DE7306082U

DE7306082U - Kupplungs-bremsen-energieuebertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE7306082U
Application number: DE19737306082U
Authority: DE
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1972-05-26
Filing date: 1973-02-17
Publication date: 1973-07-05
Also published as: US3738462A; IT978460B; FR2187058A5; GB1362354A; DE2307868A1

Description

Dr. M. Kohler. Dlpi-lnfl. C. Gernharft /-

Patentanwälte ^- Hamburg 50 - Königstraße 28 £

W.25623/75 12/Sch tyg, 2, 73

The Singer Company

Elizabeth, New Jersey (V.St.A.)

Kupplungs-Bremsen-Energieübertragungsvorrichtung·

Die Erfindung bezieht sich auf Kupplungs-Bremsen-Energieübertragungsvorrichtungen und insbesondere auf einen Einstellmechanismus, der das Spiel zwischen der Bremse und der Kupplung automatisch einstellt, um einen Ausgleich für Abnutzung der Kupplungs- und Bremsflächen zu schaffen·

Kupplungs-Bremsen-Energieübertragungsvorrichtungen (auch bekannt als Kupplungs-Bremsen-Antriebsvorrichtungen) sind bekannt und sie werden in großem Ausmaß in der industriellen Nähtechnik verwendet, um Energie von einem sich drehenden elektrischen Motor zu einer Antriebsscheibe zum Antreiben einer Nähmaschinenarmwelle intermittierend zu übertragen. Diese Vorrichtungen ermöglichen es der Bedienungsperson, die Nähmaschine für die erforderlichen Nähvor^änge intermittierend anzutreiben und die Maschine anzuhalten, wenn Manipulationen, die kein Nähen erfordern, ausgeführt werden. Allgemein wird dies ausgeführt durch Niederdrücken eines Fußpedals, um einen Schwenkhebel zu betätigen, der seinerseits einen angetriebenen Kupplungsteil

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in Eingriff mit einem antreibenden Kupplungsteil bewegt, der an der Motorwelle angebracht ist. Freigabe des Fußpedals führt zum Trennen des angetriebenen Kupplungeteiles von dem antreibenden Kupplungsteil und zu Ineingriffbringen mit einem Bremsteil, um dadurch die Nähvorgänge anzuhalten· Eine Energieübertragungsvorrichtung dieser Art ist in der US-PS 3 387 157 beschrieben.

Ein Problem bei Energieübertragungsvorrichtungen dieser Art besteht darin, daß sie periodisch Handeinstellung erfordern, um einen Ausgleich für Abnutzung der Kupplung und der Bremse zu schaffen· Beispielsweise ist die in der oben genannten US-PS beschriebene Vorrichtung mit einer Einrichtung versehen, um bei Abnutzung eine Einstellung von Hand ausführen zu können· Jedoch wird bei vielen Installationen diese Einstellung vernachlässigt, wodurch zunehmend längerer Fußpedalweg hervorgerufen wird mit sich daraus ergebender Unwirksamkeit und Ermüdung der Bedienungsperson. Dies findet so allmählich statt, daß die Bedienungsperson den verlängerten Pedalweg erst dann realisiert, wenn dieser verlängerte Weg die Arbeit der Bedienungsperson ernsthaft zu beeinträchtigen beginnt, obwohl die allmähliche Verschlechterung während vieler Wochen stattgefunden hat bzw. erfolgt sein kann·

Es ist ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungs-Bremsen-Energieübertragungevorrichtung zu schaffen mit einem Einstellmechanismus, welcher die Notwendigkeit vermeidet, das Spiel der Kupplung und der Bremse, welches sich aus Abnutzung der Kupplung und der Bremse ergibt, von Hand einzustellen.

Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen selbsteinstellenden Kupplungs-Bremsen-Mechanismus zu schaffen, um optimales Spiel während der Lebensdauer der Kupplungß-Bremsen-Reibungsplatten in einer Energieübertragungs vorrichtung aufrechtzuerhalten.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Einstellmechanismus für Kupplungs-Bremsen-Energieübertragungs^Trorrichtungen zu schaffen, bei welchem das Kupplungs-Bremsen-Spiel automatisch eingestellt wird, wenn zufolge /bnutzung das Spiel größer als ein vorgewählter Wert geworden ist.

Ein noch weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, einen selbsteinstellenden Eupplungs-Bremsen-Mechanismus zu schaffen, bei welchem das Kupplungs-Bremsen-Spiel innerhalb zulässiger Grenzen gehalten wird und welcher gleichzeitig mit der Übertragung von Energie betätigbar ist·

Gemäß der Erfindung umfaßt eine Kupplungs-Bremsen-Energieübertragungsvorrichtung eine drehbare Welle, einen antreibenden Kupplungsteil, der an der Welle für Drehung mit ihr befestigt ist, einen von dem antreibenden Kupplungsteil im Abstand liegenden Bremsteil, eine Energieabnahmewelle, einen angetriebenen Kupplungsteil, der an der Abnahmewelle für Drehung mit dieser befestigt ist, wobei der angetriebene Kupplungsteil zwischen dem antreibenden Kupplungsteil und dem Bremsteil angeordnet ist, und eine Einrichtung mit einem Betätigungshebel zum wahlweisen Bewegen der Abnahmewelle zum Ineingriffbringen des angetriebenen Kupplungsteiles mit dem antreibenden Kupplungsteil oder dem Bremsteil, wobei bei•Ein'nriff mit dem Bremsteil der angetriebene Kupplungsteil sich um ein Spiel im Abstand von dem antreibenden Kupplungsteil befindet. Gemäß der Erfindung sind eine Einstelleinrichtung zum Bewegen des Bremsteiles in Richtung gegen den antreibenden Kupplungsteil, und eine Einrichtung vorgesehen, die von dem Betätigungshebel, wenn der angetriebene Kupplungsteil zum Eingriff mit dem antreibenden Kupplungsteil bewegt ist, betätigbar ist, um die Einstelleinrichtung zu betätigen, um das Spiel zu verringern, wenn es sich über einen vorgewählten Betrag hinaus vergrößert hat.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Pig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Kupplungs-Bremsen-Energieübertragungsvorrichtung.

Fig. 2 ist eine Unteransicht eines Teiles der Vorrichtung gemäß Pig. 1, wobei ein selbsteinstellender Betätigungsmechanismus gemäß der Erfindung dargestellt ist.

Pig. 3 ist eine Querschnittsansicht nach Linie 3-3 der Pig. 1.

Pig. 4 ist eine Querschnitts ansicht nach Linie 4-4 der Pig. 1.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt bei Anwendung an einer Energieüberuragungsvorrichtung derjenigen Art, wie sie in der oben genannten US-PS 3 387 157 beschrieben ist. Die Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse mit drei Hauptteilen, einem Hauptrahmen 10, einem Verschluß 12 am Motorende und einem Verschluß 14 am Energieaustrittsende. Der Hauptrahmen 10 ist mit einem äußeren zylindrischen Wandteil 16 und einem inneren becherförmigen Teil 18 gebildet, der in radialem Abstand von dem äußeren Wandteil 16 und gleichachsig zu diesem liegt und von dem äußeren Teil 16 durch auf dem Umfang im Abstand voneinander liegenden Rippen 20 und 22 abgestützt ist, die mit beiden Teilen 16, 18 einheitlich bzw. einstückig gebildet sind. Ein Statorkern 24 ist von den Rippen 20 und 22 gleichachsig geführt zu einer Sitzstellung gegen eine ringförmige Rippe 26, die durch das Ende des becherförmigen Teiles 18 gebildet ist, und er ist in dieser Stellung durch den Verscblußteil 12 am Motorende mittels Schrauben 28 gehalten, die durch Ansätze 30 hindurchgehen und in den Rippen 20 durch Einschrauben aufgenommen sind. Ein Rotorkern 32 ist an einer Rotorwelle 34 befestigt, die an einem Ende in einem von dem Verschlußteil 12 am Motorende abgestützten Lager

und nahe ihrem anderen Ende in einem von dem becherförmigen Teil 18 abgestützten Lager 58 gelagert ist. Ein im wesentlichen napf- oder glockenförmiges keine öffnung aufweisendes Schwungrad 40 ist an dem Energieausgangsende der Rotorwelle befestigt und es weist eine Kupplungsfläche 42 an seinem dem Energieausgang zugewandten Ende auf. Radiale Gebläseschaufeln 44 sind vorgesehen, um Kühlluft durch die Vorrichtung hindurch umlaufen zu lassen, wie es in der oben genannten Patentschrift beschrieben ist·

Der Verschlußteil 14 am Energieausganßsende ist mit einem mittleren rohrförmigen Träger 46 gebildet, der eine Steuerhülse 48 drehbar und verschiebbar trägt. Zwei im Abstand voneinander befindliche Kugellager 5° und 52 sind in Bohrungen in gegenüberliegenden Enden der Hülse 48 eingepaßt und tragen drehbar eine angetriebene Energieabnahmewelle 54, die relativ zu der Hülse 48 drehbar und mit dieser verschiebbar ist. Das Außenende der Welle 54 trägt einen Aufbau 56 einer angetriebenen Riemenscheibe, die mittels einer Mutter 58 an der Welle 54 befestigt ist. Eine Keilnut 60, die in dem Riemenscheibenende der Welle 54· gebildet ist, verhindert ein Rutschen der Riemenscheibe 56 relativ zu der Welle 54, während eine Abstandshülse 62, die sich zwischen den inneren Laufringen der Lager 50 und 52 erstreckt, es ermöglicht, daß die Mutter 58 sicher auf der Welle 54 festgezogen werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, die Lager zu beschädigen, da die Klemmwirkung direkt zwischen den inneren Laufringen übertragen wird. Eine Kupplungsscheibe 64, die auf jeder Seite einen Reibbelag 66 bzw. trägt, ist am Motorende der Energieabgabewelle 54 befestigt. Ein Bremsring oder Jochteil 70 mit einer länglichen mittleren öffnung 72 umschreibt die Welle 54 und die Steuerhülse 48, so daß diese Elemente dort frei hindurchgehen können. Der Bremsring 70 umfaßt zwei im Abstand voneinander befindliche Ansätze 74-74 und 76-76, die sich von seiner

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der Riemenscheibe 56 zugewandten Fläche auf jeder Seite der Öffnung 72 erstrecken. Um den Bremsring 70 abzustützen, erstrecken sich zwei mit öffnungen versehene Arme 78-78 eines gegabelten Winkelkurbelhebels 80 wischen jedes Paar von Ansätzen 74 und 76· Ein Stift oder Bolzen 82 geht durch jeden Ansatz 74, Arn 78 und Ansatz 76 hinduroh, um den Bremoring 70 an dem Winkelkurbelhebel 80 schwenkbar abzustützen. Eine Reibscheibe 84 ist an jedem Stift oder Bolzen 82 zwischen den Armen 78 und einem oder jedem der Ansätze 74 (wie dargestellt) oder 76 angebracht, so daß die dem Motor zugewandte Fläche des Bremsringes 70 parallel zu der Reibfläche 68 angeordnet werden kann und nicht frei an den Stiften oder Bolzen 82 schwingt. Die Stellung des Winkelkurbelhebels 80, der sich selbst um einen Bolzen verschwenkt, der an dem Verschlußteil 14 des Energieausgangsendes befestigt ist, ist durch die Stelle bestimmt, an der eine Zunge 88 od. dgl·, die an der Unterseite des freien Endes 90 des Winkelkurbelhebels 80 gebildet ist, sich gegen einen Scheibenteil 92 legt,, der an einem Gewindezapfen oder an einer Schraube 94 gebildet ist, der bzw. die im Verschlußteil 14 am Energieausgangsende angeordnet ist, wie es aus der nachstehenden Beschreibung weiter verständlich wird.

Ein L-förmiger Kupplungs- und Bremsenbetätigungshebel ist von dem Bolzen 86 schwenkbar getragen, der in zwei Vorsprüngen 98 abgestützt ist, die in dem Verschlußteil 14 am Energieausgangsende gebildet sind. Eine Bremsendruckfeder 100, die in einer Vertiefung 102 sitzt, welche in einem sich nach unten erstreckenden Teil 104 des Verschlußteiles 14 am Energieausgangsende gebildet ist, ist in einem Schubbecher 106 aufgenommen, der am Ende einer Einstellschraube 108 angebracht ist, die in einen Vorsprung 110 eingeschraubt ist, welcher an dem Betätigungshebel 96 gebildet ist. Die Feder 100 drückt den Hebel 96 gemäß

Fig. 1 in Uhrzeigerriohtung um den Bolzen 86. Der Hebel 96 hat zwei gegabelte Arme 112, die an einem Ende von ihm gebildet sind und die einen Bolzen 114 tragen, αer sich zwischen ihnen erstreckt. Der Bolzen 114 trägt einen im wesentlichen quadrat- oder rechteckförraigen länglichen Block 116, der unter der angetriebenen Welle durch eine Umfangsnut 118 hindurchgeht, die in der verschiebbaren Steuerhülse 48 gebildet ist. Durch Betätigung des Hebels 96 um den Schwenkbolzen 86 werden daher die Hülse 48 und die angetriebene Welle 54 axial gemäß Fig. nach links bewegt, und zwar in dem rohrförmigen Trägerteil 46, um wahlweise die Kupplungsscheibenreibfläche in Antriebslage mit dem Schwungrad 42 oder die Reibfläche in Anhaltelage mit dem Bremsring 70 zu bringen·

Wenn der angetriebene Kupplungsteil 64 in der Anhaltestellung angeordnet ist, in welcher die Reibfläche 68 mit der Bremse 70 im Eingriff steht, ist zwischen der Reibfläche 66 und der Reibfläche 42 des Schwungrades 40 ein Abstand oder Spiel vorhanden. Wenn Abnutzung auftritt, erhöht sich dieses Spiel und erreicht schließlich einen Wert, bei welchem Betätigung des Hebels 96 zu einer viel größeren Bewegung das Hebels führt. Es ist zu bemerken, daß das freie Ende des Hebels 96 allgemein mit einem Fußpedal od. dgl. verbunden ist, wie es in der ÜS-PS 2 822 903 beschrieben ist. Es ist somit notwendig, das genannte Spiel innerhalb zulässiger Grenzen einzustellen. Hierfür ist der Gewindezapfen oder die Schraube 94 in einem Vorsprung 120 schraubbar aufgenommen, der an dem Riemenscheibenende der sich nach unten erstreckenden Verlängerung 104 gebildet ist. Eine im wesentlichen U-förmige Feder 122 hält den Arm 90 des Winkelkurbelhebels 80 über die Scheibe 92 federnd gegen die Schraube gefangen. Es ist zu verstehen, daß durch Einstellen der Schraube 94 der Winkelkurbelhebel gemäß Fig. 1 in Gegenuhrzeigerrichtung um den Bolzen 86

gedreht wird, und zwar um diskrete Winkelbeträge durch die Anlage der Schraube an dem Arm 90. Durch diese Bewegung wird das BremsJoch 70 in diskreten Beträgen oder Ausmaßen in Richtung gegen die Antriebskupplungsfläche 42 des Schwungrades 40 bewegt. Da der Bremsring 70 an den Bolzen kardanisch aufgehängt ist, wird die Bremse 70 nach einer Einstellung, wenn die Kupplungsfläche 68 zum erstenmal mit der Bremse in Eingriff tritt, in die richtige Winkellage zu der Reibfläche 68 gedreht, so daß volle Flächenberührung zwischen diesen Teilen 68, 70 hervorgerufen wird, und die Bremse 70 bleibt in dieser Stellung zufolge der Sicherungsscheibün 84.

Um Selbsteinstellung zu schaffen, durch welche das Spiel zwischen der Fläche 42 und der Fläche 66 immer innerhalb richtiger Grenzen gehalten wird, ist ein Klinkenrad 124 vorgesehen, welches durch irgendwelche zweckmäßigen Mittel an der Schraube 94 befestigt ist, wobei diese Mittel in der Zeichnung in Form einer Sicherungsmutter 126 dargestellt sind. Um das Klinkenrad 124 zu drehen und dadurch die Einstellung zu betätigen, ist eine Klinke 128 vorgesehen, die an dem Hebel 96 befestigt und mit diesem bewegbar ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Klinke 128 an dem Hebel 96 mittels einer Schulterschraube 130 befestigt, die in dem Hebel 96 angebracht ist und eine Feder 132 aufweist, die gegen die Schulter wirkt und die Klinke 128 gegen den Hebel 96 vorspannt. Diese Ausführung ermöglicht geringfügige Schwenkwirkung der Klinke 128, wenn der Hebel 96 verschwenkt wird, um Eingriff der Reibfläche 66 mit der Reibfläche 42 des Schwungrades 40 hervorzurufen, und ermöglicht dadurch gemäß Fig. 1 eine Aufwärtsbewegung der Klinke 128 mit dem Klinkenrad 124, wenn sie dieses dreht. Die Klinke 128 umfaßt nahe ihrem freien Ende einen Teil 134, der in Richtung gegen das Klinkenrad 124 gebogen ist und am freien Ende eine Nut 136 aufweist, die in der Bremsstellung des Hebels 96 nahe den Zähnen des Klinkenrades

angeordnet ist. Wenn der Hebel 96 verschwenkt wird, um ein Antriebs verhältnis an der Welle 54· zu schaffen, tritt die Klinke 128 an ίητβω genuteten Teil 136 mit einem Zahn des Klinkenrades 124 in Eingriff. Die Klinkenradzähne liegen schräg im Winkel, und zwar derart, daß das Klinkenrad 124 und die Schraube 94 von der Klinke 128 nur gemäß Fig. 2 in Uhrzeigerrichtung gedreht werden können, um dadurch das Spiel zwischen der Reibfläche 66 und der Reibfläche 42 zu verringern. Wenn der Kupplungs-Bremsen-Spielraum innerhalb einer gewünschten Abmessung liegt, bewegt sich die Klinke 128 lediglich entlang eines der Zähne hin und her, jedoch kann sie sich nicht bis zu dem nächsten Zahn bewegen, bis durch zusätzliche Abnutzung des Reibmaterials der Kupplung oder der Bremse das Spiel sich über eine zulässige Grenze hinaus vergrößert. Wenn dies auftritt, gleitet die Klinke 128 über den nächsten Zahn, wenn der Hebel 96 in die Bremsstellung zurückkehrt, und beim nächsten Eingriff des Hebels 96 in die angetriebene Stellung dreht die Klinke 128 das Klinkenrad 124 und verringert dadurch das Spiel. Die Teilung der Klinkenradzähne bestimmt offensichtlich das Spiel. Demgemäß ist die Klinkenradteilung proportional dem Betrag oder Ausmaß, um welches der Abstand zwischen der Reibfläche 66 und der Reibfläche sich ändern darf, so daß, wenn das Spiel größer als ein vorgewählter maximaler Wert wird, die Betätigung des Hebels eine Drehung des Klinkenrades 124 hervorruft, um dadurch die Schraube 94 zu drehen und das Spiel zu verringern.

Der Verschlußteil 14 am Energieausgangsende ist mit einer Umfangszunge 158 gebildet, die in eine Fuge oder Nut 140 in dorn Ende des Hauptrahmens 10 paßt. Klemmen 142, die an einem Randteil 144 in in gleichen Abständen liegender Umfangslage befestigt sind, sind an dem Rahmen 10 mittels Schrauben 146 abnehmbar befestigt, die in Vorsprünge 148 eingeschraubt sind, die an dem Rahmen 10 gebildet sind.

Ein Vorsprung 150 ist an der Außenseite des Rahmens 10 gebildet, an welchem ein Vorsprung 152 eines Haltelagerarmes 134 befestigt ist, der an der Unterseite eines Tisches einer Nähmaschine oder einer ähnlichen kraftangetriebenen Maschine befestigt werden kann.

Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß durch die Erfindung eine Energieübertragungsvorrichtung geschaffen ist mit einem automatischen Einstell- oder Nachstellmechanismus zum Ausgleich von Abnutzung, wobei dieser Mechanismus einfach und wirksam ist·

Claims

PATINTANWXITI Ί

DR. E. WIEGAND DIPUNG. W. NIEMANN *J

DR. M. KÖHLER DIPUNG. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

38 12 33 2000 Hamburg so, 20.März 1973

TELEGRAMME. KARPATENT KONIGSTRASSE 26

W. 25623/73 4/K Q 73 06 082.9

Schutzansprüche

1. Kupplungs-Brems-Energieübertragungsvorrichtung mit einer drehbaren Welle, einen mit ihr fest verbundenen Antriebskupplungsteil, einem im Abstand von dem Kupplungsteil angeordneten Bremsteil, einer Abtriebswelle, einem an der Abtriebswelle befestigten angetriebenen Kupplungsteil, wobei der angetriebene Kupplungsteil zwischen dem antreibenden Kupplungsteil und dem Bremsteil angeordnet ist, und mit einer Einrichtung mit einem Betätigungshebel zum wahlweisen Bewegen der Energieabtriebswelle zum Verbinden de» angetriebenen Kupplungsteils mit dem antreibenden Kupplungsteil oder mit dem Bremsteil, gekennzeichnet durch eine den Bremsteil (70) in Richtung gegen den antreibenden Kupplungsteil (42) bewegende Stell- oder Nachstelleinrichtung (94) und durch eine von dem Betätigungshebel (96) beim Kupplungsvorgang bei zu großem Spiel betätigte, die Stelloder Nachstelleinrichtung im Sinne einer Spielverringerung betätigende Einrichtung (124, 128).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Betätigen der Stell- oder Nachstelleinrichtung (94) ein an der Stell- oder Nachstelleinrichtung befestigtes Klinkenrad (124)"und"eine ah dem Betätigungshebel (96) angebrachte Klinke (128) aufweist, die für Eingriff mit den Zähnen des Klinkenrades bei Betätigung des Hebels (96) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Zähne des Klinkenrades (124) proportional einem vorgewählten Wert des Spiels ausgebildet ist.

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4* Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- oder Nachstelleinrichtung eine Stellschraube (94) aufweist, und daß eine sich gegen die Schraube ((94) legende und mit dem Bremsteil (70) arbeitsmäßig verbundene Einrichtung (90) vorgesehen 1st, und daß das Klinkenrad (124) an der Schraube befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Gehäuse zum Abstützen der Energieabtriebswelle j und mit einer Einrichtung zum schwenkbaren Anbringen des Betätigungshebels an dem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell- oder Nachstelleinrichtung (94) einen Winkelkurtelhebel (80) ßatfweiet, eine Einrichtung (74, 76, 78, 82) zum schwenkbaren Anbringen eines ersten Endes des Winkelkurbelhebels an dem Bremsteil 70 vorgesehen ist, und zwischen dem Gehäuse und der Stell- bzw. Nachstelleinrichtung (94) eine Gewindeverbindung vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung (86) zur schwenkbaren Lagerung des Winkelkurbelhebels (80) zwischen seinen Enden vorgesehen ist.