DE896286C - Reibungskupplung fuer mittels Elektromotors angetriebene Naehmaschinen - Google Patents

Description

• Reibungskupplung für mittels Elektromotors angetriebene Nähmaschinen Reibungskupplungen für mittels eines ununterbrochen laufenden Elektromotors angetriebene Nähmaschinen oder andere hinsichtlich der Belastungscharakteristik gleichartige Maschinen, bei denen die die Antriebsscheibe und das eine Kupplungsglied tragende Kupplungswelle parallel oder im wesentlichen parallel zu der das andere Kupplungsglied tragenden Motorwelle angeordnet ist und der. Kupplungsschluß entweder unmittelbar durch eine nicht parallel zur Motorwelle gerichtete Bewegung der Kupplungswelle oder mittelbar durch die Bewegung eines Zwischenreibrades erfolgt, sind bekannt. Maschinen der angegebenen Art sind solche, bei denen kurze, stoßweise auftretende Belastungen invielen kurzenArbeitsperioden mitLeerlaufpausen abwechseln.
• Bei den bekannten Reibungskupplungen für Nähmaschinenmotoren treten mit dem Ansteigen der Anforderungen hinsichtlich der Anwendung möglichst hoher Stichzahlen und der Vermeidung von Betriebslärm Schwierigkeiten auf, die durch die gerade beim Schnellnähen wichtige Forderung eines ruckartigen Anlaufs bedingt sind, der an das Beschleunigungsvermögen der Nähmotoren besonders großeAnsprüche stellt. Dabei hat man das Beschleunigungsvermögen durch zwei Maßnahmen zu vergrößern versucht, nämlich durch die Vergrößerung der dauernd umlaufenden Schwungmassen des Motors öder durch die Steigerung der Motordrehzahl. Diesen Unterschieden entsprechend werden unter den bekannten Kupplungsmotoren Langsamläufer und Schnelläufer unterschieden. Die Größenordnungen der entsprechenden Drehzahlen sind 1500 U/min und 3000 U/min.
• DieLangsamläufer kommen trotz derAnwendung größerer Schwungmassen den Schnelläufern an Beschleunigungskraft nicht gleich, da die zur Übertragung des größeren Drehmoments bei gleicher Leistung nötigen Steuerdrücke auf die Kupplung die Näherinnen schneller ermüden. -Die Gestaltung der Kupplungsflächen als Kegelflächen und die Vergrößerung der Angriffsradien der Umfangskräfte mit dem Ziel einer Minderung der Steuerkraft sind bei bekannten Konstruktionen bereits bis an Grenzen getrieben, die durch ,den Reibungswinkel -und die zulässigen Einbaumaße bedingt sind. Dadurch ist keine erhebliche Besserung der Verhältnisse mehr möglich. Dies ist durch das Aufkommen der Schnelläufer erwiesen, das trotz den von Anfang an des unruhigen Laufs wegen gegen sie bestehenden Bedenken erfolgte: Man hat versucht, mit den zur Zeit verfügbaren Mitteln die Laufgeräusche. erträglich zu machen. Jedoch führte dies nicht zu befriedigenden Ergebnissen, und die Anwendung von Schnelläufern ist nicht als endgültige Lösung zu betrachten.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, stärkere Beschleunigungsvermögen und Geräuscharmut in einer Bauart zu vereinigen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, bei einer Reibungskupplung, bei der die die Antriebsscheibe und das eine Kupplungsglied tragende Kupplungswelle parallel oder im wesentlichen parallel zu der das andere Kupplungsglied tragenden Motorwelle angeordnet ist und der Kupplungsschluß entweder unmittelbar durch eine nicht parallel zur Motorwelle gerichtete Bewegung der Kupplungswelle oder mittelbar durch die Bewegung eines Zwischenreibrades erfolgt, die Teile so anzuordnen, daß die Annäherung der Kupplungsglieder aneinander auf einer oder mehreren Bahnen erfolgt, die die gemeinsame Tangente bzw. gemeinsamen Tangenten durch den bzw. die Berührungspunkte unter spitzem Winkel b;zw. spitzen Winkeln schneiden. Dabei ist es besonders zweckmäßig, die Größenverhältnisse der Kupplungsglieder so zu wählen, daß die Drehzahl der Kupplungswelle größer als die der Motorwelle wird.
• lEs sind zwar Kupplungsdarstellungen, u. a. eine solche für eine Nähmaschine, vorveröffentlicht, bei denen die in Rede stehenden Winkel spitz sind. Dabei handelt es sich aber nur um Darstellungen, bei denen die Winkel durch Zufall oder aus anderen Gründen spitz sind. Es fehlt dort die hier offenbarte Erkenntnis. Das geht besonders daraus hervor, daß neben Fällen, bei denen der in Rede stehende Winkel spitz ist, auch solche Fälle dargestellt sind, bei denen der Winkel nicht spitz ist, und daß bei Darstellungen mit spitzen Winkeln profilierte Reibräder vorgesehen sind, was darauf schließen läßt, daß der Reibungsschluß glatter Räder nicht als ausreichend angesehen wurde. Zü der vorveröffentlichten Darstellung eines Reibradgetriebes, bei der der in Rede stehende Winkel ebenfalls spitz ist, wurde angeführt, daß der Winkel nicht zu klein sein dürfe, weil sonst Betriebsstörungen auftreten könnten. Die Erfindung ist also in diesen Vorveröffentlichungen nicht offenbart.
• In der Zeichnung ist in den Abb. i und 2 eineAusführungsform derReibungskupplung gemäß der Erfindung in Stirn- und teilweise geschnittener Seitenansicht beispielsweise und schematisch dargestellt; Abb. 3 und 4 zeigen Diagramme.
• Wie die Abb. i und 2 zeigen, trägt der Elektromotor i auf seinem Wellenstumpf das als Schwungscheibe ausgebildete Kupplungsglied2", das mit dem Belag 3 gefüttert ist. Die Kupplungswelle 4 ist einerseits mit der Rillenscheibe 5, andererseits mit der Kupplungsscheibe 6 bestückt und in einem Schwenkarm 7 gelagert. Dieser wird von der Rückholfeder 8 um den Drehzapfen 9 in der Ruhelage gehalten. Durch einen der Rückholfederkraft entgegenwirkenden, an der Kette io ausgeübten Zug wird das Kupplungsglied 6 zum Angriff an das Kupplungsglied 2. gebracht.
• Der Vorteil -der Erfindung liegt in der Möglichkeit; die Kupplungsglieder unter beliebigem, auch kleinstem Winkel zum Eingriff zu bringen. Der Winkel ist aus einer Untersuchung der an der Kupplungsscheibe auftretenden Kräfte ersichtlich. In Abb. 3, die den Leerlaufzustand darstellt, bedeuten K und S die Mitten der Kupplungsachse und der Motorachse, B den gemeinsamen Berührungspunkt der Kupplungsglieder und D die Drehzapfenachse. Die an der Kupplungsscheibe auftretenden Kräfte sind der Kettenzug .P, von beliebiger Größe und Richtung, .die Längskraft P" im Schwenkarm mit -der Richtung KD und der in, der Richtung des Berührungsradius KB verlaufende Kupplungsdruck Ph, der zusammen mit der Reibungsgröße die größte Übertragungskraft bestimmt. Dem Diagramm ist ohne weiteres zu entnehmen, .daß mit abnehmendem Eingriffswinkel a das Verhältnis Pk : P, sich vergrößert, also die auch von der Konüskupplung her bekannte Keilwirkung auftritt. Im Gegensatz zur Konuskupplung wird aber bei der erfindungsgemäßen Kupplung eine die Betriebssicherheit oder gar die Betriebsfähigkeit beeinträchtigende Selbsthemmung vermieden, denn der Reibungsschluß löst sich durch Abrollen des Kupplungsrades.
• Zu' dem -für die erfindungsgemäße Kupplung vorteilhaften,Einfluß der Keilwirkung kommt noch bei zweckmäßiger gegenseitiger Lagerung der Hauptbestandteile eine den Kettenzug unterstützende Hilfswirkung der übertragenen Umfangskraft. Sie ist aus Abb. 4 - ersichtlich. Die Lagerdruckkomponente Pu, die der belastungsabhängigen Umfangskraft P" entspricht, wirkt im Sinn eines zusätzlichen Kettenzugs und verursacht neben einer Änderung der Schwenkarmlängskraft den weiteren Kupplungsdruck Pj,' , der den vom Kettenzug herrührenden Kupplungsdruck verstärkt, wenn die Kupplungsscheibe der Schwungscheibe im wesentlichen in der Richtung zugeführt wird, in der sie von derselben nach der Berührung mitgenommen wird.

Claims (1)

1. PATEN TANSPRIJCFI: Reibungskupplung für mittels eines ununterbrochen laufenden Elektromotors angetriebene Nähmaschinen oder andere hinsichtlich der Belastungscharakteristik gleichartige Maschinen, bei denen die die Antriebsscheibe und das eine Kupplungsglied tragende Kupplungswelle parallel oder im wesentlichen parallel zu der das andere Kupplungsglied tragenden Motorwelle angeordnet ist und der Kupplungsschluß entweder unmittelbar .durch eine nicht parallel zur Motorwelle gerichtete Bewegung der Kupplungswelle oder mittelbar durch die Bewegung eines Zwischenrei:brades erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung, der Kupplungsglieder durch Bewegung eines oder mehrerer Kupplungsglieder auf einer oder mehreren Bahnen herbeigeführt wird, die die gemeinsame Tangente bzw. gemeinsamen Tangenten durch den bzw. die Berührungspunkte unter spitzem Winkel bzw. spitzen Winkeln schneiden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 588 681, 2q.2 669; britische Patentschrift Nr. q.26 4o9; USA.-Patentschriften Nr. 1 801 939, 2 181 3I8.