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Pulverschlupfkupplung.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf solche Pulverschlupfkupplungen zwischen einem treibenden und einem angetriebenen Teil, z. B. einer Kraftmaschine und einer Arbeitsmaschine, bei welchen der eine Kupplungsteil aus einem oder mehreren auf dem einen dieser Teile bzw.
Wellen anzubringenden Mitnehmerflügeln besteht, während das andere Kupplungselement ein auf dem andern Teil bzw. auf der andern Welle zu befestigendes, diese Flügel umgebendes Gehäuse bildet, in welchem das pulverförmige Material angebracht ist.
Pulverschlupfkupplungen dieser Art, die mit festen Mitnehmerflügeln versehen sind, weisen den Nachteil auf, dass sie, insbesondere bei grossen Pulverfüllungen, ein allzu grosses Anlassmoment haben und dass sie im Leerlauf oder einer kleinen Belastung kein Anlassen gestatten.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Flügel beim Anlassen sofort in das pulverförmige Material eingreifen, das dabei im unteren Teil des Gehäuses angehäuft liegt. Erst beim Schlüpfen unter Drehung verteilt sich das pulverförmige Material gleichmässig an die Flügel, jedoch nur unter der Voraussetzung, dass die Sekundärseite belastet ist. Beim Anlassen im Leerlauf oder bei einer kleinen Belastung aber werden die Flügel ohne Schlüpfen sogleich im pulverförmigen Material steckenbleiben, wodurch ein unbalancierter Zustand und ein unbestimmtes Drehmoment entstehen.
Die Erfindung bezweckt, diese Übelstände in einfacher Weise zu beseitigen und Kupplungen dieser Art zu einem sicheren, selbsttätigen und allmählichen Ein-und Ausrücken zu befähigen.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die federbelasteten Mitnehmerflügel mit der sie tragenden Welle derart beweglich verbunden sind, dass sie unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft und unter Überwindung der Federkraft auswärts geschleudert werden.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, in welchem Zusammenhang auch andere, sie kennzeichnende Merkmale angegeben werden.
Auf der Zeichnung zeigen Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Flügel mit der sie tragenden Welle drehbar verbunden sind, u. zw. in Fig. 1 im Querschnitt nach der Linie I--I der Fig. 2, die einen Axialschnitt der Kupplung darstellt. Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform im Querschnitt, im Axialschnitt und im Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 3. Fig. 6 stellt eine dritte Ausführungsform im Querschnitt dar. In den Fig. 3,4 und 6 sind die Mitnehmerflügel in der oberen Hälfte in wirksamer und und in der unteren Hälfte in unwirksamer Stellung dargestellt. Fig. 7 zeigt im Axialschnitt eine vierte Ausführungsform, die für einen senkrechten Betrieb bestimmt ist.
Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform besteht das eine Kupplungselement, z. B. das treibende, aus einem Paar Flanschen bzw. Scheiben 1, 2 die durch Bolzen 3, 4 miteinander verbunden sind. Flansch 1 ist an der treibenden Welle 6 befestigt, während Flansch 2 von einem Lagerzapfen 5 getragen wird. An den Bolzen 3,4 sind Schwingarme 7,8 befestigt, die am freien Ende als Mitnehmerflügel 9 bzw. 10 ausgebildet sind. Die Arme 7,8 sind mit Nasen 11 bzw. 12 sowie mit Ohren 13 bzw. 14 versehen, welch
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letztere zur Befestigung einer Schraubenfeder 15 dienen, welche die Arme miteinander verbindet. Flansch 2 ist mit Anschlägen 16 und 11 versehen.
Das andere u. zw. das angetriebene Kupplungselement besteht aus einem Gehäuse 18, das von Lagern 19, 20 getragen wird und durch einen Flansch 21 mit der angetriebenen Welle 22 fest verbunden ist. Dichtungen 23, 34. verhindern ein Austreten bzw. Lecken des
Pulvermaterials aus dem. Gehäuse 18.
In der Ruhestellung der Kupplung nehmen die Schwingarme 7, 8 die in Fig. 1 ge- strichelt angedeutete Stellung ein. Das Pulvermaterial P liegt dabei im unteren Teil des Ge- häuses 18 angehäuft. Wird : die Welle 6 angelassen, so-erhalten die Arme 7, 8 das Bestreben, unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft die in Fig. 1 mit vollgezogenen Linien dargestellte
Stellung einzunehmen. Während der Beschleunigungsperiode werden die Mitnehmerflügel immer mehr nach auswärts bewegt, wobei sie gradweise in das Pulvermaterial P eingreifen, das da- durch eine Verriegelung zwischen den Flügeln und dem Gehäuse vermittelt. Die Aufziehzeit der Kupplung ist von der Spannung der Feder 15 sowie von der Grösse der Pulverfüllung abhängig. Die Spannung-der Feder ist in'zweckmässiger Weise der Drehzahl der treibenden
Welle 6 angepasst.
Die Nasen 11, 12 und Anschläge 16, 11 begrenzen den Ausschlag der
Arme 7, 8.
Bei der in Fig, 3-5 dargestellten Ausführungsform bezeichnet 30 die treibende Welle, an welcher zwei Paare von Führungsorganen M m der Form von Flanschen, Kämmen od. dgl. befestigt sind, deren gegeneinandergerichtete Flächen. bzw. Kanten 32 zu einer oder mehreren Schneiden abgeschrägt sind (s. Fig, 5). Diese Flanschen dienen als Führungen für die als
Platten ausgebildete Mitnehmerflügeln 33, Die in diesen Abbildungen veranschaulichte Kupplung ist mit zwei solchen Flügeln versehen, die diametral zueinander angeordnet sind. Die Flügel 33 weisen an ihren Kanten 34 eine oder mehrere Schneiden auf (s.
Fig. 5) und sind mit kleinen
Stiften 35. versehen, die mit Nasen 36 mit den Flanschen 31 zur Begrenzung der äussersten
Lage der Flügel zusammenwirken. Die Flügel sind je durch eine Feder 37 mit der treibenden Welle 30 verbunden. Die Federn 37 bestehen aus Schraubenfedern, die durch eine Bohrung 38 in der Welle 30 geführt und an einem diese Welle durch setzenden
Bolzen 39 befestigt sind.
Der angetriebene Teil der Kupplung besteht, wie vorher, aus einem Gehäuse 40, welches das pulverförmige Material P enthält. Das Gehäuse 40 ist auf der angetriebenen Welle 42 fest- gekeilt und wird von Büchsen 43,44 getragen.
Die Wirkungsweise der Kupplung ergibt sich von selbst. In der Ruhestellung nehmen die Flügel 33 die in der unteren Hälfte der Fig. 3 und 4 dargestellten Stellung ein, und wenn die Welle 30 angelassen wird, verschieben sich die Flügel unter der Einwirkung der
Zentrifugalkraft und unter Überwindung der Spannung der Federn 37 radial nach auswärts in die in der oberen Hälfte der Fig. 3. und 4 gezeigte Stellung, wobei sie gradweise mit dem pulverförmigen Material P in Eingriff gebracht werden.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform bestehen die Federn aus Blattfedern 45.
Den Stellungen der Flügel entsprechend, wird die Feder in der oberen Hälfte der Figur in gespannter, in der unteren Hälfte in ungespannter Lage gezeigt. Die Anordnung kann dabei eine solche sein, dass während der Beschleunigungsperiode die Federspannung sich proportional zur Grösse der Zentrifugalkraft ändert, was in beliebiger Weise bewirkt werden kann, z. B. dadurch, dass an jedem Flügel zwei oder mehrere Federn angeordnet sind, die nacheinander zur Wirkung kommen.
Selbstverständlich können die Flügel derart durch die Flanschen geführt sein, dass sie unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft sich nicht genau radial, sondern mehr oder weniger schräg auswärts bewegen.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform, die für senkrechten Betrieb bestimmt ist, ist der untere Teil des Gehäuses in axialer Richtung als Behälter ausgebildet, der im Ruhe- zustand der Kupplung das Pulvermaterial aufnimmt, wobei die die Mitnehmerflügel beeinflussende
Federkraft derart abgepasst ist, dass die Flügel in dieser Lage der Kupplung im genannten
Material gesenkt liegen.
Die treibende Welle 50 ist mit einer Nabe 51 in einem Stück ausgeführt, die zwei Mitnehmerflügel 52 trägt, die an den Bolzen 53 drehbar gelagert sind. Auf der angetriebenen
Welle 54 ist eine Nabe 55 festgekeilt, die ein Gehäuse 56 trägt, das durch die Büchse 57 an der Welle 50 gelagert ist DiÅa Flügel 52 sind mit Ohren 58 versehen, die zur Befestigung der gemeinsamen Feder 59 dienen. Die wirksamen Flächen der Flügel sind an der äusseren
Kante derart geformt, dass sie beim Ausschwingen sich den Wandungen des Gehäuses 56 anschmiegen.
Das Gehäuse ist mit pulverförmigem Material P teilweise gefüllt, das in der Ruhestellung der Kupplung sich-im unteren, schalenförmigen Teil des Gehäuses befindet.
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Die Flügel werden durch die Feder 59 in wirksamer Stellung in das pulverförmige Material herabgeschwenkt gehalten, welche Stellung in der Figur gestrichelt angedeutet ist.
Dadurch, dass die Eingrifflage der Flügel mit dem Pulvermaterial beim Anlassen näher dem Wellenzentrum liegt, als wenn die Kupplung sich in normaler Arbeitslage befindet, wird das Anlassmoment kleiner als das Schlupfmoment. Beim Anlassen der Welle 50 wird das Gehäuse 56 durch den Eingriff der Flügel im Pulver P allmählich in Drehung gesetzt. Je nachdem die Drehzahl steigt, wird das Pulver P zufolge der Zentrifugalkraft aufwärts und auswärts gegen den Umfang des Gehäuses verschoben, welche Bewegung die Flügel mitmachen, bis die in der Figur dargestellte Arbeitsstellung erreicht wird.
Die Erfindung ist auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen nicht beschränkt. So z. B. können bei den Ausführungsformen. bei welchen eine gemeinsame Feder verwendet wird, die Flügel je mit einer Feder versehen sein, die aus einer um den betreffenden Bolzen herum gewundenen Schraubenfeder bestehen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Pulverschlupfkupplung zwischen einem treibenden und einem angetriebenen Teil, z. B. zwischen zwei Wellen, wobei das eine Kupplungselement aus einem oder mehreren auf der einen Welle anzubringenden Mitnehmerflügeln besteht, während das andere Kupplungselement ein auf der andern Welle zu befestigendes, die Flügel umgebendes Gehäuse bildet, in welchem das pulverförmige Material angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die federbelasteten Mitnehmerflügel mit der sie tragenden Welle derart beweglich verbunden sind, dass sie unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft und unter Überwindung der Federkraft auswärts geschleudert werden.