Zentrifugalreibungskupplung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Zen trifugalreibungskupplung, bei welcher der an treibende Kupplungsteil durch einen Mitneh mer auf einen Reibungskörper wirkt, der dazu bestimmt ist, durch Zentrifugalkraft an den mitzunehmenden Kupplungsteil angepresst zu werden und denselben durch Reibung mitzunehmen.
Die Erfindung bezweckt, die Kupplung so auszubilden, dass bei einem Schlüpfen der Reibungskörper gegenüber ihrer Anlagefläche die Berührungsfläche zwischen den Körpern. und der Reibungsfläche nicht beschädigt wird.
Bei den bisherigen Zentrifugalreibungs kupplungen ist der Nachteil vorhanden, dass sie eine Schlüpfung längs der Berührungs fläche nicht vertragen. Sobald nämlich ein. Hindernis gegen das Schlüpfen in der Schlüp- fungsbahn auftritt, zum Beispiel von der Abnutzung der Teile herrührender Staub oder dergleichen, wird der Druck an dieser Stelle beträchtlich erhöht, so dass die Staubpartikel- chen oder dergleichen in die Flächen hinein gepresst werden und die glatten Oberflächen verloren gehen. Weiterhin wird die gegensei tige Lage der arbeitenden Teile durch die Abnutzung verändert. Diese Ursachen haben es bisher unmöglich gemacht, eine zuverläs sige Zentrifugalreibungskupplung zu bauen.
Bei der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Reibungskupplung sind dagegen diese Nachteile beseitigt. Gemäss der Erfindung greift der Mitnehmen an dem Reibungskörper derart an, dass letzterer sich um seine im Sinne der Drehrichtung hintere, an die Reibungsfläche anliegende Kante drehen und mit der vordern Kante von der Reibungsfläche abheben kann, wenn diese Kante auf ein an der Reibungsfläche haftendes Partikelchen auftrifft.
Auf der Zeichnung sind eine Anzahl bei spielsweiser Ausführungsformen der Kupplung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt der ersten Ausführungsform Fig. 1a zeigt einen senkrechten Achsial- schnitt zu Fig. <B>1</B> ; Fig. 2-5 zeigen teilweise Längsschnitte von vier Varianten der ersten Ausführungs form.
Die übrigen Figuren werden weiter unten erwähnt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und la greift der konische Mitnehmerzapfen D der Reibungskupplung in den Reibungskörper B ein, der sich unter der Wirkung der Zen trifugalkraft gegen den mitzunehmenden Kupplungsteil A anlegt. Wenn der Mitneh merzapfen D in Richtung des Pfeils X um läuft, so ist die Kante I die hintere Kante der Berührungsfläche zwischen dem Reibungs körper B und der Reibungsfläche des mitzu nehmenden Kupplungsteils A. Damit nun in der Kupplung ein Schlüpfen auftreten kann, ohne dass die Bahn des mitgenommenen Kupplungsteils A. beschädigt wird oder sich die Reibungsfläche ändert, ist die Kupplung so ausgebildet, dass die innere Kante 5 der Berührungsfläche zwischen dein Mitnehmer D und dem Reibungskörper B in dem oder ausserhalb des sogenannten kritischen Punk tes 2 liegt.
Dieser Punkt bestimmt sich wie folgt: Von einem Punkt der Kante I aus zieht man eine Linie 1-2 senkrecht zur Berüh rungsfläche 3-5 zwischen dem Mitnehmet D und dem Reibungskörper B. Der Punkt 2 ist also der Schnittpunkt der Linie 1-2 mit der Fläche 3-5. Bei der Kupplung entspre chend Fig. 1 und la ist ausser- und inner halb der Berührungsfläche 3-5 der Reibungs körper B hinterfräst, wie dies die Linien 3-6 und 5-4 in der linken Hälfte von Fig. 1, beziehungsweise die Linien 3"-6 und 5"-4' in der rechten Hälfte der Fig. 1 andeuten. Diese Ausbildung des Reibungskörpers hat den Zweck, zu verhindern, dass bei einer Abnützung der Angriffsfläche die Kante 5 bezw. 5' nicht etwa innerhalb des kritischen Punktes zu liegen kommt.
Läuft der Mitnehmerzapfen D in Rich tung des Pfeils xÚ um, so ist die Berührungs fläche zwischen Mitnehmet D und Zentrifu galkörper B die Fläche 3'-5'. Zieht man nun von dem Punkt Z' aus eine senkrechte Linie zur Fläche 3'- 5', so erhält man für die Drehrichtung im Sinne des Pfeils xÚ den kritischen Punkt 2'; es liegt also auch in diesem Falle die innere Kante 5Ú der Berührungsfläche ausserhalb des kritischen Punktes. Die beschriebene Ausbildung der Kupplung hat folgende Wirkung: Wenn der Zentrifugalkörper B längs der Gleitfläche des Kupplungsteils A gleitet, zum Beispiel in Richtung des Pfeils x, und ein Partikelchen auf dieser Gleitfläche antrifft, so muss er, um weitergleiten zu können, sich mit seiner vor deren Kante I' etwas von der Gleitfläche abheben und also eine drehende Bewegung um seine hintere Kante I machen.
Bei dieser drehenden Bewegung beschreibt jeder Punkt der Kante 5 einen Kreisbogen. Liegt also die Kante 5 nicht innerhalb des kritischen Punktes, so kann der Mitnehmer D dieser Bewegung der Kante 5 nicht hinderlich sein, denn bei dieser Bewegung entfernt sich die Kante 5 vorn Mitnehmer. Würde dagegen die Kante 5 innerhalb des kritischen Punk tes, das heisst zwischen diesem und der Kupplungsaxe liegen, so könnte sie die ge nannte Bewegung gar nicht ausführen, weil sie in den Mitnehmer eindringen müsste. In folgedessen könnte dann auch der Reibungs körper B die Drehung um die Kante I nicht ausführen und die Kante 1' sich nicht von der Reibungsfläche abheben, um dem Parti- kelchen auszuweichen.
Letzteres würde also zwischen den Körpern B und A festgeklemmt und mit der Zeit würde daher die Reibungs fläche verdorben und zerstört werden.
Die Varianten nach den Fig. 2 und 3, bei denen in der linken Hälfte je eine Detail variante veranschaulicht ist, unterscheiden sich von der ersten Ausführungsform nur dadurch, dass der Mitnehmet D nicht konisch ist, sondern einen zylindrischen Kopf Dê aufweist. Bei den Varianten nach Fig. 4 und 5 legt sich der Mitnehmet D an einen Teil des Reibungskörpers B an, der durch einen gehärteten Stahlring gebildet ist.
In den Fig. 2-5 sind strichpunktierte Linien 1--2 bezw. I'-2' eingetragen, die den Linien 1-2, bezw. 1'--2' der Fig. 1 entsprechen und andeuten, dass bei allen diesen Varianten die innere gante der Be rührungsfläche in dem kritischen Punkt 2 oder ausserhalb desselben liegt. Die Wir kungsweise der Kupplung beim Antreffen des Reibungskörpers auf ein Partikelchen während des Schlüpfens ist bei allen diesen Varian ten die gleiche wie bei der Kupplung nach Fig. 1.
Das Querprofil der Reibungsfläche des Teils A kann eine beliebige Form besitzen ; es kann zum Beispiel gerade, kreisförmig, oval, gezahnt oder sonstwie ausgebildet sein.
Der Mitnehmer D kann einen beliebigen Querschnitt besitzen und zum Beispiel rund, oval, viereckig usw. ausgebildet sein.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform einer Kupplung gezeigt, bei der die Drehung des Reibungskörpers um seine hintere Berührungs kante mit der Reibungsfläche durch andere Mittel ermöglicht wird, als die bisher beschrie benen. Bei dieser Ausführungsform ist im Reibungskörper B ein Zapfen 8 angebracht und an dem nicht gezeichneten antreibenden Kupplungsteil ein Zapfen 9, der mit dem Zapfen 8 durch einen Lenker 13 verbunden ist und als Mitnehmer wirkt. Die Drehrich tung dieser Ausführungsform ist durch den Pfeil angedeutet und die hintere Berührungs kante des Reibungskörpers ist mit 10 be zeichnet. Der Zapfen 8 ist so angeordnet, dass seine Axe oberhalb einer zur Berührungs kante 10 und zur Axe des Zapfens 9 senk rechten, strichpunktiert angedeuteten Linie 9, 10 liegt.
Infolgedessen kann, wie aus Fig. 6 ohne weiteres eisichtlich, der Reibungskörper B Drehungen um seine Kante 10 ausführen, was nicht möglich wäre, wenn die Axe des Zapfens 8 unterhalb der Linie 9-10 liegen würde.
Bei den im Folgenden beschriebenen Aus führungsformen ist die Anordnung wieder derart, dass die innere Kante der Berührungs fläche ausserhalb des kritischen Punktes liegt, wodurch die Drehung des Reibungskörpers um seine hintere Kante ermöglicht wird, wie das für die Ausführungsformen gemäss Fig. 1-5 beschrieben wurde.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 greift der Mitnehmer 14 an einem einen Teil des Reibungskörpers B bildenden Ohr F an. Der kritische Punkt ist hier der Schnittpunkt 11 der von der hintern Kante 12 des Kör pers B ausgehenden, zur Fläche 3, 5 des Ohres F senkrechten Linie mit der genann ten Fläche 3, 5. Auch bei dieser Ausfüh rungsform liegt also die innere Kante der Berührungsfläche zwischen Mitnehmer und Reibungskörper ausserhalb des kritischen Punktes 11.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 greift ein am Mitnehmerteil DÚ befestigter, im Querschnitt trapezförmiger Zapfen D in achsialer Richtung in den Reibungskörper B ein. Fig. 9 lässt zwei Varianten dieser Aus bildung der Kupplung erkennen. 3-5 bezw. 3'-5' sind die Angriffsflächen, je nachdem Drehung im Sinne des Pfeils x oder des Pfeils xÚ stattfindet. 2 beziehungsweise 2' sind die entsprechenden kritischen Punkte. Wenn beim Schlüpfen des Reibungskörpers B letzterer ein Partikelchen auf der Reibungs fläche antrifft, so ist es, wie nach den Aus führungen zu Fig. 1 ohne weiteres verständ lich, auch bei der Kupplung nach Fig. 8 und 9 der Reibungskörper befähigt, sich mit seiner im Sinne der Drehrichtung vordern Kante (I' oder I) etwas von der Gleitfläche abzuheben. Dasselbe gilt auch für die Aus führungsform nach Fig. 10 und 11.
Bei dieser greift ein im Querschnitt trapezförmiger Zap fen D des Reibungskörpers B in das äussere Ende des Mitnehmers DÚ mit Spiel ein. Die Kupplung nach Fig. 12 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 nur dadurch, dass sie Mittel zum Blockieren bezw. Freigeben des Reibungskörpers aufweist, und zwar zeigt die Fig. 12 in der rechten, wie in der linken Hälfte je eine Variante dieser Mittel. Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 greift ein Zapfen<I>D</I> des Reibungskörpers<I>B</I> mit Spiel in den ringförmigen Mitnehmer D' ein. Bei Drehung der Kupplung im Sinne des Pfeils ist 3'-5' die Berührungsfläche zwischen Mit nehmer und Reibungskörper und 2 der kri tische Punkt.
In Fig. 15 ist der mitzuneh mende Teil A der Kupplung als Schwungrad ausgebildet. Im übrigen ist diese Ausfüh rungsform hinsichtlich Mitnehmer und Rei bungskörper ebenso ausgebildet wie zum Bei spiel die Ausführungsform nach Fig. 1.
Die Fig. 14 zeigt schematisch eine An ordnung von Federn in der Kupplung, derart, dar beim Stillstand der Kupplung die Rei bungskörper B nach innen gezogen werden.
Bei allen Ausführungen besteht der Teil des Reibungskörpers, der sich an den Mit nehmer anlegt, oder der Teil des Mitnehmers, der sich an den Reibungskörper anlegt, zweckmässig aus gehärtetem Stahl.