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Scheibenreibungskupplung zur Übertragung kleiner Leistungen, insbesondere
für Nähmaschinenantriebe Die Erfindung betrifft eine Scheibenreibungskupplung zur
übertragung kleiner Leistungen, insbesondere für Nähmaschinenantriebe, mit einer
zwischen den Kupplungsscheiben angeordneten geschlitzten Scheibe, die etwa in Umfangsrichtung
verlaufende Federzungen aufweist, an deren Enden mindestens ein ringförmiger durchgehender
Reibungsbelag befestigt ist.
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Es ist bekannt, Scheibenreibungskupplungen so zu bauen, daß durch
die Federung der Reibbeläge ein geschmeidiges Greifen beim Einrücken erzielt wird.
Als Federelement werden hierbei im allgemeinen Schraubendruckfedern oder gewellte
Federblechringe verwendet, die zwischen dem Reibungsbelag und der diesen tragenden
Kupplungsscheibe angebracht sind. Unter anderem sind Scheibenreibungskupplungen
für größere Leistungen, wie sie z. B. bei Kraftfahrzeugen zu übertragen sind, bekanntgeworden,
die mit zwischen deren Kupplungsscheiben angeordneten, nach der Art einer Blattfeder
wirkenden federnden Mitteln ausgestattet sind, die bereits in ungefedertem Zustand
in axialer Richtung vorgewölbt, abgekröpft oder sonst in einer bestimmten Art und
Weise derart verformt sind, daß die unbelegten Kupplungsscheiben beim Einrücken
der Kupplung zunächst mit den in axialer Richtung am weitesten vorstehenden Flächen
oder Kanten der verformten federnden Mittel in Berührung kommen, die im Verlauf
des weiteren Zusammenführens der Kupplungsscheiben von diesen in die plane Lage
zurückgedrückt werden. Diese Art der
elastischen Rückformung der
federnden Mittel ist jedoch zur Übertragung kleiner Leistungen insofern nachteilig,
als die sich beim Einrücken der Kupplung ergebenden Reibungsverhältnisse zwischen
den federnden Mitteln einerseits und der Trägerscheibe oder dem Belag andererseits
außerordentlich unübersichtlich sind. Da diese Teile relativ zueinander gleiten
müssen, ergeben sich außerdem Unstetigkeiten in der Kennlinie einer solchen Kupplung.
Diese Unstetigkeiten aber bedeuten für Nähmotorenkupplungen einen entscheidenden
Nachteil; denn gerade auf die Stetigkeit der Kupplungskennlinie kommt es beim Nähbetrieb
entscheidend an. Darüber hinaus weisen diese bekannten Ausführungsformen solcher
vorgeformter federnder Mittel den Nachteil auf, daß sie recht kompliziert sind und
nur durch besonders genaue Fertigungsmethoden unter Zuhilfenahme teurer Meß- und
Kontrolleinrichtungen herstellbar sind.
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Die oben angegebenen Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung dadurch
behoben, daß die Federzungen bei gelöster Kupplung in der Scheibenebene liegen und
der Reibungsbelag in axialer Richtung in einem gewissen Abstand von der Scheibe
an deren Federzungen befestigt ist, zu deren Aufnahme beim Einrücken der Kupplung
in der die Scheibe tragenden Kupplungsscheibe entsprechende Aussparungen vorgesehen
sind.
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Bei einer derartigen Ausbildung der zwischen den Kupplungsscheiben
angeordneten geschlitzten Scheibe erfolgt die Verformung der Federzungen der Scheibe
aus deren Ebene heraus erst beim Einrücken der Kupplungsscheiben, und das auch nur
so lange, bis die Kupplung wieder gelöst wird. Durch diese Art der Federung der
Federzungen ist es gewährleistet, daß der an den Enden der in Umfangsrichtung verlaufenden
Federzungen befestigte ringförmige Reibbelag trotz deren schräger Zurückwölbung
beim Kuppeln vollkommen plan liegenbleibt. Darüber hinaus wird der Federwerkstoff,
aus dem die Scheibe herausgestanzt worden ist, nur verhältnismäßig gering beansprucht.
Die Anordnung des Reibungsbelages in einem gewissen Abstand von der Scheibenebene
ist dabei insofern erforderlich, als für den ringförmigen Reibungsbelag beim Ausweichen
der Federzungenenden während des Kuppelns in die ihnen zugeordneten Aussparungen
ein ausreichendes Spiel in axialer Richtung gewährleistet sein muß, um zu verhindern,
daß der Reibungsbelag mit seiner der Scheibe zugekehrten Fläche gegen die in der
Scheibenebene stehenbleibenden Stege der Federzungen anstößt, deren organisches
Durchwölbungsvermögen beeinträchtigt und einer eventuellen Beschädigung ausgesetzt
wird oder denselben unübersichtlichen Reibungsverhältnissen wie bei den bekannten
Ausführungsformen solcher Reibungskupplungen ausgesetzt würde.
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Zweckmäßig sind die Federzungen in verschiedenen konzentrischen Kränzen
angeordnet, und jedem Kranz ist ein besonderer Reibungsbelag zugeordnet. Außerdem
ist es vorteilhaft, daß zwischen den Federzungen und dem oder den Reibungsbelägen
Unterlegscheiben angeordnet sind, um den erforderlichen Abstand des Reibungsbelages
von den sich nicht durchwölbenden Teilen der Federscheibe zu gewährleisten.
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Als Aussparungen für die Federzungen sind zweckmäßig in der Kupplungsscheibe
den Kränzen der Federzungen entsprechende ringförmige Nuten vorgesehen, die eine
Tiefe aufweisen, die mindestens gleich oder größer als der Abstand des Reibungsbelages
von der geschlitzten Scheibe ist.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
dargestellt. Es zeigt Fig. i eine Scheibenreibungskupplung mit einer mit Reibungsbelägen
versehenen Federscheibe im senkrechten Schnitt, Fig.2 die Ansicht der Federscheibe
mit ihren nur zum Teil dargestellten Kupplungsbelägen.
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In der Fig. i ist eine Scheibenreibungskupplung dargestellt, deren
dauernd von einem Elektromotor angetriebene Kupplungsscheibe mit i und deren getriebene
Kupplungsscheibe mit 2 bezeichnet ist. Zur Übertragung des Drehmomentes ist eine
mit Reibungsbelägen versehene, ebene Federscheibe 3 vorgesehen, die mittels Niete
q. an der getriebenen Kupplungsscheibe 2 befestigt ist. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich,
ist die aus Federbandwerkstoff gestanzte Federscheibe 3 derart mit Schlitzen 5 versehen,
daß die Federscheibe 3 einzelne in der Umfangsrichtung verlaufende Federzungen 6
aufweist, die in verschiedenen, zueinander konzentrischen Kreisen angeordnet sind.
Auf diesenvon den einzelnen Federzungen 6 gebildeten konzentrischen Kreisen sind
nunmehr zur Übertragung des Drehmomentes ringförmige, durchgehende Reibungsbeläge
7 und 8 angeordnet, die mittels Niete 9 direkt an den Spitzen io der Federzungen
befestigt sind. Um ein Zurückfedern der Spitzen io gegenüber den Verbindungsstegen
i i der Federzungen zu ermöglichen, sind zwischen den Spitzen io und den Reibungsbelägen
7 und 8 Unterlegscheiben 12 in beliebiger Anzahl eingefügt. Hierbei kann ein sanfteres
Ansteigen des übertragenen Drehmomentes dadurch ermöglicht werden, daß der innere
Reibungsbelag 8 durch Verwendung mehrerer Unterlegscheiben 12 weiter als der äußere
Reibungsbelag 7 vorsteht.
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Beim Einrücken der Kupplung werden die ringförmigen Reibungsbeläge
7 und 8 gegen die getriebene Kupplungsscheibe 2 und damit auch gegen die Federscheibe
3 gedrückt, wobei die Spitzen io der Federzungen 6 in der Kupplungsscheibe :2 vorgesehene
ringförmige entsprechende Aussparungen 13 mit der Tiefe a ausweichen können. Erst
wenn die Reibungsbeläge 7 und 8 um ihren bisherigen Abstand b von der Federscheibe
3 zurückgedrückt worden sind und auf den Verbindungsstegen i i der Federzungen anliegen,
vermögen die Spitzen io der Federzungen auch nicht mehr weiter auszuweichen.
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Durch diese Ausführung ist die Möglichkeit gegeben, die Federwirkung
jeder derartigen Kupplung durch die Wahl der Anzahl der Unterlegscheiben, d. h.
den Abstand b zwischen Federscheibe
und Reibungsbelag, den jeweiligen
Erfordernissen anzupassen. Da der maximale Federweg der Spitzen io der Federzungen
genau dem Abstand b entspricht, müssen die Aussparungen 13 in der getriebenen Kupplungsscheibe
2 natürlich auch eine etwas größere Tiefe a aufweisen.
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Zum Abbremsen der getriebenen Kupplungsscheibe2 kann diese zweckmäßig
mit einem äußeren Reibungsbelag 14. versehen sein.