DE535235C

DE535235C - Clutch with time delay when switching

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Publication number: DE535235C
Application number: DEA45270D
Authority: DE
Original assignee: Dipl-Ing Karl Obermoser; ALBO KUPPLUNG GmbH
Current assignee: Dipl-Ing Karl Obermoser; ALBO KUPPLUNG GmbH
Priority date: 1925-06-19
Filing date: 1925-06-19
Publication date: 1931-10-10

Description

Für zahlreiche Anwendungsgebiete selbsttätiger Kupplungen ist es von großem Nachteil, daß sich das selbsttätige Arbeitsspiel ohne weiteres mit dem Ablauf der betreffenden, den neuen Arbeitszustand herbeiführenden Kraftwirkungen vollzieht, ohne daß die Möglichkeit besteht, erst zu beliebiger Zeit später die selbsttätige Wirkungsweise der Kupplung einsetzen zu lassen. So ist es beispielsweise im Falle der Anwendung selbsttätiger Kupplungen als mechanische Anlaßeinrichtungen für gewisse Elektromotoren außerordentlich wertvoll, an der Kupplung bewirken zu können, daß sich die selbsttätige Herbeiführung ihres neuen Arbeitszustandes, z. B. ihr Einrückvorgang, erst nach dem Ablauf einer gewissen Zeit vollzieht, trotzdem diejenigen Vorgänge, die die Steuerung bedingen, bereits eingesetzt haben oder bereits abgelaufen sind, also z. B. die Einrückdrehzahl der Kupplung an der antreibenden Motorwelle längst erreicht ist. Es könnten in dieser Zeit, um die beispielsweise das Einrücken der Kupplung hinausgeschoben wird, entweder gewisse Schalthandlungen am Motor vorgenommen werden, die unbedingt vollzogen sein müssen, ehe die Belastung seitens der Kupplung einsetzt, oder es könnte in dieser Zeit dem Motor ermöglicht werden, noch höhere Drehzahlen zu erreichen, so daß der Motor nach dem Einrücken der Kupplung z. B. erst wieder auf seine Betriebsdrehzahl abzubremsen wäre und die damit verfügbare kinetische Energie nutzbar gemacht werden könnte. Kurz hiermit ließen sich eine Reihe von Problemen, wie sie auf dem Gebiete des Anlassens, z. B. zeitlich vor der Last anlaufender Motoren, u. a. auch bei Einphasen- und Mehrphasen-Wechselstrommotoren, ferner auch bei gewissen Betriebsfällen, wie sie z. B. bei Textilmaschinenantrieben u. dgl. vorliegen, lösen, die nicht nur auf das Anlassen beschränkt blieben und auch sonst für verschiedene andere Anwendungszweige von weitgreifender Bedeutung wären.For numerous areas of application of automatic clutches, it is a great disadvantage that the automatic work cycle can be easily matched with the sequence of the relevant, performs the force effects that bring about the new working state, without the possibility of it, only at any time to use the automatic mode of operation of the clutch later. This is how it is, for example in the case of using automatic clutches as mechanical starting devices For certain electric motors it is extremely valuable to be able to cause the clutch to operate automatically Bringing about their new working condition, e.g. B. their engagement process, only after the expiration takes place for a certain time, despite those processes that require the control, have already used or have already expired, e.g. B. the engagement speed the coupling on the driving motor shaft has long been reached. It could be in this time, by which, for example, the engagement of the clutch is postponed, either certain switching operations are carried out on the motor, which must be carried out must be before the load on the part of the clutch sets in, or the motor could be enabled during this time to achieve even higher speeds, so that the engine after engaging the clutch z. B. would only have to be braked back to its operating speed and the thus available kinetic energy could be harnessed. Shortly herewith a number could be created of problems as they arise in the field of starting, e.g. B. temporally before the load starting Motors, among others. also with single-phase and multi-phase AC motors, and also with certain operating cases like them z. B. in textile machine drives and the like. Solve that not only on starting would remain limited and would otherwise be of far-reaching importance for various other branches of application.

Von jeder selbsttätigen Kupplung, wie sie beispielsweise auf der Welle eines Elektromotors angeordnet ist, gleichgültig, nach welchem Prinzip ihr Arbeitsspiel gestaltet ist, wird man allgemein sagen können, daß das Überführen des einen Schaltzustandes der Kupplung zum anderen bei einer bestimmten Drehzahl des Antriebes vor sich geht. Die Zeit, die vergeht, bis etwa für den Einrückvorgang der Antriebsmotor die Einrückdrehzahl erreicht hat, ist natürlich keine Zeitverzögerung im vorliegenden Sinne.From every automatic coupling, such as that on the shaft of an electric motor is arranged, regardless of the principle according to which their work cycle is designed, one can generally say that the transfer of one switching state of the Coupling on the other hand goes on at a certain speed of the drive. the Time that elapses until the drive motor engages the engagement speed reached is of course not a time delay in the present sense.

Es sind nun zwar selbsttätige Kupplungen bekannt geworden, bei denen die den kuppelnden Eingriff unter dem Einfluß der Fliehkraft und unter Zurücklegung eines Weges herstellenden Konstruktionselemente gezwungen werden, in kolbenartigen Vorrichtungen oder entsprechend abgeschlossenen Räumen ein flüssiges oder gasförmiges Medium durch einen verengten Durchlaß treten zu lassen und hierdurch vorübergehend an der Durchführung ihres Einrückvorganges gehemmtIt is true that automatic clutches are now known in which the coupling Intervention under the influence of centrifugal force and by covering a path producing Construction elements are forced into piston-like devices or appropriately closed spaces to allow liquid or gaseous medium to pass through a narrowed passage and as a result temporarily inhibited from carrying out their engagement process

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werden. Diese Maßnahmen vermögen jedoch praktisch nicht voll zu befriedigen, außerdem bleibt ihre Anwendungsmöglichkeit auf nur wenige konstruktive Gestaltungen beschränkt. Es ist nun Gegenstand der Erfindung, ganz allgemein eine Kupplung beliebiger Bauart beim Überführen des einen Schaltzustandes zum anderen dadurch mit einer Zeitverzögerung arbeiten zu lassen, daß die Zeitverzögerung aus der Zeitspanne gewonnen wird, die ein zum Umlauf gebrachter fester, flüssiger oder gasförmiger Körper, der gegenüber seinem Antrieb zunächst zurückbleibt oder voreilt, zu seiner Beschleunigung bzw. Verzögerung benötigt.will. However, these measures are practically not able to fully satisfy, moreover their possible applications are limited to only a few structural designs. It is now the subject of the invention, generally a coupling of any type when transferring one switching state to the other, this results in a time delay to work that the time delay is obtained from the period of time that a solid, liquid or gaseous body brought into circulation, the opposite its drive initially lags or leads to its acceleration or deceleration needed.

Der Erfindungsgegenstand wird an Hand einiger aus zahlreichen Möglichkeiten herausgegriffener Beispiele, die in den Abb. 1 bis 4 der Zeichnung halbschematisch dargestellt sind, erläutert. Um nachzuweisen, daß es stets möglich ist, das den Erfindungsgegenstand kennzeichnende Prinzip körperlich zu verwirklichen, gleichgültig auf Grund welcher besonderen, grundsätzlichen Wirkungsweise die Steuerung der Kupplung sich im übrigen vollzieht, wird mit den Abb. 1 und 2 als Beispiel eine Kupplung herangezogen, deren Steuerung sich mittels eines Massenstoßes vollzieht, und mit den Abb. 3 und 4 eine solche, die ihre Steuerung dem Bestehen einer bestimmten Fliehkraftwirkung verdankt, wobei gleichzeitig weitere Zusammenstellungsmöglichkeiten außerdem vergegenwärtigt werden.The subject matter of the invention is selected from a number of possibilities using a few Examples shown semi-schematically in Figs. 1 to 4 of the drawing are explained. To prove that it is always possible that the subject of the invention to realize the characteristic principle physically, regardless of the reason special, basic mode of operation, the control of the clutch itself otherwise takes place, a clutch is used with Figs. 1 and 2 as an example, whose Control takes place by means of a mass impact, and with Figs. 3 and 4 one those that owe their control to the existence of a certain centrifugal force, whereby At the same time, further compilation options are also visualized.

Wenn so der Nachweis der körperlichen • Gestaltbarkeit des Erfindungsgegenstandes teils an Hand der typischen Vertreter der bisher in der Technik bekannten Systeme, teils gleichzeitig an Hand neuer Maßnahmen der selbsttätigen Steuerung von Kupplungen und vorwiegend am Beispiel des Überganges vom Leerlauf zur Belastung geführt wird, so bleibt die Anwendung natürlich auch für andere Konstruktionen und für jede andere Steuerungsart offen, wobei mit den zeitverzögernden Maßnahmen des Erfindungsgegenstandes ebensogut die Kupplung von einem geringeren Drehmoment zu einem größeren gesteuert werden kann, als umgekehrt. Es ist ferner dabei gleichgültig, ob der Eingriff der kuppelnden Glieder durch das Mittel der Reibung oder an senkrecht zur Umfangskraftrichtung vorgesehenen Flächen nachgiebig oder starr erfolgt und auf Grund welcher Kraftäußerungen der kuppelnde Eingriff hervorgebracht wird.If so, proof of the physical • designability of the subject of the invention partly on the basis of the typical representatives of the systems previously known in technology, partly at the same time on the basis of new measures for the automatic control of clutches and is mainly based on the example of the transition from idling to load, see above Of course, the application also remains for other constructions and for each other Control type open, with the time-delaying measures of the subject matter of the invention the clutch can just as well be controlled from a lower torque to a higher one than vice versa. It is furthermore it does not matter whether the engagement of the coupling members is by means of friction or is performed flexibly or rigidly on surfaces provided perpendicular to the direction of the circumferential force, and on the basis of which Expressions of force the coupling engagement is produced.

Es sei dabei besonders hervorgehoben, daß Mittel, wie sie sonst im Kupplungsbau bekannt sind, um den Stoß beim Eingreifen der in der Regel unter einer Relativgeschwindigkeit stehenden beiden Kupplungshälften, wie er vor allem bei praktisch starr wirkenden Kupplungen zu befürchten ist, ganz oder teilweise zu dämpfen, nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Die Erfindung befaßt sich nicht mit den Wirkungen, die eintreten, weil an der Kupplung ein neuer Schaltzustand bereits verwirklicht worden ist, d. h. nicht mit Maßnahmen, die das Bestehen des neuen Schaltzustandes zur Voraussetzung haben, sondern damit, das Eintreten eben dieses Schaltzustandes (Arbeitszustandes) selbst zu verzögern, also mit Maßnahmen, die jeweils mit der Durchführung dieses neuen Schaltzustandes bereits ihr Ende finden. Unter der Durchführung des Schaltzustandes, d. h. beispielsweise der Herstellung oder Lösung des kuppelnden Eingriffes, ist bei solchen Kupplungen, wie z. B. bei Reibungskupplungen, die von vornherein nur mit einem Drehmoment von bemessener Größe eingerückt werden können, natürlich stets das Aufbringen oder die Fortnahme des zum kuppelnden Eingriff gehörenden Reibungsdruckes mit zu verstehen; ähnlich wie bei Kupplun-,gen, deren Drehmoment an senkrecht zur Richtung der Umfangskraft verlaufenden Flächen übertragen wird, z. B. bei Klauenkupplungen zur Herstellung des kuppelnden Eingriffs es allein nicht genügt, die Klauen _go der beiden Kupplungshälften zum Anstreifen zu bringen, sondern darüber' hinaus noch ein Übereinandergreifen herbeigeführt werden muß.It should be particularly emphasized that means, as they are otherwise known in coupling construction, to partially or completely eliminate the impact when the two coupling halves, which are usually at a relative speed, are to be feared especially in the case of practically rigid couplings attenuate, are not the subject of the present invention. The invention is not concerned with the effects that occur because a new switching state has already been implemented on the clutch, ie not with measures that require the existence of the new switching state, but with the occurrence of precisely this switching state (working state) to delay itself, i.e. with measures that already come to an end with the implementation of this new switching state. Under the implementation of the switching state, that is, for example, the production or release of the coupling engagement, is in such clutches, such. B. in the case of friction clutches that can only be engaged with a torque of a certain size from the outset, of course always including the application or removal of the friction pressure associated with the coupling engagement; similar to clutches, the torque of which is transmitted to surfaces perpendicular to the direction of the circumferential force, e.g. B. in claw clutches to produce the coupling engagement, it is not enough _{to bring the claws go of} the two coupling halves to rub, but beyond 'an overlap must be brought about.

Ausführung nach Abb. 1 und 2: Die Abb. 1 zeigt einen Schnitt senkrecht zur Rotationsachse und die Abb. 2 einen Schnitt längs der Rotationsachse der Kupplung.Execution according to Fig. 1 and 2: Fig. 1 shows a section perpendicular to the axis of rotation and Fig. 2 shows a section along the Axis of rotation of the coupling.

R ist ein nach Art einer Leerscheibe auf der antreibenden Welle W lose drehbar gelagerter Kranz, der die anzutreibende Kupplungshälfte vorstellt. Starr mit der antreibenden Welle W, etwa mittels des Keiles V, verbunden ist der Körper M von der Gestalt eines flachen Zylinders, der im Innern des von dem Kranz J? umgebenen Hohlraumes angeordnet ist. Er besitzt an seinen beiden Sei-, tenflächen' Ausnehmungen A, in die das ihn am Umfang umfassende und ihm gegenüber beweglich angeordnete, den kuppelnden Ein- no griff herstellende Glied K mittels besonderer, durch Rollen Q bewehrter Zapfen Z eingreift. Wenn nun. die antreibende Welle W im Sinne des Pfeiles der Abb. 1 etwa mit dem Einschalten eines Elektromotors beschleunigt ng wird, dann befindet sich das kuppelnde Glied K mit seinen Rollen Q in der dargestellten Ausgangslage, in der allein eine Beschleunigungskraft auf die Masse des kuppelnden Gliedes K von der Welle her übertragen werden kann. In dieser Lage kann das Glied K der auftretenden Fliehkraft nicht R is a ring that is loosely rotatably mounted on the driving shaft W in the manner of a blank disk and represents the coupling half to be driven. Rigidly connected to the driving shaft W, for example by means of the wedge V, is the body M in the shape of a flat cylinder, which is located inside the rim J? Surrounded cavity is arranged. It has recesses A on its two “side faces” , into which the member K encompassing it on the circumference and arranged movably opposite it and producing the coupling single handle engages by means of special pegs Z reinforced by rollers Q. If now. the driving shaft W is accelerated in the direction of the arrow in Fig. 1 with the switching on of an electric motor, then the coupling member K with its rollers Q is in the starting position shown, in which only an acceleration force on the mass of the coupling member K. can be transmitted from the shaft. In this position, the element K cannot cope with the centrifugal force that occurs

nachgeben, weil der Zapfen Z mit der Rolle Q von der Wandung A₁ der Nut A festgehalten wird. Diese Wandung ist nun so ausgeführt, daß sie nicht den Teil einer Zylinderfläche bildet, deren Mittellinie mit der Rotationsachse zusammenfällt, sondern z. B. nach einer logarithmischen Spirale verläuft, die sich immer mehr vom Rotationsmittelpunkt entfernt, je weiter man im Sinne des Pfeiles, vonyield because the pin Z with the roller Q is held by the wall A _{1 of} the groove A. This wall is designed so that it does not form part of a cylinder surface whose center line coincides with the axis of rotation, but z. B. runs according to a logarithmic spiral that moves away from the center of rotation, the further you go in the direction of the arrow, from

ίο der dargestellten Ausgangslage ausgehend, sich dem Durchlaß D nähert, an welchem allein der Zapfen Z freigegeben werden kann, so daß das kuppelnde Glied K₁ der Wirkung der Fliehkraft nachgebend, den kuppelnden Eingriff am Innenumfang des Kranzes R, beispielsweise mittels der auftretenden Reibung, hervorbringen kann. Die Verhältnisse sind so gewählt, daß spätestens mit dem Aufhören der Massenbeschleunigung, wenn also z. B.ίο starting from the illustrated starting position, approaches the passage D , at which only the pin Z can be released, so that the coupling member K ₁ yields to the effect of the centrifugal force, the coupling engagement on the inner circumference of the ring R, for example by means of the occurring friction, can produce. The ratios are chosen so that at the latest with the cessation of the mass acceleration, so if z. B.

der Motor seine höchste Drehzahl erreicht hat, das Glied K unter der Wirkung der nicht senkrecht zur radialen Fliehkraftwirkung, sondern unter dem Winkel α hierzu geneigt verlaufenden Riegelnäche ^₁, welche aus derthe motor has reached its highest speed, the link K _{under the action of the locking surface ^ 1} , which is not perpendicular to the radial centrifugal force, but at the angle α to it, which is inclined from the

S5 Fliehkraft eine Komponente in der Richtung des Umfanges im Sinne des Pfeiles entstehen läßt, anfängt, im Sinne dieses Pfeiles allmählich längs der Nut A zu wandern und seinen Einrückweg zurückzulegen. Es ist bei einem bestimmten Steigungsverhältnis der Spirale und bei einer bestimmten Fliehkraftwirkung lediglich eine Frage der vorhandenen oder besonders geschaffenen Bewegungswiderstände, um die Zeit, welche das Glied K braucht, um aus der Ausgangslage bis zum freigebenden Durchlaß D zu gelangen, beliebig groß gestalten zu können. Die Lage, welche das kuppelnde Glied K im eingerückten Zustand einnimmt, ist in strichpunktierten Linien angedeutet, die Seitenwände des Durchlasses D sind dabei gleichzeitig zur Drehmomentübertragung auf das Glied K am Zapfen Z dienstbar gemacht. Auf diese Weise wird das Einrücken der Kupplung von dem Ablauf einer gewissen Zeit abhängig.S5 centrifugal force creates a component in the direction of the circumference in the direction of the arrow, begins to wander gradually along the groove A in the direction of this arrow and to cover its engagement path. With a certain pitch ratio of the spiral and with a certain centrifugal force effect, it is only a question of the existing or specially created resistance to movement in order to be able to make the time which the link K needs to get from the starting position to the releasing passage D as large as desired . The position which the coupling member takes up K in the engaged condition, is indicated in dash-dotted lines, the side walls of the passage D are made simultaneously to transmit torque to the member K on the pin Z subservient. In this way, the engagement of the clutch becomes dependent on the passage of a certain time.

Dem erwähnten Bewegungswiderstand, den das Glied K (das natürlich nicht auch gleichzeitig das kuppelnde Glied zu sein braucht, sondern z. B. seinerseits erst wieder das kuppelnde Glied steuern könnte) bei der Rotationsbewegung mit der Welle W in dem von dem Kranz R umschlossenen Medium (fester, flüssiger oder gasförmiger Körper) erfährt und der durch entsprechende Formgebung leicht auf eine beliebige Größe gebracht werden kann, wird nun erfindungsgemäß die Wirkung zugeordnet, daß er allmählich das gegenüber dem Antrieb zurückbleibende Medium selbst in eine Rotationsbewegung um die Kupplungsachse bringt, es also beschleunigt. Dabei mag beim gasförmigen oder flüssigen Körper der beschleunigend wirkende Bewegungswiderstand etwa durch das bekannte Mittel von Schaufeln, die am Gliede K angeordnet zu denken wären, besonders wirksam gemacht werden, während beim festen Körper der Bewegungswiderstand, z. B. aus der Reibung, naturgemäß von dem Anpressungsdruck abhängt, der zwischen dem Glied K und dem zu beschleunigenden Körper ausgeübt wird, der z. B. um die Welle W frei drehbar so angeordnet wäre, daß zwischen ihm und dem Glied K eine reibende Berührung erfolgt.The mentioned resistance to movement, which the link K (which of course does not need to be the coupling link at the same time, but could, for example, only control the coupling link again) during the rotational movement with the shaft W in the medium enclosed by the ring R. (solid, liquid or gaseous body) and which can easily be brought to any size by appropriate shaping, the effect is now assigned according to the invention that it gradually brings the medium remaining behind the drive itself into a rotational movement around the coupling axis, i.e. it accelerated. In the case of a gaseous or liquid body, the accelerating resistance to movement may be made particularly effective, for example by the known means of blades, which would be thought of as being arranged on the link K , while in the case of a solid body, the resistance to movement, e.g. B. from the friction, naturally depends on the contact pressure that is exerted between the member K and the body to be accelerated, the z. B. would be arranged to be freely rotatable about the shaft W so that there is a frictional contact between it and the member K.

Ist die Beschleunigungsperiode des anfänglich zurückgebliebenen Mediums zu Ende gegangen, so muß natürlich der die Steuerungsbewegung hemmende bzw. die Steuerungswirkung verzögernde Bewegungswiderstand wieder verschwinden. Das allmähliche Nachholen des Mediums in seiner Geschwindigkeit liefert also die Zeitverzögerung. Die Verhältnisse ließen sich auch so wählen, daß z. B. bei der Anordnung nach Abb. 1 und 2 das Glied K seine Einrückbewegung längs der Nuten A auch nach Ablauf der Beschleunigungsperiode der antreibenden Welle oder beim vorübergehenden Verharren auf einer bestimmten Drehzahl überhaupt nicht eher beginnen kann, als bis das vermöge des Be- go wegungswiderstandes beschleunigte Medium eine solche Rotationsgeschwindigkeit angenommen hat, bei der der Bewegungswiderstand entsprechend zurückgegangen ist. Die zugehörigen Zeiten können natürlich hierbei sowie auch in allen anderen Fällen durch entsprechende, gegebenenfalls auch von außen her ermöglichte Eingriffe in die Zusammenhänge einstellbar gemacht werden.When the acceleration period of the medium initially remaining has come to an end, the resistance to movement that inhibits the control movement or retards the control effect must of course disappear again. The gradual catching up of the medium in its speed provides the time delay. The conditions could also be chosen so that z. B. in the arrangement according to Fig. 1 and 2, the member K cannot begin its engagement movement along the grooves A, even after the acceleration period of the driving shaft has expired or when temporarily remaining at a certain speed, than until it is possible to go Movement resistance accelerated medium has assumed such a rotation speed at which the movement resistance has decreased accordingly. The associated times can of course be made adjustable in this case as well as in all other cases by means of appropriate interventions in the contexts that may also be made possible from outside.

Ausführung nach Abb. 3 und 4: Als Beispiel dafür, wie bei einer Fliehkraftkupplung, die in an sich bekannter Weise mit der steigenden Fliehkraft, z. B. entgegen einer auszurücken trachtenden Federwirkung, einrückt und bei der außerdem z. B. auf hydraulische Weise das kuppelnde Glied gesteuert wird, die Einrichtung gemäß der Erfindung getroffen werden kann, dienen die Abb. 3 und 4.Execution according to Fig. 3 and 4: As an example of how with a centrifugal clutch, which in a known manner with the increasing centrifugal force, z. B. to move against one Trachtenden spring action, engages and in addition, z. B. the coupling member is controlled hydraulically, the device according to the invention can be made, Figs. 3 and 4 serve.

Die Abb. 3 zeigt die Anordnung in einem Schnitt senkrecht zur Kupplungsachse und n₀ die Abb. 4 in einem Schnitt längs der Kupplungsachse, wobei wiederum der nach Art einer Leerscheibe auf der treibenden Welle W lose drehbar gelagerte Kranz R die anzutreibende Kupplungshälfte vorstellt.Fig. 3 shows the arrangement in a section perpendicular to the coupling axis and n is _0, Fig. 4 in a section along the clutch axis, again loosely in the manner of a blank disc on the driving shaft W rotatably mounted gear R presents the driven clutch half.

Zunächst seien die Maßnahmen beschrieben, die dazu dienen, beispielsweise auf hydraulischem Wege, die Bewegung der kuppelnden Glieder zu beherrschen. Sie gipfeln darin, daß z. B. die Steuerung für die Einrückbewegung durch die Betätigung eines Ventils, z. B. in Gestalt des Steuerschiebers S, First of all, the measures are described which are used, for example by hydraulic means, to control the movement of the coupling members. They culminate in the fact that z. B. the control for the engagement movement by actuating a valve, e.g. B. in the form of the control slide S,

geschieht. Wie diese Steuerung durch die verzögerte Betätigung des Ventils gemäß dem Erfindungsgegenstande zustande kommt, wird nach Klarstellung der hydraulischen Wirkungsweise beschrieben.happens. How this control by the delayed actuation of the valve according to the subject matter of the invention comes about, after clarification of the hydraulic Function described.

Zur antreibenden Kupplungshälfte gehört der starr mit der Welle W verbundene Körper W₁, welcher in einer Bohrung L einerseits und mit einem zylindrischen Zapfen P andererseits das der Wirkung der Fliehkraft unterworfene, den kuppelnden Eingriff herstellende Glied / radial verschiebbar führt. Dieses bei einer radialen Verschiebung nach außen mit seinem Reibbacken J₁- am Innenumfange des Kranzes R kuppelnde Glied / greift dabei mit einem in dasselbe eingeschraubten zylindrischen Zapfen B in die Bohrung L des Teiles W₁ ein, während dessen Zapfen P mit der Bohrung O des Gliedes / zusammenarbeitet. Die Zapfen B und P spielen dabei in ihren Bohrungen L und O gleichzeitig die Rolle von Tauchkolben in ihren Zylindern, wobei die Zylinderdurchmesser übereinstimmend gedacht sind, aber auch (wie später gezeigt) zur Erzielung besonderer Wirkungen der Durchmesser von O auch größer gewählt werden kann als der von L. Die beiden Zylinderräume O und L stehen durch den Kanal X einerseits und den Kanal Y andererseits in Verbindung, wobei der Zugang zum Räume L durch die Ringnut B₁ und die zentrale Bohrung B₂ des Zapfens B erfolgt. Die Schrauben V₁, V₂ und V_a dienen dabei lediglich dem Zwecke des nachträgliehen Verschließens des₍ Kanalsystems. Der Kanal Y ist vorübergehend durch den Kolbenschieber 5" für beide Richtungen absperrbar. Der Durchströmungsquerschnitt des Kanals Y ist dabei durch die verstellbare Schraube Y₁ gegebenenfalls weitgehend verengbar, während der Kanal X nur für einseitigen Durchlaß von O nach L vermöge des durch die Feder U₁ geschlossen gehaltenen Kugelventils U benutzbar ist.The driving coupling half includes the body W ₁ rigidly connected to the shaft W , which in a bore L on the one hand and with a cylindrical pin P on the other hand guides the link which is subjected to the effect of centrifugal force and which produces the coupling engagement / radially displaceably. This with a radial displacement outward with its friction jaw J ₁ - on the inner circumference of the ring R coupling member / engages with a cylindrical pin B screwed into the same into the bore L of the part W ₁ , while the pin P with the bore O des Limb / cooperates. The pins B and P in their bores L and O simultaneously play the role of plunger pistons in their cylinders, the cylinder diameters being conceived to be identical, but also (as shown later) the diameter of O can also be selected larger than to achieve special effects that of L. The two cylinder chambers O and L are connected by channel X on the one hand and channel Y on the other, with access to chamber L being through the annular groove B ₁ and the central bore B _{2 of} the pin B. The screws V ₁ , V ₂ and V _a are only used for the subsequent closing of the ₍ canal system. Canal Y can be temporarily shut off in both directions by the piston valve 5 ". The flow cross-section of canal Y is determined by the adjustable screw Y ₁ possibly largely narrower, while the channel X can only be used for one-sided passage from O to L by virtue of the ball valve U held closed by the spring U ₁ .

Die Kanäle X und Y sowie die Zylinderräume O und L sind nun mit einem flüssigen oder gasförmigen Mittel, hier beispielsweise mit einer Druckflüssigkeit, angefüllt. Die in dem Zylinder L angebrachte Schraubendruckfeder L₁ hält das kuppelnde Glied / in der dargestellten Lage des Ruhezustandes der Kupplung mit seinem Reibbacken I₁ außer Eingriff und bewirkt die Lösung der Kupp-. lung.The channels X and Y and the cylinder spaces O and L are now filled with a liquid or gaseous medium, here for example with a pressure fluid. The helical compression spring L ₁ mounted in the cylinder L holds the coupling member / in the illustrated position of the rest state of the clutch with its friction jaw I ₁ out of engagement and causes the coupling to be released. lung.

Zur erfindungsgemäßen Herbeiführung der verzögerten Steuerung des Kolbenschiebers ^S" dient nun beispielsweise die Schwungmasse T, die mit ihrem Deckel T₁ mittels Gewindes G auf der antreibenden Welle W drehbar und axial verschiebbar gelagert ist und die dazu dient, den obenerwähnten Kolbenschieber S zu steuern, mit dem der Kanal Y abgesperrt werden kann. Dieser Kolbenschieber 5* wird, entgegen der Wirkung der ihn zu schließen trachtenden Schraubenfeder S₁ dadurch geöffnet gehalten, daß eine im Innern des Schwungkörpers T angeordnete, gewundene Bandfeder P (z. B. nach Art einer Uhrfeder) diesen Schwungkörper T, T₁ mittels seines Gewindes G an das Ende S₂ des Kolben-Schiebers 5* unter entsprechender Kraftäußerung, die die der Feder S₁ übertrifft, herangeschraubt hält. Die gespannte Feder F greift dabei mit ihrem äußeren Ende an der Schwungmasse T an und mit ihrem inneren Ende an der axial auf der Welle W zwar verschiebbaren, aber durch Eingreifen in die Wellennut H₁ jedoch nicht verdrehbaren Hülse H. To bring about the delayed control of the piston slide ^ S "according to the invention, for example, the flywheel T is now used, which is rotatably and axially displaceably mounted with its cover T ₁ on the driving shaft W by means of thread G and which serves to control the above-mentioned piston slide S, against the action of closing it tracht coil spring S ₁ is thereby opened with the can be shut off, the channel Y. This spool 5 * is held that a arranged in the interior of the swing body T, coiled band spring P (z. B. manner of a Clock spring) holds this oscillating body T, T ₁ screwed by means of its thread G to the end S _{2 of} the piston slide 5 * with a corresponding force that exceeds that of the spring S _1. The tensioned spring F engages with its outer end on the Flywheel mass T at and with its inner end at the axially on the shaft W displaceable, but by engaging in the shaft groove H ₁ but not v rotatable sleeve H.

Wird nun die Welle W beschleunigt, dann kann die Schwungmasse T, T₁ die zu ihrer Beschleunigung notwendigen Drehmomente .nur über die Feder P erhalten. Diese Feder P ihrerseits vermag aber größere Drehmomente nur nach Zurücklegung eines gewissen Federweges zu übertragen, d. h. es muß wegen des Massenträgheitsmomentes um die Wellenachse zunächst eine relative Verdrehung der Welle W gegenüber der Schwungmasse T, T₁ stattfinden, die wegen des Gewindes G gleich- go zeitig mit einem Seitwärts wandern auf der Welle W verknüpft ist. Vermöge dieser Bewegung entfernt sich also die Schwungmasse T, T₁ vom Ende .S₂ des Kolbenschiebers .S, so daß der so freigegebene Kolbenschieber ,S¹ unter dem Einflüsse der Feder S₁ den Kanal Y absperrt.If the shaft W is now accelerated, the centrifugal mass T, T ₁ can only receive the torques necessary for its acceleration via the spring P. This spring P, for its part, is only able to transmit larger torques after having covered a certain spring path, that is, because of the moment of inertia around the shaft axis, a relative rotation of the shaft W with respect to the flywheel mass T, T _{1 must first} take place, which is the same because of the thread G. is linked to wandering sideways on wave W at an early stage. By virtue of this movement, the centrifugal mass T, T ₁ moves away from the end .S _{2 of} the piston valve .S, so that the piston valve, S ¹ released in this way, closes the channel Y under the influence of the spring S ₁ .

Wenn nun an dem Gliede /, dessen Schwerpunkt zwischen dem Umdrehungsmittelpunkte und dem Backen J₁ zu suchen ist, die Fliehkraft entsteht, die entgegen der Wirkung der Feder L₁ das Glied / mit dem Backen J₁ radial nach auswärts zu bewegen trachtet, so kann diese Bewegung wegen des inzwischen bis auf weiteres durch den Schieber 5" abgesperrten Kanals Y nicht zustande kommen. Da nämlich einer derartigen Bewegung eine Verringerung des Zylinderraumes L entspricht, so kann sie nur in dem Maße zustande kommen, wie die Druckflüssigkeit — die wegen des einseitig sperrenden Ventils U nur über den Kanal Y ihren Weg findet — nach dem Zylinder bei O abströmen kann, dessen Volumen sich bei der Auswärtsbewegung des Gliedes / bei übereinstimmenden Durchmessern der Zylinder L und O im selben Maße vergrößert, wie sich das von L verringert. Der Durchtritt durch den Kanal Y aber ist zunächst durch den in Schließstellung befindlichen Schieber 6" verwehrt.If the centrifugal force arises on the link / whose center of gravity is to be found between the center of rotation and the jaw J _1, which tends to move the link / with the jaw J ₁ radially outwards against the action of the spring L ₁ this movement cannot come about because of the channel Y, which has meanwhile been shut off by the slide 5 ″. Since such a movement corresponds to a reduction in the cylinder space L , it can only come about to the same extent as the pressure fluid - which is due to the one-sided blocking valve U finds its way only via channel Y - after the cylinder at O can flow, the volume of which increases with the outward movement of the limb / with matching diameters of the cylinders L and O to the same extent as that of L. The However, passage through the channel Y is initially blocked by the slide 6 ″ in the closed position.

Die Verhältnisse sind also so gewählt gedacht, daß die Absperrung des Kanals Y₁ dieThe conditions are therefore chosen so that the blocking of the channel Y ₁ the

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dem kuppelnden Glied / das Einrücken .verwehrt, schon erfolgt ist, ehe die Welle W die Einrückdrehzahl hat erreichen können, auf Grund deren eine Auswärtsbewegung von / mittels der Fliehkraft unter Überwindung der Feder L₁ möglich gewesen wäre, jedenfalls so, daß der neue Arbeitszustand durch die volle Auswärtsbewegung noch nicht hat eintreten können. Erst wenn mit demthe coupling member / the engagement has already taken place before the shaft W has been able to reach the engagement speed due to which an outward movement of / by means of the centrifugal force would have been possible by overcoming the spring L ₁ , at least in such a way that the new working state due to the full outward movement has not yet been able to occur. Only when with the

ίο Ende des Beschleunigungsvorganges der Schwungmasse T₁ T₁ und darüber hinaus nach Ablauf des SchwingungsVorganges, wie er unter der Wirkung der Feder -F einerseits und der der Masse T₁ T₁ anderseits gegeben ist, die Masse durch die Feder F wieder vollständig in ihre Ausgangslage zurückgeschraubt worden ist — wobei sie gegenüber dem Antrieb noch verzögert werden muß —, wird es dem Schwungkörper T₁ T₁ möglich, mit seiner dem Glied / zugekehrten Stirnseite auf das Kolbenschieberende S₂ erneut einzuwirken und den Kolbenschieber 6" wieder zu öffnen. Erst von diesem Augenblick an erfolgt dann die Auswärtsbewegung des Gliedes J₁ die schließlich zum kuppelnden Eingriff führt.ίο the end of the acceleration process of the flywheel mass T ₁ T ₁ and beyond after the end of the vibration process, as it is given under the action of the spring -F on the one hand and that of the mass T ₁ T ₁ on the other hand, the mass through the spring F again completely in their The starting position has been screwed back - although it still has to be delayed compared to the drive - it is possible for the flywheel T ₁ T ₁ to act again on the piston valve end S ₂ with its end face facing the link and to open the piston valve 6 "again from this moment on the outward movement of the link J _{1 takes place,} which finally leads to the coupling engagement.

Es wird also hier z. B. für den Beginn der Einrückbewegung nicht das Erreichen einer bestimmten Drehzahl der Läuferwelle W entscheidend. Es muß vielmehr noch der Ablauf der Geschwindigkeitsänderung abgewartet werden, die die Kupplung durchmacht und darüber hinaus noch die Rückkehr der Schwungmasse T₁ T₁ zur Ausgangslage, ehe die Eingriffbewegung überhaupt einsetzen kann. Wie für alle sonst möglichen Umänderungen des Arbeitszustandes der Kupplung läßt sich diese Wirkungsweise auch auf den Ausrückvorgang anwenden, so daß also beispielsweise die Kupplung erst eine gewisse Zeit nach Erreichung des Bewegungsstillstandes ausgerückt zu werden beginnt. Hiermit läßt sich durch die Maßnahme der zeitlichen Verzögerung eine Reihe von Aufgaben lösen, die u. a. im Zusammenhang mit Stillsetzungs- und Reversierungsvorgängen auftreten und bisher einer befriedigenden Lösung verschlossen geblieben sind.So it is here z. B. for the beginning of the engagement movement, reaching a certain speed of the rotor shaft W is not decisive. Rather, one must wait for the speed change that the clutch undergoes and, moreover, the return of the flywheel mass T ₁ T ₁ to the starting position before the engagement movement can begin. As for all other possible changes in the working state of the clutch, this mode of action can also be applied to the disengagement process, so that, for example, the clutch does not begin to be disengaged until a certain time after the motion has come to a standstill. With this, a number of tasks can be solved by the measure of the time delay which occur, inter alia, in connection with stopping and reversing processes and which have hitherto remained closed to a satisfactory solution.

Wird die Einrückdrehzahl wieder unterschritten, dann zwingt die Druckfeder L₁ das kuppelnde Glied / radial nach innen und setzt die Kupplung dadurch außer Eingriff. Um nun, wie dies für gewisse Zwecke erforderlich werden könnte, diese Rückwärtsbewegung zu ermöglichen, ohne daß es der Betätigung des Schiebers 6¹ bedarf, ist der besondere Kanal X geschaffen. Er wird durch das sich infolge entgegengesetzter Strömungsrichtung, wie sie zur rückwärtigen Bewegung gehört, öffnende Ventil U freigegeben, so daß hierdurch ein Zurückströmen der Druckflüssigkeit nach dem Zylinder L ohne die Behinderung bei Y₁ ermöglicht' wird. Wird die Einrückdrehzahl von neuem-erreicht, so daß also die Flüssigkeit durch die die Kraft der Feder L₁ wieder überwindende Fliehkraft im Zylinder L von neuem unter Druck gesetzt wird, dann schließt das Ventil XJ₁ so daß für die Eingriffsbewegung also nur allein der von dem Steuerschieber S beherrschte Kanal Y für die Druckflüssigkeit zur Verfügung steht.If the engagement speed falls below again, then the compression spring L ₁ forces the coupling member / radially inward and thereby disengages the clutch. In order now, as might be necessary for certain purposes, to enable this backward movement without the need to actuate the slide 6 ¹ , the special channel X is created. It is released by the valve U , which opens as a result of the opposite flow direction, as is part of the backward movement, so that this enables the pressure fluid to flow back to the cylinder L without the obstruction at Y _1. If the engagement speed is reached again, so that the fluid is pressurized again by the centrifugal force in the cylinder L, which has to overcome the force of the spring L ₁ , then the valve XJ ₁ closes so that only that of the control spool S dominated channel Y is available for the hydraulic fluid.

Selbstverständlich bleibt es unbenommen, im gewählten Beispiel den besonderen Kanal X für die Rückführung auch fortzulassen und dadurch auch die Ausrückbewegung der Kupplung einer Verzögerung zu unterwerfen. Es bleibt also auch unbenommen, die z. B. für die Verzögerung des Einrückens dienenden Einrichtungen für die der übrigen Vorgänge ganz oder teilweise mitzubenutzen.It goes without saying that in the example chosen, the special channel X for the return can also be omitted and thereby also the disengaging movement of the clutch be subjected to a delay. So it remains unaffected, the z. B. for the delay of the engagement serving facilities for the other processes to be used in whole or in part.

Selbstverständlich ist es auch möglich, den S teuerungs Vorgang etappenweise zu verzögern. Hierzu liefert die Abb. 3 ein Beispiel, wenn man sich den Kanal X fortgelassen und den Zylinder O mit größerem Durchmesser ausgeführt denkt als den Zylinder L. Im. eingerückten Zustand würde alsdann die von L über Y nach O gepreßte Druckflüssigkeit den freien Zylinderraum O nicht ausfüllen können, so daß sich beim Unterschreiten der Einrückdrehzahl die Steuerung zunächst, ohne daß die Flüssigkeit durch den Kanal Y müßte, also vom Steuerschieber 5" gehindert werden könnte, sofort vollzieht, bis das Zylindervolumen O auf das Volumen der dort befindlichen Flüssigkeit vermindert sein würde; von da an erst würde dann der durch die Maßnahmen des Erfindungsgegenstandes verzögert betätigte Schieber 5" eine steuernde Beeinflussung auf den eigentlichen Kupplungsmechanismus auszuüben vermögen. Dieser Arbeitsweise, den Steuerungsvorgang auf verschiedene Zeitabschnitte zu verteilen, ließe sich u. a. die Wirkung zuordnen, daß z. B. zunächst das Drehmoment auf ein gewisses Maß sofort verringert wird, die völlige Lösung der Kupplung jedoch verzögert wird.Of course, it is also possible to delay the control process in stages. 3, this end provides the Fig., An example when left out at the channel X and the cylinder O executed larger diameter thinks as the cylinder L. In. Engaged state would then the pressed L on Y by O pressurized fluid to the free cylinder space O is not so that when the speed drops below the engagement speed, the control immediately takes place without the liquid having to pass through the channel Y , i.e. being prevented by the control slide 5 ", until the cylinder volume O would be reduced to the volume of the liquid located there Only from then on would the slide 5 ″, actuated with a delay due to the measures of the subject matter of the invention, be able to exert a controlling influence on the actual clutch mechanism. This way of working, to distribute the control process over different periods of time, could, among other things, assign the effect that z. B. first the torque is reduced to a certain extent immediately, but the complete release of the clutch is delayed.

Es steht auch frei, auf die Kupplung Kraftäußerungen von außen her einwirken zu lassen. So könnte beispielsweise das flüssige oder gasförmige Druckmittel in dem Kanalbzw. Zylindersystem, u. a. durch eine Bohrung der Welle W hindurch, mit der Außenwelt oder bestimmten Teilen der Maschinen, an denen die Kupplung Verwendung findet, in Verbindung gebracht werden und von dort her in das Arbeitsspiel der Kupplung einschließlich der Verzögerungsvorgänge entsprechend eingegriffen werden. Hierzu würde auch gehören, z. B. die Kupplung ganz oder teilweise von außen her zu steuern, sofern nur der betreffende Vorgang gemäß demIt is also free to let external forces act on the clutch. For example, the liquid or gaseous pressure medium in the Kanalbzw. Cylinder system, including through a bore in the shaft W , can be brought into connection with the outside world or certain parts of the machines on which the clutch is used and from there intervened in the working cycle of the clutch, including the deceleration processes. This would also include, e.g. B. to control the clutch in whole or in part from the outside, provided that only the process in question according to the

Erfmdungsgegenstand eine Verzögerung erfährt. Subject of the invention experiences a delay.

Die Verzögerungszeit in der Betätigung des Steuerschiebers S hat man durch die Größe der Masse T₁ T₁, die Stärke der Fe-. der F₁ die Steigung des Gewindes G und die Bewegungswiderstände der Rotation natürlich ohne weiteres in der Hand.The delay time in the actuation of the control slide S is due to the size of the mass T ₁ T ₁ , the strength of the Fe-. the F _1, the pitch of the thread G and the resistance to movement of the rotation, of course, are readily available.

In allen Fällen ist es zur Verwirklichung ίο des Erfindungsgegenstandes gleichgültig, unter der Anwendung welches Kräftespiels die in ihrer Wirkungsweise der erfindungsgemäß angewendeten besonderen zeitlichen Verzögerung zu unterwerfende Arbeitsweise der Kupplung im einzelnen stattfindet. Die kuppelnden Glieder bedürfen auch nicht der Eingriffswirkung durch die Fliehkraft, diese kann aus jeder beliebigen anderen verfügbaren Kraftäußerung gewonnen werden. Die bei den verschiedenen Beispielen zum Nachweis der weitgehendsten körperlichen Verwirklichbarkeit gezeigten Maßnahmen gelten natürlich nicht nur im Zusammenhang mit den an Hand des betreffenden Beispiels gerade gezeigten Einzelheiten, sondern sinngemäß auch bei allen übrigen.In all cases it is indifferent to the realization ίο of the subject matter of the invention under the application of which play of forces in their mode of action of the invention applied special time delay to be subjected to working method of Coupling takes place in detail. The coupling links also do not require the action of engagement by centrifugal force, which can be obtained from any other available force expression. The at the various examples to demonstrate the greatest possible physical feasibility Of course, the measures shown do not only apply in connection with the Hand of the example in question just shown details, but also analogously with all others.

Es ist ohne weiteres gegeben, alle Maßnahmen zur Verwirklichung des Erfindungsgegenstandes in jeder möglichen räumlichen und zeitlichen Zusammenstellung beliebig zu kombinieren. .It is readily given, all measures for the realization of the subject matter of the invention in every possible spatial and time composition as desired. .

Ob die besondere zeitliche Verzögerung bei der Überführung der Kupplung aus dem einen Schaltzustand in einen anderen dazu benutzt wird, es beispielsweise zu ermöglichen, einen mit verminderter Spannung angelassenen Synchronmotor nach asynchronem Anlauf in Tritt zu bringen, oder ob sie dazu benutzt wird, den besonderen Anfahrerfordernissen des Einphasenmotors oder des Mehrphasenmotors Rechnung zu tragen, oder dazu dient, sonstige Anfahrprobleme in Verbindung mit beliebigen Kraft- und Arbeitsmaschinen zu lösen, Hauptsache .,ist und bleibt, daß die Lösung derartiger Aufgaben auf der Anwendung des Erfindungsgegenstandes beruht, der eine Kupplung bei ihrem Überführen aus dem einen Schaltzustand in den anderen mit einer Zeitverzögerung arbeiten läßt, die aus der Beschleunigung eines anfänglich gegenüber dem Antrieb zurückbleibenden umlaufenden, festen, flüssigen oder gasförmigen Körpers entsteht.Whether the particular time delay in the transfer of the clutch from the one Switching state is used in another to enable, for example, a to bring a synchronous motor started with reduced voltage after asynchronous start-up, or whether it is used for this the special start-up requirements of the single-phase motor or the multi-phase motor To take into account, or serves to address other start-up problems in connection with any prime mover or work machine solve, the main thing., is and remains that the solution of such tasks is based on the application of the subject matter of the invention is based on a clutch when it is transferred from the lets one switching state work in the other with a time delay resulting from the Acceleration of a rotating, solid, liquid or gaseous body is created.

Claims

Patent claims:

1. Coupling with time delay when switching, indicated by a initially lagging or leading towards its drive, the same gradually following or gradually overtaking the same, revolving body that during its whole or partial acceleration or deceleration that gradually brings it to the speed of the drive -Period the transfer of the clutch from one switching state to the other stops.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the rotating body is accelerated or decelerated by expressions of force, which from during the relative movement between drive and movement resistance occurring around the body.

3. Coupling according to claim 1, characterized by a fixed revolving body (T) which is resiliently connected to its drive (spring F) and initially remains against its drive when starting and temporarily out of its transferring the clutch to the other switching state enabling location is brought.

4. Coupling according to claim 1, characterized by the arrangement of two ■ or more revolving bodies acting according to claims 2 and 3.

For this purpose 2 sheets of drawings