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Reibungskupplung zur Übertragung eines begrenzten Drehmomentes (Rutschkupplung),
insbesondere für Geräte der Nachrichtentechnik
| Reibungskupplungen zur übertragung eines be- |
| grenzten Drelimoinentes (Rutschkupplungen), die |
| vielfach bei Geräten der Nachrichtentechnik, z. B. |
| Fernschreibmaschinen, Anwendung finden, beson- |
| ders solche, deren Reibscheiben mit 01 oder einer |
| anderen Flüssigkeit bzw. einem Fett getränkt sind, |
| weisen den Nachteil auf, daß das mit ihnen übertrag- |
| bare Drehmoment hei wechselnden Temperaturen |
| der Kupplung verschieden ist. Im kalten Zustande |
| der Kupplung, also Besonders dann, wenn die Ma- |
| schine längere Zeit außer Betrieb war, ist der Wider- |
| stand gegen das Gleiten der Kupplungsteile wesent- |
| lich größer als im erwärmten Zustande, z. B. nach |
| längerem Betrieb. Es war daher bisher notwendig, |
| den "1tipreLi<Iruck in der Kupplung so einzustellen, |
daß auch nach dem Warmlaufen ein ausreichendes Drehmoment übertragen wird. Im kalten
Zustande der Kupplung wurde also dem Motor eine höhere Arbeitsleistung entnommen,
als es die anzutreibende Einrichtung erforderte. Hieraus wieder ergab sich die Notwendigkeit,
einen iiberdimensionierten Motor vorzusehen.
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Gemäß der Erfindung werden die vorstehend genannten Nachteile dadurch
vermieden, daß zum Ausgleichen der mit wechselnden Betriebstemperaturen eintretenden
Änderungen des übertragenen Drehmomentes der neben der Reibungszahl das übertragbare
Drehmoment bestimmende Anpreßdruck mit Hilfe von bei verschiedenen Temperaturen
verschiedene Kraftwirkung ausübendien Federn selbsttätig
veränderbar
ist. Zweckmäßig bestehen die bei wechselndcn Temperaturen verschiedene Kraftwirkung
ausübenden Federn aus Bimetall und weisen vorzugsweise die Form einseitig eingespannter
Blattfedern auf. Ein unveränderlicher Teil des Anpreßdruckes kann auch bei einer
Reibungskupplung gemäß der Erfindung von Federn hervorgebracht werden, deren Kraftwirkung
wie bei den bekannten Kupplungen von der Betriebstemperatur nahezu oder völlig unabhängig
ist.
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Bei Fliehkraftkontaktreglern für Elektromotoren, die innerhalb eines
verhältnismäßig großen Temperaturbereiches die Motordrehzahl konstant halten sollen,
hat man zwar bereits Bimetallfedern oder mehrere aus verschiedenen Werkstoffen bestehende
Federn, die in verschiedener Weise temperaturabhängig sind, vorgesehen. Dort waren
jedoch d'ie Anforderungen an die notwendige Arbeitsgenauigkeit des Reglers weit
höhere, als dies bei Reibungskupplungen für die Begrenzung des übertragbaren Drehmomentes
zutrifft. Bei Reibungskupplungen haben die eingangs geschilderten Ungleichmäßigkeiten
in der Größe des übertragbaren Drehmomentes nur Einfluß auf die vom Motor abzugebende
Leistung, für die Schwankungen weit eher zulässig erscheinen, als dies für die Drehzahl
von Motoren zutrifft, zu deren Konstanthaltung der zusätzliche Aufwand eines Reglers
in Kauf genommen wird. Es lag daher nicht nahe, bei Reibungskupplungen besondere
Mittel für den Ausgleich des übertragbaren Drehmomentes vorzusehen.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Es zeigt Fig. i ein Schaubild zur Erläuterung der Nachteile bekannter Kupplungen.,
Fig.2 eine Reibungskupplung gemäß der Erfindung in Ansicht nach Abnahme einer Abdeckkappe,
Fig. 3 die gleiche Kupplung im Längsschnitt.
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In Fig. i ist dargestellt, wie das, von einer Reibungskupplung mit
ölgetränkten Reibscheiben übertragbare Drehmoment Md mit zunehmender Temperatur
t abfällt. Jede der beiden in vollen Linien dargestellten Kurven a und b entspricht
einem bestimmten Anpreßdruck der Kupplungen. Soll also auch nach einer Erwärmung
der Kupplung auf eine Endtemperatur te, d!ie nach längerem Betrieb der Maschine
erreicht wird, das Drehmoment Mde übertragbar sein, so muß die Andruckkraft so stark
gewählt werden, daß bei einer Anfangstemperatur ta, das heißt im kalten Zustande
der Maschine, das wesentlich größere Drehmoment Mda übertragen wird. Durch die dien
Gegenstand der Erfindung bildenden Maßnahmen gelingt es nun, das Drehmoment, das
die Kupplung übertragen kann, für jede Temperatur auf den gleichen Wert zu regeln.,
so daß es im wesentlichen durch die parallel zur Abszisse durch den Punkt Mde laufende
gestrichelte Linie darstellbar ist. Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform wird
durch Federn, deren Kraftwirkung wenig oder gar nicht mit der Temperatur veränderlich
ist, ein Anpreßdruck hervorgebracht, der im kalten Zustande der Kupplung (Anfangstemperatur
ta) gerade ein ausreichendes Drehmoment Mde ergibt.. Um zu verhindern; daß dieses
Drehmoment mit zunehmender Erwärmung; der Kupplung gemäß Kurve b abfällt, wird durch
wärmeabhängige Federn der Anpreß,druck entsprechend der Temperaturzunahme erhöht,
so daß das Produkt aus Reibungszahl und Anpreßdruck für alle im Betrieb auftretenden
Temperaturen praktisch konstant bleibt.
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Eine irr dieser Weise wirkende Kupplung ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt.
Mit einem Zahnrad i ist eine Kappe 2 verbunden, die die ölgetränkten Filzscheiben
3 und die zwischen diesen befindliche, mit Kupplungszähnen4° versehene Reibscheibe,.
aus Metall einschließt, Ein Metallring 5 dient der gleichmäßigen Verteilung des
Anpreßdruckes auf die Reibscheiben 3 und 4.
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lm kalten Zustande der Kupplung wird der Anpre-ßdruck ausschließlich
von drei Federn 6 hervorgebracht, deren eines Ende. jeweils gegen einen Bund eines
der drei Stifte 7 anliegt, während sich das andere Ende gegen das Zahnrad i abstützt.
Außer den Federn 6 und den Übertragungsstiften 7 sind noch Stifte 8 vorgesehen,
gegen die sich die freien Enden von drei Bimetallfedern 9 legen. Die Federn 9 sind
mit dem Zahnrad i verschraubt und so bemessen, daß sie mit zunehmender Erwärmung
einen im erforderlichen Maße steigenden Druck über die Stifte 8 auf den Ring 5 übertragen,
so daß das zwischen dem Zahnrad i und der Reibscheibe 4 übertragbare Drehmoment
im wesentlichen konstant bleibt.
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Eine die Federn 9 umschließende Kappe io dient dazu, dfie Temperatur
der Federn 9 der an der keibscheihe 4 und den Filzscheiben 3 herrschenden Temperatur
möglichst stark anzugleichen. Ohne die Kappe io könnten die Federn 9 infolge Wärmeabgabe
an die umgebende Luft nur schwer die zur Regelung erforderlichen erhöhten Temperaturen
annehmen.
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In Abänderung des gezeigten Ausführungsbeispiels kann, die Erfindung
auch in der Weise ausgeführt werden, daß mit steigender Temperatur eine zusätzliche
Reibfläche zur Wirkung kommt. In diesem Fall wären die Bimetallfedern so anzuordnen,
daß sie mit steigender Erwärmung eine im kalten Zustande leer umlaufende Reibscheibe
oder einen an der Bewegungsübertragung im kalten Zustande nicht mitwirkenden Teil
der Reibscheibe unter Druck setzen, um das übertragbare Drehmoment im warmen Zustande
zu erhöhen. Die Bimetallfedern brauchen selbstverständlich nicht die Form ebener,
einseitig eingespannter Blattfedern zu haben. Sie können vielmehr auch z. B. U-förmig
gebogen sein oder die Form von Sattelfedern aufweisen,. Die Federn 6 können ganz
fortfallen, wenn die Bimetallfedern oder an deren Stelle aus einheitlichem Werkstoff
bestehende, bei verschiedenen Temperaturen verschiedene Kraftwirkung ausübende Federn
so bemessen sind, daß sie auch im kalten Zustande der Kupplung bereits einen genügend
großen Anpreßdruck hervorbringen. ,