DE2919644C2 - Fliehkraft-Schaltkupplung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Fliehkraft-Schaltkupplung mii radial bewegbar an einer treibenden Welle geführten Reibkörpern, die unter Fliehkraftwirkung an einen zylindrischen Teil einer getriebenen Kupplungsflocke, die auf einer mit der treibenden Welle fest verbundenen Nabe drehbar angeordnet ist, andrückbar sind und bei der axial auf die Reibkörper zu bewegbare Schaltorgane zum Arretieren der Reibkörper in der inneren Stellung vorgesehen sind.

Es sind Fliehkraft-Schaltkupplungen dieser Art t>'> bekannt (DE-PS 47 052), bei denen die Fliehgewichte durch drehbar gelagerte Hebel aus ihrer Eingriffsstellung mit der Kupplungsglocke gebracht werden können, wenn ein konusförmiger Schaltkörper die Enden von ebenfalls unter der Fliehkraft nach außen gedrückten Hebeln im entgegengesetzten Sinn dreht. Solche Fliehkraft-Schaltkupplungen lassen ein Entkuppeln auch während des Betriebes zu. Sie weisen aber den Nachteil auf, daß sie verhältnismäßig viele Bauteile aufweisen, welche bei der Hersteilung die Einhaltung von Toleranzen voraussetzen. Das gilt auch für andere Bauarten von Fliehkraft-SchaltkuppluBgen (DE-PS 21 05 332), bei denen für den während des Betriebes durchführbaren Entkupplungsvorgang Winkelhebel vorgesehen sind, die einerseits ständig im Eingriff mit den Reibkörpern stehen und zum anderen mit schräg nach außen weisenden Hebelarmen versehen sind, unter die ebenfalls ein konischer Kupplungskörper greift der axial verschiebbar ist Es sind auch andere Bauarten von Riehkraft-Schahkupplungen bekannt (DE-PS 12 31 070 oder US-PS 25 52 747), bei denen die Riehkraft-Körper und damit die Reibkörper durch Federkraft nach innen gezogen werden, wenn die Drehzahlen ein bestimmtes Maß unterschreiten und somit die Kraft der Rückzugsfedem größer als die Riehkraft ist Diese Schahkupplungen lassen somit zwar das selbsttätige Einschalten der Kupplung bei gewissen Drehzahlgrenzen zu, ermöglichen aber auch keine willkürliche Abkupplung, durch die das Angreifen der Reibbeläge auch bei Drehzahlen verhindert wird, die größer als die vorbestimmten Schaltdrehzahlen s^nd.

Es hat sich gezeigt, daß es eine ganze Reihe von Schaltvorgängen für Kupplungen gibt, bei denen ein Entkuppeln während des Betriebes nicht unbedingt erforderlich ist, ein Einschalten aber trotzdem verhindert werden soll. So werden Fliehkrafi-Schaltkupplungen beispielsweise für den Antrieb von Unwuchterregern bei Straßenwalzen vorgesehen, die zum Verdichten des Untergrundes dienen. Dieses exzentrisch umlaufenden Unwuchtkörper müssen abgekuppelt werden, wenn die Straßenwalzen lediglich im Fahrbetrieb eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fliehkraft-Schaltkupplung so auszubilden, daß unter Einsatz möglichst einfach aufgebauter Bauteile ein Arretieren der Kupplungskörper möglich ist

Die Erfindung besteht bei einer Fliehkraft-Schaltkupplung der eingangs genannten Art darin, daß die durch Federkraft radial nach innen zurückziehbaren Reibkörper mit mindestens einer axial verlaufenden Anlagefläche versehen sind und daß als Schaltorgan ein Ring vorgesehen ist, der auf der die Reibkörper führenden Nabe axial verschiebbar angeordnet und mit einem axial vorstehenden Abschnitt zum Übergreifen der Anlagefläche ausgerüstet ist. Diese Ausgestaltung erlaubt den Einsatz bisher bekannter Fliehkraft-Kupplungen, die lediglich in einfacher Weise umgearbeitet werden müssen. Der Ring kann daher mit einem axial abstehenden Kragen oder mit axial abstehenden Stiften versehen werden, die in entsprechende Bohrungen einschiebbar sind. Der mit einem Kragen versehene Ring kann als einfaches Spritzteil ausgebildet werden, weil keine besonderen Toleranzen einzuhalten sind. Das gilt selbstverständlich auch für die Fliehkörper, wenn diese von vorneherein entsprechend angefertigt werden.

Vorteilhaft ist, wenn die Anlagefläche eine an die Reibkörper angearbeitete Umfangsfläche ist, deren Radius bei entkuppelten Reibkörpern in etwa dem des Innendurchmessers des Abschnittes entspricht, so daß der Kragen sich ohne weiteres axial aufschieben läßt

und dann ein Wiedereinschalten der Kupplung bei Rotation verhindert Der Abschnitt kann Teil einer Arretierglocke sein. Dieser Arretierglocke kann mindestens ein Handhebel zugeordnet sein, wobei die Ausgestaltung so getroffen werden kann, daß die Arretierglocke drehfest mit der Nabe verbunden ist und der Handhebel drehbar an der Arretierglocke gelagert ist Dadurch kann eine sehr gute Axialführung der Arretierglocke gegenüber der Nabe und den Fliehgewichten erreicht werden.

Vorteilhaft ist insbesondere auch, wenn auf der Nabe auch die lCupptungsglocke drehbar angeordnet ist, so daß sich eine Baueinheit ergibt, der auch noch eine stirnseitig an einen Wellenzapfen ansetzbare Befestigungsschraube zugeordnet werden kann, so daß die gesamte Kupplungseinheit an vorhandene Wellenzapfen ansetzbar ist.

Zweckmäßig äst es auch, wenn die Nabe mit Rastausnehmungen für die Arretierglocke zugeordnete federnde Rastnocken versehen sind, weil dann die beiden Schaltstellungen leicht und sicher angefahren und festgehalten werden können. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unterans^Tüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung.

In der Zeichnur.3 ist ein Längsschnitt durch eine neue Fliehkraft-Schaltkupplung gezeigt, die als eine Baueinheit aufgebaut ist und stirnseitig auf das Ende eines mit einem nicht gezeigten Antrieb verbundenen Wellenzapfen 1 aufgeschoben ist. Die Kupplungsbaueinheit besteht dabei aus einer Nabe 2, die in bekannter Weise über eine Paßfeder 3. die in einen Schlitz des Wellenzapfens 1 und in eine Nut 4 der Nabe 2 eingreift, drehfest mit dem Wellenzapfen 1 verbunden ist Der Wellenzapfen 1 ist zu diesem Zweck stirnseitig bis an einen Sicherungsring 5 geschoben, der fest in der Nabe 1 angeordnet ist Der Wellenzapfen 1 wird in dieser Lage durch eine der Nabe 2 zugeordnete Befestigungsschraube 6 gehalten, die stirnseitig in den Befestigungszapfen 1 eingeschraubt ist und sich über eine Stützscheibe 7 an der Nabe 2 abs jtzt Auf der Nabe 2 ist einmal in an sich bekannter Weise eine Kupplungsglocke 8 drehbar gelagert, die über Kugellagern 9 an der Nabe 2 angeordnet ist, die mit einer umlaufenden Nut 10 für einen Keilriemen ausgerüstet ist und an ihrem glockenförmigen Teil eine umlaufende zylindrische Fläche 11 aufweist, gegen die Reibbelag? 12 von radial nach außen bewegbaren Reibkörpern 13 anlegbar sind, die in bekannter Weise axial zwischen zwei Scheiben 14 und radial sowie in Umfangsrichtung durch fest mit der Nabe 2 verbundene Sttge 15 geführt sind. Die Reibkörper 13 und ihre im Ausführungsbeipiel außen über getrenn.e Halterungen 16 aufgesetzte Reibbeläge 12 werden durch zwischen den Halterungen 16 in bekannter Weise vorgesehenen Rückzugsfedern 17 radial nach innen gedrückt und an der Nabe 2 gehalten, wenn der Wellenzapfen 1 entweder stillsteht oder eine bestimmte Drehzahl nicht überschritten hat. Überschreitet der Wellenzapfen 1 jedoch diese Drehzahl, dann werden die Reibkörper 13 aufgrund der auf sie wirkenden Fliehkraft nach außen gedruckt, nehmen dabei die an ihnen anliegenden Reibbeläge 12 mit und drücken sie zur Kupplung gegen die Fläche 11 der Kupplungsglocke 8. Die Kupplung befindet sich dann im gekuppelten Zustand, indem die Kupplungsglocke 8 mit dem Wellenzapfen i umläuft.

Auf der Nabe 2 ist, ebenfalls über eine Paßfeder 18, drehfest, aber axial ve.r-;hiebbar. auch noch eine Arretierglocke 19 angeordnet, die in der ausgezogenen Stellung an einem auf die Nabe 2 aufgesetzten Anschlagring 20 anliegt, durch Betätigung eines oder beider Handhebel 21 jedoch axial auf die Kupplungsglocke 8 und auf die Reibkörper 13 zubewegt werden kann. Die Handhebel 21 sind über Kugellager 22 drehbar an der Arretierglocke 19 gelagert, die mit einem nach außen abstehenden Abschnitt 23 versehen ist

in Jeder Reibkörper 13 ist mit einer radial verlaufenden und nach außen weisenden Umfangsfläche 24 versehen, die im entkuppelten Zustand, d. h. also dann, wenn die Reibkörper 13 durch die Federn 17 an der Nabe 2 gehalten sind, einen Abstand von der Achse 25 des

i> Wellenzapfens 1 aufweist, der dem Radius des Innendurchmessers 26 des Kragens in etwa entspricht und in der Praxis etwas kleiner gehalten ist

Beim Stillstand des Wellenzapfens 1 oder auch dann, wenn dessen Drehzahl klein genug ist, um die Reibkörper 13 nicht unter Fliehkraftwirkung nach außen zu drücken, läßt sich daher die A Tetierglocke 19 beim Ausführungsbeispiel nach links v« schieben, so daß der Abschnitt 23 über die Umfangsfläche 24 greift und damit die Reibkörper 13 in der dargestellten Lage sichert, in welcher die Kupplungsglocke 8 nich; in Antriebsverbindung mit dem Wellenzapfen 1 steht
' Um einer Bedienungsperson das Ein- und Ausschalten der Kupplung zu erleichtern und um darüber hinaus die jeweils eingestellte Schaltlage zu sichern, ist die Arretierglocke 19 beim Ausführungsbeispiel mit einer Kugel 27 versehen, die in einer entsprechenden Bohrung geführt und durch eine Feder 28, die über eine Stellschraube 29 einstellbar ist, fest in die in der Nabe 2 vorgesehene Vertiefung 30 eindrückbar ist, welche die

ι=, Lage der Arretierglocke 19 sichert die den bei einer gewissen Drehzahl eintretenden Kupplungsvorgang erlaubt. Die Nabe 2 ist darüber hinaus aber noch mit einer weiteren Ausnehmung 31 in Form einer kegelförmigen Vertiefung versehen, weiche der Lage der Arretierglocke 19 entspricht, in der der Abschnitt 23 die Umfangsfläche 24 übergreift und so einen Kupp'ungsvorgang verhindert, auch wenn die Drehzahl des Wellenzapfens 1 einen bestimmten Wert überschreitet, bei dem sonst die Kupplung eingetreten wäre.

r, Der axiale Abstand a der beiden Vertiefungen 3Ound 31 entspricht dabei dem Schaltweg.

Wird über den in die Nut 10 einlegbaren Keilriemen beispielsweise der Exzenter für die Unwuchterzeugung einer Straßenwalze angetrieben, so läßt sich lediglich

>" durch eins gewisse Absenkung der Drehzahl des Wellenzapfens 1 beispielsweise durch Zurücknehmen der Kraftstoffzufuhr oder im Leerlauf der gewünschte Schaltvorgang durchführen, der den Unwuchtantrieb abkuppelt. Das Einrücken der Kupplung bzw. Ausrük-

v< ken des Abschnittes 23 aus dem Bereich der Reibkörper 13 kann auch noch erfolgen, wenn die Drehzahl bereits höher ist. da die Reibungskräfte je nach Auslegung ein axiales Verschieben der Arretierglocke 19 um den Schaltweg a in die in der Zeichnung dargestellte Stellung auch währeH des Betriebes erlauben.

Die neue Ausgestaltung weist den Vorteil auf. daß eine komplette Baueinheit einer Kupplung geschaffen ist, die als Ganzes auf den Wellenzapfen 1 anfsetzbar ist. Die ganze Baueinheit läßt sich somit werksseitig justieren und einstellen und kann dann als Ganzes montiert werden. Die verwendeten Teile sind einfach und bedürfen nicht der Einhaltung geringer Toleranzen. Die neue Kupplung läßt sich daher auch billig herstellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Fliehkraft-Schaltkupplung mit radial bewegbar an einer treibenden Welle geführten Reibkörpern, die unter Riehkraftwirkung an einen zylindrischen Teil einer getriebenen Kupplungsglocke, die auf einer mit der treibenden Welle fest verbundenen Nabe drehbar angeordnet ist, andrückbar sind und bei der axial auf die Reibkörper zu bewegbare Schaltorgane zum Arretieren der Reibkörper in der inneren Stellung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Federkraft radial nach innen zurückziehbaren Reibkörper (13) mit mindestens einer axial verlaufenden Anlagefläche (24) versehen sind, und daß als Schaltorgan ein ,s. Ring (19) vorgesehen ist, der auf der die Reibkörper (13) führenden Nabe (2) axial verschiebbar angeordnet und mit einem axial vorstehenden Abschnitt (23) zum Obergreifen der Anlagefläche (24) ausgerüstet ist

Z Flien'iraft-Schaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Anlagefläche eine an die Reibkörper (13) angearbeitete Umfangsfläche (24) ist deren Radius bei entkuppelten Reibkörpern in etwa dem des Innendurchmessers des Abschnittes (23) entspricht

3. Fliehkraft-Schaltkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß der Abschnitt (23) Teil einer Arretierglocke (19) ist

4. Fliehkraft-Schaltkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Arretierglocke (19) mindestens ein Handhebel (21) zugeordnet ist

5. Fliehkraft-Schaltkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dab die Arretierglocke (19) drehfest mit der Nabe \2) verbunden ist und daß der Handhebel (21) drehbar an de. Arretierglocke (19) gelagert ist.

6. Fliehkraft-Schaltkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Nabe (2) mit Rastausnehmungen (30, 31) für der Arretierglocke (19) zugeordnete federnde Rasten (27) versehen ist

7. Fliehkraft-Schaltkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Rasten eine von einer Feder (28) gegen die Nabe (2) gedruckte Kugel (27) vorgesehen ist.

8. Fliehkraft-Schaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die aus Nabe (2), Kupplungsglocke (8), Fliehkörpern (13) und Arretierglocke (19) bestehende Baueinheit mit einer Schraube (25) stirnseitig an der treibenden Welle (1) befestigt ist