DE1288361B - Sicherheits-Reibkupplung fuer eine Lichtanlassmaschine - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheits-Reibkupplung zwischen einer Brennkraft-Kolbenmaschine und einer Lichtanlaßmaschine. Bekanntlich wird zum Anlassen der trennkraft-Kolbenmaschine ein hohes Drehmoment benötigt, dagegen zum Antrieb der dann als Stromerzeuger laufenden Lichtanlaßmaschine ein niedriges Drehmoment. In bekannten Anordnungen werden diese verschiedenen Drehmomente durch schaltbare Getriebe erzielt (deutsche Auslegeschrift 1073 806 und USA.-Patentschrift 2 487 860). Diese Anordnungen sind vielteilig und daher teuer. Sie geben zudem nicht die nötige Sicherheit für besonders bei Dieselmotoren auftretende, von Schwingungen herrührende Drehmomentspitzen.
• Es ist ferner eine Stromerzeugeranordnung bekannt (britische Patentschrift 326 862), bei der durch eine Lamellenkupplungsanordnung beim Starten mit einer Handkurbel durch eine Schraubvorrichtung ein entsprechend hoher Anpreßdruck und damit ein höheres Drehmoment erzeugt wird, während beim Betrieb des Generators ein niedrigeres Drehmoment durch die Schraubvorrichtung erzielt wird.
• Die Erfindung geht nun aus von einer Sicherheits-Reibkupplung zwischen einer Brennkraft-Kolbenmaschine und einer Lichtanlaßmaschine, in der das für das Anlassen notwendige höhere Drehmoment durch Wicklungsumschaltung erzielt wird, und zwar unter Anwendung der bekannten Schraubvorrichtung, die in Abhängigkeit von der Kraftflußrichtung wirkt und beim Anlassen eine kräftige Feder spannt, wodurch auf die Kupplungs-Reibflächen, vorzugsweise Lamellen, ein hoher Anpreßdruck zum Übertragen des höheren Drehmomentes ausgeübt wird, und die beim Stromerzeugen eine weniger kräftige Feder so weit freigibt, daß sie der entsprechend entspannten kräftigen Feder das Gleichgewicht hält, wodurch auf dieselben Kupplungs-Reibflächen ein niedriger Anpreßdruck zum übertragen des niedrigeren Drehmomentes ausgeübt wird.
• Erfindungsgemäß besteht die Schraubvorrichtung aus einem Drehring mit einem auf die Reibflächen gegen den Druck der kräftigen Feder wirkenden Federteller, der auf der einen Kupplungshälfte axial schiebbar sowie begrenzt drehbar angeordnet ist und der Schraubenflankenabschnitte trägt, und ferner aus einem Festring mit entsprechenden Gegenflankenabschnitten und einem Federteller, der an derselben Kupplungshälfte axial fest sowie nicht drehbar ist; dabei ist zwischen den beiden Federtellem die weniger kräftige Feder angeordnet. Durch die axiale Anordnung von Brennkraft-Kolbenmaschine, Kupplung und Lichtanlaßmaschine wird eine gedrungene, übersichtliche Anlage geschaflen, die nur aus verhältnismäßig wenigen Teilen besteht und leicht zu montieren und zu demontieren ist.
• Damit die Schraubvorrichtung bei der Umkehr äer Kraftflußrichtung einwandfrei geschaltet wird, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung eine weitere Lamellenkupplung zwischen dem Federteller des Drehringes und der einen Kupplungshälfte angeordnet.
• Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel in der nachfolgenden Beschreibung mit der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in F i g. 1 eine Sicherheits-Lamellenkupplung im Schnitt in der Betriebsstellung zum Stromerzeugen, F i g. 2 den Drehring der Schraubvorrichtung im Schnitt, F i g. 3 den - Festring der Schraubvorrichtung im Schnitt, F i g. 4 den Drehring in der Draufsicht auf die Flankenabschnitte eines Flachgewindes, sowie in F i g. 5 die Stellung der Flankenabschnitte des Flachgewindes beim übertragen des niedrigeren und in F i g. 6 beim übertragen des höheren Drehmomentes, beide in abgewickelter Darstellung.
• Die Sicherheits-Reibkupplung, hier eine Lamellenkupplung, besteht aus den beiden Kupplungshälften 11 bzw. 12, die in Lagern 13 bzw. 14 in Tragböcken 15 bzw. 16 gelagert sind. Auf einer Welle 17 an der Kupplungshälfte 11 sitzen Lagerbuchsen 18 und 19 für eine Hohlwelle 20 an der Kupplungshälfte 12. Der Bund 21 einer Schraube in der Welle 17 hält über die Lagerbuchse 19 die Hohlwelle 20. Beide Kupplungshälften 11 bzw. 12 gehen an ihren äußeren Stimseiten in je einen Flansch 22 bzw. 23 über. Der Flansch 22 ist mit der nicht dargestellten Brennkraft-Kolbenmaschine, der Flansch 23 mit der ebenfalls nicht gezeigten Lichtanlaßmaschine verbunden. Der Lamellenträger der Kupplungshälfte 11 wird von einem Hohlzylinder 24 gebildet, der die Hohlwelle 20 der Kupplungshälfte 12 mit Abstand umgibt. In inneren Längsnuten 25 des Hohlzylinders 24 sind die Außenlamellen 26 drehfest gelagert und axial geführt. Sie greifen zwischen die Innenlamellen 27, die in Längsnuten 28 der Hohlwelle 20 ebenfalls drehfest gelagert und axial geführt sind. Ein Abstandsrino, 29 trennt das Lamellenpaket 26/27 von einem weiteren, kleineren Lamellenpaket 30/31. In denselben Nuten 25 des Hohlzylinders 24 lagern die Außenlamellen 30, während die Innenlamellen 31 drehfest und axial schiebbar auf Ansätzen 32 eines Drehringes 33 gelagert sind. Der Abstandsring 29 verhindert, daß die Endlamellen des Lamellenpaketes 26/27 bei Axialbewegungen auf die Ansätze 32 im stoßen. Der Drehring 33 ist auf der Hohlwelle 20 axial schiebbar sowie begrenzt drehbar gelagert. Hierzu dient eine Paßfeder 34 in der Hohlwelle 20, die in eine in Umfangsrichtung breitere Ausnehmung 35 des Drehringes 33 ragt. Der Drehring 33 hat einen Federteller 36 sowie an der den Ansätzen 32 abgewandten Seite Flankenabschnitte 37 eines viergängigen Flachgewindes. Diese arbeiten mit entsprechenden Gegenflankenabschnitten 38 eines Festringes 39 zusammen, der drehfest auf der Hohlwelle 20 gelagert ist. Dies wird erreicht durch dieselbe Paßfeder 34, die dafür in eine Nut 40 des Festringes 39 greift. An dem Festring 39 ist innerhalb des rechten Endes des Hohlzylinders 24 ein Federteller 41 angeordnet. Eine weniger kräftige Wendelfeder 42 stützt sich mit dem einen Ende gegen diesen Federteller 41, mit dem anderen Ende gegen den Federteller 36 des Drehringes 33. Ein in eine Ringnut 43 der Hohlwelle 20 eingesetzter Sprengring 44 bildet ein Widerlager für den Festring 39. Ein Bund 45 am Festring 39 hält den Sprengring in der Ringmit 43.
• Am linken Ende des Hohlzylinders 24 dient ein weiterer Sprengring 46 einem Federteller 47 als Widerlager. Der Federteller 47 hält mit einem Bund den Sprengring 46 in einer Nut 48 der Hohlwelle 20. Kräftige Tellerfedern 49 sind zwischen dem Federteller 47 und einem Federteller 50 an den Lamellen 26/27 eingesetzt. Bohrungen 51 und 52 in der Hohlwelle 20 lassen Schmieröl durch, das durch eine Bohrung 53 im Tragbock 16 und eine Ringnut 54 der Kupplung zugeführt wird.
• Die Wirkungsweise der Kupplung ist folgende: Der Längsschnitt nach F i g. 1 zeigt die Anordnung in der Betriebsstellung zur Stromerzeugung, d. h. Antrieb der Lichtanlaßmaschine durch die Brennkraft-Kolbenmaschine. Sie entspricht derAbwicklung der Gewindegänge nach F i g. 5. Hierbei wirkt auf die Lamellen 26/27 und 30/31 ein niedriger Anpreßdruck, der durch die Tellerfedern 49 und die Wendelfeder 42, die mit den Tellerfedern 49 im Gleichgewicht ist, erzeugt wird. Die Ausnehmung 35 ist in Umfangsrichtung so groß bemessen, daß die Paßfeder 34 in dieser Stellung kurz vor dem einen Ende der Ausnehmung 35 steht. Die Antriebsdrehrichtung ist, von der Brennkraft-Kolbenmaschine ausgehend, auf der Drehri-ngseite mit den Flankenabschnitten 37 (F i g. 5) nach oben gerichtet. Wird dieses niedrigere Drehmoment, z. B. durch bei Drehschwingungen auftretende Drehmomentspitzen, überschritten, so rutscht die Kupplung durch, und die Anlage wird dadurch vor Schäden durch Überlastungen geschützt.
• Beim Anlassen der Brennkraft-Kolbenmaschine wird der Festring 39 an der Kupplungshälfte 12 über den Flansch 23 von der Lichtanlaßmaschine aus in Drehung versetzt, und zwar ebenfalls in Drehrichtung nach oben (F i g. 6). Die mit der Brennkraft-Kolbenmaschine über den Flansch 22 verbundene Kupplungshälfte 11 steht noch still. Die drehfest mit der Kupplungshälfte 12 verbundenen Innenlamellen 27 rutschen zunächst zwischen den Außenlamellen 26. Die auf dem Drehring 33 angeordneten Innenlamellen 31 werden von den Außenlamellen 30 festgehalten. Der Drehring 33 ist damit durch Reibschluß mit der Kupplungshälfte 11 drehfest verbunden und bleibt mit dieser im ersten Augenblick des Anlassens noch in Ruhe, da die Paßfeder 34 in Umfangsrichtung in der Ausnehmung 35 des Drehringes 33 Spiel nach der anderen Seite hat. Die Flankenabschnitte 38 des Flachgewindes an dem Festring 39 gleiten von der in F i g. 5 gezeigten Ausgangslage auf den Flankenabschnitten 37 des Flachgewindes an dem noch feststehenden Drehring 33 (F i g. 6) und verschieben diesen axial der Gewindesteigung des Flachgewindes 37/38 entsprechend. Der als Druckscheibe wirkende Federteller 36 wird damit in seine linke Endstellung geschoben und preßt dabei die beiden Lamellenpakete 26/27 und 30/31 gegen den Druck der Tellerfedem 49 zusammen, bis sich zwischen der von den Flankenabschnitten 37/38 erzeugten Axialkraft und den zunehmend gespannten Tellerfedem 49 Gleichgewicht einstellt. Hierbei entspannt sich die Wendelfeder 42. Die Flankenabschnitte 37 und 38 haben jetzt die in F i g. 6 gezeigte Stellung. Das zum Anlassen erforderliche Drehmoment ist auf seinen Höchstwert angewachsen. Die Außenlamellen 26 und 30 werden von den Innenlamellen 27 und 31 mitgenommen, und die Brennkraft-Kolbenmaschine wird somit angedreht. In dieser Stellung verharrt die Kupplung so lange, bis die Brennkraft-Kolbenmaschine angesprungen ist und nun ihrerseits die Lichtanlaßmaschine antreibt. Die Richtung des Kraftflusses durch die Kupplung kehrt sich hierbei um, und die Innenlamellen 27 und 31 werden von den Außenlamellen 26 und 30 mitgenommen. Dabei wird über die Lamellen 30, 31 der Drehring 33 in die Stellung nach F i g. 5 zurückgedreht. Der Federteller 36 ist nun in der oben beschriebenen, durch das Gleichgewicht der Kraft der Tellerfedern 49 und der Wendelfeder 42 bestimmten rechten Endstellung. Auf die Lamellen 26/27 und 30/31 wirkt damit der niedere Anpreßdruck, und die Kupplung überträgt nur das niedrige Drehmoment zum Antrieb der Lichtanlaßmaschine, das Drehmomentspitzen zuläßt.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1.. Sicherheits-Reibkupplung zwischen einer Brennkraft-Kolbenmaschine und einer Lichtanlaßmaschine, in der das für das Anlassen notwendige höhere Drehmoment durch Wicklungsumschaltung erzielt wird, mit einer in Abhängigkeit von der Kraftflußrichtung wirkenden Schraubvorrichtung, die beim Anlassen eine kräftige Feder spannt, wodurch auf die Kupplungs-Reibflächen, vorzugsweise Lamellen, ein hoher Anpreßdruck zum Übertragen des höheren Drehmomentes ausgeübt wird, und die beim Stromerzeugen eine weniger kräftige Feder so weit freigibt, daß sie der entsprechend entspannten kräftigen Feder das Gleichgewicht hält, wodurch auf dieselben Kupplungs-Reibflächen ein niedriger Anpreßdruck zum übertragen des niedrigeren Drehmomentes ausgeübt wird, d a - durch gekennzeichnet, daß die Schraubvorrichtung aus einem Drehring(33) mit einem auf die Reibflächen gegen den Druck der kräftigen Feder (49) wirkenden Federteller (36) besteht, der auf der einen Kupplungshälfte (12) axial schiebbar sowie begrenzt drehbar angeordnet ist und der Schraubenflankenabschnitte (37) trägt, und ferner besteht aus einem Festring (39) mit entsprechenden Gegenflankenabschnitten (38) und einem Federteller (41), der an derselben Kupplungshälfte (12) axial fest sowie nicht drehbar ist, und daß zwischen den beiden Federtellem (36, 41) die weniger kräftige Feder (42) angeordnet ist.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine weitere Lamellenkupplung (30, 31) zwischen dem Federteller (36) des Drehringes (33) und der einen Kupplungshälfte (11).