CH632325A5

CH632325A5 - Schlingfederkupplung, insbesondere fuer aufzeichnungs- und/oder wiedergabegeraete.

Info

Publication number: CH632325A5
Application number: CH1145278A
Authority: CH
Inventors: Henricus Maria Ruyten; Johann Veigl
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1977-11-10
Filing date: 1978-11-07
Publication date: 1982-09-30
Also published as: FR2408761B1; ES474926A1; IT7829523A0; GB2007779A; GB2007779B; ATA802677A; JPS5516523Y2; AT351794B; CA1094473A; DE2848048A1; FR2408761A1; US4258556A; BE871858A; IT1101062B; JPS5477846U

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlingfederkupplung, nung aber ein Mass für das von der Schlingfederkupplung maxi-

insbesondere für Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräte, mal übertragbare Drehmoment darstellt, ist hiermit auf einfache mit zwei koaxial zueinander angeordneten und einander gegen- Weise eine Einstellbarkeit desselben erreicht. Hierdurch kann

über verdrehbaren Kupplungsteilen und mit einer auf die bei- beispielsweise eine Schlingfederkupplung zur Übertragung un-

den Kupplungsteile zur Kraftübertragung zwischen denselben « terschiedlicher Drehmomente eingestellt werden. Ferner ist es aufgeschobenen schraubenförmigen Schlingfeder. Eine solche hierdurch auch möglich, die bei einer Massenproduktion von

Schlingfederkupplung ist beispielsweise aus der US-PS solchen Schlingfederkupplungen auftretenden Toleranzen aus-

3 085 758 bekannt. zugleichen, so dass alle Kupplungen zur Übertragung desselben

Bei einer solchen Schlingfederkupplung ist einer der beiden Drehmomentes eingestellt werden können.

Kupplungsteile mit der Schlingfeder verdrehfest verbunden und 50 Die Schlingfeder kann hierbei eine zylindrische Form auf-

der andere Kupplungsteil steht in reibungsschlüssiger Mitnah- weisen, wobei dann in den an dem sich konisch erweiternden meverbindung mit der Schlingfeder, deren Windungen hierbei Abschnitt anliegenden Windungen der Schlingfeder unter-

mit einer bestimmten Vorspannung auf diesen Kupplungsteil schiedliche Vorspannungen auftreten, da jede dieser Windun-

aufgeschoben sind. Die Vorspannung in den Windungen der gen verschieden weit aufgeweitet ist. Als besonders vorteilhaft

Schlingfeder wird dadurch erreicht, dass die Durchmesser von 55 hat sich jedoch erwiesen, wenn die Schlingfeder in der vom

Schlingfeder und Kupplungsteil so gewählt sind, dass die Win- anderen Kupplungsteil wegweisenden Richtung ebenfalls sich düngen der Schlingfeder beim Aufschieben auf den Kupplungs- konisch erweiternd ausgebildet ist. Hierdurch ist erreicht, dass teil aufgeweitet werden, wobei die hierbei stattfindende Durch- die Vorspannung in allen an dem sich konisch erweiternden messerzunahme der einzelnen Windungen der Schlingfeder die Abschnitt anliegenden Windungen einen im wesentlichen glei-

Vorspannung in diesen Windungen bestimmt. Wenn im Betrieb 60 chen Wert aufweist, da jede dieser Windungen im wesentlichen der Schlingfederkupplung die Drehrichtung derselben entgegen um den gleichen Betrag aufgeweitet wird, wodurch eine gleich-

der Wicklungsrichtung der schraubenförmig gewickelten mässige Kraftverteilung zwischen Schlingfeder und Kupplungs-

Schlingfeder gewählt wird, dann zieht sich die Schlingfeder auf teil erreicht wird.

dem in reibungsschlüssiger Mitnahmeverbindung mit derselben Zur Einstellung der Kupplung kann einer oder auch beide stehenden Kupplungsteil fest, was eine praktisch starre Kupp- 65 Kupplungsteile in axialer Richtung derselben verstellbar ange-

lung der beiden Kupplungsteile über die Schlingfeder zur Folge ordnet sein, was aber eine relativ aufwendige Konstruktion er-

hat. Wenn aber die Drehrichtung der Schlingfederkupplung mit gibt. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwie-

der Wicklungsrichtung der Schlingfeder übereinstimmt, dann ist sen, wenn der andere Kupplungsteil mit einem gegenüber dem-

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selben in axialer Richtung verstellbar angeordneten Auflageteil drehfest verbundene Schlingfeder 11 in Richtung des Pfeiles 12,

für die Schlingfeder verdrehfest verbunden ist. Hierdurch kön- also in Wicklungsrichtung der schraubenförmig gewickelten nen die Kupplungsteile vorteilhafterweise in axialer Richtung Schlingfeder, in Rotation versetzt. Die Schlingfeder 11, die mit feststehend angeordnet werden und wird die axiale Verstellung dem getriebenen Kupplungsteil 10 in reibungsschlüssiger Mit-

der Schlingfeder gegenüber dem sich konisch erweiternden Ab- s nahmeverbindung steht, treibt dann letzteren an, wobei das ma-

schnitt des einen Kupplungsteiles durch axiale Verstellung des ximal übertragbare Drehmoment davon abhängig ist, mit wel-am anderen Kupplungsteil vorgesehenen Auflageteiles, auf dem eher Vorspannung die Windungen der Schlingfeder 11 am ge-

sich die Schlingfeder abstützt, erreicht. Als besonders vorteil- triebenen Kupplungsteil 10 anliegen. Es ist klar, dass bei grösse-

haft hat sich hierbei erwiesen, wenn die verdrehfeste Verbin- rer Vorspannung das maxiaml übertragbare Drehmoment auch dung zwischen dem anderen Kupplungsteil und dem Auflageteil io grösser ist, da dann die Windungen der Schlingfeder unter grös-

lösbar ausgebildet ist und der Auflageteil und der andere Kupp- serer Kraftwirkung an dem getriebenen Kupplungsteil anliegen,

lungsteil einander gegenüber verdrehbar angeordnet sind und Von den beiden Kupplungsteilen 4 und 10 weist bei vorlie-

wenn zwischen diesen beiden Teilen mindestens eine Kulissen- gendem Ausführungsbeispiel der getriebene Kupplungsteil 10

führung zur Verstellung des Auflageteiles in axialer Richtung einen in der vom treibenden Kupplungsteil 4 wegweisenden vorgesehen ist. Hierdurch wird eine besonders sichere und ge- 15 Richtung sich konisch erweiternden Abschnitt 13 auf, mit dem naue Einstellung der Kupplung erreicht. Die verdrehfeste lösba- die Schlingfeder 11 reibungsschlüssig zusammenwirkt. Die re Verbindung zwischen dem anderen Kupplungsteil und dem Schlingfeder 11 ist hierbei in der vom treibenden Kupplungsteil

Auflageteil kann beispielsweise durch eine Schraubverbindung 4 wegweisenden Richtung ebenfalls sich konisch erweiternd erfolgen. Als vorteilhaft hat sich in diesem Zusammenhang er- ausgebildet. Zur Änderung der Kraftübertragung zwischen den wiesen, wenn die verdrehfeste lösbare Verbindung zwischen 20 beiden Kupplungsteilen 4 und 10 sind die Schlingfeder 11 und dem anderen Kupplungsteil und dem Auflageteil durch eine der den sich konisch erweiternden Abschnitt 13 aufweisende zwischen denselben wirksame, mehrere Raststellen aufweisende Kupplungsteil 10 einander gegenüber in axialer Richtung ver-

Rastvorrichtung gebildet ist. Auf diese Weise kann die verdreh- stellbar angeordnet. Durch eine Verstellung von Schlingfeder feste Verbindung vorteilhafterweise ohne besondere Hilfsmittel 11 und Kupplungsteil 10 einander gegenüber ändert sich die einfach und rasch gelöst werden. 25 Anzahl der auf den sich konisch erweiternden Abschnitt 13 auf-Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeich- geschobenen Windungen der Schlingfeder, wobei sich auch die nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, auf Vorspannung in diesen Windungen und hiermit, wie bereits aus-

das die Erfindung jedoch nicht beschränkt sein soll. In der Fig. 1 geführt, das maximal übertragbare Drehmoment verändert.

ist in einem axialen Schnitt gemäss der Linie I-I in Fig. 2 eine Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, ist der treibende

Schlingfederkupplung dargestellt, deren getriebener Kupp- 30 Kupplungsteil 4 mit einem gegenüber demselben in axialer lungsteil einen sich konisch erweiternden Abschnitt aufweist. Richtung verstellbar angeordneten Auflageteil 14 für die

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch diese Schlingfeder- Schlingfeder 11 verdrehfest verbunden, wobei der Auflageteil kupplung gemäss der Linie II—II. 14 auf den zylindrischen Nabenteil 7 des Kupplungsteiles 4 auf-

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Schlingfederkupplung, die geschoben und durch denselben gelagert ist. Die Schlingfeder eine Achse 1 aufweist, auf der zwei Lagerbuchsen 2 und 3 zur 3511 stützt sich dabei an dem Auflageteil 14 ab und ist mit ihrem Lagerung eines ersten Kupplungsteiles 4 befestigt sind, der auf zweifach abgewinkelten Ende 15 durch eine Bohrung 16 des diese Weise drehfest mit der Achse 1 verbunden ist. Der erste Auflageteiles hindurchgeführt und an demselben eingehängt. Kupplungsteil 4, der bei vorliegendem Ausführungsbeispiel als Auf diese Weise ist eine verdrehfeste Verbindung zwischen der treibender Kupplungsteil vorgesehen ist, ist durch eine topfför- Schlingfeder 11 und dem Auflageteil 14 bzw. dem mit letzterem mige Riemenscheibe gebildet, die an ihrer Aussenwand 5 eine 40 verdrehfest verbundenen treibenden Kupplungsteil 4 gebildet. Nut 6 zur Aufnahme eines Antriebsriemens aufweist und deren Die verdrehfeste Verbindung zwischen dem Kupplungsteil 4 zylindrischer Nabenteil 7 zwischen den beiden Lagerbuchsen 2 und dem Auflageteil 14 ist durch eine zwischen denselben wirk-und 3 angeordnet ist. Der zylindrische Nabenteil 7 weist einen same, mehrere Raststellen aufweisende Rastvorrichtung 17 geEinstich 8 auf, in dem die Nabe 9 eines zweiten Kupplungsteiles bildet. Die Rastvorrichtung 17 besteht aus einer an der Innen-10 drehbar aufgenommen ist, wobei die Lagerbuchse 3 die Nabe « wand des als topfförmige Riemenscheibe ausgebildeten Kupp-9 in dem Einstich 8 festlegt. Der Kupplungsteil 10, der hierbei lungsteiles 4 vorgesehenen Verzahnung 18 und aus zwei am als getriebener Kupplungsteil vorgesehen ist, ist als Zahnrad Auflageteil 14 angeformten federelastischen Rastarmen 19 und ausgebildet. 20, die mit ihren freien Enden 21 und 22 in die Verzahnung 18

Die beiden Kupplungsteile 4 und 10 sind auf vorstehend eingreifen und hierbei die verdrehfeste Verbindung zwischen beschriebene Weise koaxial zueinander angeordnet und einan- 50 dem Kupplungsteil 4 und dem Auflageteil 14 herstellen. Durch der gegenüber verdrehbar. Zur Kraftübertragung zwischen den Verstellen der federelastischen Rastarme 19 und 20, indem die beiden Kupplungsteilen 4 und 10 ist auf dieselben eine schrau- an den beiden Rastarmen vorgesehenen Fortsätze, von denen benförmige Schlingfeder 11 aufgeschoben, die bei vorliegendem der Fortsatz 23 in Fig. 1 dargestellt ist, in radialer Richtung Ausführungsbeispiel in Richtung des Pfeiles 12 gewickelt ist. aufeinander zu gedrückt werden, kommen die freien Enden 21 Die Schlingfeder 11 ist mit dem treibenden Kupplungsteil 4 55 und 22 der Rastarme 19 und 20 ausser Eingriff von der Verzah-verdrehfest verbunden und steht mit dem getriebenen Kupp- nung 18, wobei die verdrehfeste Verbindung zwischen dem lungsteil 10 in reibungsschlüssiger Mitnahmeverbindung. Die Kupplungsteil 4 und dem Auflageteil 14 leicht und einfach geWindungen der Schlingfeder 11 sind mit Vorspannung auf die löst wird.

beiden Kupplungsteile 4 und 10 aufgeschoben. Die Vorspan- Der Kupplungsteil 4 und der Auflageteil 14, die über die nung in den Windungen der Schlingfeder 11 wird dadurch er- 60 vorerwähnte lösbare verdrehfeste Verbindung miteinander verreicht, dass die Durchmesser der Schlingfeder und der Kupp- bunden sind, sind einander gegenüber verdrehbar angeordnet, lungsteile so gewählt sind, dass die Windungen der Schlingfeder wobei der Auflageteil 14 durch den zylindrischen Nabenteil 7 beim Aufschieben auf die Kupplungsteile aufgeweitet werden. des Kupplungsteiles 4 gelagert ist. Zwischen dem Kupplungsteil Die dabei auftretende Zunahme des Durchmessers der Windun- 4 und dem Auflageteil 14 sind drei Kulissenführungen 24, 25 gen der Schlingfeder bestimmt die Vorspannung in diesen Win- 65 und 26 zur Verstellung des Auflageteiles 14 in axialer Richtung düngen. vorgesehen, die jede aus einem am Auflageteil 14 angeformten Wenn der treibende Kupplungsteil 4 in Richtung des Pfeiles Ansatz 27,28 bzw. 29 und einer mit dem korrespondierenden 12 angetrieben wird, dann wird auch die mit demselben ver- Ansatz zusammenwirkenden, zur axialen Richtung geneigt ver-

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laufenden Stützfläche 30,31 bzw. 32 bestehen. Beim Verdrehen des Auflageteiles 14 gegenüber dem Kupplungsteil 4, was selbstverständlich erst nach Lösen der durch die Rastvorrichtung 17 gebildeten verdrehfesten Verbindung möglich ist, gleiten die Ansätze 27,28 und 29 über die zur axialen Richtung geneigt verlaufenden Stützflächen 30, 31 und 32, wodurch eine durch die Neigung der Stützflächen bestimmte Verstellung des Auflageteiles in axialer Richtung erfolgt. Durch die Verstellung des Auflageteiles in axialer Richtung wird auch die Schlingfeder 11 in axialer Richtung verstellt, wodurch das maximal übertragbare Drehmoment einstellbar ist. Hierzu wird vorerst die Rastvorrichtung 17 gelöst. Dies erfolgt durch Verstellen der an den federelastischen Rastarmen 19 und 20 vorgesehenen Fortsätze 23 in radialer Richtung aufeinander zu. Nachdem die freien Enden 21 und 22 ausser Eingriff von der Verzahnung 18 gebracht sind, kann der Auflageteil 14 gegenüber dem Kupplungsteil 4 verdreht werden, beispielsweise im Uhrzeigersinn, also entgegen der Richtung des Pfeiles 12. Während dieses Verdrehvorganges gleiten die am Auflageteil 14 angeformten Ansätze 27,28 und 29 über die Stützflächen 30,31 und 32, wobei aufgrund der Neigung der Stützflächen und der vorerwähnten Verdrehrichtung des Auflageteiles 14 derselbe in axialer Richtung zu dem getriebenen Kupplungsteil 10 hin verschoben wird. Dabei wird selbstverständlich auch die sich am Auflageteil abstützende Schlingfeder 11 in axialer Richtung zu dem Kupplungsteil 10 hin verschoben, wobei sich die Anzahl der auf den sich konisch erweiternden Abschnitt aufgeschobenen Windungen der Schlingfeder erhöht. Durch diesen Vorgang wird bewirkt, dass die auf den sich konisch erweiternden Abschnitt aufgeschobenen Windungen aufgeweitet werden, so dass die Vorspannung, mit der diese Windungen an diesem Abschnitt anliegen, erhöht wird. Da aber, wie bereits erwähnt, diese Vorspannung in den Windungen der Schlingfeder ein Mass für das maximal übertragbare Drehmoment darstellt, wird auf diese Weise eine Erhöhung dieses Drehmomentes erzielt. Aufgrund der konischen Ausbildung der Schlingfeder ist dabei erreicht, dass die Durchmesserzunahme in allen an dem sich konisch erweiternden Abschnitt anliegenden Windungen im wesentlichen gleich gross ist, so dass auch die Vorspannung in diesen Windungen praktisch den gleichen Wert aufweist. Auf diese Weise ist eine gleichmässige Kräfteverteilung zwischen der Schlingfeder und s dem mit Ohr zusammenwirkenden Kupplungsteil erreicht.

Wenn der Auflageteil 14 in der entgegengesetzten Richtung wie vorstehend beschrieben, also in Richtung des Pfeiles 12 verdreht wird, dann wird derselbe in axialer Richtung vom ge-ìotriebenen Kupplungsteil weg verschoben. Die im Auflageteil 14 eingehängte Schlingfeder 11 wird dann ebenfalls in dieser Richtung verschoben, wobei sich die Anzahl der auf den sich konisch erweiternden Abschnitt des getriebenen Kupplungsteiles 10 aufgeschobenen Windungen vermindert. Hierzu ziehen sich die 15 auf den sich konisch erweiternden Abschnitt aufgeschobenen Windungen zusammen, wodurch die Vorspannung in diesen Windungen und damit das maximal übertragbare Drehmoment abnimmt.

Wie aus vorstehenden Ausführungen ersichtlich, ist durch 20 vorliegende Konstruktion eine Schlingfederkupplung geschaffen, bei der das maximal übertragbare Drehmoment auf besonders einfache Weise einstellbar ist, wobei die Einstellung sehr sicher und genau vorgenommen werden kann. Eine solche Schlingfederkupplung eignet sich besonders zum Antreiben von 25 Wickeldornen und Antriebsrädern in Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräten.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise der treibende Kupplungsteil den in der vom getriebenen Kupp-30 lungsteil wegweisenden Richtung sich konisch erweiternden Abschnitt aufweisen, wobei dann die Schlingfeder mit dem getriebenen Kupplungsteil verdrehfest verbunden ist. Zur axialen Verstellung der Schlingfeder gegenüber dem sich konisch erweiternden Abschnitt ist es auch möglich, einen oder auch beide 35 Kupplungsteile in axialer Richtung verstellbar anzuordnen. Selbstverständlich kann die Schlingfeder auch zylinderförmig ausgebildet sein.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE zwischen der Schlingfeder, die mit Vorspannung auf den in rei-

1. Schlingfederkupplung, insbesondere für Aufzeichnungs- bungsschlüssiger Verbindung mit derselben stehenden Kupp-und/oder Wiedergabegeräte, mit zwei koaxial zueinander ange- lungsteil aufgeschoben ist, und diesem Kupplungsteil ein Drehordneten und einander gegenüber verdrehbaren Kupplungstei- moment übertragbar, dessen maximale Grösse der erwähnten len (4,10) und mit einer auf die beiden Kupplungsteile zur 5 Vorspannung proportional ist. Bei Überschreitung des maximal Kraftübertragung zwischen denselben aufgeschobenen schrau- übertragbaren Drehmomentes tritt zwischen der Schlingfeder benförmigen Schlingfeder (11), dadurch gekennzeichnet, dass und dem mit derselben in reibungsschlüssiger Mitnahmeverbin-einer der beiden Kupplungsteile (4,10) einen in der vom ande- dung stehenden Kupplungsteil ein Durchrutschen auf, wobei die ren Kupplungsteil (4) wegweisenden Richtung sich konisch er- Antriebsverbindung zwischen den Kupplungsteilen unterbro-weiternden Abschnitt (13) aufweist, mit dem die Schlingfeder lochen ist. Bei Verwendung von solchen Schlingfederkupplungen (11) reibungsschlüssig zusammenwirkt, und dass zur Änderung besteht sehr häufig das Bedürfnis, die Grösse des maximal über-der Kraftübertragung zwischen den beiden Kupplungsteilen die tragbaren Drehmomentes einstellen zu können. Dies ist bei-Schlingfeder (11) und der den sich konisch erweiternden Ab- spielsweise dann der Fall, wenn die Schlingfederkupplung zum schnitt (13) aufweisende Kupplungsteil (4) relativ zueinander in Antreiben eines Wickeldornes oder eines Getrieberades in axialer Richtung verstellbar angeordnet sind, wobei sich die An- 15 einem Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät vorgesehen zahl der auf den sich konisch erweiternden Abschnitt (13) auf- ist.

geschobenen Windungen der Schlingfeder (11) ändert. Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Schlingfe-
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, derkupplung eingangs angeführter Art so auszubilden, dass die dass die Schlingfeder (11) in der vom anderen Kupplungsteil (4) Grösse des maximal übertragbaren Drehmomentes einstellbar wegweisenden Richtung ebenfalls sich konisch erweiternd aus- 2oist und somit unterschiedlichen konstruktiven Gegebenheiten gebildet ist. und Anforderungen angepasst werden kann. Hierzu ist eine der-
3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- artige Schlingfederkupplung dadurch gekennzeichnet, dass net, dass der andere Kupplungsteil (4) mit einem gegenüber einer der beiden Kupplungsteile einen in der vom anderen demselben in axialer Richtung verstellbar angeordneten Aufla- Kupplungsteil wegweisenden Richtung sich konisch erweitern-geteil (14) für die Schlingfeder verdrehfest verbunden ist. 25 den Abschnitt aufweist, mit dem die Schlingfeder reibungs-
4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, schlüssig zusammenwirkt, und dass zur Änderung der Kraft-dass die verdrehfeste Verbindung zwischen dem anderen Kupp- Übertragung zwischen den beiden Kupplungsteilen die Schling-lungsteil (4) und dem Auflageteil (14) lösbar ausgebildet ist und feder und der den sich konisch erweiternden Abschnitt aufwei-der Auflageteil (14) und der andere Kupplungsteil (4) relativ sende Kupplungsteil einander gegenüber in axialer Richtung zueinander gegenüber verdrehbar angeordnet sind und dass 30 verstellbar angeordnet sind, wobei sich die Anzahl der auf den zwischen diesen beiden Teilen (4,14) mindestens eine Kulissen- sich konisch erweiternden Abschnitt aufgeschobenen Windun-führung (24-26) zur Verstellung des Auflageteiles in axialer gen der Schlingfeder ändert. Bei einer axialen Verstellung von Richtung vorgesehen ist. Schlingfeder und dem sich konisch erweiternden Abschnitt ein-
5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, ander gegenüber wird die Anzahl der auf diesen Abschnitt auf-dass die verdrehfeste lösbare Verbindung zwischen dem ande- 35 geschobenen Windungen verändert, wobei je nach Richtung der ren Kupplungsteil (4) und dem Auflageteil (14) durch eine zwi- axialen Verstellung die unter Vorspannung aufgeschobenen sehen denselben wirksame, mehrere Raststellen aufweisende Windungen sich noch mehr aufweiten oder aber zusammenzie-Rastvorrichtung gebildet ist. hen und sich auf diese Weise die Vorspannung, mit der die

Windungen an dem sich konisch erweiternden Abschnitt anlie-

40 gen, verändert. Da die auf diese Weise veränderbare Vorspan-