DE428666C

DE428666C - Kupplung

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Publication number: DE428666C
Application number: DEM88603D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-02-28
Filing date: 1925-02-28
Publication date: 1926-05-08

Description

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Februar 1925 ab. Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsvorrichtung, die es gestattet, während die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle nach und nach wächst, bei der angetriebenen Welle andere Erscheinungen hervorzurufen, und zwar in der Richtung, daß im Anfang die Drehgeschwindigkeit ruckartig unterbrochen wird, die Winkelgeschwindigkeit also in gewissen Augenblicken geringer ist als diejenige der Antriebswelle, während sie zu anderen Augenblicken größer als diese ist. Diese Geschwindigkeitswechsel können periodisch auftreten. In dem Maße, wie die Geschwindigkeit der Antriebswelle sich erhöht, vermindert sich das Ausmaß derruckartigen Unterbrechungen, so daß schließlich die Geschwindigkeit der angetriebenen Welle derjenigen der antreibenden gleich ist. Eine weitere Erscheinung tritt noch insofern auf, als zwischen den beiden Wellen nach und nach entsprechend der Geschwindigkeitszunahme eine Winkelverschiebung eintritt. Wie hieraus ersichtlich, eignet sich eine derartige Einrichtung besonders vorteilhaft für den Antrieb von Magnetapparaten. Der Erfindungsgedanke umfallt aber noch eine große Menge anderer Möglichkeiten, um ihn für die verschiedensten Fälle zu realisieren.
Im wesentlichen besteht die Erfindung darin, daß zwischen die beiden Wellen ein Glied geschaltet wird, das periodisch in Tätigkeit. tritt, um eine Relativbewegung zwischen beiden Wellen hervorzurufen.
Die Wirkungsweise dieses Zwischengliedes kann durch die Geschwindigkeit gesteuert werden, beispielsweise unter Nutzbarmachung der Zentrifugalkraft, dergestalt etwa,- daß das Zwischenglied außer Wirkung tritt bei Erreichung einer gewissen Geschwindigkeit. Die Wirkung des Zwischengliedes kann auch durch die Geschwindigkeit in der Weise gesteuert werden, daß während der Perioden, während welcher das Zwischenglied nicht in Tätigkeit tritt, die gegenseitige Winkelstellung der beiden Wellen von ihrer Drehgeschwindigkeit abhängt.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Ehe auf die nähere Beschreibung dieser eingegangen wird, muß darauf hingewiesen werden, daß der Erfindungsgedanke sich auch in Ausführungsformen realisieren läßt, die den dargestellten in keiner Weise gleichen.
So ist es möglich, daß das zwischen den beiden Wellen angeordnete Glied beispielsweise aus zwei teleskoprohrartig ineinanderpassenden Tei= len bestehen kann, die periodisch auseinandergezogen und wieder zusammengeschoben werden.
Dieses Auseinanderziehen kann durch beliebige Einrichtungen, beispielsweise durch einen Federmechanismus erfolgen, der nach Art eines Uhrwerkes gesteuert wird oder durch eine Anordnung, die auf den äußeren Druck, die Temperatur, den Feuchtigkeitsgrad reagiert oder aber auch auf elektrischem oder magnetischem Wege bzw. mit Hilfe anderer physikalischer Mittel, die geeignet sind, die Dimensionen oder die Stellung eines Gliedes zu beeinflussen.
Beispielsweise kann der Erfindungsgedanke in der Weise realisiert werden, daß zwischen zwei zu kuppelnde Wellen, die horizontal gelagert sind, ein Keil von verhältnismäßig großem Gewicht geschaltet wird. Sobald sich dieser über den Wellen befindet, nähert er sich deren Achse unter der Wirkung der Schwerkraft und ruft eine Relativbewegung beider Wellen gegeneinander hervor. Die entgegengesetzte Erscheinung tritt ein, sobald der Keil unter den Wellen sich befindet, die letzteren also wieder in ihre Anfangsstellung zurückgebracht werden.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen besteht das Zwischenglied aus einem schwingbaren System, das einerseits durch einen feststehenden Zapfen außerhalb der Kupplung beeinflußt wird, andererseits durch die Zentrifugalkraft.
Abb. i zeigt eine perspektivische Ansicht der Kupplung, während Abb. a bis 6 verschiedene Stellungen der einzelnen Glieder zueinander veranschaulichen. Abb. 7 zeigt die Stellung bei großer Geschwindigkeit und Abb. 8 eine andere Ausführungsform.
Die Welle i besitzt an ihrem Ende eine Scheibe z, an welcher drehbar um die Achse 3 ein Hebel q. angebracht ist.
Dieser Hebel sichert die Kupplung zwischen der treibenden Welle i und der angetriebenen Welle fl.
Zu diesem Zwecke besitzt der Hebel, der sich frei um die Achse 3 drehen kann, an der einen Seite eine konkave Fläche 6, die einen Teil des Umfanges der Welle 5 umfaßt und einen zahnartigen Ansatz 7, der in eine entsprechende Ausnehmung 8 in der Welle 5 eingreift.
Die in den Abb. i bis 7 dargestellte Anordnung gestattet beispielsweise einen Magnetapparat anzutreiben, der bei jeder Umdrehung nur einen Funken erzeugt, da nur ein einziger fester Anschlag 9 vorgesehen ist, gegen den bei jeder Umdrehung der nach außen gerichtete Ansatz io des Hebels q. stößt.
Betrachtet man Abb. z, so erkennt man, daß normalerweise die Kraftübertragung zwischen beiden. Wellen i und 5 durch die Fläche 6 und den Zahn 7 bewirkt wird, ohne eine Winkelverschiebung beider Wellen gegeneinander.
Sobald aber der äußere Ansatz io gegen den Anschlag 9 (s. Abb. 3 und q.) trifft, muß der Hebel q. eine Schwingbewegung um den Drehzapfen 3 ausführen, damit er an dem Hindernis vorbeikommt. Die Folge davon ist, daß die Welle 5 des Magnetapparates um einen gewissen Winkel gegenüber der Welle i verschoben wird, mit anderen Worten, die Welle 5 erhält eine plötzliche Beschleunigung.
Die Stellung des Anschlages 9 ist hierbei so gewählt, daß die Beschleunigung statthat im Augenblick, wo ein Funke überspringen soll, und es ist ohne weiteres klar, daß dieser in der richtigen Weise entstehen wird, auch wenn die Drehbewegung der Antriebswelle i eine verhältnismäßig langsame ist.
Sobald der Hebel q. an dem Anschlag 9 vorbei ist, tritt eine Verzögerung in der Drehbewegung der Welle 5 ein, bis die konkave Fläche 6 wiederum mit der Welle 5 in Berührung -gelangt ist (s. Abb. 5 und 6). Dieses Einnehmen der Ursprungsstellung wird schnell vor sich gehen, vorausgesetzt, daß die von der Welle i übertragene Kraft diese Drehung unmittelbar hervorrufen wird.
Unter Berücksichtigung der Trägheit der Welle 5, die eine Weiterdrehung dieser hervorruft, ist es klar, daß diese Welle keinen motorischen Antrieb erhält, bis der Hebel q. in seine Normalstellung zurückgetreten ist. Dieses Zurückschwingen erfolgt durch eine Drehung des Hebels q. um den Ansatz 7 unter der Wirkung einer Beschleunigung, die ihm durch die Achse 3 erteilt wird. Hieraus folgt, daß die Trägheit der Welle 5 selbsttätig kompensiert wird, durch diejenige, die ihr von der Antriebswelle i durch den Hebel q., dessen Wirkung sich entsprechend seiner Winkelstellung gegenüber der Achse 3 ändert, übertragen wird.
Im gleichen Maße wie die Geschwindigkeit der Welle i wächst, ändert sich der Antrieb des Magnetapparates in dem Sinne, daß die Funkenbildung etwas voreilt. Ein elastisches Hilfsglied, beispielsweise eine Blattfeder (nicht dargestellt), die sich seitlich und im gewünschten Augenblick gegen das bewegliche Mitnehmerorgan q. stützt, kann dieses Glied zurückhalten mit einer Kraft, die wächst mit dem Ausschlag desselben, hervorgerufen- durch die Zentrifugalkraft.' Sobald de; Magnetapparat mehrere Funken bei einer Umdrehung erzeugen soll, so genügt es, daß ebensoviel feste Anschläge 9 angeordnet werden. Mit steigender Drehzahl der Antriebswelle i wird die Vorrichtung zur Beschleunigung überflüssig, und es ist daher notwendig, die Wirkung des festen Anschlages zu beseitigen.
Dies geschieht selbsttätig dadurch, daß auf dem Hebel q. eine Massenanhäufung bei ii vorgesehen ist, die unter der Wirkung der Zentrifugalkraft sich von der Achse 5 entfernt und eine Drehbewegung des Hebels q. um seine Achse 3 hervorruft.
Hierdurch wird der Ansatz io gesenkt, so daß er frei unter dem Anschlag 9 hindurchgeht. Gleichzeitig erfolgt durch die Verschwenkung des Hebels q. eine Winkelverschiebung beider Wellen gegeneinander, so daß die Funkenbildung um diesen Winkel voreilt.
Dieses Verschwenken ist eine Funktion der Geschwindigkeit, mit anderen Worten, eine Funktion der Zentrifugalkraft, die auf die :Masse ii wirkt. Es erfolgt also die Voreilstellung selbsttätig als Funktion der Geschwindigkeit des Motors.
Selbstverständlich dürfen der Ansatz io und die Massenanhäufung ii sich nicht in der gleichen Ebene befinden, damit die letztere nicht auch gegen den Anschlag 9 stößt.
Um zu vermeiden, daß der Hebel .1 zu weit ausschlägt, ist ein Anschlagstift 12 an der Scheibe 2 angeordnet.
Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 8 ist an der Antriebswelle i ein Arm 2o angeordnet, an welchen ein Hebel 13 angelenkt ist. Dieser steht bei 14 gelenkig mit einer Schubstange 15 in Verbindung, die ihrerseits an der angetriebenen Welle 5 angreift.
Bei jeder Umdrehung stößt das aus den Teilen 13, 15 bestehende System in der Nähe des Gelenkpunktes 14 gegen einen festen Anschlag c). Um nun an dem Anschlag q vorbeizukommen, ist es notwendig, daß die beiden Teile 13, 15 auseinandergehen wie die Schenkel einer Schere, wodurch, wie ohne weiteres klar, eine Winkelverschiebung beider Wellen i und 5 gegeneinander hervorgerufen wird.
Auf dem Hebel 13 sitzt ein verstellbares Gewicht 21, das unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft nach Maßgabe der Geschwindigkeitszunahme die permanente Winkelvoreilung zwischen beiden Wellen bestimmt, ebenso wie die Verminderung des Ausschlages der durch die angetriebene Welle 5 erhaltenen Anstöße.
Es ist selbstverständlich, daß der in der Zeichnung als Zapfen dargestellte Anschlag 9 als ein Körper von geeigneter Profilierung ausgebildet ist. In gleicher Weise kann dieser Anschlag auch nach allen Richtungen einstellbar sein, ja er kann sich sogar ständig, sei es im gleichen, sei es im entgegengesetzten Sinne bewegen, um auf diese Weise die der angetriebenen Welle erteilten Beschleunigungen zu regeln.

Claims

PATFNT-ANsPRÜcFIr: i. Kupplung zwischen zwei Wellen zwecks Übertragung wechselnder Geschwindigkeiten, bei welcher zwischen beide Wellen ein Mitnehmerorgan geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmerorgan periodisch in Tätigkeit tritt und hierbei eine Relativdrehbewegung zwischen beiden Wellen hervorruft.
2. Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das- Mitnehmerorgan unter dem Einfluß der Drehgeschwindigkeit der Wellen steht, dergestalt, daß es bei Erreichung einer bestimmten Geschwindigkeit aufhört im Sinne einer Relativbewegung zwischen beiden Wellen zu wirken.
3. Kupplung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheit der angetriebenen Masse durch diejenige der Masse des Kupplungsorganes oder einer Hilfsmasse bei verschiedenen Geschwindigkeiten kompensiert wird, und zwar durch Veränderung des Hebelarmes des betreffenden Verbindungsorganes, wobei die Kompensation eine solche sein kann, daß die Trägheitswirkungen einander gleich und entgegengesetzt gerichtet bleiben oder sich entsprechend einer gewünschten Wirkung ändern, um auf die eine oder andere in Bewegung befindliche Masse ein Hilfsorgan wirken zu lassen, dessen Wirkungsweise in gegebenen Grenzen und mit einer bestimmten Intensität sich ändert. q..
Kupplung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmerorgan derart durch die Drehgeschwindigkeit der Wellen kontrolliert wird, daß während der Perioden, während welcher es nicht in Tätigkeit tritt, die Winkelstellung beider `Fellen zueinander von der Drehgeschwindigkeit abhängig ist.
5. Kupplung nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen beide Wellen geschaltete Mitnehmerorgan mit einem oder mehreren drehbar mit der einen oder anderen Welle verbundenen Hebeln ausgerüstet und mit Anschlägen versehen ist, die mit außerhalb befindlichen Bolzen o. dgl. zusammenarbeiten, und daß es eine solche Massenanhäufung besitzt, daß es durch die Zentrifugalkraft beeinflußt wird.