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Auf Fliehkraft beruhende Energiespeicherkupplung. Im Hauptpatent ist
eine Energiespeicherkupplung beschrieben worden, die zwischen zwei Wellen geschaltet
wird, und die darauf beruht, daß sich bei Gangunterschied der Wellen der Rotationsradius
von mitrotierenden Schwunggewichten ändert. In dieser Erfindung soll die Beschreibung
der Kupplung durch neue Ausführungsformen und Anwendungsweisen ergänzt «-erden.
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Diese Art Kupplung übt natürlich ihre volle Wirkung nur aus, wenn
die Umdrehungszahl und damit die Zentrifugalkraft groß genug
ist,
um das Drehmoment zu übertragen. Bei zu niedrigen Tourenzahlen ist das nun nicht
der Fall, und beim Anlauf ist die Zentrifugalkraft null, so daß sogar das Eigengewicht
der Schwungmassen eine störende Rolle spielt, abgesehen davon, daß die gesamte Kupplung
nicht mehr ausreichend unter Spannung ist und zu Stößen und Rucken Veranlassung
gibt.
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Zur Aufnahme des Eigengewichtes der Schwunggewichte sollen Tragvorrichtungen
vorgesehen werden. Hierfür geben Abb. 1 und 2 ein Beispiel. Diese stimmen im wesentlichen
mit der Abb. 4 des Patents 412o83 überein, außerdem befindet sich um die Achse S1
frei drehbar ein Dreifachhebel X (entsprechend den hier vorgesehenen drei Schwunggewichten)
mit Langschlitzen Y, in denen in radialer Richtung die Schwunggewichte oder die
mit ihnen verbundenen Zapfen oder Gleitstücke sich frei bewegen können. Dadurch
wird das Eigengewicht der Schwungmassen auf die Achse übertragen. An Stelle des
Gleitschlitzes können natürlich auch Lenker und ähnliche Anordnungen verwendet werden,
die den Gewichten O freie Beweglichkeit unter dem Einfluß ihrer Zentrifugalkraft
gestatten, dagegen dein Einfluß der Schwerkraft entgegenwirken und das Gewicht der
Schwungmassen gegen die Drehachse abstützen. Ist der Gangunterschied zwischen den
beiden Wellen-sehr groß oder die Nachgiebigkeit der Kupplung eine erhebliche, was
vor allem bei Anlauf und im Betriebe mit niedriger Umdrehungszahl eintritt, so können
die Stöße so beträchtlich werden, daß eine Zerstörung des Mechanismus erfolgt. Zu
diesem Zwecke sollen Einrichtungen vorgesehen werden, die die lose Kupplung bei
Anlauf und niedriger Tourenzahl zu einer festen machen. Hierfür zeigt Abb. 3 ein
Beispiel. S1 und S, sind die beiden Wellen, R die Zapfen, an denen die Schwunggewichte
n angelenkt sind. Die Zentrifugalkraft der Schwunggewichte wird auf die Zapfen L'
der anderen Welle mit Hilfe der Stangen T übertragen. Außerdem sind nun Anschlagstücke
l' vorgesehen, wodurch die Bewegung der Schwunggewichte begrenzt ist, so claß, wenn
die Zentrifugalkraft zu. gering wird, sich die Schwunggewichte O gegen die Begrenzer
l' legen und Zoobei die Kupplung der beiden Wellen, wenigstens für eine Drehrichtung,
eine feste wird.
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Auch hier hat man mit erheblichen Stößen, insbesondere während des
Anfahrens, zu rechnen, so daß unter Umständen die Begrenzer L' mit Polstern oder
Puffern P versehen werden müssen. Bei den anderen der zahlreichen Ausführungsformen
gestaltet sich die Form und Stellung der Puffer entsprechend, jedoch immer so, daß
bei ausreichender Umdrehungszahl die Schwunggewichte sich von diesen Puffern selbsttätig
abheben.
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Um die direkten Stöße überhaupt von dem Zentrifugalmechanismus fernzuhalten,
wird die Konstruktion so umgeändert, daß diese Puffer nicht die Bewegung dieses
Mechanismus unmittelbar begrenzen, sondern daß die Kupplungsflansche selbst mit
Puffern versehen werden (Abb. 5 und 6). Abb. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform,
wie sie bei mechanischen Hämmern benutzt wird, bei denen es sich darum handelt,
Stöße und große Energieschwankungen in der Belastung durch die Energiespeicherkupplung
aufzunehmen und gleichzurichten. S1 ist die hohle Welle eines Motors, in der sich
die Welle S.:, die zum Schlagwerk führt, achsial hin und her verschieben kann. 0
sind die Schwunggewichte. Der Flansch D ist mit der Welle S1 verbunden, während
der Flansch E mit inneren Vorsprüngen versehen ist, die in Längsnuten der Welle
S, gleiten können. An D sitzen die Haken F, die über einen an E befindlichen Bund
G hinübergreifen und jede Längsbewegung von E relativ zu D verhindern, den beiden
Flanschen aber genügend Regulierfähigkeit in tangentialer Richtung lassen. Die Begrenzung
erfolgt dadurch, daß der mit E verbundene Bund G nicht kreisförmig ausgeführt ist,
sondern Vorsprünge L hat, die bei Anlauf und bei Überlastung gegen die Haken F anschlagen.
Die Teile dieser Einrichtung werden lediglich durch die Welle SZ zusammengehalten,
nach deren Herausziehen die Scheibe E quer zur Scheibe D so verschiebbar ist, daß
der Kuppelteil G seitlich aus den Haken F herauszuschieben ist.
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Eine Konstruktion, die die Stöße überhaupt vermeidet, zeigen Abb.
9 und 1o. Es handelt sich hier um eine Verbindung der auf Schleuderwirkung beruhenden
Energiespeicherkupplung mit einer gewöhnlichen Stiftkupplung. Die Stifte A können
in achsialer Richtung durch die Flansche D und- E hindurchgeschoben werden, und
zwar, wie in der Abbildung gezeigt, mit Hilfe einer auf der Welle S, achsial verschiebbaren
Muffe C. Bei Anlauf wird die feste Kupplung hergestellt, und erst bei Erreichung
der vollen Tourenzahl werden die beiden Flansche zur freien Bewegung gegeneinander
freigegeben. Die hier gezeigte Stiftkupplung ist das einfachste Beispiel für die
Verbindung einer nachgiebigen Kupplung mit der festen. Statt der Stiftkupplung können
natürlich beliebige andere einrückbar e Kupplungen, wie Reibungskupplung, Klauenkupplung
u. dgl. m., Verwendung finden.
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Statt nun die ausrückbare feste Kupplung von Hand zu betätigen, kann
diese auch selbsttätig gemacht-werden, indem bei Überschreiten
einer
bestimmten Umdrehungszahl durch Zentrifugalkraft die Kupplung ausgerückt wird. Abb.
i i zeigt hierfür eine einfache Ausführungsform. Die Blattfedern F besorgen durch
ihre Pressung eine Verbindung der beiden Kupplungshälften durch Reibung. An F ist
ein Schwunggewicht H angebracht, das bei der gewünschten Umdrehungszahl die Kraft
der Federn aufhebt und die beiden Kupplungshälften und damit die nachgiebige Energiespeicherkupplung
freigibt.
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Eine besondere Abart stellt Abb. 12 dar. Diese Art der festen Kupplungen
beruht darauf, daß bei Überschreiten eines gewissen Gangunterschiedes zwischen den
Wellen, wie er von selbst eintritt, wenn die Umdrehungszahl sich vermindert, also
die Zentrifugalkraft nicht mehr genügend Widerstand leistet, ein Sperrstift G in
einen Schlitz I_, sei es der Schwunggewichte, sei es des Kupplungsflansches auf
der zweiten Welle, eingreift und die beiden Kupplungshälften fest miteinander verbindet.
Damit nicht eine dauernde Reibung durch den Sperrstift G verursacht wird, kann dieser,
wie in der Konstruktion in Abb. 12 gezeigt, durch Zentrifugalkraft bei Überschreiten
einer gewissen Umdrehungszahl abgehoben werden.
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Es zeigt sich nun, daß es für die Stabilität der auf "Zentrifugalkraft
beruhenden Kupplungen gut ist, wenn die Bewegung der Schwunggewichte leicht gedämpft
wird. Dies wird, wie in Abb. 13 gezeigt, beispielsweise dadurch erreicht, daß man
eine Feder X an einer der Kupplungshälften befestigt und diese auf der zweiten Kupplungshälfte
oder den Schwunggewichten schleifen läßt. Es ird damit ein geringer Prozentsatz
der Energie mit Hilfe dieser Schleiffeder durch Reibung übertragen. -Natürlich sind
damit auch Verluste verbunden, aber der erforderliche Prozentsatz ist außerordentlich
gering und kommt in vielen Fällen praktisch gar nicht in Betracht.