DE681628C

DE681628C - Selbsttaetige Steuervorrichtung in Abhaengigkeit vom Drehmonment fuer Reibungskupplungen

Info

Publication number: DE681628C
Application number: DESCH106598D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-03-19
Filing date: 1935-03-19
Publication date: 1939-09-27

Description

Bei den bekannten Steuervorrichtungen für Gleitkupplungen wird der Reibflächendruck durch axial oder radial gestellte Schrägflanken geregelt, die die Reibflächen entweder mittels zwischengeschalteter Federn belasten oder sie durch Einwirken auf ihre z. B. durch Federn, Gewichte, Druckluft, Druckwasser, Elektromagnete erzeugte Höchstbelastung entlasten. Federnde Verbindungen dienen dazu, Verdrehungen der Schrägflanken gegeneinander zu erzielen und bei der Kraftübertragung mitzuwirken.

Mit den Reibungszahlen der Reibflächen schwankt _ das Gleitmoment zwischen zwei äußersten Grenzen. Der Unterschied der Grenzgleitmomente stellt den. veränderlichen Teil des Gleitmomentes dar. Bei der erstgenannten Steuerungsart ändern sich während der Regelung des Reibflächendruckes nicht nur die Belastung der Schrägflanfcen, sondern auch die Anspannung der federnden Verbindung und ihr Anteil an der Kraftübertragung; bei der letztgenannten hingegen haben die Schrägflanken das Drehmoment allein zu übertragen. Da eine annehmbare Verkleinerung des veränderlichen Teiles stets kleine Schrägflankenwinkel erfordert, so wachsen die Abmessungen der federnden Verbindung bzw. die Schrägflankendrücke weit über das für die Ausführung erwünschte Maß hinaus an.

Bei der vorliegenden Erfindung sind diese Mängel dadurch behoben, daß die Schrägflanken bis zur vollen Anspannung der federnden Verbindung druckfrei bleiben. Die hierzu nötigen Anordnungen der an sic.h bekannten einzelnen Glieder beseitigen störende Abhängigkeiten, so daß Verbesserungen bei den Schrägflanken keine Verschlechterungen bei, der federnden Verbindung hervorrufen. Neigung oder Radius der Schrägflanken können deswegen ohne die erwähnten Schwierigkeiten aufs äußerste verkleinert werden, und es ergibt sich eine ganz hervorragende Gleichmäßigkeit des Gleitmomentes, wie sie mit den bekannten Steuervorrichtungen nicht erzielt werden kann.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die federnde Verbindung mit Drehkräften an den Schrägflanken angreift und auf das volle von ihr zu übertragende Drehmoment vorgespannt ist, die Schrägflanken also erst nach Überschreitung des Vorspannmomentes durch das wachsende Antriebsmoment Druck erhalten, um die Reibflächen durch Einwirben auf ihre Höchstbelastung bis zum Beginn des Gleitens zu entlasten. Ein weiteres Merkmal des Erfindungsgegenstandes ist es, daß die Vorspannung der federnden Verbindung ganz oder zum Teil durch ein Verdrehungsspiel der regelnden Schrägflanken ersetzt sein kann, innerhalb dessen die federnde Verbindung durch das Antriebsmoment auf ihr volles Drehmoment angespannt wird, bevor die Einwirkung der Schrägflanken auf die Reibflächenbelastung anfängt. Als federnde Verbindung kann eine federbelastete Schrägflan-

kenkupplung benutzt werden. Hierbei können deren Belastungsfeder!! gleichzeitig zur Be- - lastung der Reibflächen dienen. Die mit der Reibungskupplungshälfte verbundenen regelnden Schrägflanken oder ihre Gegenflanken können axial verstellbar eingerichtet sein, damit das Drehmoment der federnden Verbindung genau eingestellt und eine Berichtigung der durch Abnutzung verursachten Ungenauigkeiten vorgenommen werden kann. Die regelnden Schrägflanken beider Drehrichtungen können ungleiches Spiel erhalten, so daß sich in einfachster Weise die sonst nur durch ungleiche Flankenneigungen erreichbare Ver-.15 schiedenheit der Gleitmomente ergibt. Durch Vertauschen der Angriffsorgane der federnden Verbindung kann beim Wechsel der Drehriehtung eine entgegengesetzte Beanspruchung der Federn vermieden werden. Das Vertausehen erfolgt selbsttätig durch an den Angriff sorganen angebrachte, die Verbindung herstellende Vor- oder Einsprünge, wobei die Vor- oder Einsprünge für die entgegengesetzte Drehrichtung in der jeweiligen Drehrichtung Spiel gegen den antreibenden und angetriebenen Teil haben.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes als Beispiele dargestellt. Es ist

Abb. ι ein. axialer Schnitt durch eine Lamellenkupplung mit Schraubenfedern in der federnden Verbindung,

Abb. 2 eine Abwicklung der regelnden Schrägflanken,

Abb. 3 eine Regelvorrichtung mit Gegenrollen, senkrecht zur Achse gesehen,

Abb. 4 ein Schnitt senkrecht zur Achse vor oder hinter dem Federgehäuse der federnden Verbindung,

Abb. 5 eine Ansicht gegen das vordere oder hintere Ende der Schraubenfedern und ihres Angriffsringes,

Abb. 6 ein axialer Schnitt durch einen Angriffsring,
Abb. 7 eine Ansicht des Mitnehmers,

Abb. 8 ein axialer Schnitt durch eine Kegelkupplung mit federbelasteter Schrägflankenkupplung als federnde Verbindung.

Bei der Lamellenkupplung nach den Abb. 1 bis 7 wird die Drehkraft von einer Welle 1 über einen Mitnehmer 2 entsprechend der Drehrichtung auf Vorsprünge 3 eines der Angriffsringe 4 und damit auf Schraubenfedern 5 übertragen. Von hier gelangt die Kraft über Vorsprünge 6 des anderen Angriffsringes 4 auf die jeweils anliegende Hälfte eines Federgehäuses 7 und weiter über einen Kupplungsmantel 8 auf die Reibscheiben 9 und 10 einer Lamellenkupplung, die die Kupplungsscheibe 11 einer Welle 12 antreiben. Die für. die entgegengesetzte Drehrichtung bestimmten Vorsprünge 3 und 6 der Angriff sringe 4 haben in der jeweiligen Drehrichtung Spiel gegen den Mitnehmer 2 und das Gehäuse 7. Die Reibscheiben 9 und ι ο werden durch eine Feder 13 aneinandergepreßt, die auf das Gehäuse 7 und den Kupplungsmantel 8 einwirkt. Das Gehäuse 7 und die Reibscheiben 9 sind mit dem Kupplungsmantel 8₂ die Reibscheiben 10 mit der Kupplungsscheibe 11 axial verschiebbar verbunden. Zur Regelung des Reibflächendruckes dienen Schrägflankenbüchsen 14 und 15, die auf der Welle 1 und an dem Kupplungsmantel 8 angeordnet sind. Die Einstellung der Büchse 15 auf den riehtigen Abstand d erfolgt mittels Gewinde durch axiale Verschiebung eines mit ihr verbundenen Büchsenträgers 16 in dem Kupplungsmantel, und zwar durch Drehen eines feststellbaren Deckels 17.

Abb. 3 zeigt eine Regelvorrichtung, bei der die Schrägflankenbüchse 14 ersetzt ist durch einen Lagerkörper 18 mit Rollen 19, die mit den Schrägflanken 15 zusammenarbeiten.

Bei der Kegelkupplung nach Abb. 8 wird die Drehkraft von einer Welle 20 durch eine Reibungskupplungshälfte 21 mit Reibring 22 und Belag 23 auf die andere Reibungskupplungshälfte 24 übertragen. Diese ist axial verschiebbar mit einem Mitnehmerrade 25 9» verbunden, das durch eine federbelastete Schrägflanfcenkupplung 26, 27 eine Welle 28 antreibt. Die Schrägflankenkupplung 26, 27 ist durch eine Feder 29 belastet, die sich gegen einen Wellenbund 30 stützt. Der in den Reibflächen 23, 24 erforderliche Druck wird durch eine Feder 31 erzeugt. Die Regelung des Reibflächendruckes erfolgt durch Schrägflankenbüchsen 32 und 33, die an der Reibungskupplungshälfte 24 und auf der Welle 28 angeordnet sind. Um Raum zu sparen, kann das Lager 34 dicht an die Schrägflanken herangerückt werden. Die Einstellung der Büchse 32 auf den richtigen Abstand d von der Büchse 33 wird durch Drehen eines feststellbaren Gewinderinges 3 5 auf dem Nabenteil der Kupplungshälfte 24 vorgenommen. Die Kegelkupplung ist mittels eines Schalthebels 36 ein- und ausschaltbar. Häufig wird es möglich sein, den Durchmesser der Schrägflankenkupplung 26, 27 so zu wählen, daß die Federn 29 und 31 gleich stark werden und nach Wegfall des Bundes 30 vereinigt werden können. Die günstigste Flankenneigung beträgt 45⁰. Der Ersatz der »15 inen Flanke durch Kugeln oder Rollen, z. B. ähnlich Abb. 3, ist hier sehr zweckmäßig.

Da die federnde Verbindung mit Drehkräften an den regelnden Schrägflanken angreift und für d — o (Abb. 2) auf das volle von ihr zu übertragende Drehmoment vorgespannt ist, bleiben die regelnden Schrägflanken

druckf reij solange das Antriebsmoment kleiner ist als das Vorspannmoment. In diesem vor den Beginn der Reibflächenentlastung gelegten Momentenbereich wird das Drehmoment allein S von der federnden Verbindung übertragen, die bei den Beispielen aus den Teilen 2, 3, 4, 5, 6, 7 bzw. 26, 27, 29 besteht. Nur der Überschuß des Antriebsmomentes über das unveränderliche Vorspannmoment fällt den regelnden Schrägflanken zu und entlastet die Reibflächen bis zum Eintritt des Gleitens. Der Anteil der regelnden Schrägflanken an der Kraftübertragung kann im günstigsten Fall auf den veränderlichen Teil des Gleitmomentes beschränkt werden, wobei sich ihre Axialbelastung, wenn keine Übersetzung vorgesehen ist, bis auf die Differenz der Kräfte ermäßigt, die am Ende und am Anfang des Gleitens auf die Reibflächen wirken. Neigung oder Radius der regelnden Schrägflanken können ohne die bekannten schädlichen Rückwirkungen auf die federnde Verbindung so weit verkleinert werden, wie es die Gleichmäßigkeit des Gleitmomentes verlangt.

Die Vorspannung kann ganz oder zum Teil durch ein Verdrehungsspiel/ der regelnden Schrägflanken ersetzt werden, innerhalb dessen die federnde Verbindung durch das Antriebsmoment auf das volle ihr zugeteilte Drehmoment angespannt wird, bevor die Reibflächenentlastung beginnt. Die Anfangsstellung der Verdrehung ist gegeben durch die Größe der für jede Drehrichtung vorgeschriebenen Vorspann- und Volldrehmomente. Auf der Zeichnung sind beide gleich angenommen, so daß in der Anfangsstellung der regelnden Schrägflanken Mitte Zahn oder Mitte Rolle auf Mitte Lücke steht.

Eine ständige Belastung der regelnden Schrägflanken, wie sie beispielsweise in Schrägrillen laufende Kugeln erfordern, ist auch bei der vorliegenden Erfindung möglich. Hierbei sind die ständig z. B. durch Federn in axialer Richtung belasteten Schrägfianken um den Betrag d axial verschiebbar einzurichten. Geeignet für die vorliegende Erfindung sind Reibungskupplungen jeder Art mit beliebiger axialer oder radialer Reibflächenbelastung. Auch Bremsen können in gleicher Weise gesteuert werden, da sie sich von Reibungskupplungen nur dadurch unterscheiden, daß die eine Hälfte den Umlauf nicht mitmacht und nicht als Drehkörper ausgebildet zu sein braucht.

Claims

Patentansprüche:

i. Selbsttätige Steuervorrichtung in Abhängigkeit vom Drehmoment für Reibungskupplungen mit zwischen die eine Reibungskupplungshälfte und einen die Drehkraft zu- oder ableitenden Teil geschalteten, den Reibflächendruck regelnden Schrägflariken und einer federnden Verbindung zwischen ihnen, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Verbindung mit Drehkräften an den Schrägflanken angreift und auf das volle von ihr zu übertragende Drehmoment vorgespannt ist, die Schrägflanken also erst nach Überschreitung des Vorspannmomentes durch das wachsende Antriebsmoment Druck erhalten, um die Reibflächen durch Einwirken auf ihre Höchstbelastung bis zum Gleiten zu entlasten.
2. Selbsttätige Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der federnden Verbindung (2, 3, 4, 5, 6, 7) ganz oder zum Teil durch >ein Verdrehungsspiel (/) der regelnden Schrägflanken (14, 15) ersetzt ist, innerhalb dessen die federnde Verbindung · durch das Antriebsmoment auf ihr volles Drehmoment angespannt wird, bevor die Einwirkung der Schrägflanken auf die Reibflächenbelastung beginnt.
3. Selbsttätige Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde- Verbindung als federbelastete Schrägflankenkupplung (26, 27, 29) ausgebildet ist.
4. Selbsttätige Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Belastung der die federnde Verbindung bildenden federbelasteten Schrägflankenkupplung (26, 27) die Belastungsfedern (31) der Reibflächen dienen.
5. Selbsttätige Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4₁ mit Einstellvorrichtung für das Drehmoment, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Reibungskupplungshälfte verbundenen regelnden Schrägflanken (15, 32) oder ihre Gegenflanken (14, 33) axial verstellbar eingerichtet sind.
6. Selbsttätige Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die regelnden Schrägflanken (15, 32) beider Drehrichtungen zur Erzielung verschiedener Gleitmomente mit ungleichem Spiel (/) gegenüber ihren Gegenflanken (14, 33) angeordnet sind.
7. Selbsttätige Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Federn (S) der federnden Verbindung (2, 3, 4, 5, 6, 7) an Angriffsorganen (4) mit Vorsprüngen (3, 6) für beide Drehrichtungen befestigt sind, wobei die Vorsprünge für die entgegengesetzte Drehrichtung in der jeweiligen Drehrichtung mit Spiel in den antreibenden und angetriebenen Teil eingreifen, derart, daßi, wenn der antreibende

Teil (2) das Angriffsorgan (z. B. 4 links) durch die entsprechenden Vorspränge (3) mitnimmt, die anderen Vorsprünge (6) dieses Angriffsorgans in der Drehrichtung Spiel gegen den angetriebenen Teil (z. B. 7 links), die entsprechenden Vorsprünge (3) des anderen Angriffsorgans (z.B.4rechts) dagegen Spiel gegen den antreibenden Teil (2) haben, während die anderen Vorsprünge (6) dieses Angrifforgans den angetriebenen Teil (z. B. 7 rechts) mitnehmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen