DE175319C

DE175319C -

Info

Publication number: DE175319C
Application number: DENDAT175319D
Authority: DE

Description

VC5

KAJSE R LICH E S

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremse oder Reibungskupplung derjenigen Art, bei welcher zwei Reibscheibensätze vorhanden sind, von denen der eine mit der einen Welle verbunden ist. während der andere entweder mit einem ruhenden Teil oder, bei Verwendung als Kupplung, mit der zweiten Welle verbunden werden kann. Dabei drehen sich, wenn die Bremse oder Kupplung gelöst ist,

ίο beide Scheibensätze als ein Ganzes.

Während jedoch bei den bisher bekannten ähnlichen Vorrichtungen das Festhalten des einen Scheibensatzes beim Einrücken durch in Zähne der Scheiben eingreifende Klinken und somit unter Stoß geschah, ist dieser festzuhaltende Scheibensatz bei dem Gegenstand der Erfindung durch eine besondere Bremse, sei es eine Bandbremse, sei es eine Reibungsbremse mit Kegelflächen o. dgl., mit dem ruhenden Teile oder mit der zweiten Welle verbunden, so daß ein stoßfreies Einrücken erfolgen kann.

Die Zeichnungen zeigen eine Bremse gemäß der Erfindung sowie vier Ausführungsformen derselben als Kupplung, und zwar sind die Fig. ι und 2 Seitenansicht und Schnitt durch die Bremse mit Reibscheiben und mit einem schraubenförmig aufgewickelten Bremsband. Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei Ausführungsformen der Bremse als Bremskupplung, bei welchen die Reibscheibenbremse mit Kegelflächen verbunden ist. Die Fig. 5 und 6 zeigen im Längs- und Querschnitt eine andere Ausführungsform der Bremskupplung, bei welcher eine Reibscheibenbremse mit einer durch Ausdehnung wirkenden Bandbremse verbunden ist.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Bremse besteht im wesentlichen aus einem auf der Welle B bczw. dem Schwungrad, Zahnrad u. dgl. befestigten Teil A und aus einem mit diesem Teil A ' fest verbundenen Satz von ■ Reibscheiben C.

Ein anderer Satz D solcher Scheiben, welche zwischen die Scheiben des Stückes A fassen, ist mit einem frei beweglichen Teil E verbunden, auf den eine Bandbremse wirkt. Die Scheiben C und D sind mit ihren entsprechenden Trägern A und E durch Kerben oder Einschnitte verbunden, derart, daß sie sich auf denselben parallel zur Längsachse der Welle verschieben können.

Das Stück E bildet eine Trommel, auf welcher ein schraubenförmig aufgewickeltes Bremsband F liegt, dessen eines Ende f mit einem an einem geeigneten Teil der Maschine befestigten Stück G verbunden ist; das andere Ende f¹ ist mit irgend einem Handgriff o. dgl. verbunden. Ein zwischen dem Flansch a des Stückes A und dem festen Stück G sitzendes Stück / dient mit seinem Ansatz i als Angriffsoder Stützpunkt für das die Bremse mit dem Handgriff verbindende Seil H. An verschiedenen Punkten des Stückes / sind schiefe Ebenen i¹, i², i^s angeordnet, welche mit anderen entsprechenden schiefen Ebenen des festen Stückes G in Eingriff treten können.

Das Seil H läuft über eine von dem Stück I getragene Führungsrolle.

Die Wirkung der Bremse ist die folgende:

Es sei angenommen, daß die Welle B sich im Sinne des Pfeiles X dreht. Für gewöhnlich ist das Seil H freigegeben, d. h. die Bandbremse F ist gelöst und die schiefen Ebenen

der Stücke G und / stehen miteinander derart in Eingriff, daß diese Stücke miteinander verbunden sind und ihren geringsten Abstand haben.

Das Stück A und die Scheiben des Satzes C drehen sich alsdann mit der Welle B, mit der sie verbunden sind. Die Bandbremse F ist gelöst und das Stück E sowie die Scheiben D drehen sich als ein Stück mit dem Stück A und den

ίο Scheiben C infolge der Berührung der Scheiben untereinander.

Um eine Bremsung zu erzielen, genügt es, einen Zug an dem Seil H auszuüben; dieser Zug wirkt auf das Ende f¹ der Bandbremse im Sinne des Pfeiles X und auf das die schiefen Ebenen tragende Stück J, welches im Sinne des Pfeiles Y verdreht wird.

Die Wirkung auf das Ende f¹ der Bandbremse bewirkt ein Anziehen derselben, wodurch augenblicklich das Stück E und infolgedessen die Scheiben D stillgestellt werden.

Die Wirkung des Seiles H auf das Stück / dreht dieses um einen gewissen Winkel im Sinne des Pfeiles Y; durch diese Bewegung vergrößert die Einwirkung der schiefen Ebenen i¹, i-, i^a der Stücke I und G den Abstand dieser letzteren, und da das eine derselben sich auf den Teil α des Stückes A stützt und das andere auf das Stück E, so verschiebt sich dieses im Sinne des Pfeiles Z und die Scheiben C und D werden gegeneinander gedrückt. Wenn die Scheiben des Satzes D durch die Bandbremse festgehalten \verdeu, so folgt daraus, daß die Scheiben C bei der Drehung an den Scheiben D sich reiben und somit ihrer Bewegung und der der zu bremsenden Welle B einen Widerstand entgegensetzen.

Die Stärke der Bremsung ist um so beträchtlicher, je größer der auf das Seil H ausgeübte Zug ist, d. h. je größer die Zusammenpressung der Scheiben C und D ist. Da andererseits die Stärke der Bandbremse gleichzeitig mit der der Reibscheibenbremse wächst, da sie beide von demselben Antrieb aus eingerückt werden, so ist man. stets gewiß, daß die Bandbremse der Mitnahme des Stückes E mit dem Scheibensatz D, welcher während der Bremsung feststehen bleiben muß, widerstehen wird.

Das Lösen der Bremse tritt ein, wenn der Zug an dem Seil H aufhört; die Scheiben lösen sich allmählich in dem Maße wie die Spannung des ßremsbandes nachläßt; die Lösung ist vollendet, wenn das Bremsband vollständig freigegeben ist, und das Stück E kann alsdann mit seinen Scheiben D wieder seine Umdrehung aufnehmen.

Die beiden Vorgänge, nämlich das Festhalten des einen Scheibensatzes und die Zusammendrückung der Scheiben, können auch durch zwei gesonderte Einrichtungen bewirkt werden, ebenso wie das Festhalten des Stückes E mittels einer der bekannten zahlreichen Bremsen erzielt werden kann, vorausgesetzt, daß sie kräftig genug ist, so kann auch das Zusammendrücken der Scheiben, und zwar aller oder eines Teiles derselben durch verschiedene andere Mittel als schiefene Ebenen u. dgl. bewirkt werden.

Man kann auch eine Druckfeder verwenden, welche im entsprechenden Augenblick freigegeben wird oder ein Gegengewicht oder eine der bekannten, auf der Fliehkraft beruhen·- den Anordnungen benutzen. Dieses letztere Mittel für das Zusammendrücken gestattet für gewisse Anwendungen eine Bremse zu erzielen, deren Bremskraft um so größer ist, je größer die Geschwindigkeit des zu bremsenden Organes ist.

Indem man die Bremsscheibe beispielsweise mittels Feder o. dgl. ständig zusammendrückt, kann man eine Hilfsbremse erzielen, welche mit konstanter Kraft wirkt, wenn man einen der beiden Scheibensätze festhält.

Man kann die Wirkung des Zusammendrücken der Reibscheiben beliebig verändern, indem man die Verschiebung des Stückes / mittels einer Gegenfeder / oder eines anderen Mittels verzögert. Diese Feder wird das Lösen der Scheiben erleichtern, wenn die Bremse aufgehört hat zu wirken. Die Feder J¹ führt die Bremse gleichfalls in ihre Anfangslage zurück.

Indem man die Reibscheibenbremse mit einer Bandbremse mit doppelter Schraubenfeder verbindet, kann man eine umkehrbare Bremse erhalten, d. h. eine solche, welche in beiden Bewegungsrichtungen wirkt.

Es sei noch bemerkt, daß man das System auch umdrehen kann und die beiden Scheibensätze für gewöhnlich unbeweglich machen und den einen derselben mit der in Bewegung befindlichen Welle verbinden, wenn die Bremsung erzielt werden soll.

Der Punkt, welcher die Wirkung der Bremse aufnimmt, braucht nicht vollkommen fest zu sein, sondern seine Verschiebung kann auch benutzt werden, um eine andere Bremse zur Wirkung zu bringen, welche auf dieselbe oder auf eine mit ihr verbundenen oder nicht verbundenen Welle einwirkt. Die Einwirkung auf den festen Punkt kann in gleicher Weise benutzt werden, um eine Feder zu spannen oder um in irgend einer Weise eine gewisse Menge von Energie aufzuspeichern, so daß diese Energie in verschiedenster Weise nutzbar gemacht werden kann, beispielsweise für das Ingangsetzen eines Motors o. dgl. oder für irgend eine andere Arbeit.

Die Beschaffenheit und die Gestalt der Scheiben kann irgend eine beliebige sein; diese

Scheiben können auch durch Sätze von Kegelfläch en oder von mehr oder weniger wellenförmigen Flächen ersetzt werden, welche mit Aussparungen oder Ausschnitten versehen sind.

Die in der Fig. 3 dargestellte Kupplung besteht aus der Verwendung einer Lamellenkupplung mit einer Kegelflächenkupplung; sie besitzt ein festes mit der in Bewegung zu setzenden Welle B verbundenes Stück A. Dieses Stück A trägt eine Reihe von Scheiben C, zwischen welchen eine an dem es umgebenden Stück E befestigte Scheibenreihe ü liegt; die Scheiben sind in gleicher Weise, wie oben angegeben, mit den zugehörigen Stücken A und E verbunden, d. h. durch Kerben oder Schlitze.

Das Stück E besitzt außen eine Kegelfläche F, welche in eine andere Kegelfläche G, die mit der Antriebswelle H verbunden ist, eingreifen kann. Obwohl das Stück A mit der Welle B verbunden ist, kann es in der Längsrichtung derselben gleiten. Eine Feder / dient dazu, das Stück A im Sinne des Pfeiles / zu verschieben. Eine Feder K, welche schwächer als die Feder / ist, dient dazu, die Zusammendrückung der Reibscheiben während der Einkupplung zu verzögern und das Auseinandergehen dieser Scheiben während der Entkupplung zu erleichtern; jedoch kann die Feder K auch fortfallen.

Mittels einer Gabel L wird unter Überwindung des Federdruckes / die Entkupplung ausgeführt.

Die Vorrichtung wirkt wie folgt:

Wenn die Kupplung ausgerückt ist, so dreht sich die Antriebswelle H mit ihrer Kegelfläche G₁ und die beiden gleichsam ein einziges Stück bildenden Scheibensätze sind ebenso wie die Welle B unbeweglich, da keine Verbindung mit der Welle H vorhanden ist. Um die Kupplung zu bewirken, genügt es, die Gabel L, welche die Feder / spannt, freizugeben. Diese Feder verschiebt alsdann im Sinne des Pfeiles / das Stück A, welches seinerseits wieder vermittels der Feder K das Stück E verschiebt. Die an E sitzende Kegelfläche F kommt daher an der mit der Welle H sich drehenden Kegelfläche G in Eingriff. Es ergibt sich daraus, daß die Kegelfläche F das Stück E und die Scheiben D augenblicklich mit der Fläche G und der Welle H drehen. Bei dieser Drehung jedoch nehmen die Scheiben D allmählich durch Reibung die Scheiben C und damit das Stück A und die Welle B mit sich. Die Stärke der Mitnahme der Welle B durch die W^relle H wächst in dem Maße, als die Feder / freigegeben und somit die Zusammendrückung der Scheiben größer wird. Es folgt daraus, daß die Welle B allmählich mitgenommen wird, und zwar in demselben Maße, wie die Zusammendrückjing der Scheiben sich vollzieht, el. h. dieses allmähliche Mitnehmen kann mittels der Gabel L beliebig geregelt werden.

Die Wirkung der soeben beschriebenen Einkupplung ist eine wirkliche Bremsung der Welle H, mit dem einzigen Unterschied, daß die Welle B keinen eigentlichen festen Punkt bildet, obwohl sie der Mitnahme einen gcwissen Widerstand entgegensetzt.

Es ist klar, daß die Rollen der einzelnen Teile auch umgekehrt werden könnten und daß die Welle B die Antriebswelle und die Welle H die den Widerstand leistende Welle sein könnte. Die Entkupplung kann schnell oder auch allmählich vor sich gehen, je nach der Einwirkung der Gabel L; in jedem Fall hört die Reibung der Scheiben untereinander auf, sobald die Kegelflächen F und G außer Eingriff miteinander gebracht sind.

Die. bestehenden Kupplungen mit Kegelflächen können leicht in allmählich wirkende Kupplungen umgebaut werden ; es genügt hierfür eine der beiden Kegelflächen durch eine solche zu ersetzen, welche mit Reibungsscheiben versehen ist, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.

Diese Ausführungsform der Kupplung unterscheidet sich von der vorher besprochenen nur dadurch, daß der Eingriff der Kegelflächen von innen nach außen stattfindet, anstatt wie bei der vorigen Ausführungsform von außen nach innen. Wenn man die Gabel L freigibt, so verschiebt die Feder / wie ein Stück das auf der W^Telle B sitzende Stück A und das mit der Kegelfläche F versehene Stück E in Richtung des Pfeiles /. Wenn die . beiden Kegelflächen G und F in Eingriff stehen, el. h. wenn das Stück E nicht weiter verschoben werden kann, so stößt das seine Bewegung fortsetzende Stück A die Scheiben vermittels des Flansches α gegen den Flansch e, der jetzt feststehend ist, wodurch diese Scheiben aneinander gedrückt werden.

Im Anfang der Bewegung wird die Kegelfläche F zunächst mitgenommen, ohne einen Widerstand zu bieten, da die mit ihm fest verbundenen Scheiben D nicht gegen die mit der Welle B verbundenen Scheiben C gedrückt sind; jedoch in dem Maße, wie die Zusammendrückung der Scheiben sich vermehrt, vermehrt sich auch die Mitnahme der Welle B, und letztere setzt sich allmählich in Umdrehung.

Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Reibungskupplung besteht aus der Verbindung einer Lamellenkupplung mit einer doppelten Schraubenbandkupplung. EineReihe von Scheiben C sitzt fest an der Antriebswelle B mittels des Zylinders A. Die Scheiben des anderen Satzes D. sind an einem inneren Zylinder E

befestigt, der für gewöhnlich vollständig frei ist.

Bei dieser Anordnung liegt die aus zwei Wicklungen bestehende Schraubenfeder F im Innern des Zylinders E, gegen welchen sie sich beim Einkuppeln legt. Diese Schraubenfeder kann in beiden Bewegungsrichtungen wirken und sie ist in ihrer Mitte f mit der Welle // verbunden. Die Einrückung der Schraubenfederkupplung erfolgt mittels einer an E sitzenden Kegelfläche G₁ einer zweiten lose auf der Welle H sitzenden .Kegelfläche G¹ und einer Kupplungsfeder /.

Die Kegelfläche G¹ trägt einen Vorsprung J, der zwischen zwei Anschlägen f¹ und f², die die Enden der Schraubenfeder P bilden, liegt. Eine im Sinne des Pfeiles / verschiebbare Gabel L verhindert, daß die Kegelflächen G und G¹ während der Entkupplung miteinander in Eingriff treten.

Die Wirkung der Einrichtung ist die folgende:

Die Welle B dreht sich in irgend einer Richtung; wenn die Kupplung ausgerückt ist, so drehen sich die beiden Scheibensätze zusammen wie ein Stück mit den Zylindern A und E und der Welle B. Die doppelte Schraubenfeder F ist gelöst und berührt die Innenfläche des Zylinders E nicht. ' Diese Schraubenfeder, ebenso wie die Welle H und die Kegelfläche G¹, ist unbeweglich und vollständig von der Welle B unabhängig.

Wenn man die Gabel L verschiebt und infolgedessen die Kupplungsfeder / freigibt, so verschiebt letztere die Kcgelfläche G¹ und bringt sie in Eingriff mit der Kegelfläche G des Zylinders E. Da der Zylinder E sich mit der Welle B dreht, so nimmt er die Kcgelfläche G¹ mit sich, deren Anschlag / gegen einen der das Ende der Bandbremse F bildenden Ansätze f¹ und f¹ stößt. Diese Wirkung des Anschlages / auf die Windungen der Schraubenfeder F bewirkt ein vollständiges Anlegen der letzteren an den Zylinder E, wie dies allgemein bei derartigen Kupplungen geschieht.

Da die Schraubenfeder F fest mit der Welle H verbunden ist, so folgt daraus, daß letztere sich mit dem Zylinder E infolge der Einschaltung der Feder' F dreht. Da die Welle H der Mitnahme einen gewissen Widerstand entgegensetzt und der Zylinder E nur durch die Reibung der Scheiben aneinander mit dem Zylinder A verbunden ist, so ergibt sich daraus eine beträchtliche Verlangsamung der Bewegung des Zylinders E und ein Gleiten zwischen den beiden Scheibensätzen; dieses Gleiten hört auf, wenn die Kupplung vollständig beendigt ist, d. h. wenn die Feder / eine Längsverschiebung des Zylinders E mittels der Kegelflächen hervorgerufen hat. Die Zusammendrückung der Scheiben erreicht alsdann ihr Höchstmaß und die Welle H dreht sich, fest mit der Welle B verbunden.

Die Entkupplung erfolgt, wenn die erste Ursache der drei aufeinander folgenden Kupplungen der Kegelflächen, der Schraubenfeder und der Reibscheiben aufhört, d. h. wenn die Wirkung der Feder / mittels der Gabel L aufgehoben wird. Die Kegelflächen G¹ und G hören auf, miteinander verbunden zu sein, der Ansatz / wirkt nicht mehr auf die Windungen des Bandes F ein und dieses letztere gibt den Zylinder E wieder frei, welcher sich mit den beiden Scheibensätzen und der Antriebswelle B wieder drehen kann.

Die Wirkung der Schraubenfeder kann natürlich auch durch irgend ein anderes Mittel eingeleitet werden, wie solche bei Kupplungen oder Bremsen mit Schraubenfedern benutzt werden.

Die Ausdrücke »Bremsung« und »Kupplung«, wie sie in der Beschreibung gebraucht sind, müssen im weitesten Sinne der Wörter ausgelegt werden. Die neue Art der Verwendung der Reibscheiben gemäß der Erfindung kann auch benutzt werden als Mittel zur Verbesserung bekannter Brems- und Kupplungssysteme oder ähnlicher Vorrichtungen. wie beispielsweise Vorrichtungen zum Ingangsetzen und zum Verändern der Bewegung. Vorrichtungen zum selbsttätigen Auslösen von Bremsen, zum Vernichten oder Verringern von Kräften, sowie bei Dynamometern, Sicherheitsapparaten usw.

Bei all den beschriebenen Ausführungsformen, bei welchen es sich um die Verwendung des Systems als Bremse oder als Kupplung handelt, wird die lebendige Kraft oder das Trägheitsvermögen gleichzeitig durch die Reibung einer bestimmten Anzahl ineinandergreifender Reibscheiben vernichtet, jedoch mit der wesentlichen Besonderheit, daß, solange die Bremse bezw. die Kupplung gelöst ist, die beiden Scheibensätze gleichsam ein einziges Stück bilden, worauf im Augenblick des Anziehens bezw. des Einkuppeins der eine der beiden Scheibensätze mit einem festen Punkt verbunden wird, wenn es sich um die Benutzung als Bremse handelt, oder mit einer der beiden Wellen, wenn es sich um die Benutzung als Kupplung handelt, und zwar geschieht dies mittels irgend einer der bekannten Bremsen, Kupplungen, Keilungen usw.

Claims

Pate nt-Ansprüche:

i. Bremse oder Reibungskupplung mit zwei Sätzen Reibscheiben, die sich bei gelöster Bremse als ein Ganzes drehen, und von denen der eine Satz beim Anziehen festgehalten wird, dadurch gekennzeichnet,

daß der !festzuhaltende Scheibensatz mit einem ruhenden Teile oder mit der anderen Welle durch eine allmählich wirkende Bremse oder Kupplung verbunden ist, durch deren Anziehen er festgehalten wird.
2. Ausführungsform der Bremse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der festzuhaltende Reibscheibensatz an einer auf der zu bremsenden Welle drehbaren Trommel sitzt, die von einer Bandbremse umgeben ist, durch sie gebremst und festgehalten werden kann.
3. Ausführung der Bremse nach Anspruch ι und 2 als Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß der festzuhaltende Reibscheibensatz mit einer Kegelfläche verbunden ist. die mit einer zweiten auf der Antriebswelle sitzenden Kcgelfläche in Eingriff kommt, wenn die Reibscheiben zum Einrücken der Kupplung aneinander gedrückt werden.
4. Ausführung der Bremse nach Anspruch ι bis 3 als Reibungskupplung, dadurch gekennzeichnet, daß auf der getriebenen Welle eine längsverschiebbare Kegelfläche sitzt, die mit einer zweiten Kegelfläche, die mit einer losen, den einen Satz Reibscheiben tragenden Trommel verbunden ist, in Eingriff kommt und dadurch eine Bandbremse anzieht, die die Trommel mit der Welle verbindet, wodurch die Kupplung eingerückt wird.
5. Ausführungsform der Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine doppelte, nach zwei Richtungen wirkende Bandbremse vorhanden ist, zum Zweck, die Kupplung in beiden Drehrichtunsren wirken zu lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.