DE100445C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47: Maschinenelemente.

Patentirt im Deutschen Reiche vom g. Juni 1897 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an Reibungskupplungen mit schraubenförmigem Bremsband.

Das Band ist aus einzelnen Drähten von in geeignetem Verhältnifs abnehmender Länge gebildet, -und zwar sind die einzelnen Drähte durch eine Metallplatte und Löthung unter einander, verbunden, so dafs das Band an der Aufsenseite zur Aufnahme von Schmiermitteln geeignete Nuthen aufweist, während die Bandoberfläche abgeschlichtet ist und so eine vollständige Berührung zwischen der Reibungsfläche und den Banddrähten erzeugt wird.

Das so gebildete Band wird schraubenförmig zwischen der Antriebswelle und der Hülle für den mitzunehmenden Theil aufgewickelt, und zwar wird das eine Bandende beständig von der Antriebswelle mitgenommen , während das andere Ende im beabsichtigten Zeitpunkte gleichfalls zwangsweise von der Antriebswelle mitgenommen wird, jedoch mit einer zur Geschwindigkeit des dauernd am treibenden Theil befestigten Endes verzögerten Geschwindigkeit, so dafs eine fortschreitende und selbstthätige Spannung des Bandes in der Hülle und infolge dessen die Kupplung der Welle mit dem mitzunehmenden Theil bewirkt wird.

In der Zeichnung zeigen zunächst die Fig. 1 bis 5 die Anordnung des Bremsbandes, und zwar ist

Fig. 2 ein Längsschnitt durch die Kupplung,

Fig. 3 das nach Entfernung der gröfseren Hülle sichtbar gemachte, auf seine Hülse aufgerollte Drahtband in Vorderansicht, Fig. 4 ein Querschnitt, durch die Kupplung und

Fig. 5 eine Endansicht derselben.

Das Band besteht aus einzelnen Drahtspiralen, vorzugsweise aus Stahl, von bestimmter Länge, welche mit einander durch irgend ein Loth, ζ. B. Zinn, verlöthet sind. Die einzelnen Drahtspiralen sind zur Erzeugung einer gleichmäfsigen Oberfläche verzinnt, aber, um eine all- . mälige Abnahme des Durchmessers der Drahtwickelung zu erzielen, von verschiedener Stärke, so dafs ein bis ans Ende der Wickelung gleichmäfsig abnehmender Kegel entsteht.

Diese durch Loth 5 mit einander vereinigten Drahtspiralen F (Fig. 1) sind wieder unter sich mit einem Stahlband E verlöthet; der Zwischenraum zwischen den einzelnen Windungen der Drähte und dem Stahlband wird nicht vollständig bis zur äufseren Drehoberfläche mit Loth ausgefüllt, sondern es bleibt ein kleiner Raum e, welcher eine Rinne zur Aufnahme des zur Schmierung der Kupplung dienenden Fettes bildet. Das so gebildete Drahtband wird auf einen Dorn aufgeschoben und abgeschlichtet, so dafs es nicht allein mit allen Drahtwindungen zugleich auf der Reibfläche aufliegt, sondern eine jede derselben an der dem Stahlband gegenüberliegenden Seite eine flache Oberfläche bildet, welche eine Breite von ungefähr dem halben Durchmesser besitzt und so eine vollständige Berührung zwischen der Reibfläche und dem Bandrücken erzeugt wird.

Das so hergestellte Drahtband ist auf der treibenden Welle befestigt und steht in keiner

Verbindung mit den zu treibenden Theilen, mit Ausnahme der Theile, welche die Ein- und Ausrückung der Kupplung veranlassen.

Diese Verbindung mit dem treibenden Theil rindet durch Vermittelung einer Hülse M statt, mit der die beiden Bandenden verbunden sind, und zwar

1. das Kopfende starr durch eine beliebige Vorrichtung, z. B. die in Fig. 4 gezeigte, bei der ein im Innern der Hülse angeordneter Keil c sich gegen das im Winkel von ungefähr 75⁰ umgebogene Band anlegt,

2. das aus einem einzigen Draht bestehende Schwanzende mittels zweier Ringe K und H.

An der Stelle, wo nur noch ein Draht vorhanden ist, wird das Band durch einen frei drehbar in einer Nuth der Hülse eingeschlossenen Ring H (Fig. 2 und 6) unterbrochen, und dieser im Folgenden kurz als Schutzring bezeichnete Ring ist an seiner Oberfläche mit einer schraubenförmigen Rippe η versehen, deren Breite gleich dem Durchmesser des Banddrahtes F ist, während die Höhe derart bemessen ist, dafs sie die Hülle C nicht berührt, wohl aber die Hindurchführung des Drahtes zulä'fst. Diese Rippe (Fig. 6) ist an einer Stelle, wo zwei Löcher 1 und 2 durch den Ring gebohrt sind, durchbrochen; im Loch 1 ist das eine Ende des einzigen, das Bandende bildenden Drahtes in der Weise befestigt, dafs das Drahtende einfach rechtwinklig in der Achsenrichtung der Hülse umgebogen ist. Das hinter dem Loch 1 gelegene Loch 2 dient zur Einführung des zweiten, gleichfalls aus einem einzigen Draht/ (Fig. 2) bestehenden Bandendes; dieser Draht ist ohne Löthstelle und besitzt keine Stahllamelle.

Sobald die Windungen des einfachen Drahtes/ eine bestimmte Gröfse erreichen, kann der Fall eintreten, dafs die letzten Windungen, indem sie sich dicht gegen die Hülse anlegen, verhindern, dafs das Band in seiner Gesammtheit auf seinen Platz zurückkehrt; es bleibt dann theilweise in Berührung mit der Hülle C, und die dabei entstehende Reibung verlangsamt, da sie zur Mitnahme der Hülle C nicht genügend grofs ist, die Kupplung und kann selbst mit der Zeit eine dem Apparat schädliche Temperatursteigerung herbeiführen.

Um diesem Uebelstand zu begegnen, wird der Schwanztheil / nicht direct vollständig auf die Hülse M, sondern ein Theil desselben auf einen in Fig. 7 in Seitenansicht dargestellten, auf der Hülse lose angeordneten Ring / aufgewickelt. Indem der Schwanz sich auf diesen Ring aufrollt, versetzen die folgenden Windungen denselben derart -in Umdrehung, dafs das Band vollständig und augenblicklich in seine Ausgangslage zurückkehrt. Schliefslich endigt das Band in einen Ring K (Fig. 8), welcher frei drehbar auf einer Scheibe J (Fig. 2) aufgesetzt ist. Die letztere dient dazu, den Ring / und den Ring K an Ort und Stelle zu erhalten. Der Draht/ ist durch sein rechtwinklig umgebogenes und in ein parallel zur Hülsenachse gebohrtes Loch g des Ringes K eingeführtes Ende fest mit dem letzteren verbunden.

Der Ring K trägt einen parallel zu diesem Loch g gerichteten, aber um etwa 90⁰ nach rückwärts versetzten Stift g¹ (Fig. 8), der zur Abrollung des Reibungsbandes und infolge dessen zur Vermehrung des Durchmessers desselben dient, so dafs es gegen die Innenwandung der Hülle C reibt und die Mitnahme bewirkt, da die Hülle mit dem getriebenen Theil fest verbunden ist. Der bei der ersten Bandumwickelung gelassene Zwischenraum wird durch eine als Schutzplatte bezeichnete, im Allgemeinen dreieckige Platte P (Fig. 3 und 4) ausgefüllt, die dazu bestimmt ist, jeder seitlichen Verschiebung des Bandes entgegenzuwirken.

Infolge dessen wird das Band im ersten Theile zwischen der Schutzplatte P und der Rippe η des Schutzringes H und im zweiten Theile zwischen der Rippe und dem Austrittsring erhalten, so dafs es trotz der beträchtlichen Kraftwirkungen, welchen es ausgesetzt ist, keinerlei Deformation erleidet.

Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Vorrichtung ist die folgende:

Steht der Stift g¹ des Ringes K in Eingriff mit einer Nuth r auf der Innenfläche des Ringes A (Fig. 2 und 5), so ist der mit der Hülle fest verbundene getriebene Theil ohne irgend welche Wirkung auf das Band, welches auch immer der Drehungssinn sein möge. Die Hülle hat thatsächlich keinen Berührungspunkt mit dem Bande gemein und die Bewegungsübertragung ist nur von der Hülse M auf die Hülle C und nur in einem Drehungssinn möglich.

Läfst man nun die treibende Welle sich in dem in Fig. 4 durch Pfeil angedeuteten Sinne drehen, so wird das Band mitgenommen, verbleibt jedoch immer in der gleichen Lage in Bezug auf die Hülle C, da die beiden,Enden sich gleichzeitig und mit der gleichen Geschwindigkeit drehen. Bewirkt man dann die Reibung zwischen dem Ring A und der Hülse M, z. B. unter Anwendung einer Reibrolle k auf dem Ringe, welche sich frei dreht und dabei, wie in Fig. 9 schematisch wiedergegeben ist, einen Druck ausübt, so dreht sich der durch die Hülse M mitgenommene Ring A mit derselben. Da jedoch die Bohrung dieses Ringes viel gröfser ist als der Hülsendurchmesser, so geht daraus hervor, dafs nach einer vollständigen Umdrehung z. B. der Punkt a des Ringes, welcher mit dem Punkte b auf der

Hülse in Berührung stand, nunmehr nach a¹ gekommen ist, was in Bezug auf die Hülse M eine dem beschriebenen Bogen proportionale Verzögerung des Ringes A bewirkt. Diese Verzögerung des Ringes, d. h. des Bandschwanzendes zur Hülse und infolge dessen zum Bandkopfende erzeugt die Bandabrollung, welche sich im Innern der Hülle C vollzieht und dieselbe mitnimmt.

Unterbricht man die Wirkung der Reibrolle k, so holt der fest mit dem elastischen Band verbundene Ring seine Verzögerung ein und das Bremsband kommt in seine Ausgangslage zurück. Die Hülle C befindet sich gleichfalls in der Ausgangslage, ohne irgend welche Berührung mit dem Bande.

Es ist ersichtlich, dafs die Abwickelung des Bremsbandes abhängig ist von der Umdrehung des treibenden Theiles; sie beginnt, sobald man den Ring A anprefst, .und vollzieht sich nach einer vorher bestimmten Anzahl von Umdrehungen selbstthä'tig, so zwar, dafs man die Kupplungsdauer regeln kann einerseits durch den zwischen dem Reibungsbande und der Hülle gelassenen Spielraum, dessen Vergröfserung die zur Herbeiführung der Berührung erforderliche Abwickelung vergröfsert, andererseits durch den zwischen dem Ring A und der Hülse M vorhandenen Spielraum, der bei seiner Vergröfserung auch die Ringverzögerung und infolge dessen die Bandabwicklung vergröfsert. Die beiden Spielräume wirken in entgegengesetztem Sinne, so dafs man den einen gegen den anderen ausgleichen kann.

Die im Schema als cylindrisch angenommene Aufrollung ist in Fig. 3. keilförmig angeordnet; der Ring A besteht aus zwei Theilen, so dafs man durch Näherung der beiden Ringtheile die Wirkungsweise regeln kann. Die Wirkung der Reibrolle kann in beliebiger Weise erzeugt werden und die Anordnungen wechseln mit den Verwendungszwecken der Kupplung.

Als Beispiel sei die in Fig. 10 veranschaulichte Anordnung angeführt. Ein unveränderlich befestigter Trägerp trägt drei Drehachsen πι η ο. Um die erste derselben m dreht sich ein im vorliegenden Falle an einem Dreieck T sitzendes Schaltrad r¹. Im Allgemeinen sitzt aber das Schaltrad an einem Vieleck, dessen Seitenzahl halb so grofs ist als die Anzahl der Schaltradzähne. Das Dreieck T wirkt auf das Ende q des die Reibrolle k tragenden Winkelhebels d und dreht ihn um seine Achse 0. Das Schaltrad wird durch den Finger d' in Umdrehung versetzt, und zwar wird der Finger von einem um die Achse η sich drehenden und durch eine Feder s emporgehobenen Hebel Z getragen. Die Rolle k ist bestrebt, sich unter der Wirkung der Feder ^, deren Spannung durch eine Stellmutter y geregelt werden kann, auf den Kupplungsring aufzulegen. Eine Schnur B ist an einer Stange t befestigt, die durch eine Oese am Träger ρ hindurchgeführt ist.

Durch Ziehen an der Schnur jB senkt sich der Hebel /, dessen Finger d das Schaltrad r¹ um einen Zahn vorschiebt; das Dreieck T dreht sich um eine halbe Seite, legt sich mit einem der Winkel auf das Hebelende q auf und hebt die Rolle k empor. Zieht man nun von neuem, so dreht sich das Dreieck wiederum um eine halbe Seite und kommt in eine seiner ursprünglichen Stellung entsprechende, so dafs der freie Hebel nunmehr die Rolle k auf den Ring A einwirken läfst.

Die Reibung zwischen Ring und Hülse kann auch in anderer Weise erzeugt werden. Als Beispiel , wird in den Fig. 11 und 12 eine magnetische Vorrichtung angeführt. Auf einem Isolirring J¹ ist eine bestimmte Anzahl Spulen G befestigt', welche ebenso viel Elektromagnete bilden.

Die Schrauben ν bilden den Kern und u die Polmasse, in welcher das eine Ende einer jeden Spule befestigt ist, während das andere mit einem vom Isolirring getragenen Sector χ verbunden ist. Die verschiedenen Sectoren sind unter einander isolirt und bilden einen Collector, auf welchem eine unbewegliche Contactbürste schleift, die den Strom einer Batterie oder irgend einer anderen Stromquelle zuführt. Eine zweite Contactbürste reibt auf der Welle R in metallischem Contact mit den Polmassen. Diese zweite Contactbürste kann man weglassen, indem man den anderen Pol in Erdleitung setzt. Die Welle steht im Allgemeinen in Erdleitung. Der Strom geht in den Elektromagneten G, welcher dem mit der Bürste in Contact stehenden Sector entspricht, zieht den Ring an, während die Hülse sich dreht und die Bürste feststeht. Hierauf tritt der folgende Elektromagnet in Thätigkeit, versetzt den Ring in Umdrehung u. s. f. zur Herbeiführung der die Kupplung erzeugenden Verzögerung.

Wie leicht einzusehen, kann der Apparat in seiner vollkommensten Ausführungsform einfach aus zwei Theilen zusammengesetzt werden, deren beide Enden unzugänglich sind.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ein- und ausrückbare Reibungskupplung mit schraubenförmig zwischen der Treibwelle und der Hülle tür den mitzunehmenden Theil aufgewickeltem Bande, dadurch gekennzeichnet, dafs das eine Ende des Bandes beständig von der Treibwelle mitgenommen wird , während das andere Ende im beabsichtigten Zeitpunkte gleichfalls zwangsweise von der Treibwelle mitgenommen wird, jedoch mit einer zur Geschwindigkeit des dauernd am treibenden Theile befestigten Endes verzögerten Ge-

   schwindigkeit, so dafs die Spannung des Bandes in der Hülle selbstthätig fortschreitet und infolge dessen die Welle mit dem mitzunehmenden Theile kuppelt.
2. 2. Eine Ausführungsform der in Anspruch ι gekennzeichneten Bandkupplung mit fortschreitender und selbsttätiger Spannung, dadurch gekennzeichnet, dafs das zweite Bandende durch Anlegen eines umlaufenden, mit dem Bandende verbundenen Ringes mittels einer Rolle gegen den treibenden Theil mitgenommen wird, so dafs es gegenüber dem anderen Bandende eine Verzögerung erleidet, wodurch der Durchmesser der Wickelungen vergröfsert und die Welle mit der Hülle durch Reibung gekuppelt wird.
3. 3. Eine Ausführungsform der in Anspruch 1 gekennzeichneten Bandkupplung, dadurch gekennzeichnet, dafs ein aus Drähten F von abnehmender Länge gebildetes Band angewendet wird, dessen einzelne Drähte durch eine Metallplatte E und Löthung unter einander vereinigt sind, so dafs das Band an der Aufsenseite zur Aufnahme von Schmiermitteln geeignete Nuthen e erhält, während die Bandoberfläche abgeschlichtet ist, um eine vollständige Berührung zwischen der Reibungsfläche und den Banddrähten zu erzeugen.

   Eine Ausführungsform der in Anspruch 1 gekennzeichneten Bandkupplung, dadurch gekennzeichnet, dafs ein auf der Hülse M loser und mit einer schraubenförmigen Nuth zur seitlichen Führung des Reibungsbandes versehener Schutzring H das einzige, den Schwanz bildende Drahtstück mit dem Bandtheile mit abnehmender Breite in der Weise vereinigt, dafs sich die Bandlä'nge durch einfachen Ersatz des aus einem einzigen Drahtstück bestehenden Theiles leicht verändern läfst.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.