DE562355C - Freilauf-Reibungskupplung, von deren Reibungsteilen einer sich selbsttaetig auf einem Gewinde der treibenden Welle hin und her schraubt oder mechanisch verschoben wird - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Freilauf-Reibungskupplung, durch welche einerseits die Mitnahme eines angetriebenen Teiles von der treibenden Welle nur nach einer Richtung bewirkt wird und die anderseits das selbsttätige Ausrücken sichert, sobald der angetriebene Teil schneller umzulaufen sucht als die treibende WeUe.
Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt,

to welche eine Reibungskupplung enthalten, von welcher ein Teil auf einem Gewinde der treibenden Welle hin und her geschraubt werden kann, während der andere Teil fest mit der anderen Welle verbunden ist. Je nach dem relativen Drehsinn zwischen den beiden Wellen schraubt sich der auf dem Gewinde sitzende Teil hin oder her und nähert oder entfernt sich von dem zweiten Teil, wodurch das Ein- und Ausrücken bewirkt wird.

Solche Vorrichtungen werden häufig zwischen den Motor und die Luftschraube auf Flugzeugen eingebaut. Es ist für bestimmte Flugzustände, z. B. Gleitflug mit abgestelltem Motor, von großem Vorteil, die Luftschraube vom Motor zu trennen. Die Luftschraube, welche in solch einem Falle durch den Flugwind angetrieben wird, sucht den Motor anzutreiben und stellt auf diese Weise der Fortbewegung des Flugzeuges einen ziemlich großen Widerstand entgegen, wobei auch das Gleichgewicht des Flugzeuges gestört wird.

Es ist ebenfalls sehr wünschenswert, nach Belieben die Verbindung zwischen dem Motor und der Luftschraube wiederherzustellen, um z. B. den Motor mit Hilfe der Luftschraube anzuwerfen, ganz besonders während des Gleitfluges oder des senkrechten Niedergehens des Flugzeuges, wenn die Luftschraube durch den Flugwind in Drehung versetzt wird.

Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung eine Kegelkupplung mit einem trocken arbeitenden Reibbelag benutzt. Durch diesen wird eine sehr hohe Reibung erzielt, die es gestattet, den Gewindegängen der aufeinanderzupressenden Kupplungsteile eine sehr große Steigung zu geben und trotzdem eine sichere Übertragung der Antriebskraft zu erzielen. Dreht sich die getriebene Welle schneller als die treibende Welle, so wird die axial auf den beweglichen Kupplungsteil ausgeübte Kraft, die ihn zurückzuschieben und auszurücken sucht, sehr gering sein. Auch die erforderliche Kraft zum Einrücken der Kupplung ist somit ziemlich klein.

Man kann übrigens die Kraft zum Entkuppeln auf ein Mindestmaß verringern, wenn das Gewinde der treibenden Welle, wie auch das entsprechende Innengewinde des zugehörigen

Kupplungsteiles durch Zähne ersetzt wird, deren Vorderflanke schräg ist, während die Hinterflanke gerade angeordnet ist. Dreht sich unter diesen Bedingungen die getriebene Welle schneller als die treibende Welle, so wird keine axial gerichtete Kraft auf den beweglichen Kupplungsteil ausgeübt, den man infolgedessen ohne Anstrengung für das Einrücken verschieben kann. Mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungs- »o gegenstandes sind auf der Zeichnung dargestellt.

Fig. ι zeigt einen Längsschnitt durch die erste Ausführungsform.

Fig. 2 ist ein Querschnitt, gemäß der Linie II-II der Fig. i. ~

Die Fig. 3 und 4 zeigen schematisch die Wirkungsweise der mit Gewinde versehenen Teile.

Fig. 5 zeigt im Längsschnitt eine zweite ao Ausführungsform.

Fig. 6 zeigt im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform mit einer Vorrichtung zum Einrücken von Hand.

Fig. 7 ist ein Querschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 6.

Die Fig. 8 und 9 zeigen Einzelanordnungen. Fig. 10 zeigt eine mit Zähnen besetzte Muffe der treibenden Welle, welche mit einer geraden und einer schrägen Flanke versehen sind. Die Fig. 11 und 12 zeigen schematisch die Wirkungsweise dieser Muffe und des entsprechenden Teiles.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist auf die treibende Welle i, die in Richtung des Pfeiles -F umläuft, eine Gewindemuffe 2 festgekeilt (die Gewindegänge könnten ebenfalls direkt in die Welle eingeschnitten sein). Diese Welle trägt außerdem zwei Anschlagscheiben 3 und 4.

Auf der treibenden Welle 1 sitzt zwischen der Gewindemuffe 2 und der Scheibe 3 lose ein Reibkegel 5 und ein Reibbelag 8, der zur Mitnahme des Reibkegels 5 durch die Welle 1 beiträgt. Die Nabe 7 dieses Reibkegels ist nach der Seite der Gewindemuffe 3 hin verlängert. Ein zweiter Reibkegel 12, der lose auf der Nabe 7 des ersten Reibkegels sitzt, wird beständig in Richtung auf diesen durch eine Feder 13 gedrückt, die sich gegen die Anschlagscheibe 4 stützt. Ein Reibbelag 6 mit hohem go Reibungskoeffizienten ist zwischen die beiden Reibkegel eingesetzt. Die Nabe I2^a des Reibkegels 12 ist mit Gewindegängen versehen, die genau in die entsprechenden Gewindegänge 2 der treibenden Welle 1 passen. Läuft die treibende Welle 1 in Richtung des Pfeiles F um, so wird die Vorderflanke z^v (Fig. 3) der Zähne der Gewindemuffe 2 sich gegen die Hinterflanke I2^r der Zähne der Nabe I2^a legen und eine Verschiebung des Reibkegels 12 in Richtung des Pfeiles F₁ bewirken (Fig. ι und 3). Da eine beständige Berührung zwischen den Reibkegeln 12 und 5 durch die Feder 13 gesichert wird, so wird das Kuppeln augenblicklich und ohne Spiel stattfinden und der Reibkegel 5 von dem mit ihm verbundenen Reibkegel J2 mitgenommen.

Läuft nun die Luftschraube schneller als der Motor um, so werden die Vorderflanken I2^!' (Fig. 4) der Zähne der Nabe I2^ß gegen die Hinterflanken 2^r der Zähne der Gewindemuffe gedrückt, wodurch eine Rückbewegung des Kegels 12 in Richtung des Pfeiles F_z und demgemäß auch das Ausrücken erzielt wird. Die Kraft der Feder 13 und die Neigung der Zahnflanken sind jedoch derart berechnet, daß die· beiden Kegel 5 und 12 stets miteinander in leichter Berührung bleiben.

Die Ausführung gemäß Fig. 5 weicht von der vorbeschriebenen nur dadurch ab, daß der Kegel 5, anstatt den anzutreibenden Teil direkt zu tragen, fest auf der getriebenen Welle 9 sitzt, auf welcher die anzutreibenden Teile befestigt sind. Das Ende der treibenden Welle 1 kann lose in der Nabe 7 des Kegels 5 laufen. Die beiden Wellen 1 und 9 laufen in Lagern 10 und 11, und ihre axialen Verschiebungen werden durch passende Anschläge begrenzt. Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist die gleiche wie im ersten Falle.

Fig. 6 zeigt eine Ausführung, bei welcher eine Anordnung vorgesehen ist, die das Einrücken selbst dann gestattet, wenn die getriebenen Teile schneller umlaufen als die treibende Welle.. -

Die allgemeine Anordnung der Teile ist diejenige, welche schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, d. h. der die Luftschraube antreibende Kegel 5 sitzt lose auf der treibenden Welle 1. ^:. Die auf dieser Welle befestigte Gewindemuffe 2 arbeitet mit einem Flachgewinde zusammen, das auf der Innenseite der Muffe 12° vorgesehen ist. Letztere trägt den treibenden Kegel 12, der durch die Feder 13 gegen den Reibbelag 6 des angetriebenen Kegels 5 gedrückt wird. Die Längsverschiebung der Muffe i2^ffi ist durch die beiden Anschlagscheiben 23 und 24 begrenzt, die auf der Muffe 2 getrennt angebracht sind.

Der getriebene Kegel 5 sitzt fest auf einem Ring 27, der lose auf der Scheibe 23 angebracht ist und einen Schulteransatz 27« aufweist, der sich gegen den Reibbelag 28 der Scheibe 23 legt. Der Ring 27 ist mit der Nabe 20 der Luftschraube durch eine elastische Radscheibe verbunden, die die Schraube mitnimmt und dabei eine leichte axiale Verschiebung des Ringes 27 zuläßt.

Die Vorrichtung zum Einrücken der Kupplung von Hand zum Anwerfen des Motors durch die in Bewegung befindliche Luftschraube besteht aus zwei Backen 41 und 45 (Fig. 6, 7 und 8), die schwingbar auf festen Zapfen 46, 47

sitzen und deren Reibflächen nach Bedarf mit einem Reibbelag 45°, 45^δ versehen werden können. Diese Backen können mit ihren Reibflächen zwischen die Scheibe 24 und die Kegelfläche der Scheibe I2⁶ der Muffe i2^a eingedrück werden.

Am Ende 48 der Backe 41 greift der Steuerhebel 39 gelenkig an, und ein Zuglenker 30 ist einerseits an einem Zapfen 31 dieses Hebels und anderseits an einem Zapfen 32 der Backe 45 angelenkt.

Das Ende 33 des Hebels 39 sitzt gelenkig in einem Doppellager 34, das mit dem Zugmittel 35 verbunden ist und durch eine Feder 36 in die Ruhelage zurückgebracht wird. Führungen 37, 38 (Fig. 9) halten die Backen 41, 45 in der richtigen Ebene fest.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist die gleiche wie im Falle der Fig. 1 bis 3. Läuft die treibende Welle 1 mit ihrer Muffe 2 in Richtung des Pfeiles -F (Fig. 6 und 3) um, so wirken die Vorderflanken 2¹' der Zähne 2 auf die Hinterfianken I2^r der Nabenzähne I2^a derart ein, daß der treibende Kegel 12 auf den angetriebenen Kegel 5 zu verschoben wird, so daß das Einrücken selbsttätig stattfindet.

Läuft im Gegenteil die Luftschraube schneller um als die treibende Welle 1, so werden die Vorderflanken 12¹' (Fig. 4) der Zähne der Nabe 12^a auf die Hinterflanken 2'" der Zähne der Muffe 2 einwirken, und dadurch wird ein Druck F₂ nach rückwärts auf die Nabe Ι2^α und demzufolge das Ausrücken bewirkt.

Soll z. B. während des Gleitfluges der Motor mit Hilfe der durch den Flugwind angetriebenen Luftschraube, angeworfen werden, so zieht man am Zugmittel 35 derart, daß mit Hilfe des Hebels 39 die Backen 41 und 45 zwischen die feste Scheibe 24 und den Kegel I2⁶ der Muffe i2^a gedrückt werden. Dadurch wird die Muffe 12" mit dem Kegel 12 in Richtung auf den Kegel 5 verschoben, und das Einrücken findet statt.

Zum Einrücken der Nabe Ι2^α und der beiden Kegel 12 und 5 muß die Kraft F₂ (Fig. 4) überwunden werden, die die Muffe 2 auf die Nabe Ι2^α ausübt. Diese Kraft wird um so größer sein, je kleiner die Steigung der Gewindegänge der Muffe und der Nabe 12⁰ ist. Die große Reibung zwischen den Kegeln 5 und 12, zwischen denen der trocken arbeitende Reibbelag 6 angeordnet ist, gestattet es, Schrägzähne mit sehr großer Steigung anzuwenden und demgemäß die axial wirkende Kraft der Gewindegänge zu verkleinern, ohne dabei die sichere Mitnahme des getriebenen zu gefährden.

Man kann übrigens die axiale Kraft zum

Entkuppeln auf ein Mindestmaß verringern, wenn man die Muffe 2 durch die Muffe 22 ersetzt, welche in Fig. 10 dargestellt ist, deren Zähne 22° mit schrägen Vorderflanken 22¹' und mit geraden Hinterflanken 22^r versehen sind, wobei- natürlich die Nabe 12° ebenfalls durch eine Nabe 21 ersetzt ist, deren Zähne 21^α entsprechend ausgebildet sind.

Aus Fig. 11 kann man ersehen, daß, wenn die treibende Welle 1 in Richtung des Pfeiles -F umläuft, die Vorderflanken 22" der Zahne 22 ^α der Muffe 22 auf die Hinterflanken 2i^JI der Zähne 2i^a der Nabe 21 einwirken und einen Druck F₁ erzeugen, der auf die Nabe I2^ffi einwirkt und das Einrücken bewirkt.

Wenn dagegen gemäß Fig. 12 die Luftschraube schneller umläuft als die treibende Welle i, wirken die Vorderflanken 2I¹¹ der Zähne 2i^a der Nabe Ι2^α auf die Hinterflanken 22^r der Zähne 22° der Muffe 22 ein. Da diese Flanken gerade sind und parallel zur Achse der treibenden Welle 1 verlaufen, entsteht keine axial gerichtete Kraft F₂. Die Berührung zwischen den Kegeln 5 und 12 wird jedoch weiter durch die Feder 13 aufrechterhalten, die jedoch ungenügend ist, um eine treibende Kraft zu übertragen. Die Vorrichtung wird somit ausgerückt, und die Luftschraube wird nur leicht abgebremst.

Da beim Wiedereinrücken von Hand keine Kraft F₂ zu überwinden ist, genügt ein sehr geringer Zug am Zugmittel 35, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen und demgemäß den Motor von der Luftschraube aus anzuwerfen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Freilauf-Reibungskupplung, von deren Reibungsteilen einer sich selbsttätig auf einem Gewinde der treibenden Welle hin und her schraubt oder mechanisch verschoben wird, derart, daß er dem anderen Kupplungsteil genähert oder von diesem abgerückt wird, gekennzeichnet durch die Vereinigung kegeliger Kupplungsteile (5 und 12), zwischen die ein trocken arbeitender Reibbelag eingesetzt ist, mit einem sehr steilen Gewinde (2) der treibenden Welle (1).

2. Freilauf-Reibungskupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Reibteil (12) beständig gegen den anderen Reibteil (5) durch eine Feder (13) gedrückt wird, welche zwischen diesen beiden Teilen eine leichte Berührung aufrechterhält, selbst wenn die getriebenen Teile schneller umlaufen als die treibende Welle.

3. Freilauf-Reibungskupplung nach Anspruch ι und 2, mit einer Handeinrückvorrichtung zum Anwerfen des Motors von der getriebenen Welle aus, gekennzeichnet durch Backen (41, 45), die derart angeordnet sind, daß sie zwischen eine Scheibe (24) der Welle (1) und eine kegelige Scheibe (ΐ2^δ) des

beweglichen Kupplungsteiles (2) derart eingetrieben werden können, daß dieser Teil (2) axial in Richtung des Einrückens verschoben wird.

4. Freilauf-Reibungskupplung nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde der Welle (1) aus Zähnen (22°, Fig. 10, 11, 12) besteht, deren Vorderflanke (22'') mit Bezug auf die Drehrichtung (F) schräg und deren Hinterflanke (22^r) gerade ausgebildet ist, welche Zähne mit ähnlichen Innenzähnen (21°) der Muffe (12) zusammenarbeiten, deren Hinterflanken (2i^r) schräg und deren Vorderflanken (21") gerade sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen