DE19846561A1 - Fliehkraftlamellenkupplung - Google Patents
FliehkraftlamellenkupplungInfo
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- F16D43/00—Automatic clutches
- F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
- F16D43/04—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed
- F16D43/14—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members
- F16D43/18—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members with friction clutching members
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
Um eine Fliehkraftlamellenkupplung mit einer topfartigen Kupplungstrommel (10) und einem Rotor (12), der mehrere auf eine Antriebswelle (13) befestigte scheibenförmige Lamellen (14) aufweist, bei denen jeweils die Nabe (141) und das Fliehgewicht (142) über einen Schwingarm (143) so verbunden sind, dass beim maßgeblichen Überschreiten der Leerlaufdrehzahl das Fliehgewicht (141) radial nach außen getrieben wird und sich reibschlüssig an die Kupplungstrommel (10) anlegt, zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Lamellenkontur von der Nabe (141) ausgehend in ihrer Breite kontinuierlich bis zum Übergang des Schwingarms (143) in das Fliehgewicht (142) verjüngt ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftlamellenkupplung mit einer topfartigen
Kupplungstrommel und einem Rotor, der mehrere auf einer Antriebswelle
befestigte scheibenförmige Lamellen aufweist, bei denen jeweils die Nabe
und das Fliehgewicht über einen Schwingarm so verbunden sind, dass bei
maßgeblichem Überschreiten der Leerlaufdrehzahl das Fliehgewicht radial
nach außen getrieben wird und sich reibschlüssig an die Kupplungstrom
mel anlegt.
Die Übertragung der Leistung von einer Antriebswelle kleiner, handgehal
tener, insbesondere verbrennungsmotorisch angetriebener Geräte erfolgt
meist über eine Fliehkraftkupplung auf die Abtriebswelle, welche mit dem
Werkzeug verbunden ist. Diese Fliehkraftkupplung hat die Aufgabe, im
Leerlaufdrehzahlbereich des Motors die Antriebswelle von der Abtriebs
welle zu trennen, um einen Stillstand des Werkzeuges zu gewährleisten,
und im Lastdrehzahlbereich des Motors die Antriebswelle und die Ab
triebswelle möglichst schlupffrei zu verbinden, um eine vollständige
Drehmomentübertragung auf das Werkzeug zu ermöglichen. Insbeson
dere im Übergangsbereich zwischen diesen beiden Betriebsarten des
Motors treten unerwünschte Zustände auf, bei denen durch einen Schlupf
zwischen den beweglichen Kupplungsteilen und der Kupplungstrommel
nicht das volle Drehmoment auf die Abtriebswelle übertragen wird, so
dass am Werkzeug nicht die volle Leistung des Motors zur Verfügung
steht. Bei Fliehkraftkupplungen besteht daher die Zielsetzung, diesen
Übergangsbereich möglichst klein zu halten, um sowohl gesetzliche Vor
gaben zu erfüllen, die das Mitdrehen des Werkzeuges erst in einem obe
ren Leerlaufdrehzahlbereich erlauben als auch um einen Schlupf im unte
ren Lastdrehzahlbereich zu verhindern, durch den mechanische sowie
thermische Schädigungen der Kupplung, insbesondere der Kupp
lungstrommel und der Kupplungslagerungen zu vermeiden und um das
gewünschte Drehmoment auf das Werkzeug übertragen zu können.
Nach dem Stand der Technik werden derzeit zwei Arten von Fliehkraft
kupplungen verwendet. Nach einer ersten Bauart werden Fliehgewicht
segmente verwendet, die mittels Rückhaltefedern im Leerlauf beabstandet
zur Kupplungstrommel gehalten werden. Bei einer Drehzahlerhöhung
übersteigt die Fliehkraft der genannten Segmente die Spannkraft der Fe
der, so dass die Fliehgewichtssegmente radial nach außen bewegt wer
den und sich reibschlüssig an die Kupplungstrommel anlegen. Alternativ
hierzu werden nach dem Stand der Technik Fliehkraftlamellenkupplungen
verwendet, bei denen mehrere einzelne scheibenförmige Lamellen auf der
Antriebswelle aufgereiht sind. Bei Erhöhung der Antriebswellendrehzahl
werden die endseitig der Lamellen angeordneten Fliehgewichte radial
nach außen getrieben, bis sie mit der Kupplungstrommel eine reibungs
schlüssige Verbindung eingehen. Die Fliehkraftlamellenkupplung besitzt
gegenüber der mit Fliehgewichtssegmenten arbeitenden Kupplung zu
nächst den Vorteil einer gleichmäßigeren Belastung der Kupplungsteile,
womit eine Verformung der Kupplungstrommel aufgrund mehrerer ver
setzter Anlagestellen der einzelnen Lamellenteile vermieden wird. Dies
kann insbesondere durch versetzte Montage der einzelnen Lamellenteile
erreicht werden. Des weiteren ist die Kupplungsmontage, insbesondere
auch im Servicefall, einfacher handhabbar. Schließlich sind Fliehkraftla
mellenkupplungen preisgünstiger herzustellen, denn bei der Lamellen
kupplung können nämlich mehrere deckungsgleiche Lamellen mit ent
sprechend vereinfachter Herstellung verwendet werden.
Lamellenkupplungen werden insbesondere bei Handarbeitsgeräten einge
setzt, z. B. als Kupplungen für Zweitakt-Rasentrimmer.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die eingangs genannte Flieh
kraftlamellenkupplung zu verbessern. Insbesondere soll zum einen sicher
gewährleistet sein, dass eine Drehmomentübertragung von der Antriebs
welle auf die Abtriebswelle erst erfolgt, wenn eine Drehzahl erreicht ist, die
25% über der Leerlaufdrehzahl liegt. Zum anderen soll zur Verschleiß
minderung der schlupffreie Bereich möglichst groß ausgebildet sein, d. h.
ein Durchrutschen oder Mitschleifen der Kupplungsteile zwischen den Be
triebszuständen eingekuppelt und entkuppelt soll weitgehend verhindert
werden.
Diese Aufgabe wird durch die Fliehkraftlamellenkupplung nach Anspruch 1
gelöst, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass die La
mellenkontur von der Nabe ausgehend in ihrer Breite kontinuierlich bis
zum Übergang des Schwingarmes in das Fliehgewicht verjüngt ist. Durch
diese Konstruktion ist gewährleistet, dass die Lamelle nur im Bereich des
Schwingarmes elastisch verformbar ist, wodurch die dauerelastischen Ei
genschaften der Fliehkraftkupplung langfristig erhalten bleiben. Durch die
nabennahe - gegenüber den nach dem Stand der Technik bekannten
Ausführungen - verbreiterte Schwingarmgestaltung wird insbesondere er
reicht, dass über den gesamten Querschnitt des Schwingarmes annä
hernd gleiche Biegespannungen erzielt werden.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
So verjüngt sich die Breite des Schwingarmes zumindest im Bereich ihrer
radialen Erstreckung im Wesentlichen quadratisch mit wachsendem Ab
stand von dem Nabenmittelpunkt. Diese nahezu parabolische Ausführung
des Schwingarmes, der in einem annähernden Kreisbogen in das Flieh
gewicht übergeht, vermeidet lokale Spannungspitzen. Die Schwingarm
länge beträgt etwa das zweifache des größten Nabendurchmessers, wo
bei das Maß der Verjüngung etwa 50% beträgt.
Damit die Außenfläche des radial ausgelenkten Fliehgewichtes möglichst
vollständig, d. h. vollflächig am Innendurchmesser der Kupplungstrommel
anliegt, weist der Fliehgewichtsaußenmantel zumindest im Wesentlichen
eine gleiche Krümmung auf wie die Kupplungstrommelinnenseite. Ferner
ist im entkuppelten Zustand der durch den Fliehgewichtsaußenmantel be
stimmte Kreismittelpunkt gegenüber dem Nabenmittelpunkt nach innen
versetzt. Diese Einziehung, die das Stichmaß definiert, schafft einen si
cheren Abstand der Fliehgewichte zum Kupplungstrommelinnenmantel.
Vorzugsweise ist im Übergangsbereich vom Schwingarm zum Fliehge
wicht im Lamellenaußenmantel eine Stufe mit stetigen Übergängen aus
gebildet, so dass im eingekuppelten Zustand der Schwingarm von der
Kupplungstrommel beabstandet ist, d. h. lediglich der Fliehgewichtsau
ßenmantel am Kupplungstrommelinnenmantel anliegt.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich, wenn jede Lamelle zwei Fliehge
wichte besitzt und die Übergangsbereiche von der Nabe zum Schwingarm
mit ihrer Diagonalen einen spitzen Winkel mit der Achse bilden, zu denen
die Fliehgewichte spiegelsymetrisch angeordnet sind, wobei die Diagonale
entgegen dem positiven Drehsinn geneigt ist, der durch die Uhrzeigerrich
tung definiert ist. Als optimales Maß wird ein Winkel von 20 Grad +/-10
Grad gewählt.
Die Fliehkraftlamellenkupplung ist mit mehreren Lamellen versehen. Bei
der Anordnung der einzelnen Lamellen können die freien Enden der
Fliehgewichte entgegen der Drehrichtung orientiert sein, wodurch sich
eine gewisse selbstverstärkende Wirkung (Servo-Wirkung) der Fliehge
wichte ergibt. Bei einer Anordnung der Lamellen, bei der die freien Enden
der Fliehgewichte in die gleiche Richtung wie die Drehrichtung der Kupp
lung zeigen (geschleppte Anordnung), ergibt sich eine von der entstehen
den Zentrifugalkraft abhängenden Anpressung. Bevorzugt werden nun
zwei Lamellen in der eine selbstverstärkenden Wirkung erzeugenden
Richtung und eine Lamelle in entgegengesetzter Richtung (geschleppte
Anordnung) angeordnet. Die beiden in "Servo"-Richtung angeordneten
Lamellen erzeugen eine Selbstverstärkung, die dazu führen kann, dass
sich die Lamellen aus ihrer Grundebene hinaus verbiegen und quer stel
len. Durch die dritte entgegengesetzt angeordnete Lamelle findet eine Ab
stützung der beiden anderen Lamellen statt, womit die Bedienungssicher
heit erhöht wird.
Zur Verminderung der Kerbwirkung an besonders hochbelasteten Stellen
der Lamellen und um eine möglichst vollflächige Anlage des Fliehgewich
tes an die Kupplungstrommelinnenseite zu gewährleisten, werden fein
geschnittene Stanzteile als Lamellen verwendet, deren Abrissfläche ≦ 30%
der Materialstärke beträgt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung bestehen die Lamellen aus einem
Material, vorzugsweise aus einem Stahl, mit einer Streckgrenze Rp ≧ 750
N/mm2, vorzugsweise ≧ 850 N/mm2 und/oder einer Zugfestigkeit Rm ≧ 850
N/mm2, vorzugsweise ≧ 900 N/mm2 und/oder einer Buchdehnung A ≧ 10%,
vorzugsweise ≧ 15%.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Lamellen
aus einem gewalztem Stahl, wobei die durch Walzen eingestellte Gefü
geausrichtung in Bezug auf die Achse, zu der die Lamellenhälften spiegel
symetrisch liegen, um einen Winkel von etwa 75 Grad geneigt ist.
Durch Walzen des Stahl-Bandmaterials ergibt sich im Material eine Gefü
geausrichtung parallel zur Walzrichtung. Erfindungsgemäß wird nach oben
stehender Vorschrift die Gefügeausrichtung nahezu parallel zur Außen
kante dieses Materials gelegt. Durch entsprechend schrägwinkliges, um
15 Grad versetztes Stanzen der Lamellen wird erreicht, das die Gefüge
richtung der Lamelle mit dem schmalsten Teil des Schwingarmes etwa
parallel liegt. Hiermit wird neben der erfindungsgemäß vorteilhaften geo
metrischen Gestaltung eine hohe Elastizität und eine große Lebensdauer
gewährleistet.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnun
gen dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Fliehkraftkupplung,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht dieser Fliehkraftkupplung
Fig. 3 eine Einzeldarstellung einer Lamelle in Draufsicht und
Fig. 4 die Ausstanzung der Lamelle aus einem gewalztem Stahlband.
Die Fliehkraftlamellenkupplung entsprechend Fig. 1 und 2 besitzt eine
topfförmige Kupplungstrommel 10, mit der die Abtriebswelle 11 verbun
den ist, an der das nicht dargestellte Werkzeug befestigt ist, und durch
deren Bodenöffnung eine Antriebswelle 1 hindurchragt. In dem Kupp
lungstrommelinnenraum befindet sich ein Rotor 12 mit mehreren auf der
Antriebswelle 13 angeordneten Lamellen 14. Zwischen dem
Kupllungstrommelinnenmantel 10a und dem Außenmantel der Lamellen
14 befindet sich im entkuppelten Zustand ein Ringspalt 15. Jede der
Kupplungslamellen 14 besitzt eine Nabe 141 und zwei Fliehgewichte 142,
die jeweils mit der Nabe 141 über einen Schwingarm 143 verbunden sind.
Durch Drehung der Antriebswelle 13 werden gleichzeitig die Lamellen 14
mitbewegt. Übersteigt die Drehzahl die Leerlaufdrehzahl um mehr als 25%,
so werden die Fliehgewichte 142 durch leichtes Verschwenken des
Schwenkarmes 143 nach außen getrieben, so dass sie mit ihrem Außen
mantel 144 mit dem Innenmantel der Kupplungstrommel 10 reibschlüssig
in Kontakt treten, so dass die Drehbewegung auf die Abtriebswelle 11
übertragen wird. Der Rotor 12 besitzt im vorliegenden Fall drei Kupp
lungslamellen 13, wovon zwei Lamellen derart in Drehrichtung 16 ange
ordnet sind, dass deren Fliehgewicht 142, wie aus Fig. 1 ersichtlich, ent
gegen der Drehrichtung orientiert sind. Die dritte Lamelle ist in umgekehr
ter Lage eingebaut, d. h. die jeweiligen beiden Fliehgewichte sind in der
gleichen Richtung wie die Drehrichtung angeordnet (geschleppte Anord
nung). Durch diese Maßnahme kann die als äußere Lamelle angeordnete
"geschleppte Lamelle" das seitliche Ausschwenken des inneren Lamellen
paares vermindern. Die beiden anderen Lamellen, die bezogen auf die
Drehrichtung 16 in den Fig. 1 dargestellten Anordnung mit der Antriebs
welle 13 verbunden sind, zeigen hingegen einen "Servo-"-Effekt, des da
durch zu erklären ist, dass der Vektor der Normalkraft 17 geringfügig in
Drehrichtung der Antriebswelle zeigt, wodurch bewirkt wird, dass bereits
eine geringere Drehzahl genügt, um eine schlupifreie Reibpaarung der
Fliehgewichte 142 mit dem Trommelinnenmantel herzustellen. Durch
diese Maßnahme lässt sich der Drehzahlbereich, in dem die Kupplung
zum Durchrutschen neigt, erheblich reduzieren. Bei Anordnung aller La
mellen in der Fig. 1 dargestellten Montagerichtung lässt sich der geschil
derte Effekt zwar entsprechend vergrößern, jedoch wird durch die eine
entgegengesetzt angeordnete Lamelle ein optimaler Kompromiss gefun
den, bei dem ein schnelles Einkuppeln bei gleichzeitiger Verminderung
des seitlichen Ausschwenkens der Lamellen gefunden wird.
Erfindungsgemäß sind die Lamellen 14 wie folgt gestaltet:
Zunächst geht die Nabe 141 nicht sprunghaft auf eine konstante Breite des Schwingarmes über, sondern über eine kontinuierliche Verjüngung bis zum Übergang des Schwingarmes 143 in das Fliehgewicht. In dem schraffiert in Fig. 1 dargestellten Bereich 145 verjüngt sich die Breite des Schwingarmes beim Übergang zum radial außen liegenden Teil im We sentlichen quadratisch mit dem Abstand von dem Nabenmittelpunkt. Die Lamelle 14 geht im darauf folgenden Teil 146 in einen Schwingarmteil über, der im Wesentlichen teilringförmig parallel zur Trommelinnenseite liegend verläuft. Am Schwingarmaußenmantel geht der Schwingarm über eine Stufe 147 mit stetigen Übergängen in den Außenmantel des Fliehge wichtes 142 über, wobei dieser Außenmantel 144 einen Radius R besitzt, der gleich groß dem Radius des Trommelinnenmantels ist. Im entkuppel ten Zustand gemäß der Darstellung nach Fig. 1 sind die jeweiligen Mittel punkte M des betreffenden Teilkreisbogens, den die Mäntel 144 bilden, gegenüber der Nabenachse nach innen versetzt, wodurch sich ein Stich maß A (siehe Fig. 3) ergibt, das durch den Abstand der dargestellten Au ßenkanten der Fliehgewichte bestimmt ist und das kleiner ist als der In nendurchmesser 2R des Kupplungsinnenmantels. Hierdurch wird ein un erwünschtes Kontaktieren der Lamellen mit dem Trommelinnenmantel bei Leerlaufdrehzahl sicher vermieden. Der dargestellte Schwingarm 143 bzw. 145, 146 hat etwa die zweifache Länge des Nabendurchmessers und verjüngt sich vom Fuß bis zum Übergang in das Fliehgewicht 142 um ca. 50%. Die Auslegung der im Wesentlichen parabolischen Verjüngung des Schwingarmes beruht auf der Berechnung eines einseitig eingespannten, mit einer Einzelkraft am Ende belasteten Trägers mit definiertem Wider standmoment und entsprechender Durchbiegung. Sowohl der Fuß des Schwingarmes, d. h. die Anbindung des Teils 145 an die Nabe 141 ist ver breitert wie auch der Teil 146 eine im Wesentlichen teilringförmige Ausge staltung erfährt mit der Spannungsspitzen vermieden werden.
Zunächst geht die Nabe 141 nicht sprunghaft auf eine konstante Breite des Schwingarmes über, sondern über eine kontinuierliche Verjüngung bis zum Übergang des Schwingarmes 143 in das Fliehgewicht. In dem schraffiert in Fig. 1 dargestellten Bereich 145 verjüngt sich die Breite des Schwingarmes beim Übergang zum radial außen liegenden Teil im We sentlichen quadratisch mit dem Abstand von dem Nabenmittelpunkt. Die Lamelle 14 geht im darauf folgenden Teil 146 in einen Schwingarmteil über, der im Wesentlichen teilringförmig parallel zur Trommelinnenseite liegend verläuft. Am Schwingarmaußenmantel geht der Schwingarm über eine Stufe 147 mit stetigen Übergängen in den Außenmantel des Fliehge wichtes 142 über, wobei dieser Außenmantel 144 einen Radius R besitzt, der gleich groß dem Radius des Trommelinnenmantels ist. Im entkuppel ten Zustand gemäß der Darstellung nach Fig. 1 sind die jeweiligen Mittel punkte M des betreffenden Teilkreisbogens, den die Mäntel 144 bilden, gegenüber der Nabenachse nach innen versetzt, wodurch sich ein Stich maß A (siehe Fig. 3) ergibt, das durch den Abstand der dargestellten Au ßenkanten der Fliehgewichte bestimmt ist und das kleiner ist als der In nendurchmesser 2R des Kupplungsinnenmantels. Hierdurch wird ein un erwünschtes Kontaktieren der Lamellen mit dem Trommelinnenmantel bei Leerlaufdrehzahl sicher vermieden. Der dargestellte Schwingarm 143 bzw. 145, 146 hat etwa die zweifache Länge des Nabendurchmessers und verjüngt sich vom Fuß bis zum Übergang in das Fliehgewicht 142 um ca. 50%. Die Auslegung der im Wesentlichen parabolischen Verjüngung des Schwingarmes beruht auf der Berechnung eines einseitig eingespannten, mit einer Einzelkraft am Ende belasteten Trägers mit definiertem Wider standmoment und entsprechender Durchbiegung. Sowohl der Fuß des Schwingarmes, d. h. die Anbindung des Teils 145 an die Nabe 141 ist ver breitert wie auch der Teil 146 eine im Wesentlichen teilringförmige Ausge staltung erfährt mit der Spannungsspitzen vermieden werden.
In einem konkretem Ausführungsbeispiel wird für eine möglichst geringe
Drehzahldifferenz zwischen der Mitnahme - und der Rutschpunktdrehzahl
ein sehr zäher Werkstoff mit extrem hoher Zugfestigkeit bei ausreichender
Dehnung ausgewählt, damit eine hohe Festigkeit und Formstabilität bei
gleichzeitig guten Federeigenschaften vorhanden ist. Der ausgewählte
Werkstoff besteht aus einem kaltgewalztem Bandstahl mit 90% kugelig
eingeformten Zementit. Mit diesem Stahl lässt sich ein hoher elastischer
Biegeanteil mit einer dauerhaften Formstabilität und hoher Abriebfestigkeit
erzielen. Der gewalzte Bandstahl besitzt eine Streckgrenze Rp 0,2 von 850
N/mm2, eine Zugfestigkeit Rm von 900 N/mm2 und eine Bruchdehnung A5
von 15%.
Um eine optimale Drehmomentübertragung durch einen verbesserten
Reibschluss der Flächen 144 und dem Trommelinnenmantel zu bewirken,
ist eine hohe Oberflächengüte der Außenkanten der ausgelenkten Lamel
lenteile nötig. Zu diesem Zweck werden die Lamellen 14 durch ein Fein
stanzverfahren hergestellt, womit die Abrissfläche unter 30% der Materi
alstärke gehalten werden konnte. Beim Feinstanzen wird in der Praxis zu
erst wenige zehntel Millimeter vor der eigentlichen Schnittkante gestanzt,
um dann in einem zweiten Schritt die Schnittkante genau nachzustanzen.
Durch diese Maßnahme wird der Anteil der Abrissfläche erheblich mini
miert, wodurch die Kerbwirkung auf ein Minimum verringerbar ist.
Fig. 4 zeigt die Ausrichtung der Stanzrichtung in Bezug auf die Walzrich
tung, die durch Pfeil 18 angedeutet ist. Die Walzrichtung 18 verläuft ge
genüber der dargestellten Symetrielinie 19, die gleichzeitig die Achse ist,
zu der die Lamellenteile spiegelsymetrisch liegen unter einem Winkel von
85 Grad geneigt.
Durch das Walzen in Richtung des Pfeiles 18 ergibt sich im Material eine
Gefügeausrichtung, die parallel zur Walzrichtung verläuft. Werden die La
mellen 14 in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise ausgestanzt, so liegt die
Gefügerichtung etwa parallel zu dem schmalsten Teil 148 des
Schwingarmes. Durch diese Maßnahme wird eine optimale Elastizität des
Schwingarmes im Hinblick auf ein radiales Ausschwenken ebenso ge
währleistet wie eine hohe Lebensdauer. Hierdurch ergibt sich eine Diago
nale 20 der jeweils sich verjüngenden Schwingarmteile, welche zur Achse
19 um einen Winkel Alpha von ca. 20 Grad entgegen der Drehrichtung
verschwenkt ist. Der Schwingarm ist im wesentlichen S-förmig ausgebil
det, wobei die Fliehgewichte 142 großvolumig ausgebildet sind, wobei die
jeweiligen Anlageflächen 140 einen Teilkreisbogen von jeweils 120 Grad
umfassen durch die dargestellte geometrische wie materialspezifische
Auswahl lässt sich die Kupplung erheblich gegenüber nach dem Stand der
Technik bekannten Ausführungsformen optimieren.
10
Kupplungstrommel
10
a Kupplungstrommelinnenseite
11
Abtriebswelle
12
Rotor
13
Antriebswelle
14
Lamellen
15
Ringspalt
16
Drehrichtung
17
Normalkraft
18
Pfeil/Walzrichtung
19
Symetrielinie/Achse
20
Diagonale
140
Anlagefläche
141
Nabe
142
Fliehgewichte
143
Schwingarm
144
Mantel
145
Bereich
146
Teil
147
Stufe
148
Teil
R Radius
A Stichmaß
Alpha Winkel
R Radius
A Stichmaß
Alpha Winkel
Claims (11)
1. Fliehkraftlamellenkupplung (100) mit einer topfartigen Kupp
lungstrommel (10) und einem Rotor (12), der mehrere auf eine An
triebswelle (13) befestigte scheibenförmige Lamellen (14) aufweist,
bei denen jeweils die Nabe (141) und das Fliehgewicht (142) über
einen Schwingarm (143) so verbunden sind, dass beim maßgebli
chen Überschreiten der Leerlaufdrehzahl das Fliehgewicht (141) ra
dial nach außen getrieben wird und sich reibschlüssig an die Kupp
lungstrommel (10) anlegt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lamellenkontur jeder Lamelle (14)von der Nabe (141) aus
gehend in ihrer Breite kontinuierlich bis zum Übergang des
Schwingarms (143) in das Fliehgewicht (142) verjüngt ist.
2. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Breite des Schwingarmes (143) zumindest im Bereich
(145) ihrer radialen Erstreckung im Wesentlichen quadratisch mit
wachsendem Abstand von dem Nabenmittelpunkt verjüngt.
3. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwingarmlänge etwa das zweifache des größten Naben
durchmessers und/oder das Maß der Verjüngung etwa 50% beträgt.
4. Fliehkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fliehgewichtaußenmantel (144) zumindest im Wesentlichen
eine gleiche Krümmung (R) wie die Kupplungstrommelinnenseite
(10a) aufweist und dass im entkuppelten Zustand der durch den
Fliehgewichtaußenmantel (144) bestimmte Kreismittelpunkt (M) ge
genüber dem Nabenmittelpunkt nach innen versetzt ist.
5. Fliehkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Übergangsbereich von dem Schwingarm (143) zu dem
Fliehgewicht (142) im Lamellenaußenmantel eine Stufe (147) mit
stetigen Übergängen ausgebildet ist, so dass im eingekuppelten Zu
stand der Schwingarm (143) von der Kupplungstrommel (10) beab
standet ist.
6. Fliehkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass jede Lamelle (14) zwei Fliehgewichte (142) besitzt und dass die
Übergangsbereiche von der Nabe (141) zum Schwingarm (143) mit
ihrer Diagonalen (20) einen spitzen Winkel mit der Achse (19) bilden,
zu der die Fliehgewichte (142) spiegelsymetrisch angeordnet sind,
wobei die Diagonale (20) im mathematisch dem positiven Drehsinn
(entgegen Uhrzeigerrichtung) geneigt ist.
7. Fliehkraftkupplung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Winkel Alpha ± 10 Grad beträgt.
8. Fliehkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Lamellen (14) mit ihren freien Enden der Fliehgewichte
(142) entgegen der Drehrichtung (16) und eine Lamelle mit ihren
Fliehgewichten (142) in Drehrichtung (16) orientiert ist.
9. Fliehkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lamellen (14) feingeschnittene Stanzteile sind, deren Ab
rissfläche ≦ 30% der Materialstärke beträgt.
10. Fliehkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lamelle (14) aus einem Material, vorzugsweise einem Stahl
mit einer Streckgrenze Rp ≧ 750 N/mm2, vorzugsweise ≧ 850 N/mm2,
und/oder eine Zugfestigkeit Rm ≧ 850 N/mm2 vorzugsweise ≧ 900
N/mm2 und/oder einer Bruchdehnung A5 ≧ 10%, vorzugsweise ≧
15%.
11. Fliehkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lamellen (14) aus einem gewalztem Stahl bestehen, wobei
die durch Walzen eingestellte Gefügeausrichtung (18) im Bezug auf
die Achse (19) zu der die Lamellenhälften spiegelsymetrisch liegen,
um einen Winkel von etwa 75 Grad geneigt ist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19846561A DE19846561A1 (de) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | Fliehkraftlamellenkupplung |
SE9903590A SE521435C2 (sv) | 1998-10-09 | 1999-10-06 | Centrifugallamellkoppling |
IT1999TO000868A IT1309089B1 (it) | 1998-10-09 | 1999-10-08 | Frizione centrifuga a dischi. |
US09/414,792 US6250449B1 (en) | 1998-10-09 | 1999-10-08 | Centrifugal multiplate clutch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19846561A DE19846561A1 (de) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | Fliehkraftlamellenkupplung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19846561A1 true DE19846561A1 (de) | 2000-04-13 |
Family
ID=7883938
Family Applications (1)
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