concentric bores 23 in part 19 </B> align so that the spring steel packages can be secured against slipping out by means of a ring or wire 24.
This elastic connection is cheap and easy to produce and allows certain deviations in the coaxiality of the individual parts to one another without affecting the effect of the coupling.