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Zylinderreibungskupplung mit Innenbacken Die Erfindung bezieht sich
auf eine Zylinderreilrungskupplung mit Innenbacken. Mit der Erfindung wird bezweckt,
den Anwendungsbereich solcher Kupplungen zu vergrößern.
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Bei den bekannten Innenbacke-nkupplungen sind die Backen entweder
um einen Punkt drehbar oder die Gleitstücke in Führunen angeordnet. Meist sind zwei
oder bei größeren' Abmessungen auch vier Backen vorgesehen, an denen Hebel angreifen,
die mittels besonderer Federn angedrückt werden, oder die Federn wirken unmittelbar
auf die Backen. Im letzteren Falle sind Anordnungen bekannt, bei denen solche unmittelbaren
Andrückfedern als Flachfedern ausgebildet sind, die bei einer bekannten Innenbackenkupplung
S-förmig gebogen sind. Außer diesen Andrückfedern sind bei kraftschlüssig geführten
Backen besondere Abdruckfedern. Spiralfedern oder Schraubenfedern für die gelösten
Backen notwendig, um die Backen entgegen der Fliehkraft in der Ausrückstellung zu
halten. In allen diesen Fällen sind die Andrückfedern an der Kupplungsmuffe unmittelbar
oder mittelbar über Zwischenstücke abgestützt oder angelenkt. Außerdem ist die Nabe
des die Kupplungshacken tragenden Kupplungsteiles als Träger- oder Führungskörper
für die Kupplungsfedern und etwaige Zwischenhebel ausgebildet. Infolge dieser Bauweise
sind die bekannten Innenbackenkupplungen verhältnismäßig schwer und besitzen ein
entsprechend hohes Trägheitsmoment, dessen Größe sie für hohe Drehzahlen, so beispielsweise
ihre Anwendung bei Wechselgetrieben für Kraftfahrzeuge, schlecht geeignet macht.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Aufbau und die Herstellung
solcher Kupplungen einfacher zti gestalten, damit vor allem ihr Gewicht
und
Trägheitsmoment kleiner und die Kupplungen auch für hohe Drehzahlen geeignet werden.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß mit ihrem inneren Ende auf einer
Nabe befestigte, in Richtung von Kegelstumpfmantellinien verlaufende und .im ihr
befestigtes Ende federnde Arme an ihren äußeren, freien Enden achsparallele, mit
Reibbelägen versehene Abbiegungen besitzen, die die Kupplungsbacken bilden, und
daß auf der Nabe eine Schaltmuffe mit glockenförmigem Ansatz axial verschiebbar
angeordnet ist, mit der die federnden Arme entgegen ihrer Federkraft außer Eingriff
schwenkbar sind. Diese Bauweise ergibt einen Aufbau der Kupplung von äußerster Einfachheit,
da die federnden, sternartig nebeneinander angeordneten Arme'das einzige Verbindungsmittel
zwischen der Nabe und den Kupplungsbacken darstellen, also alle Gelenke, Zwischenhebel,
Gleitstücke, Trägerkörper für die Federn und etwaige Zwischenhebel sowie besondere
Abdruckfedern in Wegfall kommen, weil die federnden Arme alle Funktionen dieser
Teile übernehmen, nämlich den Anpreßdruck bewirken, das Drehmoment übertragen und
die Kupplungsbacken auch zuverlässig in der abgehobenen Stellung halten. Die Kupplung
nach der Erfindung erhält daher auch ein geringes Gewicht. Ihre Herstellung und
ihr Zusammenbau sind denkbar einfach. Die Anordnung kann nun so getroffen sein,
daß nur ein Armstern vorhanden ist. Vorteilhaft sind jedoch zwei Armsterne hintereinander
angeordnet, deren Arme etwa parallel zueinander liegen, und deren Abbiegungen gegeneinandergerichtet
und miteinander verbunden sind. Das hat den Vorteil, daß die Kupplungsbacken in
jeder Lage, abgehoben oder angedrückt, parallel zur Kupplungstrommel stehen. Des
weiteren kann eine die Schaltmuffe mit dem glockenförmigen Ansatz gegen den Armstern
drückende Feder vorgesehen sein. Die Anordnung kann ferner so sein, da.ß der eine
Armstern auf einer festen Nabe, der andere Armstern auf einer axial verschiebbaren
Nabe befestigt ist. In diesem- Falle kann zwischen -den beiden Armsternen bzw. den
die Sterne tragenden Naben eine Feder angeordnet sein, unter deren Wirkung die beiden
Sterne bzw. Naben entgegen der nach innen wirkenden Federkraft der Armsterne auseinander
und die Kupplungsbacken gegen die Kupplungstrommel gedrückt werden. Es kann aber
auch außerhalb. der beiden Armsterne zwischen den äußeren Enden der die Sterne tragenden
Naben eine Feder angeordnet sein, unter deren Wirkung die beiden Sterne bzw. Naben
entgegen der nach außen wirkenden Federkraft der Armsterne gegeneinander und die
Kupplungsbacken gegen die Kupplungstrommel gedrückt werden. Vorteilhaft bestehen
die Armsterne aus einem Stück. Sie können dann beispielsweise durch Stanzen oder
Pressen hergestellt sein.
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In der Zeichnung ist :die Erfindung in vier Ausführungsbeispielen
dargestellt.
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Die Abb. i, 3, 4 und 5 zeigen die verschiedenen Bauarten im Längsschnitt,
während die Abb. 2 ein Ouerschnitt nach der Linie II der Abb. i ist, aber auch die
übrigen Bauarten wiedergibt. Auf der Triebwelle i sitzt die Kupplungstiommel 2.
Auf der angetriebenen Welle 3 ist die Nabe 4 fest aufgekeilt: Beim Ausführungsbeispiel
nach den Abb. i und 2 besitzt die Nabe .4 einen Bund 5. An diesem Bund 5 sind die
federnden Arme 6 mittels der Nieten 7 befestigt. Die federnden Arme 6 bilden zusammen
einen Stern, der nach innen zu einem Kranz 8 ausgebildet ist, der seinerseits zwischen
dem Bund 5 und der Scheibe 9 eingeklemmt ist. Die äußeren Enden der Arme 6 sind
koaxial zu Abbiegungen io umgebogen. Auf jeder Abbiegung io ist ein Reibbelag i
i mittels der Hohlnieten 12 befestigt. Im ausgebauten Zustand federn die Sternarme
6 nach außen und nehmen dabei die äußere gestrichelte Stellung mit einem größeren
äußeren Durchmesser ein, als ihn die Kupplungstrommel 2 innen besitzt. Im eingebauten
Zustand liegen die Abbiegungen io der Sternarme 6 mit dem Reibbelag i i daher mit
Federspannung innen gegen die Kupplungstrommel .2 an. Die Sternarme 6 werden dabei
in axialer Richtung abgebogen, wobei die Federspannung in radialer Richtung auf
den Reibbelag wirkt und die Größe des übertragbaren Kupplungsmomentes bestimmt.
Das Auskuppeln geschieht mit Hilfe des glockenförmigen Ansatzes 13 der Schaltmuffe
14, die auf der Nabe 4 der Sternarme 6 längs verschiebbar angeordnet ist. Wenn die
Kupplungsglocke 13 nach innen auf die Sternarme 6 zu verschoben wird, werden die
Sternarme 6 entgegen der Federkraft in die innere gestrichelte Stellung gedrückt,
wobei der Reibbelag i i abgehoben wird. Die axiale Belastung der Kupplungsglocke
13 kann dabei in der im Kupplungsbau üblichen Weise mittels eines Graphitringes
oder eines Axialkugellägers geschehen. Die Kupplungsglocke 13 ist mit der Nabe 4
der Sternarme 6 mittels des bolzenförmigen Mitnehmers 15 drehfest verbunden, der
im Bund 5 der Nabe 4 befestigt ist, und auf dem die Kupplungsglocke 13 längs verschiebbar
gleiten kann. Zwischen einem am äußeren Ende des Bolzens 15 angebrachten Bund 16
und der Kupplungsglocke 13 ist eine Schraubenfeder 17 angeordnet, welche die Kupplungsglocke
13 auch im unbelasteten Zustand an die Sternarme 6 zum Anliegen kommen läßt und
ein Spiel der Kupplungsglocke 13 verhindert. Gleichzeitig dient der Mitnehmer 15
als Anschlag beim Auskuppeln, indem der Bund 18 der Schaltmuffe 14 beim Auskuppeln
auf den Bund 16 des Bolzens 15 auftrifft, so die Verschiebung der Kupplungsglocke
13 begrenzt und die Sternarme 6 gegen eine zu hohe axiale Belastung sichert.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb.3 unterscheidet sich von dem nach
Abb.'i dadurch, daß die Nabe 4. zwei Bunde 5 besitzt. An jedem Bund ist ein Stern
mit den federnden Armen 6 mittels der Niete 7 und der Scheiben 9 befestigt; indem
je ein Kranz 8 der Sterne 6 zwischen je einen Bund 5 und die dazugehörige Scheibe
9 eingeklemmt ist. Das Ein- und Auskuppeln geschieht auch hier in der gleichen Weise
wie nach Abh. i und 2 mittels der Kupplungsglocke 13. Die gestrichelten Linien zeigen
die Stellung der Sternarme 6 im ausgebauten Zustand der Kupplung und im entkuppelten
Zustand.
Die Abbiegungen io der Sternarme 6 sind nach innen aufeinander
gerichtet und mittels der Niete 12 miteinander verbunden, die gleichzeitig zum Befestigen
des Reibbelages i i dienen.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 4. ist auf der Nabe 4. eine zweite
Nabe ig axial verschiebbar angeordnet. Die Nabe4 besitzt einen Bund 5 und die Nabe
i9 einen Bund 2o. Am Bund 5 sind die federnden Arme 6 eines Sternes und am Bund
2o die federnden Arme 2i eines zweiten Sternes mittels der Niete 7 bzw. 22 befestigt,
wobei der Kranz 8 der Arme 6 zwischen den Bund 5 und die Scheibe 9 und der Kranz
23 der Sternarme 21 zwischen den Bund 20 und die Scheibe 24. festgeklemmt ist. Die
Klemmscheiben 9 bzw. 2.. sind gleichzeitig als Federteller für die Schraubenfeder
25 ausgebildet. Die Feder 25 drückt die Mitten der Sterne 6 bzw. 21 auseinander,
wodurch die Sternarme 6 radial gegen die Kupplungstrommel -2 angedrückt werden.
Die radiale Kraft bestimmt die Größe des übertragbaren Kupplungsmomentes. Je mehr
sich die Neigung der federnden Arme 6 bzw. 21 der Vertikalen zur Drehachse der Wellen
i und 3 nähert, um so größer ist die erzeugte Umfangskraft. Durch Verschieben der
Nabe i9 in Richtung des Pfeiles mittels im Kupplungsbau üblicher Verstellmittel
werden die Sternarme 6 und 21 sowie der Reibbelag i i in die gestrichelte Stellung
nach innen bewegt, wodurch die Kupplung ausgerückt wird. Die äußere gestrichelte
Lage gibt die Stellung der Sternarme 6 und 21 im ausgebauten Zustand der Kupplung
wieder.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb.5 unterscheidet sich von dem nach
Abb. .4 dadurch, daß an Stelle der bei letzterem zwischen den beiden Armsternen
6 und 21 sowie den zu Federtellern ausgebildeten Klemmscheiben 9 und 24. angeordneten
Schraubenfeder 25 eine solche Feder 26 außerhalb der Armsterne 6 und 21 auf dem
äußeren Ende der Nabe .4 zwischen dem äußeren Ende der auf der Nabe .I axial verschiebbaren
Nabe 19 und einem Bund 27 angeordnet ist, der am äußersten Ende der Nabe
.4 vorgesehen ist. Die Schraubenfeder 26 drückt in diesem Falle die beiden Armsterne
6 und 21 gegeneinander, deren Reibbeläge i i hierdurch gegen den inneren Kranz der
Kupplungstrommel 2 gedrückt werden. Auch hier werden in den Sternarmen 6 und 21
radiale Kräfte erzeugt, die die Größe des übertragbaren Kupplungsmomentes bestimmen.
Der Bund 27 ist als Einstellmutter ausgebildet, mittels der die Spannung der Feder
26 eingestellt werden kann. Die in diesem Falle einfachen Klemmscheiben 28 und 29
liegen außerhalb der Bunde 5 und 2o. Im übrigen ist die Anordnung und Wirkungsweise
wie beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 mit dem Unterschied, daß die Kupplung nach
Abb. 5 eine nicht ausrückbare Rutsch- oder Sicherheitskupplung darstellt.