Zentrifugalkraftkupplung Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalkraftkupp- lung mit einem Aussenteil mit innerer Friktions-Um- drehungsfläche, einem Innenteil sowie radial beweg lichen Friktionskörpern, die an ihrer Aussenseite mit einem Friktionsbelag bekleidet und mit dem Innen teil mittels axial verlaufender Eingriffsorgane auf Drehung verbunden sind.
Bekannt ist eine Zentrifugalkraftkupplung der erwähnten Art, bei welcher die Eingriffsorgane aus axial und radial verlaufenden, weit ausragenden Flü geln am Innenteil bestehen, welche in entsprechenden Nuten in den Friktionskörpern eingreifen. Dieses hat den Nachteil, dass die Kupplung bei völliger Abnut zung des Belages wohl eine Wirkung ausübt, doch mit verminderter Leistung, so dass sie ein Drehmoment überführt, welches weit unter dem Werte dessen liegt, wofür die Kupplung berechnet ist. Es bedeutet dies eine Unregelmässigkeit im Antrieb, deren Grund äusserlich nicht leicht zu entdecken ist.
Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Zentrifugalkraftkupplung der eingangs angegebenen Art herzustellen, bei der der genannte Nachteil ver mieden ist.
Das charakteristische der Erfindung ist, dass die grösste radiale Dimension des Belagträgers der Friktionskörper geringer oder gleichgross ist als der Abstand zwischen den in radialer Richtung äussersten Stellen des innern Teils der Kupplung und der Innen seite des äussern Kupplungsteils.
Hierdurch wird erreicht, dass die Friktionskörper ihren Eingriff mit dem innern Kupplungsteile verlie ren, wenn bzw. bevor der Friktionsbelag ganz abge nutzt ist, so dass die Kupplung ihre Wirkung völlig verliert.
Die Eingriffsorgane können aus vom innern Kupplungsteil vorragenden leistenförmigen Organe bestehen, die eine relativ geringe Höhe in radialer Richtung haben können, welche Höhe der Höhe einer normalen Passfeder des gegebenen Wellendurchmes sers entspricht. Hierdurch wird eine robuste, zusammengedrängte Konstruktion erreicht, indem die Friktionskörper nicht durch tiefe Nuten geschwächt werden, wie dies bei der vorerst genannten Konstruk tion der Fall ist.
Bei der bekannten Konstruktion werden die Frik- tionskörper in axialer Richtung durch je eine Stirn wand an jedem der beiden Kupplungsteile gehalten, und diese Stirnwände sind in einem Stück mit dem respektiven Kupplungsteil. Dieses hat den Nachteil, dass eine Prüfung oder Instandsetzung nur mittels einer axialen Verschiebung der beiden Kupplungs teile, gleichkommend einer beschwerlichen Demon tage, geschehen kann.
Dieser Nachteil kann bei der vorliegenden Kupp lung dadurch gehoben werden, dass die eine Stirnwand abnehmbar auf solche Weise angebracht ist, dass sie leicht aus der normalen Stellung entfernt werden kann und damit eine Entnahme und Einbringung der losen Friktionskörper ermöglicht wird, ohne eine weiter gehende Demontierung der Kupplung oder der durch sie verbundenen Maschinenelemente vorzunehmen. Eine Inspektion der Kupplung ist hierdurch leicht vorzunehmen, und da eine axiale Verschiebung eines der beiden Kupplungsteile nicht erforderlich ist, kann eine gedrängte Bauweise verwandt und jedes der bei den Kupplungsteile dicht an die zu verbindenden Ma schinenelemente angebaut werden.
Bei der bekann ten Konstruktion ist ein Spielraum erforderlich, um einen der Kupplungsteile axial verschieben zu kön nen, will man nicht die Maschinenelemente demon tieren.
Die genannte Stirnwand kann aus einer Ring- scheibe bestehen, wodurch eine einfache und prak tische Konstruktion erreicht wird, und es kann diese Ringscheibe relativ dünn und aus leichtem Material hergestellt sein, da sie keine Kräfte überführen soll.
Die Ringscheibe kann ferner durch einen federn den Ring gegen einen am betreffenden Kupplungsteil ausgeformten Anschlag festgehalten werden, indem dieser federnde Schlossring in eine Rille im Kupp lungteil eingreift. Ein an sich bekannter federnder Schlossring ist zu diesem Gebrauch besonders geeignet, da hierdurch eine sichere Konstruktion erreicht wird bei gleichzeitig leichter Ausbaumöglichkeit.
Zwischen den Eingriffsorganen z. B. des innern Kupplungsteils und den Friktionskörpern kann ferner ein nachgiebiger Übertragungsteil eingebaut sein, wo durch eine sanfte Ingangsetzung und ein geräuschloser Betrieb erreicht wird. Es ist bekannt, nachgiebige Teile in eine Kupplung, die zwei unmittelbar ineinander eingreifende Kupplungsteile besitzt und als nichtglei tende Kupplung zu bezeichnen ist, einzubauen. Neu ist es hingegen, solche nachgiebige Teile in Verbin dung mit einer Gleitkupplung zu verwenden.
Es ist bekannt, eine Gleitkupplung zur Anbrin- gung an einem freien Wellenende einer Kraftmaschine auszuformen, wobei der äussere Kupplungsteil eine Riemenscheibe darstellen kann und drehbar auf dem Wellenende gelagert ist, und zwar so, dass der dreh bare äussere Teil zuäusserst auf dem Wellenende ge lagert und der mit dem Wellenende feste Teil mit den Eingriffsorganen näher bei der Maschine angebracht ist, wodurch die durch den Riemenzug entstehende Biegung der Welle relativ gross wird.
Dieser Nach teil kann dadurch behoben werden, indem die Frik- tionskörper und die dazu gehörenden Eingriffsorgane zu äusserst am Wellenende angeordnet und der ge triebene Kupplungsteil, der eine Riemenscheibe dar stellen kann, näher bei der Wellenlagerung gelagert ist. Hiermit wird eine Entlastung des Wellenendes und seiner Lagerung in der Kraftmaschine erzielt.
Die Zeichnungen stellen einige Ausführungsfor men der Zentrifugalkraftkupplung nach der Erfin dung dar, indem gezeigt wird in Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Kupplung der ersten Ausführungsform mit zugehörenden Wellen enden im Schnitt nach der Linie 1-I der Fig. 2, Fig. 2 ein Querschnitt durch die Kupplung nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 ein perspektivisches Bild eines zu der in Fig. 1 und 2 gezeigten Kupplung gehörenden Frik- tionskörpers,
Fig. 4 ein Querschnitt durch eine Kupplung an derer Bauart, Fig. 5 ein perspektivisches Bild eines zu der in Fig. 4 gezeigten Kupplung gehörenden Friktionskör- pers, Fig. 6 ein Querschnitt durch eine Kupplung einer dritten Bauart, Fig. 7 ein perspektivisches Bild eines zu der in Fig. 6 gezeigten Kupplung gehörenden Friktionskör- pers,
Fig. 8 ein Längsschnitt durch eine Kupplung einer vierten Bauart mit zugehörendem Wellenende und Fig. 9 ein Längsschnitt durch eine Kupplung einer fünften Bauart mit zugehörendem Wellenende.
In der Fig. 1 bezeichnet 1 ein Wellenende, auf dem auf nicht gezeigte Weise ein Kupplungsinnen teil befestigt ist mit der Nabe 2, Absatz 5 und dem erweiterten zylindrischen Teil 3 mit vier ausragenden, axial verlaufenden Federn 4. In die Nabe 3 ist eine Rille eingestochen für einen federnden Schlossring 6, der eine Ringscheibe 7 gegen Absatz 5 festhält.
Auf dem Wellenende 8, welches koaxial zum Wellenende 1 ist, ist auf ebenfalls nicht gezeigte Weise der äussere Kupplungsteil angebracht, welcher aus einer Nabe 9, einer Stirnwand 10 und dem zylindrischen Ring 11 mit dessen innerer zylindrischen Friktionsfläche, be steht. über jede der vier Federn 4 (Fig. 2) ist ein Friktionskörper 12 geschoben, und zwar vermittels seiner innern, axial verlaufenden Nut 13. Diese Friktionskörper haben ausserdem an ihrer äussern Fläche einen Friktionsbelag 14.
Die grösste radiale Dimension der Belagträger der Friktionskörper ist kleiner - wie gezeigt - oder gleich gross als der Abstand zwischen den in radialer Richtung äussersten Stellen des innern Teils der Kupplung und der Innen seite des äussern Kupplungsteils.
Wird die Welle 1, die den innern Kupplungsteil trägt, in Rotation gebracht, werden die Friktions- körper 12 nach aussen gegen die innere Friktionsfläche des zylindrischen Ringes 11 geschleudert und eine Friktion erreicht, die bewirkt, dass ein Drehmoment auf das Wellenende 8 überführt wird. Ist der Frik- tionsbelag 14 ganz abgenutzt, verlieren die Friktions- körper 12 ihren Eingriff mit den Passfedern 4, und es kann kein Drehmoment überführt werden, womit einwandfrei festgestellt ist, dass die Friktionskörper erneuert werden müssen.
Zum Zweck einer Inspek tion und Auswechselung der Friktionskörper wird der Federring 6 entfernt und die Ringscheibe 7 axial ver schoben, wonach man die Friktionskörper 12 heraus nehmen und neue einlegen kann und darauf die Ring scheibe und den Federring in die Ausgangsstellung zu rückbringt.
Bei der in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungs form sind in die Flanken der Nuten 13 Kautschuk organe 15 mit rundem Querschnitt eingelegt, was die sanfte Ingangsetzung und den geräuschlosen Betrieb der Kupplung bewirkt.
Bei der in Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungs form sind die Nuten 13 an ihren drei Flächen mit Kautschukmaterial versehen, wobei ein gleicher Vor teil erreicht wird, wie dies zur Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 beschrieben ist.
Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform be zeichnet- 17 ein Wellenende, auf dem auf nicht ge zeigte Weise ein Kupplungsinnenteil befestigt ist mit der Nabe 18 und dem erweiterten zylindrischen Teil 19 mit ausragenden Federn 20, die in die lose ein geschobenen Friktionskörper 21 eingreifen, wie dies zu der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform beschrieben ist. Der erweiterte Teil 19 trägt eine vermittels Schrauben 22 befestigte Scheibe 23.
Die Nabe 18 trägt die innern Ringe zweier Kugel lager 24 und 25, deren Aussenringe eingepresst sind in eine Ausbohrung des äussern Kupplungsteils, welches aus einem massiveren Teil 26 und einem dünneren Teil 27 besteht, der dem zylindrischen Ring 11 der zur Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform ent spricht.
Die Aussenseite dieses äussern Kupplungsteils 26, 27 ist als Laufbahn für einen flachen Antriebsriemen geformt. Ausserdem hat die Kupplung Abdichtungs ringe 28 und 29. Das Wellenende 17 kann das ausragende Ende einer Motorenwelle oder eines Ge triebes sein.
Wird bei Verwendung der in Fig. 8 gezeigten Kupplung die Welle 17 in Rotation gebracht, wer den die Friktionskörper 21- nach aussen gegen die innere Friktionsfläche des Kupplungsteils 27 ge schleudert und durch die damit entstehende Friktion das Drehmoment auf den äussern Kupplungsteil 26, 27 und dessen Antriebsriemen überführt. Der Riemen zug ergibt durch die zweckmässige Lagerung des äussern Kupplungsteils kein erhöhtes Biegungs- moment in bezug auf die Lagerung des Wellenendes, im Vergleich mit einer gewöhnlichen Riemenscheibe.
Bei Entfernung der Scheibe 23 sind die Friktions- körper 21 ohne jegliche zusätzliche Demontierung der Kupplung auszuwechseln.
Die in Fig. 9 gezeigte Kupplung entspricht in der Hauptsache der in Fig.8 gezeigten, doch ist der Kupplungsteil 26 hier als Keilriemenscheibe geformt. Der Riemenzug wirkt sich in diesem Falle noch gün stiger aus.
Die gezeigten und beschriebenen Ausführungs formen sollen nur als Beispiele angesehen werden, da innerhalb des Rahmens der Erfindung viele Aus führungsformen möglich sind. Es können z. B. die Kautschukorgane an dem Kupplungsinnenteil befestigt sein statt an den Friktionskörpern. Es können der Innenteil mit Nuten und die Friktionskörper mit nach innen vorspringenden Federn versehen sein. Es kann die Kupplung elastische Organe haben, die auch bei geringer Umdrehungszahl eine Friktion zur übertragung eines Drehmomentes ermöglichen.
Centrifugal force clutch The invention relates to a centrifugal force clutch with an outer part with an inner friction surface of revolution, an inner part as well as radially movable friction bodies which are clad on their outer side with a friction lining and which are connected to the inner part by means of axially extending engagement members in rotation.
A centrifugal clutch of the type mentioned is known, in which the engagement members consist of axially and radially extending, widely projecting wings on the inner part, which engage in corresponding grooves in the friction bodies. This has the disadvantage that the clutch has an effect when the lining is completely worn out, but with reduced power, so that it transfers a torque which is far below the value for which the clutch is calculated. This means an irregularity in the drive, the reason of which is not easy to detect from the outside.
It is the purpose of the present invention to produce a centrifugal clutch of the type indicated at the outset, in which the aforementioned disadvantage is avoided ver.
The characteristic of the invention is that the largest radial dimension of the lining carrier of the friction body is less than or equal to the distance between the outermost points in the radial direction of the inner part of the clutch and the inner side of the outer clutch part.
This ensures that the friction bodies lose their engagement with the inner coupling parts when or before the friction lining is completely used, so that the coupling completely loses its effectiveness.
The engagement organs can consist of protruding from the inner coupling part strip-shaped organs, which can have a relatively small height in the radial direction, which height corresponds to the height of a normal key of the given shaft diameter. As a result, a robust, compressed construction is achieved in that the friction bodies are not weakened by deep grooves, as is the case with the construction mentioned above.
In the known construction, the friction bodies are held in the axial direction by a respective end wall on each of the two coupling parts, and these end walls are in one piece with the respective coupling part. This has the disadvantage that a test or repair can only be done by means of an axial displacement of the two coupling parts, equivalent to a cumbersome dismantling day.
This disadvantage can be lifted with the present Kupp ment that one end wall is detachably attached in such a way that it can easily be removed from the normal position and thus a removal and introduction of the loose friction body is made possible without further dismantling the coupling or the machine elements connected by it. An inspection of the coupling is easy to make, and since an axial displacement of one of the two coupling parts is not required, a compact design can be used and each of the coupling parts can be attached to the machine elements to be connected Ma.
In the well th construction, a margin is required to be able to move one of the coupling parts axially, you do not want to demon animals the machine elements.
Said end wall can consist of an annular disk, as a result of which a simple and practical construction is achieved, and this annular disk can be made relatively thin and made of light material, since it is not intended to transfer any forces.
The washer can also be held by a spring the ring against a stop formed on the coupling part in question by engaging this resilient lock ring in a groove in the coupling part. A resilient lock ring, known per se, is particularly suitable for this use, since it achieves a safe construction with the possibility of easy expansion at the same time.
Between the engagement organs z. B. the inner coupling part and the friction bodies can also be installed a resilient transmission part, which is achieved by a smooth start-up and noiseless operation. It is known to incorporate compliant parts into a coupling which has two directly engaging coupling parts and is to be referred to as a non-sliding coupling. What is new, however, is to use such flexible parts in conjunction with a sliding coupling.
It is known to form a sliding coupling for attachment to a free shaft end of an engine, the outer coupling part being a belt pulley and being rotatably mounted on the shaft end in such a way that the rotatable outer part is supported on the shaft end first and the part fixed to the shaft end with the engaging members is attached closer to the machine, whereby the bending of the shaft caused by the belt tension becomes relatively large.
This disadvantage can be remedied in that the friction body and the associated engagement elements are arranged at the extreme end of the shaft and the driven coupling part, which can represent a pulley, is mounted closer to the shaft bearing. This relieves the load on the shaft end and its storage in the engine.
The drawings represent some Ausführungsfor men of the centrifugal clutch according to the inven tion by showing in Fig. 1 a longitudinal section through a clutch of the first embodiment with associated shafts ending in section along the line 1-I of FIGS. 2, 2 Cross section through the coupling along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a perspective image of a friction body belonging to the coupling shown in FIGS. 1 and 2,
4 shows a cross section through a coupling of a different type, FIG. 5 shows a perspective picture of a friction body belonging to the coupling shown in FIG. 4, FIG. 6 shows a cross section through a coupling of a third type, FIG. 7 shows a perspective picture a friction body belonging to the clutch shown in FIG. 6,
8 shows a longitudinal section through a coupling of a fourth type with an associated shaft end, and FIG. 9 shows a longitudinal section through a coupling of a fifth type with an associated shaft end.
In Fig. 1, 1 denotes a shaft end on which a coupling inner part is attached in a manner not shown with the hub 2, paragraph 5 and the expanded cylindrical part 3 with four protruding, axially extending springs 4. In the hub 3 is a groove punctured for a resilient lock ring 6, which holds an washer 7 against paragraph 5.
On the shaft end 8, which is coaxial with the shaft end 1, the outer coupling part is attached in a manner not shown, which consists of a hub 9, an end wall 10 and the cylindrical ring 11 with its inner cylindrical friction surface, be. A friction body 12 is pushed over each of the four springs 4 (FIG. 2) by means of its inner, axially extending groove 13. These friction bodies also have a friction lining 14 on their outer surface.
The largest radial dimension of the lining carrier of the friction body is smaller - as shown - or equal to the distance between the outermost points in the radial direction of the inner part of the clutch and the inner side of the outer clutch part.
If the shaft 1, which carries the inner coupling part, is brought into rotation, the friction bodies 12 are thrown outwards against the inner friction surface of the cylindrical ring 11 and a friction is achieved which causes a torque to be transferred to the shaft end 8. If the friction lining 14 is completely worn out, the friction bodies 12 lose their engagement with the feather keys 4, and no torque can be transferred, which clearly indicates that the friction bodies must be replaced.
For the purpose of inspection and replacement of the friction body, the spring ring 6 is removed and the washer 7 axially pushed ver, after which you can take the friction body 12 out and insert new ones and then the ring disc and the spring ring returns to the starting position.
In the embodiment shown in Fig. 4 and 5 form 13 rubber organs 15 are inserted with a round cross-section in the flanks of the grooves, which causes the smooth start-up and the silent operation of the clutch.
In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the grooves 13 are provided on their three surfaces with rubber material, with the same part is achieved before, as is described for the embodiment of FIGS.
In the embodiment shown in Fig. 8 be characterized- 17 a shaft end on which an inner coupling part is attached to the manner not shown ge with the hub 18 and the expanded cylindrical part 19 with protruding springs 20 which engage in the loosely pushed friction body 21 , as described for the embodiment shown in FIGS. The widened part 19 carries a washer 23 fastened by means of screws 22.
The hub 18 carries the inner rings of two ball bearings 24 and 25, the outer rings of which are pressed into a bore in the outer coupling part, which consists of a more massive part 26 and a thinner part 27, which corresponds to the cylindrical ring 11 of the FIGS. 1 and 2 described embodiment speaks ent.
The outside of this outer coupling part 26, 27 is shaped as a track for a flat drive belt. In addition, the coupling has sealing rings 28 and 29. The shaft end 17 can be the protruding end of a motor shaft or a gear unit.
If the shaft 17 is brought into rotation when using the coupling shown in FIG. 8, who throws the friction body 21 outwards against the inner friction surface of the coupling part 27 and the resulting friction causes the torque on the outer coupling part 26, 27 and whose drive belt transferred. Due to the practical mounting of the outer coupling part, the belt pull does not result in an increased bending moment in relation to the mounting of the shaft end compared to a conventional belt pulley.
When removing the disk 23, the friction bodies 21 can be replaced without any additional dismantling of the coupling.
The coupling shown in FIG. 9 corresponds in the main to that shown in FIG. 8, but the coupling part 26 is shaped here as a V-belt pulley. The belt tension is even more beneficial in this case.
The embodiments shown and described are to be regarded as examples only, since many embodiments are possible within the scope of the invention. It can e.g. B. the rubber organs be attached to the inner coupling part instead of the friction bodies. The inner part can be provided with grooves and the friction bodies with inwardly projecting tongues. The coupling can have elastic elements that enable friction to transmit torque even at low speeds.