-
Reiblamellenkupplung für stoßfreie Drehsinn-Änderung Die Erfindung
betrifft eine. Reiblamellenkupplung für stoßfreie Drehsinn-Änderung, bei der von
einem der beiden. Kupplungsteile alle oder eine bestimmte Anzahl der Reiblamellen
gegenüber diesem Kupplungsteil um bestimmte, in der Größe gegeneinander abgestufte
Winkel verdrehbar sind. Hierbei sollen die Reiblamellen nach der! Drehsinn-Änderung
nach Durchlaufen dieser Winkel nacheinander zum Anliegen an dem mitzunehmenden Kupplungsteil
kommen. Dazu sind an den im übrigen zur Kupplungsachse zentrisch runden Lamellenringscheiben
des einen Kupplungsteiles Mitnehmerlappen angeordnet, die mit: den Lamellenscheiben
verdrehbar sind und sich dabei in einer Ausnehmung dieses Kupplungsteiles bewegen.
-
Bekannte Reiblamellenkupplungen weisen als Hauptteile einen inneren
und einen äußeren Kupplungsteil auf, die beide zentrisch zur Kupplungsachse angeordnet
sind. Reiblamellen, des inneren Kupplungsteiles erstrecken sich nach außen und Reiblamellen
des äußeren Kupplungsbeiles nach innen. Alle Reiblamellen sind in ihren Kupplungsteilen-
entweder fest oder zumindest unverdrehbar angeordnet, und die Reiblamellen des einen
Kupplungsteiles ragen in die Zwischenräume des anderen Kupplungsteiles hinein. Durch
die gemeinsame zentrische Anordnung beider Kupplungsteile sind die Überdeckungsflächen
der inneren und äußeren Lamellen Kreisringflächen, auf denen mittels geeigneter
reibfester Beläge die Übertragung des Drehmomentes erfolgt. Soll das Drehmoment
schlupffrei übertragen werden, so ist ein entsprechender axialer Anpreßdruck zwischen
den Reibflächen erforderlich.
-
Ein geringerer axialer Anpreßdruck ist bei derartigen Kupplungen dann
erforderlich, wenn das Drehmoment auf einen feststehenden Kupplungsteil übertragen
werden soll, wie es z. B. bei Bremseinrichtungen der Fall ist. Um diesen. Anpreßdruck
zwischen den Reibflächen einstellen zu können, sind die Reiblamellen - außer einer
am äußeren Ende aller Lamellen fest angeordneten Lamelle - in der Regel gegenüber
ihrem Kupplungsteil axial verschiebbar, und ihre Reibflächen werden von der der
festen Lamelle gegenüberliegenden Außenlamelle her durch mehr oder weniger vorspannbare
Federn oder durch Drucköl aneinandergepreßt.
-
Wird. eine vorbeschriebene übliche Reiblamellenkupplung z. B. zur
Messung des Drehmomentes einer sich drehenden Welle auf einer üblichen pendelnden
Waage benutzt, so steht hierbei der eine - vorzugsweise äußere - Kupplungsteil praktisch
still, während das gesamte Drehmoment an de Reibflächen, zwischen den stillstehenden
und den mit dem anderen Kupplungsteil gedrehten Lamellen übertragen wird. Der erforderliche
Anpreßdruck der Reibflächen wird hierbei durch eine dem Drehmoment entsprechende
Vorspannung von Schraubenfedern eingestellt. Wird weiterhin, z. B. mittels eines
in die antreibende Welk eingeschalteten Getriebes, die Drehrichtung der angetriebenen
Welle und damit des sich drehenden Kupplungsteiles plötzlich geändert, so wird zwar
infolge der gegenei andergepreßten Reibflächen der sofortige Abbau des bestehenden
Drehmomentes und damit die Abbremsung der Schwungmassen der angetriebenen Welle
und des zugehörigen Kupplungsteiles unterstützt.. Es ist jedoch. für die antreibende
Welle schon vor dem ersten Beginn der neuen entgegengesetzten Drehung an mindestens
das volle ursprünglich übertragene Drehmoment erforderlich, um die angetriebene
Welle und:. den mit ihr verbundenen Kupplungsteil in neue Bewegung zu versetzen.
Praktisch wird dieses Drehmoment noch: erhöht durch die zusätzlich zu beschleunigenden
Massen der angetriebenen Welle und des zugehörigen Kupplungsteiles sowie durch den
an den Reibflächen die! gerade stillstehenden Lamellen erhöhten Reibungsbeiwert,
der bekanntlich bei ein und derselben Oberfläche bei ruhender Reibung größer als
bei gleitender Reibung ist. Hieraus geht hervor, daß die bekannten Reiblamellenkupplu:ngen
im Falle von Drehsinn-Änderungen Stöße auf die antreibende Welle übertragen, welche
von dieser nur durch unerwünschte und unter Umständen sogar schädliche Drehmomentspitzen
und Drehmomentschwankungen aufgenommen werden können.
-
Andere bekannte Reiblamellenkupplungen mit L ameüenvingscheiben ermöglichen
demgegenüber aber auch einen stoßfreien Wechsel des Drehmomentes und vermeiden d@;abei
außerdem das Auftreten von Drehmomentspitzen. Die kreisringförmigen Lamellenscheiben
derartiger Reiblamellenkupplunen, sind auf
dem inneren. Kupplungsteil
in bestimmtem Maße verdrehbar aufgebracht und weisen radial nach innen vorsteh ende
Mitnehmerlappen auf. Diese Mitnehmerlappen greifen in einen konischen Ausschnitt
der äußeren Oberfläche des inneren Teiles der Kupplung ein und kommen durch den.
schrägen: Verlauf der Kanten dieses Ausschnittes nacheinander zum Anliegen, wobei
sie diesen inneren Kupplungsteil mitnehmen. Diese Art der'- Kupplung gestattet nur
eine Leistungsübertragung mit linear ansteigender Reibungszunahme, indem, das Drehmoment
von Lamelle zu Lamelle gleichmäßig vergrößert wird. Ist jedoch ein nicht lineares
Ansteigen des zu übertragenden Drehmomentes erwünscht, so, ergibt sich durch die
vorliegende Erfindung der Vorteil, daß für die Herbeiführung einer nicht linearen
Abstufung der Verdrehungswege der einzelnen nebeneinanderliegenden Lamellenscheiben
eine erhebliche Vereinfachung erzielt werden kann, wie überhaupt durch die Erfindung
eine einfachere Herstellung der Kupplung ermöglicht wird. So wird insbesondere im
Falle einer im vorgenannten Sinne erwünschten, Drehmomentübertragung der nicht lineare
Zusammenhang zwischen Drehmoment und Kupplungsscheibe nicht durch eine kompliz=ierte
Bearbeitung der Ausnehmung des äußeren Kupplungsteiles, sondern lediglich durch
eine entsprechende Bemessung der Breite der Mitnehmerlappen der einzelnen Lamellenscheiben
herbeigeführt.
-
Die Erfindung besteht darin, daß die am äußeren Umfang der verdrehbaren
Scheiben befindlichen: Mitnehmerlappen. gegeneinander abgestufte Breiten aufweisen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Mitnehmerlappen in einer Ausnehmung
des äußeren Kupplungsteiles verdrehbar sein, wobei die Ausnehmung in axialer Richtung
der Kupplung eine gleichbleibende Breite aufweist.
-
Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sollen, nach
einer festen. Lamelle eines Kupplungsteiles alle weiteren Lamellen desselben Kupplungsteiles
gegenüber der festen Lamelle verdrehbar sein. Außerdem ist es erforderlich, daß
die an die feste Lamelle sich anschließenden Lamellen desselben Kupplungsteiles
um bestimmte, mit dem Abstand von der festen Lamelle zunehmende Winkel gegenüber
dem zugehörigen Kupplungsteil verdrehbar sind.
-
Nachfolgend! wird die Erfindung an Hand von zwei Figuren in einem
Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben, welches eine zur Messung des Drehmomentes
einer Welle. dienende Reiblamellenkupplung betrifft. Es zeigt Fig. i in perspektivischer
Darstellung eine seitliche Ansicht und Fig. 2 einen axialen Längsschnitt durch die
obere Hälfte der Reiblamellenkupplung.
-
In den Figuren ist i die Welle., deren. Drehmoment mit Hilfe der Reiblamellenkupplung
abgenommen und über einen Hebelarm gemessen wird. 2 ist ein Lager, in welchem die
Welle i gelagert ist. In: dem den inneren Kupplungsteil 3 -bildenden Zapfen der
Welle i befindet sich eine Längsnut 4. 5 sind die inneren und 6 die äußeren Reiblamellen.
7 ist der äußere Kupplungsteil, in welchem die äußeren Reiblamellen 6 zentrisch
geführt sind. 8 ist eine Abschlußscheibe, auf welcher ein Druckring 9 zentrisch
geführt. ist. Auf jeder Seite der Reiblamellen befinden sich kreisringförmige reibfeste
Beläge Io. Die inneren Reiblamellen weisen nach innen gerichtete Mitnehmerlappen
i i auf, welche in die Nut 4 des. inneren Kupplungsteiles eingreifen. Die äußeren
Reiblamellen weisen nach außen gerichtete Mitnehmerlappen 12 bis 2o (s. Fig. i)
-auf, welche in eine zwischen den beiden Längsstreben 21 und 22 liegende Ausnehmung
23 des äußeren Kupplungsteiles 7 eingreifen. Eine Verschlußmutter 24 verhindert
das Abrutschen der Lamellen von dem inneren Kupplungsteil 3.
-
Schraubenfedern 25 drücken gegen den Druckring 9 und werden selbst
mittels am äußeren Kupplungsteil befestigter Bolzen 26 und Flügelmuttern 27 über
eine Druckplatte 28 entsprechend dem zu übertragenden Drehmoment vorgespannt. Am
äußeren Kupplungsteil 7 ist ein. Hebel 29 fest angeordnet, der das aufgenommene
Drehmoment auf eine nicht dargestellte übliche Pendelwaage überträgt.
-
Aus Fig. i geht hervor, daß die Mitnehmerlappen 12 bis 20 der äußeren
Reiblamellen 6 in Umfangsrichtung gemessen verschieden breit sind. Während der Mitnehmerlappen
i2 gerade die zwischen den Längsstreben 2i und 22 gebildete für alle Mitnehmerlappen
gleich breite Ausnehmung 23 spielfrei ausfüllt, nehmen die Breiten der anschließenden
Mitnehmerlappen 13, I4, 15 usw. mit zunehmendem Abstand von dem außenliegenden Mitnehmerlappen
I2 !
dem inneren. Kupplungsteil in bestimmtem Maße verdrehbar aufgebracht
und weisen radial nach innen vorsteh ende Mitnehmerlappen auf. Diese Mitnehmerlappen
greifen in einen konischen Ausschnitt der äußeren Oberfläche des inneren Teiles
der Kupplung ein und kommen durch den. schrägen: Verlauf der Kanten dieses Ausschnittes
nacheinander zum Anliegen, wobei sie diesen inneren Kupplungsteil mitnehmen. Diese
Art der'- Kupplung gestattet nur eine Leistungsübertragung mit linear ansteigender
Reibungszunahme, indem, das Drehmoment von Lamelle zu Lamelle gleichmäßig vergrößert
wird. Ist jedoch ein nicht lineares Ansteigen des zu übertragenden Drehmomentes
erwünscht, so, ergibt sich durch die vorliegende Erfindung der Vorteil, daß für
die Herbeiführung einer nicht linearen Abstufung der Verdrehungswege der einzelnen
nebeneinanderliegenden Lamellenscheiben eine erhebliche Vereinfachung erzielt werden
kann, wie überhaupt durch die Erfindung eine einfachere Herstellung der Kupplung
ermöglicht wird. So wird insbesondere im Falle einer im vorgenannten Sinne erwünschten,
Drehmomentübertragung der nicht lineare Zusammenhang zwischen Drehmoment und Kupplungsscheibe
nicht durch eine kompliz=ierte Bearbeitung der Ausnehmung des äußeren Kupplungsteiles,
sondern lediglich durch eine entsprechende Bemessung der Breite der Mitnehmerlappen
der einzelnen Lamellenscheiben herbeigeführt.
-
Die Erfindung besteht darin, daß die am äußeren Umfang der verdrehbaren
Scheiben befindlichen: Mitnehmerlappen. gegeneinander abgestufte Breiten aufweisen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Mitnehmerlappen in einer Ausnehmung
des äußeren Kupplungsteiles verdrehbar sein, wobei die Ausnehmung in axialer Richtung
der Kupplung eine gleichbleibende Breite aufweist.
-
Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sollen, nach
einer festen. Lamelle eines Kupplungsteiles alle weiteren Lamellen desselben Kupplungsteiles
gegenüber der festen Lamelle verdrehbar sein. Außerdem ist es erforderlich, daß
die an die feste Lamelle sich anschließenden Lamellen desselben Kupplungsteiles
um bestimmte, mit dem Abstand von der festen Lamelle zunehmende Winkel gegenüber
dem zugehörigen Kupplungsteil verdrehbar sind.
-
Nachfolgend! wird die Erfindung an Hand von zwei Figuren in einem
Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben, welches eine zur Messung des Drehmomentes
einer Welle. dienende Reiblamellenkupplung betrifft. Es zeigt Fig. i in perspektivischer
Darstellung eine seitliche Ansicht und Fig. 2 einen axialen Längsschnitt durch die
obere Hälfte der Reiblamellenkupplung.
-
In den Figuren ist i die Welle., deren. Drehmoment mit Hilfe der Reiblamellenkupplung
abgenommen und über einen Hebelarm gemessen wird. 2 ist ein Lager, in welchem die
Welle i gelagert ist. In: dem den inneren Kupplungsteil 3 -bildenden Zapfen der
Welle i befindet sich eine Längsnut 4. 5 sind die inneren und 6 die äußeren Reiblamellen.
7 ist der äußere Kupplungsteil, in welchem die äußeren Reiblamellen 6 zentrisch
geführt sind. 8 ist eine Abschlußscheibe, auf welcher ein Druckring 9 zentrisch
geführt. ist. Auf jeder Seite der Reiblamellen befinden sich kreisringförmige reibfeste
Beläge Io. Die inneren Reiblamellen weisen nach innen gerichtete Mitnehmerlappen
i i auf, welche in die Nut 4 des. inneren Kupplungsteiles eingreifen. Die äußeren
Reiblamellen weisen nach außen gerichtete Mitnehmerlappen 12 bis 2o (s. Fig. i)
-auf, welche in eine zwischen den beiden Längsstreben 21 und 22 liegende Ausnehmung
23 des äußeren Kupplungsteiles 7 eingreifen. Eine Verschlußmutter 24 verhindert
das Abrutschen der Lamellen von dem inneren Kupplungsteil 3.
-
Schraubenfedern 25 drücken gegen den Druckring 9 und werden selbst
mittels am äußeren Kupplungsteil befestigter Bolzen 26 und Flügelmuttern 27 über
eine Druckplatte 28 entsprechend dem zu übertragenden Drehmoment vorgespannt. Am
äußeren Kupplungsteil 7 ist ein. Hebel 29 fest angeordnet, der das aufgenommene
Drehmoment auf eine nicht dargestellte übliche Pendelwaage überträgt.
-
Aus Fig. i geht hervor, daß die Mitnehmerlappen 12 bis 20 der äußeren
Reiblamellen 6 in Umfangsrichtung gemessen verschieden breit sind. Während der Mitnehmerlappen
i2 gerade die zwischen den Längsstreben 2i und 22 gebildete für alle Mitnehmerlappen
gleich breite Ausnehmung 23 spielfrei ausfüllt, nehmen die Breiten der anschließenden
Mitnehmerlappen 13, I4, 15 usw. mit zunehmendem Abstand von dem außenliegenden Mitnehmerlappen
I2 !