CH102816A - Selbsttätige Kupplung zur zwangbeweglichen Verbindung und Lösung von zwei in Eingriff miteinander zu bringenden, drehbaren Teilen. - Google Patents

Selbsttätige Kupplung zur zwangbeweglichen Verbindung und Lösung von zwei in Eingriff miteinander zu bringenden, drehbaren Teilen.

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CH102816A
CH102816A CH102816DA CH102816A CH 102816 A CH102816 A CH 102816A CH 102816D A CH102816D A CH 102816DA CH 102816 A CH102816 A CH 102816A
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clutch
coupling
driven
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organs
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Patentverwertung Aktienge Fuer
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Patentverwertung Ag F
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00Automatic clutches
    • F16D43/02Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/24Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by acceleration or deceleration of angular speed

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Description


  Selbsttätige Kupplung zur     zwangbeweglichen    Verbindung und Lösung<B>von</B> zwei  in Eingriff     initeinander    zu bringenden, drehbaren Teilen.    Die. Erfindung hat ei     tie    automatische Kupp  lung für unilaufende Maschinenteile     zum        Ge-.          genstand,    welche es ermöglicht, die antreibende       Kupplungshälfte    mit der anzutreibenden im  vollen     La(ife    auf     zwangläufige    Weise zu ver  binden und wieder zu lösen, ohne     dass)

      hierzu  besondere mechanische oder elektrische Steuer  einrichtungen von aussen her in die Kupplung       hineingefübrt    werden müssen. Diese Arbeits  weise kann durch die besondere Ausgestal  tung von     KUPPIUDgen    beliebiger, auch be  kannter Bauarten     ei-zielt    werden, deren, den       huppelndenEingriffherstellendeKonstruktions-          glieder    unter Wirkung der Zentrifugalkraft       zum    Eingriff geführt werden; sie kann sich       aUch    auf solche Konstruktionen erstrecken,  bei denen die Eingriffsbewegung anstatt durch  die Fliehkraft unter dem Drucke von Federn  oder der Wirkung von Gewichten herbeige  führt wird.  



       Erfindungsgemäss    werden die den kuppeln  den Eingriff bewirkenden Organe durch eine  besondere     SperreinOchtung    an ihrer Bewegung    vorübergehend verhindert. So gelangt bei  spielsweise     ini    Falle einer     Fliehkraftkupplung     die Kupplung     nich   <B>'</B> t einfach durch das Errei  chen einer bestimmten Drehzahl zum Eingriffe,  die Sperreinrichtung verhindert dies vielmehr  zunächst und erlaubt den kuppelnden Glie  dern erst dann den kuppelnden     Eingrie    her  zustellen,     wem)    die Sperrung wieder aus dem  Wege geräumt ist.

   Die Aufhebung der Sper  rung geschieht durch das Mittel einer auf  beliebige Weise an dem antreibenden Kupp  lungsteile hervorgerufenen Verzögerung.  



  Zu diesem Zwecke sieht man beispiels  weise an der Kupplung Massen vor, welche  eine gewisse relative     Beweglichkeit    gegenüber  den mit der antreibenden Welle st     arren    Teilen  der Kupplung um die Rotationsachse besitzen  Lind deren     Trägheitsmoment    unter dem     Ein-          fluss    der Verzögerung die zur Betätigung der  Sperrung erforderlichen Kraftäusserungen her  vorbringt.  



  Von vielen Möglichkeiten der Anwendung  des neuen Steuerungsprinzips zeigen die           Fig.   <B>1</B> bis 4 einige Beispiele der konstruk  tiven Verwirklichung, wenn es sich     um    Kupp  lungen handelt, bei denen die Eingriffsbewe  gung der kuppelnden Glieder durch die Fliehe  kraft hervorgebracht wird. Die     Fig.   <B>5, 6</B>  und<B>7</B> zeigen ein Ausführungsbeispiel für  solche Kupplungen, bei welchen die Eingriffs  bewegungen durch Gewichtswirkung zustande  kommt Lind endlich die     Fig.   <B>8, 9</B> und<B>10</B> ein  Beispiel, wenn die     Eingriff3bewegung    durch  Federkräfte erfolgt.  



  In der     Fig.   <B>1</B> ist a der vom Motor ange  triebene und<B>b</B> der anzutreibende, mit der  Arbeitsmaschine verbundene Teil. Die mit  den     Sehraubenfedern        c    unter sich     zusammen-          gefassten    Walzen<B>d</B> stellen die den kuppeln  den Eingriff herbeiführenden Konstruktions  glieder dar. Die Kräfte der Zugfedern<B>c</B>  setzen sich an jeder der Walzen<B>d</B> zu einer  Resultierenden zusammen, welche radial nach  innen wirkt.

   Unter dem     Einflusse    dieser       Federkraft-Resultanten    befindet sieh jede der  Walzen im     Ruhezustande    der Kupplung im  Grunde einer der am Umfange des antreiben  den Teils a angebrachten drei     Ausnehmungen,     welche gemäss der Figur neben einem freien       Durchlass   <B>f</B> jeweils paarweise Nasen e ent  stehen lassen. Durch den.     Durchlafl)   <B>f</B> treten  späterhin die Walzen cl zum Zwecke des       Kuppelns    nach aussen. Die Nasen e stellen  das Sperrglied der Kupplung vor.

   Setzt sich  der antreibende Teil in beliebiger Richtung  etwa durch Einschalten eines Elektromotors       in        Bewegung   <B>, ,</B>     darin        gelangt        das        für-sich        frei-          bewegliche    System der Walzen<B>d</B> erst dann  zur Teilnahme an dieser beschleunigten Be  wegung, wenn es sich in den einzelnen     Aus-          nehmungen    an diejenige Ecke des     Nuten-          grundes    anlegt, welche im Sinne der Drehe       bewegung    zurückliegt.

   Die mit der wachsen  den Drehzahl an den Walzen     d    auftretenden  Fliehkräfte können nicht zur Auswirkung  gelangen, weil sie durch die Sperrnasen e,  unter welche das Walzensystem unter dem       Einflusse    der     Anfahrbesichleunigurig    gesteuert  wurde, verriegelt wurden. Nach dem Auf  hören der     Anfahrbeschletinigung,    wenn also  beispielsweise der Elektromotor seine volle    Leerlaufdrehzahl     ei-reicht    hat, besteht für die  Walzen<B>d</B> bis auf weiteres kein Grund, ihre  Sperrstellung unter den Nasen zu verlassen.

    Sobald nun aber an dem Motor eine Verzö  gerung der Bewegung hervorgebracht wird,  bleibt der antreibende, nun verzögerte Teil  gegenüber dem freibeweglichen     Walzensystern.     zurück, weil es vermöge seines Beharrungs  vermögens zunächst praktisch     unverzögert     weiter eilt.

   Durch diese Relativbewegung  zwischen den Walzen<B>d</B> und den     Nuasen    e  wird die Sperrung beseitigt und die die Fe  derwirkung übertreffende     Fliebkraft    wirft jede  der W     alzen    durch den     Durchlass,   <B>f</B> nach aussen,  wo sie     init    der     Itinenfläche    des anzutreiben  den Teils<B>b</B> zur Reibung gelangt Lind in der  punktiert angedeuteten Stellung den von dem  Motor angetriebenen Teil a mit dem anzu  treibenden Teil<B>b,</B> welcher beispielsweise als       Rieinenscheibe    ausgebildet gedacht ist, kuppelt.  



  Wird die Kupplung stillgesetzt, so ver  schwindet die Fliehkraft und die an jeder  Walze radial nach innen wirkende     Restiltante     aus den Kräften der gespannten Federn<B>c</B>  gewinnt die Oberhand. Da nun die     Klenim-          flächen,    an     welchdn    die Walzen d     ain        Aussen-          umfange    von a klemmen, zu diesen Kraft  richtungen geneigt sind, so     eiitstebt    nach den  Gesetzen der schiefen Ebene eine Umfangs  kraft, welcher an jeder Walze in Richtung  nach dem     Durchlass   <B>f</B> wirkt.

       Dadureh    wer  den die Walzen aus     ibrer    eingreifenden Stel  lung     berausbewegt    und verschwinden durch  die     Durchgangsöffnung   <B>f</B> nach dem Innern  des     Nutengrundes,    wodurch die Kupplung  zu neuem Anlaufe in beliebiger Richtung  bereit ist.  



  Die Sperrung wird also dadurch eingelegt  und wieder beseitigt,     dass    eine Relativbewe  gung zwischen den Walzen<B>d</B> Lind     den    Sperre       nasen    e stattfindet. Es ist demnach     augen-          seheinlich,        dass    die Sperrung nicht nur da  durch betätigt werden kann,     dass    die Walzen     d     gegenüber den beispielsweise verwendeten,  am antreibenden Teile starren Nasen e be  wegt werden, sondern dadurch,     dass    sich die  Nasen e ihrerseits gegenüber den etwa im  Umfange von a im     Ruhezustande    festgelegten      Walzen<B>d</B> bewegen,

   wie dies in der     Fig.   <B>3</B>  zur Darstellung gebracht wurde. Dort bildet  der Sperrkörper einen     besondern,    an<B>' f</B> der  Welle drehbar gelagerten Körper innerhalb  der Kupplung. Dieser Körper ist dort mit  dein Buchstaben h bezeichnet und als abge  brochenes     Stiiek    dargestellt.     Bei-in    Anfahren  des antreibenden Teils a, etwa im entgegen  gesetzten     Sintio    des Uhrzeigers,     1:

  ann    der  Sperrkörper h, der ähnliche     Ausnehmungen          -in    seinem Umfange aufweist, wie die am  Teile a der     Fig.   <B>1</B>     11L1P    dann an der beschleu  nigten Bewegung teilnehmen, wenn er sich       in    der in     Fig.   <B>3</B> dargestellten Lage befindet.

    In dieser Lage     wirIzen    die in Nuten<B>f</B> am  Umfange von a durch die Federkräfte festge  legten Walzen mitnehmend auf den     Sperr-          k#örper   <I>h,</I> an dessen im Drehsinne voraus  liegender Ecke des     Nutengrundes.        Dadureb.     sind vermöge der Nasen e wiederum die  Walzen     d    gegenüber der Wirkung der mit  steigender Drehzahl auftretenden     Fliellkraft     bis auf weiteres verriegelt.

   Erst, wenn der  vom     31otor    angetriebene Teil a der Kupplung  in seiner Bewegung verzögert wird, wird die  Sperrung dadurch freigegeben,     dass    der von  der     Verzügerung    zunächst     prak:tisch    nicht  betroffene Sperrkörper h infolge seines Be  harrungsvermögens mit unverminderter Ge  schwindigkeit weiter eilt, wodurch die Nasen e  ans der Sperrstellung fortbewegt werden. Die  so der     Fliebkraft    ausgelieferten Walzen treten  aus der     Ausnehmung        f'    nach aussen     und    ge  langen so in die punktiert gezeichnete     Izup-          pelnde    Stellung hinein.  



  In der     Fig.    4 und dem zugehörigen Schnitte  der     Fig.        411    ist eine Anordnung     veratischau-          licht,    bei welcher der     Erfindungsgedanke    bei  einer Kupplung<B>für</B>     reversierbare    Motoren  angewendet     igt.    An dein von dein Motor  angetriebenen Teile a sind durch Gelenk  bolzen     q        Kleminkörper        12        scharnierartig    be  festigt, die mit, Armen<B>1</B> und -in versehen sind  und durch beliebige Mittel, etwa durch nicht       aligedeuteteFederkraftwirkungen,

      in der ausser  Eingriff befindlichen Ruhelage der     Fig.    4 ge  halten werden. Die     Fig.        411    zeigt die Anord  nung in einem Schnitte nach einer Ebene,    die durch die Rotationsachse der Kupplung  und durch die Achse eines Gelenkbolzens     q     hindurchgeht.

   Je nachdem der     Arm   <B>1</B> oder  der Arm in angehoben wird,     klen:mit    sich der       I#acken   <B>n</B> oder o an dem     Kupplungsteile   <B>b,</B>  der mit der anzutreibenden !Maschine verbun  den ist, und stellt somit für den einen oder  andern Richtungssinn der     Drehmornentüber-          tragung    einen einseitig kuppelnden Eingriff  her.

   Dieses Anheben der Arme geschieht  durch die walzenförmigen Glieder<B>d.</B> Sie sind  in besonders geformten Aussparungen v der  Wandungen eines an beiden Seiten des an  treibenden Teils a unter Mitwirkung des Ge  lenkbolzens     q    starr angeordneten Käfigs     al,     dessen einer Seitenteil in der     Fig.    4 durch       Schraffur    angedeutet ist, geführt und tragen  an beiden Enden     Sektoreii   <B>d' je</B> eines Schwung  ringes. welche durch eine um sie gelegte       Sclii-a-tibeiifeder        d'    ohne Ende zu Vollringen       zusammengefasst    werden.

   Nach dieser An  ordnung liefern die Vollringe das     Massen-          trägheitsmoment    der Rotation um die     Kupp-          lungsaohse,    welche     zum    Zwecke     der    Steue  rung an den Gliedern<B>d</B> angreift. Ferner  liefert) die unter der auftretenden     Fliebkraft     auseinander strebenden Ringsektoren     dieFlieb-          massenwirkung    an den Teilen     d,    denen aus  den Ringfedern     d'    radial nach innen gerich  tete Federkräfte entgegenwirken.

   Die Füh  rungsschlitze, in denen sich diese Teile     d    be  wegen, besitzen<B>je</B> zwei Äste h und     i.    Setzt  sich die antreibende Kupplungshälfte in Be  wegung, dann können auch. hier die um die  Kupplungsachse relativbeweglichen Teile cl  erst an der beschleunigten Bewegung teil  nehmen, nachdem sich     dieFührungsschlitze    v  aus der beispielsweise,     _dargestellten    Mittellage  ihnen gegenüber     so    weit bewegt haben,     dass     sich die Teile<B>d</B> a n deren im Drehsinne zu  rückliegenden Enden anlehnen. Damit ist  wiederum eine     Verriegelung    gegenüber der  mit der steigenden Drehzahl auftretenden  Fliehkraft eingetreten.

   Erfolgt     nun    die die  Kupplung steuernde Massenwirkung, dann  gelangen die Teile<B>d</B> nur jeweils in den im  Drehsinne zurückliegenden Kanal des Kanal  paares     h-i    und legen dadurch die Klemm-           körperl)        nur    gemäss dem beschrittenen Dreh  sinne um. Hierdurch wird erreicht,     dass    bei  einem Zurückbleiben des antreibenden Teils  hinter dem angetriebenen Teile<B>b</B> die kup  pelnde     Klemmung    aufhört und einem     Fi-bi-          laufe    Platz macht.

   Dadurch,     dass,    so lange  die Fliehkraft an den Teilen<B>d</B> besteht, der  gemäss dem Anlaufsinne beschrittene Kanal h  oder i nicht verlassen werden kann. so kann  eine Änderung der einseitigen<B>LA</B>     ingriffsrich-          tung    der     Klemmkörperp    erst durch den Still  stand hindurch herbeigeführt werden. So  -wird beispielsweise verhütet,     daf#    der     Elektro-          inotor    bei Belastungsschwankungen als Gene  rator läuft. Kupplungen dieser Art haben  für bestimmte Fälle Bedeutung.  



  In solchen Fällen, in denen es nicht er  wünscht     ist,        dass    es     zür        Wiederbeseitigting     der durch die Massenwirkung hervorgebrachten  Sperrung erst eines     weitern    -Massenimpulses  bedarf,     lässt    sich die Kupplung auch leicht  so einrichten,     dass    die Sperrung     mir    so lange  aufrecht erhalten wird, solange die Beschleu  nigungsperiode datiert     und    mit deren     Auf'     hören sich von selbst beseitigt.

   Wie sich  eine derartige Arbeitsweise der Kupplung in  die Wirklichkeit umsetzen     lässt,    ist in der       Fig.    2 zur Darstellung gebracht. Die Bauart  unterschreitet sieh von der der bisher be  schriebenen Figuren nur dadurch,     dass    bei  spielsweise die Wände der Nasen e, an wel  chen die     Fliebkraft    verriegelt wird, eine       Schragstellung    nach aussen aufweisen;

   auf  diese Weise wird an diesen     Schräuflächen          aUS    der radial wirkenden     Fliebkraft    eine  Komponente     in    Richtung der     Unifangskraft     erzeugt, welche     daruach    trachtet, die Walzen<B>d</B>  aus der Sperrstellung, wie sie     zum    Beispiel  die     Fig.    2 für einen     Anfahrdrehsinn    im     ent-          #reo*eiigesetzten    Sinne des Uhrzeigers zeigt,  n<B>C</B>  nach den Durchgängen<B>f</B>     hin    zu bewegen.

    Diese Umfangskraft kann jedoch solange  nicht     mi    ihrer entriegelnden Wirkung     gelan-          Olen,    als der Massendruck der     Anfahrbeschleu-          nigung        andatiert,    welcher die Walzen<B>d</B> mit  einer dieser     entgegengerichteten    Umfangskraft  <B>C</B>  in die Ecke des     Nutengrundes        presst    uni sie       Überwiridet.    Erst mit dem Aufhören der         Anfahrbeschleunigung    wird die hier beispiels  weise.

   aus der Umfangskraft erzeugte     entrie-          gelnde    Kraftkomponente frei und zwingt die  Walzen     d.    durch den     Durchlass   <B>f</B> nach aussen.  



  Damit wird     erreieht,        dass    die Kupplung  erst mit dem Aufhören der Beschleunigung,  also mit der Beendigung des     Anfahrvorganges          einrückt;    welche Drehzahl im Augenblick des       Aufhörens    der Beschleunigung vorliegt, ist  dabei praktisch gleichgültig. Das Ende des       Anfahrvorganges    an sich gibt das Kriterium  für die Freigabe der Sperrung.

   Da eine     auto-          inatische    Betätigung der     l(upplung    mit der  Beendigung der     Anfahrbeschleunigung    in den  meisten Fällen viel wichtiger erscheint, als  mit dein Erreichen einer bestimmten Dreh  zahl, welche ausserdem ein peinliches Abglei  chen der Federkräfte verlangen würde, so  hat diese prinzipielle Arbeitsweise eine ge  wisse Bedeutung.  



       Naturgeniä13        muss    zwischen dem anzutrei  benden Teile der Kupplung und     derArbeits-          maschiiie    ein elastisches Glied eingeschaltet  werden,     tun    die Bewegung von dem vom  Motor angetriebenen Teile der Kupplung auf  die Arbeitsmaschine im Augenblicke des     Ein-          rückens    der Kupplung ohne schädliche Stoss  wirkungen übertragen     züi    können. Hierzu  können beliebige elastische,     bezw.    nachgiebige,  in der Technik allgemein bekannte Glieder  vorgesehen werden.  



  So kann zum Beispiel in     Fig.    4 die     Klein-          nititig        derWalzen   <B>d</B> der     Klemmkörperp    oder  sonst angewandter, den kuppelnden Eingriff  bewirkender Konstruktionsglieder sowohl eine  vollkommen starre, als auch eine gleitende  sein.

   Sie kann auch bei Überschreitung einer  gewissen     -Umfangskraft    zunächst gleitend bei  wieder kleiner gewordenen     Umfangskrärten          pi    hin starr sein..<B>je.</B> nach den gewählten  s     ätei     Klemmwinkeln,     bezw.At)stellwii)kelii,    welche  sich zum Beispiel     ini    Falle der Walzen     (1     durch die Neigung der     Klei-nnifläcl)

  eri    am       Unifange    von a gegenüber der     Taugential-          ebene    in den Berührungspunkten der Wal  zeit<B>d</B> am     Inneuumfange    von     b    kennzeichnen.  



  Eine Kupplung, bei welcher die     Mitneh-          mereinrichtung    anstatt durch Fliehkraft durch      Gewichte     zum-Eingriff    bewegt wird, wird in  den     Fig.   <B>5-7</B> an einer     Konuskupplung    ge  zeigt, deren Achse lotrecht steht. Die     Fig.   <B>5</B>  bringt teilweise     L#Lug#.,schnitte    in einer     ach-          sialen    Ebene im ausgerückten     Ruhestande     der Kupplung.

   Die     Fig.   <B>6</B> stellt Schnitte  senkrecht     zur        Rotatiousachse    dar,     und    zwar  in     ihrein    obern Teile gemäss     "x-x"   <I>der</I>       Fig.   <B>5</B> und in ihrem untern Teile nach     ?Y-Y"#     wenn die Kupplung in     derAchsrichtung    von  unten her betrachtet wird.     Fig.   <B>7</B> zeigt ein  Detail der Sperrvorrichtung im letzteren  >Schnitte, ebenfalls von unten gesehen.  



  R verkörpert den     anzutreibeuden    Teil.  L ist der antreibende     Kontis,    welcher unter  Vermittlung der Hülse M auf die Welle<I>W</I>  aufgeschoben ist, die einen Bund B aufweist.  auf die Hülse     JU,    welche an ihrem obern  Ende den     Bundring   <B>J</B> trägt, ist ausserdem  noch ein Flansch K aufgeschoben, welcher  an zwei gegenüberliegenden, radial nach innen  vorspringenden Nasen     T    an     Schraubenflächen-          stücken   <B>G</B> gleitend aufruht, die an der obern  Seitenfläche des stärker gehaltenen untern  Endes von     M    mit vier mal wechselndem  Steigungssinne vorspringen.

   Zwischen dem  Flansche K Lind dem Konus L ist eine Fe  der     Ii'    angeordnet, welche die Aufgabe hat,  die Kupplung wieder auszurücken und     erit-          gegen    dein Eigengewichte, der auf die antrei  bende Wolle     IV    aufgesetzten Teile ausgerückt  zu halten. V sind     ini    Flansche K befestigte  Bolzen, welche durch den     Konuskörper   <B>F,</B> hin  durchtretend, an ihrem obern Ende einen       Scheibenring   <B>C</B> fassen, der     auf    der obern  Stirnseite von L angebrachte Kugeln H ab  deckt.

   An zwei gegenüberliegenden Stellen  des Umfanges des Wellenbundes B befinden  sich     Ausnehinungen    F", in die Nasen<B><I>N</I></B> von  oben hereinragen, Nasen, in welche die Hülse       At    an ihrem untern Ende ausläuft. Diese  Nasen<B>N</B> tragen beiderseits     trepperiförmig     abgesetzte Flächen     8,    welche die Sperrung  an den Kanten Z der     Ausnehm.ungen        E    an  der obern     Seiterifläche    des Wellenbundes B  übernehmen.  



  Im ausgerückten Zustande der Kupplung  stützt sich die untere Stirnfläche<B>U</B> des Flan-         selies   <I>K</I> auf die obere     Stirnflärhe    des Bun  des B auf, Lind die Feder<B>F</B> drückt den       Kontis    L entgegen seinem Gewicht nach oben,  wobei die Hülse     Ilf    an     ihrem*    Bunde     J    mit  nach oben genommen wird, bis sich ihre  Schraubenflächen     Q    an die     SchraubennasenT     des Flansches K aufstützen. Dabei liegen.  die     Sperrflächen   <B>8</B> etwas oberhalb der sper  renden Kanten Z.

   Fährt nun die Welle W  in beliebiger Richtung und zwar beispiels  weise im Sinne des Pfeils der     Fig.   <B>5</B> an,  dann bewegen sich zunächst infolge der Träg  heit des vom Wellenbunde B getragenen  Systems die Hülsennasen<B>N</B> gemäss der     Fig.   <B>7</B>  um den Winkel     or    nach der Seite und wer  den an den Seitenflächen der Einschnitte<B>E</B>  mitgenommen.     Von    nun an findet     mitder     weiteren Beschleunigung der Welle TV eine  Verdrehung des     Konuskörpers    L gegenüber  der nun mit der Welle sich drehenden Hülse       M    statt- die an den Gewindeflächen<B>G</B> zu  einem Heben des Flansches K unter Span  nung der Feder F führt.

   Mit der eintreten  den Hebung des Flansches K wird das Ge  wicht nicht mehr an der (intern Stirnfläche<B>U</B>  am Bunde B abgestützt, sondern neuerdings  von der Treppenkante der Sperrflächen     S    auf  die Schulter genommen. Die unterste Stirn  fläche<B>U</B> des Flansches K hebt sich mit fort  schreitender von<B>N</B> gegenüber  L immer mehr nach oben, bis schliesslich die  Beweglichkeit des Flansches K nach oben  durch Aufsetzen an der untern     Stirtifläche     von L begrenzt ist. Gleichzeitig wird die  Platte<B>C</B> mit gehoben, die Kugeln H gelan  gen infolge der Zentrifugalkraft immer weiter  nach aussen, bis schliesslich die in der     Fig.   <B>5</B>       init    strichpunktierten Linien gezeigte Lage  erreicht ist.

   Die Kugeln H verhüten,     dass     mit dem Aufhören der Beschleunigung die  soeben erzeugte Spannung der Feder<I>F</I> wie  der verloren geht, indem sie sich zwischen  die Platte<B>0</B> Lind die obere     Stirnfläche   <I>L ver-</I>  möge der Zentrifugalkraft einklemmen.

   In  diesem Zustande bleibt die Kupplung gelöst,  bis auch hier der steuernde Massenimpuls  auftritt, welcher vermöge der plötzlichen Ver  zögerung der Welle     W    die Sperrflächen<B>S</B>      von den Xanten<B>9</B>     berunterwirft    und dadurch  das ganze System nach unten fallen     lässt,     bis sieh der Konus L in den anzutreibenden       lZontis        R    aufstützt und somit die Kupplung  geschlossen wird.

   Die     Kraftübertragting    von  der antreibenden Welle<B>TV</B> zu dein     Flatische     K geschieht an den     Seitenflächeri    des     Ein-          sebnittes   <B>E</B> und der Nasen Y und von da  weiterhin an den     KonLis    L über die Gewinde  nasen     T    des     FlanschesK        bezw.    dessen in L  eingreifenden Bolzen V hinweg.  



  Wird     nun    die antreibende Welle     1,7    still  gesetzt, dann verschwindet auch die Zentri  fugalkraft, welche die Kugeln H die Feder  spannung-     Fi    aufrecht erhalten liess. Diese keh  ren in ihre     RubeInge    nach innen zurück,  wodurch unter dein     Einflusse    der Kraft der  Feder<I>F</I> der Flansch K wiederum nach unten  heraustritt und sich     inittelst    seiner untern       Stirnfläche   <B>U</B> am Bunde B aufstützt, den       Koritis    L nach oben drückt, wodurch die  Kupplung wieder in ihren gelösten Zustand  zurücktritt und zu neuem Anlaufe bereit ist.  



  Die     Fig.   <B>8, 9</B> und<B>10</B> zeigen ebenfalls am  Beispiele einer     Konuskupplung,    wie die     Mit-          nehmereinrichtung    anstatt durch Zentrifugal  kraft durch Federkraft die eingreifende Be  wegung ausführt.

       Fig.   <B>8</B> bringt in der rech  ten Hälfte einen vollständigen und in der       litiken    Hälfte einen teilweisen     achgialeti          Längssebnitt    einer solchen, in der     ausgekup-          pelteil        Rulielage        d-.ii-gestellten    Kupplung, wäh  rend die     Fig.   <B>9</B> eine Seitenansicht darstellt,  und zwar in der rechten Hälfte, wenn die  dem Auge zugewandten Teile     It    und t     erit-          fernt    wurden und in der linken Hälfte, wenn  nur der Teil<B>k</B> fortgenommen wurde.

   Die       Fig.   <B>10</B> veranschaulicht eine Einzelheit der  Sperreinrichtung. Der Kranz r und die an  ihm festen Konen<B>k</B> bilden die anzutreiben  den Teile der Kupplung; die übrigen Teile  gehören zum antreibenden Teil, welcher bei  spielsweise mit der Hülse m auf die Achse  eines Motors gekeilt wird.

   Die gesamte  Kupplung ist symmetrisch     in        bezug    auf eine  Mittelebene konstruiert, welche senkrecht zur  Rotationsachse der Kupplung verläuft.<B>1</B> ist  ein     Konuspaar,    welches durch die Kräfte der    Zugfedern h zusammengezogen und ausser  Eingriff gehalten wird.<B>p</B> sind     Blattfederii,     welche an diesen     achsial    nach aussen ver  schiebbaren     Konen   <B>1</B> fest sind Lind durch  deren     Drehu        ng    gegenüber<B>m</B>     dad        urch    gespannt  werden,     dass    sie an Gewindeflanken<B>g,

  </B> längs  welchen ihre kugeligen Enden<B>q</B> gleiten, aus  einander gespreizt werden.     Zu    diesem Zwecke  trägt     ein    zu beiden Seiten der Mittelebene  auf Umfang von in hervortretender Bund sicht  lich teils     StÜcke    von     Schraubenflächen        wech-          seluden    Steigungssinnes, welche sieh jeweils  längs des Winkels<B>a</B>     (Fig.   <B>9)</B> erstrecken, teils  Stücke von ebenen     Fläehen    senkrecht zur  Rotationsachse, welche sieh<B>je</B> über den Win  kel<B>P</B> erstrecken.

   s ist die Sperrvorrichtung,  welche verhütet,     dass    die     Konen   <B>1</B> durch     ach-          sitdes    Verschieben nach aussen     zum    Eingriff  gelangen, bevor dies gewünscht wird. Sie  arbeitet nach Art eines Bajonettverschlusses,  indem an ihrem innern Umfange Zähne     it          mit    Nuten     Y    abwechseln, welche mit Zähnen z  und Nuten derselben Teilung an den jeweils  äusseren Enden von in korrespondieren.

   Ein  Anschlag x erlaubt der Sperrvorrichtung s       nur    eine Drehbewegung um den Winkel     a,     aus der     Rulielage    nach beiden Seiten.     iv    sind  Blattfedern, welche sich zwischen dem     Konus-          paar   <B>1</B> erstrecken Lind welche einen die     Drell-          beweglichkeit    von<B>1</B> gegenüber     ni    begrenzen  den Anschlag an den Vorsprüngen     ig    des       Aussenuinfanges    des Bundes von<B>in</B> liefern.

    Zwischen v und     ii,    wird das     Drellmoment    im  eingerückten Zustande der Kupplung über  tragen. Bis dieser Anschlag erreicht wird,  ist eine Relativdrehung des     Konuspaares   <B>1</B>  gegenüber in um den Winkel     r        (Fig.   <B>9)</B> aus  der     Rubelage    nach der einen oder andern  Richtung erforderlich.  



  Beim Anfahren des Motors in beliebiger  Richtung, zum Beispiel im Sinne des Pfeils  der     Fig.   <B>9,</B> wird nun durch das     Massenträg-          beitsmonient    des     Kontispaares   <B>1</B> diese Dreh  bewegung uni den Winkel r herbeigeführt,  wobei die Blattfedern<B>p</B> ebenfalls um diesen  Winkel r relativ zu den Seitenflanken des  Bundes von in wandern und dabei an den  Gewindeflanken<B>g</B> so lange gespreizt werden,      bis sie auf den geraden Flächenstücken der  Winkel     fl    angelangt sind     (striehpunktierte     Stellung des obern Teils der     Fig.   <B>9).</B> Sie  finden dabei in den Vertiefungen t Platz.

    Durch die Spreizung der Blattfedern<B>p</B> ist  eine Federspannung erzeugt worden, welche  die Spannung der Zugfedern     1?    übersteigt  und die Kupplung zum Einrücken bringen  würde, wenn nicht die Sperreinrichtung s,  welche vermöge der     Anfahrbesehleunigung     ebenfalls vermöge. ihres     Trägheitsmomentes     den Winkel<B>a</B> zurückgelegt hat, daran hin  dern würde     (Fig.   <B>10).</B> In diesem Zustande  bleibt die Kupplung unverändert, bis der  Massenstoss herbeigeführt wird, welcher die  Sperrung s durch Rückbewegung, um den  Winkel<B>a</B> freigibt. Damit rückt die Kupp  lung unter der Kraft der Blattfedern<B>_p</B> ein.

    Das nun von der Kupplung ausgeübte     Dreh-          rnoment        fübrt    zu einer elastischen Deforma  tion der frei tragenden Blattfedern     iv    an den  Anschlägen v. Wird der M,     otor    abgeschaltet,  dann schnellt die nun frei gewordene     Feder-          sparinung    von     it;

      die Enden     q    der Blattfedern  <B>V</B> von den geraden Flächenstücken des Win  kels     fl    herunter und es findet darüber hinaus  eine weitere Drehung des     Koriuspaares   <B>1</B> um  den Winkel a an den Gewindeflanken<B>9</B>     statt2     welche zum     Überhandnehmen    der Federkräfte  h führt., welche nun ihrerseits das     Kupplungs-          flanschenpaar        achsial    nach innen zurückholen       und    damit die Kupplung ausrücken.

   Ver  möge der Ringscheiben i werden die Sperr  körper s von den     Koneii   <B>1</B> mit in die Ruhe  stellung zurückgezogen, und die so gelöste,  Kupplung steht zu     neuein    Anlaufe bereit.  



  Denkt     man    sieh die untere Hälfte der  Kupplungskonstruktion nach den     Fig.   <B>8, 9, 10</B>  weggelassen, dann entsteht daraus eine Kupp  lung, bei der die Wirkung der Federn<B>h</B> hin  sichtlich des obern Reibkonus durch Gewichts  wirkung ersetzbar wird.  



  Die beschriebenen Kupplungen werden  also durch die bei Bewegungsänderungen auf  tretenden     Massenfrägheitskräfte    gesteuert. Da  derartige Kupplungen den Zweck haben, die       Drehbewegung    der Antriebsmaschine auf die  im allgemeinen noch ruhende Arbeitsmaschine         zu-übertragen,    so können die Bewegungsän  derungen innerhalb der     Kupplungsteile    zum  Zwecke des     Einkuppelns    nur von der An  triebsseite her vorgenommen werden. Die  Entkupplung dagegen kann aber auch durch  eine Bewegungsänderung hervorgerufen wer  den, die von der angetriebenen Seite her aus  gelöst wird.  



  Auf welche Weise die steuernde Massen  beschleunigung     bezw.    Massenverzögerung an  der Kupplung hervorgebracht wird, ist gleich  gültig, Sie     muss    natürlich<B>je</B> nach der     Art     des benutzten motorischen Antriebes in an  derer Weise bewirkt werden. Bei dem An  triebe zum Beispiel durch eine     Wärmekraft-          maschine    kommen naturgemäss andere Mittel  in Frage, als bei einem Elektromotor. Bei  dem Elektromotor     lässt    sich naturgemäss in  folge der höheren     Regelungsfäbigkeit    dessel  ben die gewünschte Wirkung leicht erzielen.

    Hier dürfte der Erfindungsgegenstand auch  deshalb die grösste Anwendungsmöglichkeit  finden können, weil das Anlaufen gewisser  Elektromotoren unter Last (z. B.     Kurzschluss-          ankerinduktionsmotor)    eine. unbequeme Über  lastung des Netzes hervorruft. Der Anlasser  derartiger Elektromotoren kann es ohne wei  teres möglich machen, den vom Motor ange  triebenen Teil der Kupplung derartig zu ver  zögern und zu beschleunigen,     dass    die Sper  rung     in    der gewünschten Weise betätigt wird.

    Bei gewissen Anlassern ergeben sich solche  brauchbare mechanische Wirkungen aus den  mechanischen Begleiterscheinungen der elek  trischen Schaltvorgänge auch von sei     bst.    Wenn       zum    Beispiel beim Anlassen des Motors von  einer Schaltstufe auf die andere übergegangen  wird, so wird vielfach die Speisung des Mo  tors<B>für</B> einen Augenblick unterbrochen, so     dass          zum    Beispiel schon dadurch eine die Kupplung  steuernde augenblickliche Geschwindigkeits  änderung entsteht.

   Damit gerät die Kupp  lung beispielsweise ohne weiteres Zutun von  aussen durch blosses Bedienen des     elektrigchen          Anlassschalters    in Tätigkeit, so zwar,     dass    sie  in zwangsläufiger Abhängigkeit mit der Hand  habung des elektrischen Anlassers gerät, ob  wohl die nur mit mechanischen Konstruk-           tionsgliedern    ausgerüstete     1,#'-(ippl(itig    ohne jede  Verbindungsorgane arbeitet, die von     ihr        zum          elektrisehen    Anlasser führen.

   In dieser auf  so ein fache Weise     lierstel        lbaren    zwangsläufigen  Verbindung zwischen dem elektrischen     An-          lassschalter    und der Kupplung ruht eine sehr  wichtige     Anwendungsmüglichkeit    zur rest  losen Beherrschung     desAnfahrvorganges    bei  spielsweise von     Kurzschlussankerinduktions-          motoren    unter Vollast.  



  Sowohl die den kuppelnden Eingriff her  stellenden Konstruktionsteile, als aus     die-Sperr-          einriehtUng    können in der verschiedensten  Weise ausgebildet werden. Es ist     nur    not  wendig,     dass    eine irgendwie hervorgebrachte,  auf das Einrücken der Kupplung abzielende,  vorübergehend gesperrte Kraft durch Bewe  gungsänderungen wieder freigegeben wird,  um den     Erfindungsgedanken    zur Anwendung       Zu    bringen.<B>Es</B> ist klar, dar)     das    neuartige  Steuerungsprinzip sich an jeder beliebigen  Gestaltung der Kupplung verwirklichen lassen  wird. Die Kupplung kann als     Riemeiischeibe     ausgebildet sein.

   Sie kann auch mit jedem  beliebigen kraftübertragenden     Masehinenteile     kombiniert werden.

Claims (1)

  1. PATE.LIZTANSPRUCH: Selbsttätige Kupplung zur zwangsbeweg- lieben Verbindung und Lösung von zwei mit einander in Eingriff zu bringenden, drehbaren Teilen, dadurch gekennzeichnet, dass in den Weg von unter dem Einfluss einer in der Kupplung selbst erzeugten Kraft verschieb baren Organen, die die Verbindung des vom Motor angetriebenen Teils der Kupplung mit dem anzutreibenden Teil bewirken, eine Sperr- vorriebtung gelegt ist, die durch an dem an treibenden Teil hervorgerufene Verzögerung ausser Wirksamkeit werden kann,
    <B>t</B> gesetzt während das Einlegen der Sperrung beim Anlaufen der Kupplung selbsttätig durch die ZD Beschleunigung des antreibenden Teils statt findet. UNTr"RAN,zPPtOllE <B>:</B> <B>1.</B> SelbsttfitigeKupplungnachPatentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrung mitEilfe eines in Richtung desUmfanges der Kupplung dureh die Verzögerung der antreibenden Welle eingeleiteten Massen- stolks aufgehoben wird.
    <B>2.</B> Selbsttätige Kupplung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da[) die Sperrung auch durch eine in Richtung des Urnfan- ges der Kupplung wirkende Komponente der auf die als Mitnehmer ausgebildeten verschiebbaren Organe wirkenden Flieh kraft aufgehoben wird.
    <B>3.</B> Selbsttätige Kupplung nach Patentanspruch, 12 dadureli gekennzeichnet, dass die als Mit- nehnier ausgebildeten ver.-schiebbaren Or- gatie den vorn Motor angetriebenen Teil <B>C</B> mit dem anzutreibenden Teil zwarigsbeweg- lieh verbinden und mit einer Rückzugs- federanordnung versehen sind,
    so dass die Mitriehnier durch<B>je</B> einen vorgesehenen Wegkanal hindurch in die Ruhelage sich bewegen, wenn die Kupplung zum Still stand kommt. 4. Selbsttätige Kupplung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für die ver schiebbaren Organe<B>je</B> ein Wegkanal vor gesehen ist, der von der Mitte aus nach reehts und links abgezweigt ist, so dass eine Äuderung der Eingriffsrichtung der Kupplung nu r durch den Bewegungsstill stand hindurch möglich ist.
    <B>5.</B> Selbsttätige Kupplung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass die verschiebbaren Organe auf Kleinmorgane wirken, die den vom Motor angetriebenen Teil mit dein anzutreiben den Teil verbinden.
CH102816D 1921-06-11 1922-06-10 Selbsttätige Kupplung zur zwangbeweglichen Verbindung und Lösung von zwei in Eingriff miteinander zu bringenden, drehbaren Teilen. CH102816A (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1550764B1 (de) * 1966-10-07 1971-09-09 Fichtel & Sachs Ag Fliehkraftkupplung insbesondere fuer schaltgetriebe

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DE1550764B1 (de) * 1966-10-07 1971-09-09 Fichtel & Sachs Ag Fliehkraftkupplung insbesondere fuer schaltgetriebe

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