DE1910663C3 - Fliehkraftgesteuerte Schlingfederkupplung - Google Patents

Description

2. FliehkraftseMeuerie Schlinufederkupplung nach Anspruch Ί. dadurch gekennzeichnet, daß die Konturelemente in an sich bekannter Weise als Ι·λ oh entern er/ahnmiü »16. 17) ausgebildet _sj_ntj " '

3.' Fliehkrafmesteiierle Schliimfcderkupplung nach Anspruch Ϊ. dadurch ^kennzeichnet, daB die Kontur elemente durch kraftschlüssii: aufeinander einwirkende Anlauellanken (116, 117) »ebildet werden, die a;i den einander zugekehrten kurzen Hebelarmen (1i3</ b λ\ 114«) der Fliehuewichte (113 bzw. 114) angeformt sind, und daß die Anlauellankcn (116. 117) eine gewölbte For;" aufwe^en

Die Erfindung betnlTt eine Hiehkraltgesleiierte Schlingfederkupplung für Maschinen mit J:.-·· chwindigkeitsabhängigem Kupplungsverlauf, zum stoi.ifrcicn Ein- und" Entkuppeln zweier koaxialer Wellen mit einer das Ende der treibenden Welle lose umschlingenden Schlingfeder, die durch eine Andruck-Hanke" mindestens cfnes Fliehgewichtes direkt beaufschlagbar ist. z.H. für Schreib- und liuchungs· maschinen.

Bei kraftangetriebeuen Schreib-. Huchimus- und ähnlichen Büromaschinen ist es nötig, daß Motoren Anwendung linden, die sich durch kleine Haumaße. geringes Ciewicht und günstigen Preis auszeichnen. bei denen jedoch eine gewisse Robustheit gewährleistet sein muß. Es bieten sich hierzu /.. B. Spaltpolmotoren an. die jedoch ein nur geringes Anlauf-Drebmoment haben. Dieses bedingt, daß der Motor nach seiner Ingangsetzung erst seine Solldrchzabl erreichen muß. bevor er an die anzutreibenden Maschinenelcmente gekuppelt werden kann. Um dieses zu ermöglichen, muß zwischen dem Motor und der Hauptwclle einer Schreibmaschine z. B. eine drehzahlabhängige Kupplung angeordnet sein.

Eine solche drehzahlabhängige Kupplung ist z. B. in Form einer Schlingfederkupplung bekanntgewurden (USA.-Patentschrift 3 165 184), die ein mit der Eingangsseite der Kupplung umlaufendes Fliehgewicht aufweist, das mit einem kurzen Hebelarm, der mit der die Eingangsseite lose umschlingenden Schlingfeder zusammenwirkt, verschen ist. Bei Erreichung der SoHdrehzahl bewirkt die auf das Fliehgcwicht einwirkende Zentrifugalkraft, daß das Fliehgewicht nach außen schwenkt und somit über eine Andruckflanke des kurzen I«^Äs d,e Schlin feder zum Ankuppeln der

gangsse.tc veranlaßt. Diese
Anforderungen ah Anlaufkupplung μ wsjedoch noch einen wesen liehen Nachteil auf, der nachfolgend naher erläutert wire

Bei Drehzah Schwankungen, se es infolge wechselnder stoßartiger Lastabnahmen ode der Etgen-

:o schäften des elektrischen Antriebes allgemein ergeben sich Tangenti_?lbeschleunigungen die in Form von tangential gerichteten Beschleunigungskraften auf das Fl.ehgewicht einwirken. Diese Bcschleungungskraft bildet mit der auf das Fl.ehgewicht ge-

wollt einwirkenden Zentrifugalkraft eine Resu „erende. die eine andere Tage zum kupplnngswellenmUtelpunkt hat als die llichkratL Dieses fuhrt _zu wechselseitigem Offnen und Schließen der Kupplung, was zu einer erheblichen Lauhinruhe der anzutreihenden Maschinenelemente und darüber hinaus zu Geräuschbildungen führt. Dieses wirkt sich bei Büro maschinen bekanntlich sehr ungünstig aus.

Des weiteren sind fl.ehkrafthetatigte Schhnglederkupplungen bekanntgeworden (/.H. LSA.-Paient-

schrift 1 82(i 054). die zwei Fliehgcuchle aulucisen. Diese liiehgewichle sind an den Antriehv.eiien der Kupplung gleichsinnig beweglich angeordnet, d.h.. daß sie im gleichen Drehsinn durch die wirksam v.vrdenden Zentnfugalkralte ausschwenken. Dieses hedeutet, dal.', bei durch Drchschwmgungen an der Kupplung auftretenden I angcntialbcschlcumgunger, tliese Füeligewichte auch im gleichen Dielisinn heein-HuBt weiden. Es kommt also auch bei diesen Kuppluimcn zu einem ungewollten, abwechselnden l-'assen mid I (>sen der Schlingfeder.

Der Erfindung liegt die Au^fj.;»be zugrunde, eine

lliehkraflgesteuerte Schlinglederkuppluiigseinriehiung

, zu schallen, welche die Nachteile der bckannimvnrdenen Kupplungen beseitigt und praktisch ohne z.usät/liehe Mittel die (iefahr de, Intkuppelns bei plötzlichem Abfall oder Anstieg der Drehzahl infolge l.astei höhung. z. B. bei Abnahme einer Funktion von der Antrirbsseite der Kupplung oder infolge der Eigenschaften des elektrischen Antriebe^. aiis>eliahet

-Ij Die Aufgabe wird eriindungsgemaü dadurch g> li'M. daß an der treibenden Welle zwei Miehgewichte angeordnet sind, die über an den Enden ihrer zueinaiulergekehrten kurzen Hebelarme \01 gesehenen Konturelemente miteinander verbunden sind, wobei an einem dieser Arme die die Schlingleder beaufschlagende Andruckllanke vorgesehen ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Fliehgewichtc bei Drehschwingungen zueinander in entgegengesetzten) Drehsinn beeinflußt werden, wodurch eines der Fliehgewichte die Schlingfeder zu lösen und das andere die Schlingfeder starker an den Wellenschaft der Kupplung anzudrücken versucht. Die Kräfte, die durch die Tangentialbeschleunigungen auf die Fliehgewichtc einwirken, heben sich dadurch gegenseitig auf, wodurch nur die reinen Zentrifugalkräfte absolut gleichmäßig auf die Fliehgewichte einwirken.

Um ein gleichmäßiges, möglichst spielfreies Zusammenwirken der Flichgewichte zu erzielen, ist die Schlingfederkupplung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Konturclementc in an sich bekannter Weise als Evolvcntcnvcrzahniingcn ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich eine formschliissige Verbindung zwischen den beiden Fliehgewich-

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ten, was sich bei Kupplungen, die Tangential- auf. Der der Schlingfeder 10 gegenüberliegende

tieschleunigungen in beiden Richtungen unterliegen, kurze Hebelarm 113« ist mit der Andruckflanke 18

besonders günstig auswirkt. für die Schlingfeder 10 versehen.

Eine vereinfachte Form der Erlindung besteht Beim Anlaufen des nicht dargestellten Motors, darin, daß die Konturelemente durch kraftschlüssig a wobei, wie bereits beschrieben, auch die Kupplungsaufeinander einwirkende Anlageflanken gebildet wer- buchse 3 mit dem Flansch 11 und den Fliehgewirhden, die an den einander zugekehrten kurzen Hebel- ten 13, 14; 113, 114 mitdreht, werden die Flieharmen der Fliehgewichte angeformt sind, und dall gewichte nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl die Anlageflanken eine gewölbte Form aufweisen. des Motors durch die auf die Fliehgewichte einwir-Der Vorteil dieser vorzugsweise in Antrieben mit io kenden Zentrifugalkräfte N bzw. N' um ihre Drehim wesentlichen in einer Richtung auftretenden Tan- lager (Lagerzapfen 12 bzw. 12a) verschwenkt gcmialbeschleunigungen zu verwendenden Schling- (s. Fi g. 4). Durch diese Schwenkbewegung drücken federkupplung besteht darin, daß an Stelle der auf- die kurzen Hebelarme 13, 13«; 113, 113« mit der wendig zu fertigenden genauen Zahnbögen an den Andruckflanke 18 die Windungen der Schlingfeder Fliehgewichten nur glatte, gewölbte Anlagekanten 15 10 gegen die Kupplungsbuchse 3, wodurch diese erforderlich sind, wodurch das Gerät billiger her- schließt und die Abtriebsseite der Kupplung (Zahnfcstellf werden kann. riemenscheibe 6) mitnimmt.

In den Zeichnuimen und der nachfolgenden Be- Bei I .asiahnahme von der Abtriehsseite der Kupp-

Schreibung sind zwei Ausführungsbeispiele der er- lung über eine Schreibmascb'..enhauptwelle durch

findungsgemäßen fliehkrafthciäliglcn Sehlingleder- 20 Typenanschläge oder z. B. Wagenaulz.ugsbcwegun-

l.upplung autticzeiüt. Es zeitu gen kommt es zu ruckartigen Verzögerungen oder

Fig.! einen Längsschnitt durch die cih'ndungs- Beschleunigungen in dem gesamten Antriebssystem

|;emäße lliehkraftbetätigle Schlingfederkupplung ge- in den Pfeilrichtungen/, bzw. /,. die jedoch auch

maß der Schnittlinie .-)-/), intone der Eigenschaften des elektrischen Aütiiebes

Fig. 2 eine Vorderansicht eines ersten Auslüh- 25 allgemein auftreten. Hierdurch kommt e> zu Tangen-

lungsbeispiels im Schnitt gemäß tier Linie H-Il, tialbeschleunigungen V₁. '/,'; V.,. V.,'. die in Form

1·" i si. 3 eine schaubiklüche Daistellung eines zwei- von Beschleunigimgskiiifien /',. /',' bzw. /'.,. l',,' auf

len Auslührungsbeispiels. die Fliehgewichte 13 bzw. 14: 113 bzw. 114 ein-

l-'ig. 4 eine schemauschc Darstellung der FIHi- wirken. Piese Beschleunigungskräfte /',. /',' bzw.

J'.ewichte mit den an ihnen angreileiHeii Ki al ten 30 /'... /'.,'. die in einer anderen Richtung auf die Flieh-

Au! einer Mototwelle I is! cine Kuppkings- gewicht^ einwirken als die Zentrifugalkräfte, bilden

liuehse 3 bctcstiut, die von emei Schlinnleoc-r 10 mit diesen jeweils e:ne Resultierende Ii,, W₁' b'w.

lose umschlungen wird iintl die treibende Eingangs- ;i.„ R₁,'. die bei den bekannten Kupplungen auf die

»Lite einer SchüiiiifederkupplunL'2 bildet. Die A λ- einzelnen 1 lieheewicbte für die Schlingfederkupp-

f.angsseite dei Schlingfederkupplung 2 ist als /ahn- 35 lung ötinend bzw. stärker schließend einwirken. Da-

riemenscheibe 6 ausgebildet, an tier die Schiingfeder durch, daß die Fiichgev, ichte 13 und 1·*: 113 und

10 befesi'j,\ ist. und die aul der Kupplungsbuehsc 3 114 derart auf dem Flansch 11 angeordnet sind, dall frei diehbai lagert. An dei Kupplungsbuchse 3 ist sie mit ihren kurzen Hebelarmen 13« bzw. 14«; 1111 Flansch 11 befestigt, der mil zwei Lagerzapfen 113« b.w. 114 1 zueinander gerichtet sind, wodurch 12 und 12« versehen ist. clic parallel /m Molor- to die Beschleunigungskrafte >·/'. in entgegengesetztem uelle 1 \erlnulen. Auf diesen Lagerzapfen 12 und Drehsinn auf die fliehgewichie einwirken, heben 12« sind je ein Fliehgfwieht 13 bzw. 14 iiei drehbar sich die Beschleunigungskräfte/, und /',' bzw /'., (.dauert, die h.ilbkreisförmig üiisücbildel sind und und /'.,' gegenseitig auf. Die lliehgewichte 13 bzw. ι ie Schlingfeder 10 dadurch zwischen sich einschlic- 14; 113 bzw. 114 wirken somit nur durch die radial !.-■en. Die Dichlager (i agerzapfen 12 und 12«) sind 45 nach außen wirkenden Zentrifugalkräfte λ' bzw. .V i merhalb der Fliehgewiehte 13 bzw. 14 so angeord- aiii die Sehlingfcder ein und bewirken eine andaurel. daß sich an dicken ein langer, als Fliehmasse ernd gleichmäßige Ankupplung der Ausgangsseitc ι ienender Hebelarm und ein kurzer Hebelarm 13« an die Fingangsseite der Kupplung.

1'"W. 14« cnzibl. Der besseren Anschaulichkeit wegen wurde die

Die Fliehgewiehte 13 und 14 sind an dem Flansch ro -JhCnIaI-ScIiC Darsicllung gemäß F ig. 4 so gewählt.

11 so angeordnet, daß sich iliie kurzen Hebelarme daß die Tangentialbeschleunigungen .--/'■< als Pfeile 13« bzw. 14« gegenüberliegen und durch Kontur- gleich groß sind wie die von ihnen herrührenden dcmenle. die als F.volventenverzahnungen 16 bzw Kräfte »P«. und der Kräfte )./V>·, die jedoch, je nach 17 ausgebildet sind, formschlüssig miteinander in der konstruktiven Auslegung einer Kupplung, von-Wirkverbindiing stehen können. Der kurze Hebel- 55 einander abzeichen. Um eine bessere Obersieht /u arm 13« des Fliehgewichies 13 ist mit einer An- erhalten, sind in die Darstellung auch die H-'beldruckitanke 18 versehen, die der Schlingfeder 10 zu- arme eingezeichnet worden, mit der die einzelnen gekehrt ist. Kräfte auf die Fliehgewichte um deren Drehlager 12

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gemäß der einwirken, und zwar »«« für »N«, »b« für »P«, »r«

F i g. 3 sind die Konturelementc, über die sich die 6° für »Λ, und /?.,'« und »rf« für »R, und /?,'«.

!•"lichgcwichte gegenseitig beeinflussen können, ver- Es ist selbstverständlich möglich, an einer solchen

cinfacht ausgebildet. Sie bestehen aus Anlageflanken fliehkraftbetätigten Schlingfederkupplung auch mehr

116 und 117, die an die bei diesem Ausführungs- als zwei Fliehgewichte vorzusehen, die dann paar-

bcispiel übereinanderliegenden kurzen Hebelarme weise zusammenwirken, um z. B. — je nach kon-

113« bzw. 114« der Fliehgewichte 113 bzw. 114 65 siruktivcr Ausbildung— die Fliehkräfte zu erhöhen

angeformt sind und kraftschlüssig aufeinander ein- oder Unwuchterscheinungen zu vermeiden, was i<--

wirken. Zur Herabsetzung der Reibkräfte weisen die doch am wesentlichen Erfindungsgedanken nichts

Anlageflanken 116 und 117 eine gewölbte Form ändern würde.

Hierzu 2 Blatt ZeichnuEgen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   J. Fliehkraftgesteuerte Schlingfederkupplung für Maschinen mit geschwindigkeiisabhängigem Kupplungsverlauf, zum stoßfreien Ein- und Entkuppeln zweier koaxialer Wellen mit einer das Ende der treibenden Welle lose umschlingenden Schlingfeder, die durch eine Andruckflanke eines kurzen Hebelarmes mindestens eines Fliehgewichtes direkt beaufschlagbar ist, z.B. für Schreib- und Buchungsmaschinen, dadurch gekennze i c h η e t, daß an der treibenden Welle (1,3) zwei Fliehgewichte (13, 14; 113, 114) angeordnet sind, die über an den Enden ihrer zueinandergekehrten kurzen Hebelarme (13« bzw. 14«; 113« bzw. 114«) vorgesehenen Konturelemente (16 hzw. 17: 116 bzw. 117) miteinander verbunden sind. wöbe, an einem dieser Arme (13« oder 14«: 113_t. oder 114«) die die Schlinefeder (I«) beauisehlaüende Andmckllanke (IH) Wcseheii