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Fliehkraftkupplung Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftkupplung,
mit in eine Ringkammer eingesetzten Fliehkörpern, z. B. Stahlkugeln, die im Betriebe
zur Achse geneigt stehende Reibflächen aneinanderpressen. Bei einer bekannten Kupplung
dieser Art sind die Fliehkörper radial am treibenden Teil geführt und drücken beiderseits
je eine Reibscheibe an Gegenflächen an. Anderseits ist es bekannt, frei bewegliche
Fliehkörper auf geneigte Flächen, von Ringen wirken. zu lassen, die ihrerseits im
Betriebe einen: axialen Druck auf beiderseits angebrachte ebene Reibscheibenpakete
ausüben, die abwechselnd innen bzw. außen mit dem treibenden bzw. getriebenen. Teil
gekuppelt sind.
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Ferner sind. Lamellenkupplungen mit kegelförmigen Lamellen bekanntgeworden,
bei denen die Lamellen mittels einer Betätigungsmuffe über einen Kniehebel axial
verschoben werden und - wobei die Lamellen Gußkörper sind, die an der Kegelinnenseite
Aussparungen aufweisen, in welchen ringsegmentförmige Federstahlplatten sitzen,
nach deren Eindrücken in die Ausnehmungen erst die Lamellen zur gegenseitigen kraftschlüssigen
Berührung gelangen.
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Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Fliehkraftkupplung der eingangs
genannten Art, die sich durch besonders. einfachen und zweckmäßigen Aufbau, gute
Anpassungsfähigkeit und hohe Lebensdauer auszeichnet. Erfindungsgemäß wird beiderseits
der Ringkammer, in welche die Fliehkörper frei beweglich eingesetzt sind, je ein
Paket von mindestens zwei Paaren flach konischer Tellerfedern angeordnet, die in
bekannter Weise, abwechselnd. innen, bzw. außen mit dem treibenden bzw. getriebenen:
Teil drehfest verbunden sind. Bei einer solchen. Kupplung bilden die inneren Tellerfedern.
selbst die: Ringkammer, so daß alle; einen axialen Druck vermittelnden. Elemente
entfallen. Die radial frei beweglich in. die Ringkammer eingesetzten Fliehkörper
erfordern keinerlei Halterung und. benötigen keine, genaue maßgerechte Ausführung,
es sind z. B. Stahlkugeln passender, aber sonst beliebiger Größe geeignet.
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Weitere Erfindungsmerkmale gehen aus den an Hand der Zeichnung beschriebenen
Ausführungsbeispielen hervor.
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Fig. 1 zeigt einen, axialen Schnitt durch eine Ringkammer mit eingesetzten
Fliehkörpern, Fig. 2 einen dabei verwendeten Kugelkorb in zwei Ansichten, Fig. 3
zwei dabei verwendete: Tellerfederscheiben in Ansicht, Fig. 4 zwei zusammengestellte
Tellerfederscheiben im Querschnitt; Fig. 5 und 6 zeigen eine Kupplung mit solchen
Tellerfederscheiben in der unteren Hälfte im Grundriß bzw. Seitenansicht und in
der oberen Hälfte im Längs- bzw. Querschnitt; Fig. 7 und 8, 9 und 10, 11 und. 12
sowie 13 und 14 zeigen vier weitere Ausführungsbeispiele von Kupplungen in. ähnlichen
Darstellungen, wie Fig. 5 und 6.
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Die in, den Fig. 1 bis 6 dargestellte Fliehkraftkupplung weist einen
treibenden: Teil in Form einer auf den treibenden Wellenzapfen 1 aufgekeilten Nabe
2 auf, auf welche zwei Pakete von konischen Tellerfedern 4, 5 aufgeschoben sind.
Die Tellerfedern 4 wechseln mit den Tellerfedern 5 regelmäßig ab und weisen am inneren.
Umfang Ausnehmungen 6 auf, mit welchen sie an Längsstäben 7 der Nabe 2 gegen. Verdrehung
festgehalten sind, ohne daß ihre axiale. Verschiebung behindert wäre. Die Tellerfedern
5 haben am äußeren Umfang entsprechende Ausnehmungen 9, in welche Stäbe 10 des getriebenen
Teiles der Kupplung 11 eingreifen. Die konischen Teile, der Tellerfedern 4 und 5
sind so, gegeneinander gestellt, daß die inneren Tellerfedern zwischen sich einen:
im Querschnitt dreieckigen. Ringraum 12 freilassen, in: welchen die Fliehkörper
13, z. B. Stahlkugeln, lose eingefüllt sind. Zwischen diesen inneren Tellerfedern
14 und 15, welche die Ringkammer 12 bilden, ist vorzugsweise ein Ring 13' mit radialen.
Flügeln, welcher die Ringkammer in gleiche: Abteilungen unterteilt, lose auf die
treibende Nabe 2 aufgesetzt, um zu verhindern, daß die Kugeln 13 bei Stillstand
der Kupplung zum größten Teil in den unteren Teil des Ringraumes zusarnmenlaufen
und hier gegebenenfalls die! Tellerfederscheibeneinseitig auseinander drücken, bzw.
d.aß eine unsymmetrische Verteilung der Kugeln im Ringrauen beim Auslauf eintritt,
was ein Schlagen .der Kupplung während leas Laufes zur Folge haben könnte. Die:
Spaltweite; zwischen den Flügeln des
Ringes 13' und der Tellerfederscheiben
14, 15 wird so klein gewählt, daß die Kugeln 13, von welchen sich in jeder Abteilung
die gleiche Anzahl befindet, nicht in die benachbarte Abteilung übertreten, können,
so daß von vornherein eine vollkommene Symmetrie auch in der Kraftwirkung in axialer
Richtung auf die Tellerfederscheiben gesichert ist. Die inneren Tellerfedern 14
und 15, welche die Ringkammer 12 unmittelbar begrenzen., sind etwas kleiner ausgebildet
und an den Stäben, 7 und 10 nicht geführt, so daß sie sich auch in der Umfangsrichtung
frei drehen können. Der getriebene Teil 11 der Kupplung umgreift die beiden Tellerfedernpakete
von außen und schließt diese auf der Motorseite mittels eines eingesetzten, nachstellbaren
Ringes 16 ab. Auf der gegenüberliegenden Seite ist an den getriebenen. Teil 11 ein
Morsekegel 17 angesetzt, auf welchen ein beliebiges Arbeitswerkzeug, z. B. eine
Schleifscheibe oder auch ein Getriebeelement, wie ein Zahnrad od. dgl., unmittelbar
aufgekeilt werden kann.
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Durch das Einfüllen von größeren und kleineren Kugeln sowie durch
eine Variation der Füllmenge lassen sich verschiedene Eigenschaften. der- Kupplung
erzielen, wie: besondere Feinfühligkeit und Anpassungsfähigkeit an bestimmte: Betriebserfordernisse,
gleichmäßige Verteilung des Axialdruckes auf die tellerförmigen, Reibscheiben, Erzwingung
eines kürzer oder länger andauernden Anlaufes der durch die Kupplung angetriebenen
Arbeitsmaschine, leichte Einstellbarkeit des zu übertragenden Drehmomentes für eine
bestimmte. Übertragungsleistung, so daß die Kupplung bei Überschreitung eines dem
vorher eingestellten Drehmoment entsprechenden Widerstandes durchrutscht und somit
den Antriebsmotor von der getriebenen Maschine abschaltet, wodurch die Kupplung
gleichzeitig auch als Motorschutz wirkt.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 sind die Tellerfederscheiben
und die Ringkammer ebenso ausgebildet wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.
Der getriebene Teil 11' der Kupplung setzt sich jedoch in axialer Richtung in ein
als Hohlkörper ausgebildetes Zahnrad 19 fort, dessen Außendurchmesser kleiner ist
als jener der Kupplung und auch kleiner als der Außendurchmesser der Ringkammer
12. Damit die: an dem Zahnrad 19 angreifende Kraft nicht zu einer Verlagerung des
getriebenen Teiles 11' gegenüber dem treibenden Teil 2 führen kann, ist dieser noch
gesondert mittels eines Nadellagers 20 auf einer gehärteten. und geschliffenen Stahlschraube
21 gelagert, die axial in den Wellenstumpf 1 eingeschraubt ist. An. Stelle eines
Zahnrades 19 kann am getriebenen Teil auch jede andere Art eines kraftübertragenden
Elementes unmittelbar angesetzt werden, z. B. eine Riemenscheibe oder ein Kettenrad
für Zahn- oder Rollenketten od. dgl., mit welchem man bei hohem Wirkungsgrad und
schlupfloser Kraftübertragung hohe Übersetzung ins Langsame und niedrige Umfangsgeschwindigkeit
erzielen kann.
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Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 und 10 ist der auf dem Wellenstumpf
1 sitzende, getriebene, nabenförmige Teil t an dem dem Motor gegenüberliegenden
Ende durch eine Platte 22 abgeschlossen, und der getriebene Teil 23 ist an seinem
Umfang mit Stirnradzähnen 24 versehen:. Ringkammer und Tellerfe:dernpakete sind
in der gleichen. Ausführung, wie oben beschrieben, angeordnet. An Stelle der Ausbildung
als Zahnrad kann der getriebene Teil auch als Riemenscheibe, Keilriemenscheibe od.
dgl. ausgebildet sein. Diese Anordnung wird für Kraftübertragungen ' verwendet,
bei welchen. höhere Umfangsgeschwindigkeiten zulässig sind.
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Im Ausführungsbeispiel nach den. Fig. 11 und 12 ist an die Stirnseite
des primär getriebenen Teiles 26 der im übrigen wie vor ausgebildeten Kupplung ein
Paket 27 aus Gummischeiben zentral befestigt, das im äußeren Bereiche an, den Flansch
28 eines sekundär getriebenen Kupplungsteiles 29 festgeschraubt ist, der auf dem
zu treibenden Wellenstumpf 30 aufgekeilt ist. Auf diese Weise ist die Fliehkraftkupplung
mit einer geringe Winkeländerungen der zu kuppelnden Wellen zulassenden Gelenkkupplung
hintereinandergeschaltet. Das Gummischeibenpaket 27 ist durch den. topfartig ausgebildeten
Flansch 28 auch an der Außenseite völlig abgedeckt, wobei die Außenfläche des Flansches
28 mit der Umfangsfläche des Teiles 26 fluchtet und so eine: geschlossene, erhöhten
Unfallschutz gewährleistende Kupplungsart geschaffen ist.
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Beim Ausführungsbeispiel nach den. Fig. 13 und 14 ist an den getriebenen.
Teil 31 der Kupplung, nach links ragend, eine hohle Keilriemenscheibe 32 angesetzt.
Um eine: gute Lagerung des getriebenen Teiles am treibenden Teil zu erhalten, ragt
der getriebene: Teil mit einem zylindrischen Fortsatz 33 in eine entsprechende Ausdrebung
34 des treibenden Teiles 35 ein und ist an beiden. .Enden dieses Fortsa.tzes mit
Hilfe von Nadellagern 36, 36' am treibenden Teil 35 gelagert. Durch diese Art der
Lagerung ist es möglich, den. Durchmesser der Fliehkörperkammer wesentlich größer,
z. B. auch mehr als doppelt so groß zu wählen als den Durchmesser des Kraftübertragungselementes,
das an Stelle einer Keilriemenscheibe auch eine Riemenscheibe; Stufenscheibe, Zahnrad
od. dgl. sein. kann. Dadurch, daß die Riemenscheibe 32 od. dgl. fliegend angeordnet
ist und auf einer breiten. Fläche des treibenden Kupplungsteiles gelagert ist, ergibt
sich. eine äußerst gedrängte Bauweise bei großer möglicher Übertragungsleistung
und guter Anpassungsfähigkeit an verschiedene Betriebsverhältnisse.
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Bei den geschilderten Ausführungsformen nach den Fig. 5, 7 und 13
ist zu bemerken, daß diese besonders als Fliehkraftkupplungen für Maschinen mit
niedrigen. Antriebsdrehzahlen. gut geeignet sind, da. hier der Durchmesser der Fliehkörperkammer
unabhängig von der Form und dem Durchmesser des Kraftübertragungselernentes, z.
B. der Riemenscheibe, Keilriemenscheibe oder Zahnrad ist. Bei der Ausführungsform
nach Fig. 13 besteht noch der Vorteil, daß für die Lagerung des getriebenen Kupplungsteiles
fast die ganze Länge des Wellentunnels der treibenden Maschine zur Verfügung steht,
wodurch es möglich ist, die Kraftübertragungsscheibe mit großer axialer Länge auszuführen.