DE2401385C3 - - Google Patents
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- DE2401385C3 DE2401385C3 DE2401385A DE2401385A DE2401385C3 DE 2401385 C3 DE2401385 C3 DE 2401385C3 DE 2401385 A DE2401385 A DE 2401385A DE 2401385 A DE2401385 A DE 2401385A DE 2401385 C3 DE2401385 C3 DE 2401385C3
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D43/00—Automatic clutches
- F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
- F16D43/04—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed
- F16D43/14—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members
- F16D43/18—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members with friction clutching members
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- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
- Exchange Systems With Centralized Control (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine ausrüekbare Zentrifugalkupplung mit einem auf einer Antriebswelle
drehfest angebrachten Kupplungsschuhzentrum, an dem Kupplungsschuhe gegen die Wirkung einer Feder
mit einer Kupplungstrommel in Eingriff bringbar angeordnet sind.
Aus der DE-PS 8 37 962 ist eine Kupplung der eben
genannten Art bekannt, die mit Hilfe einer Schiebevorrichtung in einen gewissen Drehzalilbereich abschaltbar
ist. Die bekannte Kupplung ist sehr kompliziert und teuer aufgebaut. Sie ist im wesentlichen für den Einsatz
in Fahrzeugen vorgesehen, wo bei Auftreten eines höheren Lastmomentes die Kupplung abgeschaltet
werden soll. An ein beliebiges Abschalten der Kupplung über den gesamten Eingriffsdrehzahlbereich ist nicht
so gedacht.
Bei der vorliegenden Erfindung steht dagegen der Gedanke im Vordergrund, eine Zentrifugalkupplung zu
schaffen, die während des gesamten Eingriffsdrehzahlbceiches auf äußerst rasche und sichere Weise
ausgerückt werden kann. Eine solche Kupplung ist z. B. bei Motorsägen erwünscht, wo die Säge binnen
Bruchteilen von Sekunden abschaltbar sein muß, um bei Notfällen, wo die Bedienungsperson in die Kette zu
geraten droht, eine Verletzung verhindert werden muß.
ho Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine Zentrifugaikuppiung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie auf
schnellste Weise im gesamten Eingriffsdrehzahlbereich ausgerückt werden kann.
,,·, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder KupplungsscKuh einen gegen die Wirkung der
Feder radial verschieblich am Kupplungsschuhzentrum geführten Primärschuh und einen gegenüber dieser
radial beweglichen, mit dem Primärschuh bewegungsverbundenen
Sekundärschuh umfaßt, der bei Eingriffsdrehzahl durch die Wirkung der Zentrifugalkraft in
Eingriff mit der Kupplungstrommel kommt und der aufgrund seiner in bezug auf den Primärschuh geringere
Masse nach Lösen einer ihn mit dem Primärschuh verbindenden Verriegelungsvorrichtung durch die auf
den Primärschuh wirkende Zentrifugalkraft außer Eingriff mit der Kupplungstrommel bringbar ist
Durch die Erfindung wird eine zu jeder Zeit ausrückbare Zentrifugalkupplung geschaffen, die äußerst
sicher arbeitet Sie ist einfach aufgebaut und deshalb billig in der Herstellung. Durch ihren einfachen
Aufbau ist ihr sicheres Funktionieren in Notfällen gewährleistet Bei Lösen der Verriegelungsvorrichtung
werden die die eigentliche Kraftübertragung mit der Kupplungstrommel herstellenden Sekundärkupplungsschuhe
aus ihrer Eingriffsstellung gelöst, so daß die Kupplungstrommel im wesentlichen frei umlaufen kann.
Bei Kettensägen ist die Kupplungstrommel zumeist mit dem Kettenantrieb verbunden. Dieses kann dann
zusammen mit der Kupplungstrommel gleichzeitig mit dem Lösen der Verriegelungsvorrichtung abgebremst
werden, so daß die Kette fast gleichzeitig mit dem Einleiten des Abschaltvorganges der Zentrifugalkupplung
stillsteht
Aus der DE-OS 21 23 749 ist eine Zentrifugalkupplung mit einer Verriegelungsvorrichtung bekannt bei
der jedoch die Zentrifugalbacken nebeneinander angeordnet sind. Die Verriegelung geschieht mit Hilfe von
Kugelschnappern.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 18 65 406 ist darüber hinaus eine Zentrifugalkupplung bekannt, bei
der die Kupplungsschuhe zweiteilig ausgebildet sind. Im Gegensatz zur Erfindung jedoch, wo ausgeprägte r>
Primär- und Sekundärschuhe vorhanden sind, sind bei der bekannten Lösung die Einzelteile des Kupplungsschuhs direkt aneinander festgelegt Dies ist so gelöst,
daß ein erster Teil des Kupplungsschuhs als Fliehgewicht ausgebildet und verschwenkbar am Kupplungsschuhzentrum
angeordnet ist. Am Fliehgewicht selbst ist dann ein zweites Teil ebenfalls schwenkbar angeordnet,
der bei einer entsprechenden Verschwenkung des Fliehgewichts in Anlage an die Kupplungstrommel
gerät.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen
der erfindungsgemäßen Kupplung angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 eine Zentrifugaikupplung, die mit einer ersten
Ausfühningsform einer in axialer Ansicht zu sehenden
und in Be'riebsstellung befindlichen Ausrückvorrichtungversehen
ist,
Fig. 2 eine Seitenansicht längs der Linie II —Il in r>
Fig. 1,
F i g. 3 die Ausrückanordnung von F i g. 1 in ausgerückter
Stellung während des Betriebs.
Fig.4 und 5 eine Zentrifugalkupplung mit einer anderen Ausführungsform der Ausrückvorrichtung, und mi
zwar ebenfalls in axialer Ansicht, wobei sich die Kupplung in Ruhestellung bzw. ausgerückter Stellung
während des Betriebs befindet.
Fig. 6 urd 7 den F i g. 4 und 5 ähnliche Ansichten
einer dritten Ausführungsform der Ausrückvorrichtung, ι.,
(lic sich in Ruhelage bzw. in ausgerückter Lage befindet
und
F i g. 8 und 9 zwei 'veiterc Aiisführiingsformen der
Ausrückvorrichtung, die schematisch in der Ruhelage dargestellt sind.
Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Zlentrifugalkupplung
weist eine Kupplungstrommel 1 auf, die in nicht dargestellter Weise drehbar gelagert ist und ein
Kettenrad 3 zum Antrieb des Sägekette einer Kettensäge aufweist Die Motorwelle 5 der Kettensäge
erstreckt sich in die Trommel 1 hinein und trägt innerhalb der Trommel ein Kupplunigsschuhzentrum 7
mit zwei diametral angeordneten radialen Armen 9. Ein innerer Kupplungsschuh oder Priniärschuh II ist auf
jedem Arm 9 radial so angeordnet, daß er sich mit Hilfe einer Aussparung 13, die auf beiden Seiten des
Primärschuhs 11 vorgesehen ist, bewegen läßt, wobei ein gabelförmiges Ende des Arms 9 mit beiden
Aussparungen kämmt Ein Schlitz 17 ist in der Rippe 15 vorhanden, die zwischen den Aussparungen 13 des
Primärschuhs 11 verbleibt während sich ein Stift 19 durch den Schlitz 17 hindurcherstreckt, dessen Ende an
den Gabelarmästen angebracht sind, die die Rippe 15 umfassen. Wenn sich die Kupplung dreht, kann sich der
Primärschuh 11 niemals radial n;ich außen an der
äußeren Endlage vorbeibewegen, in der L,as innere Ende
des Schlitzes 17 an dem Stift 19 anliegt
Ein äußerer Kupplungsschuh oder Sekundärschuh 21 ist mit dem Primärschuh 11 beweglich verbunden. Der
Sekundärschuh 21 besteht aus einem kreisbogenförmigen
Reibungskörper 23, der so angeordnet ist, daß er gegen die Innenseite der Kupplungistromme! 1 gepreßt
wird, um auf die Trommel 1 Drehkräfte zu übertragen. Der bogenförmige Reibungskörper 23 wird von einer
mittig angeordnten Rippe 25 getragen, die zwei Arme 27,29 aufweist, die sich im wesentlichen in Richtung auf
die Motorwelle 5 erstrecken. Die Arme ragen in zwei in dem Primärschuh 11 mittig gelegene Aussparungen 31
und 33 hinein, und jeder Arm ist mit einem separaten, fest angebrachten Axialzapfen 35 bzw. 37 versehen, die
in Schlitzen 39 bzw. 41 laufen, welche in den Seitenwänden des Primärschuhs 11 vorgesehen sind, die
die Aussparungen 31 bzw. 33 begrenzen. Die Schlitze sind unter einem solchen Neigungswinkel angeordnet,
daß sich der Sekundärschuh 21 dann, wenn er sich aus der radialen äußeren Lage, in der er mit der
Kupplungstrommel 1, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in Berührung steht, in die radiale innere Lage von Fig.3
bewegt, sich im Gegenuhrzeigersinn, auch um die Welle
5 bewegt, d. h. in der dem Drehsinn der Zentrifugalkupplung entgegengesetzten Richtung.
In der in F i g. I dargestellten Betriebslage werden der
Sekundärschuh 21 und der Primärschuh 11 mit Hilfe eines Verriegelungselementes 43 einer Verriegelungsvorrichtung
festgehalten, deren inneres abgerundetes Ende 45 in einer Aussparung 47 des Primärschuhs 11
drehbar gelagert ist Das äußere Ende 49 des V^rrijgdungselements 43 ist flach abgeschnitten und so
angeordnet, daß es mit einer Arretierungsnase 51, die sich im Reibungskörper 23 des Sekundärschui.s 21 in der
Nähe der Rippe 25 befindet, in Berührung tritt und an dieser Nase anliegt. Aufgrund der Symmetrie läßt sich
der Sekundärschuh 21 beidseitig der Rippe 25 mit einer gleichen Arretierungsnase 51 versehen, wobei dann das
Ende 49 der Verriegelungsvorrichtung 43 eine zentrale Aussparung für die Rippe 25 aufweist. Die Verriegelungsvorrichtung
43 ist ferner mit einer Führungsnase 5.3 versehen, die in die Aussparung 33 des Primärschuhs
22 eingreift, um dad'irch das Verriegelungselement 43
daran zu hindern, sich axial zu bewegen.
Wie aus F i g. 2 hervorgeht, erstreckt sich das
Verriegelungsclement 43 in nxialer Richtung aus der Kupplungstrommel 1 heraus, und /war mit einem
Körper 55. der so angeordnet ist. daß er in radialer
Richtung betätigt werden kann, um die Zentrifugalkupplung außer Eingriff zu bringen bzw. auszurücken.
Cjemäß der in F i g. 2 dargestellten Konstruktion erfolgt die Betätigung des Verriegelungsvorrichtungskörers 55
mii Hilfe einer Ausrücknase 57 in einem Bremspedal 59. Diese Ausrücknase ist kurvenförmig ausgebildet. Das
Bremspedal 59 läßt sich in radialer Richtung gegen die Kupplungstrommel 1 bewegen, um diese zu bremsen.
Wenn sich die /.entrifugalkupplung ir Ruhelage
befindet, werden ihre beiden Primärschuhe Il mit Hilfe
/w eier Zugfedern 61 in ihrer Ruhestellung eingezogen
gehalten, in der sie ganz nahe an der Welle liegen. Die
beiden Zugfedern 61 erstrecken sich /.wischen den Seiten der Schuhe 11. die einander zugewendet sind.
Wenn das Verriegelungselement 43 durch die Ausruckn.ise
57 betätigt wird und die Arretierungsnase 51 des Sekundärschuhs 21 löst, dann fällt die Verriegelungsvorrichtung
43 in die in K i g. 3 dargestellte eingefallene Stellung. Wenn der Motor angelassen wird, bewegt sich
der Sekundärschuh 21 bei geringen Drehzahlen nach außen in seine in bezug auf den Pnmärschuh Il radiale
äußerste Lage. Diese Bewegung kann aufgrund der Tatsache stattfinden. daLS der .Sekundärschuh 21 durch
keinerlei Zugfeder od. dgl. beeinflußt wird. Sobald der Sekundärschuh 21 seine in bezug auf den Primarschuh
Il äußerste Stellung eingenommen hat. in der seine
Siifte 35, 37 die äußeren Knden der Schlitze 39, 41
berühren, kann auch das Verriegelungselement 43 .liifgrund der Einwirkung der Zentrifugalkraft nach
süßen schwenken, um mit der Arretierungsnase 57 in
Eingriff zu treten. Wenn dann die Drehzahl noch weiter ansteigt, bewegen sich auch die Primärschuhe 11 radial
'.ach außen, und /war entgegen der von den Zugfedern
61 ausgeübten Kraft. Bei einer Drehzahl, die der
Eingriffsdrehzahi der Zentrifugalkupplung entspricht.
nahen sich die beweglichen Primär- und Sekundärschu-"■:
aK Einheit so weit radial nach außen bewegt, daß der
Keibungskorper 23 des Sekundärschuhs 21 mit der
Kupplungstrommel 1 in Berührung kommt und die Drehkraft überträgt. Diese Lage ist in F i g. 1 dargestellt.
Das Ausrücken der Zemrifugalkupplung läßt sich nun
willkürlich und unabhängig von der Drehzahl bewerkstelligen.
Die -Xusrücknase 57 wird radial nach innen in
die Bewegijngsbahn des Vernegelungselements 43
gebracht, so daß die Nase 57 mit dem Körper 55 m
Berührung :ritt. Das Verriegelungselement 43 wird
dabei um sein inneres Ende 45 nach innen gedreht und
iost die Arretierungsnase 51 des Sekundärschuhs 21. Der .Sekundärschuh 21 kann sich nun radial nach innen
bewegen und gleichzeitig in bezug auf den Primärschuh 11 im Gegenuhrzeigersinn drehen. Die radial nach
außen erfolgende Bewegung des Primärschuhs 11 wird durch den Sekundärschuh nicht langer verhindert, und
dadurch kann sich der Primarschuh 11 nunmehr radial so lange nach außen bewegen, bis das Ende seines
Schlitzes 17 mit dem Stift 19 im Kupplungszer.trumarm
9 in Berührung kommt Damit ist die in F i g. 3 dargestellte Lage erreicht Der Sekundärschuh 21 kann
sich noch geringfügig gegen die Innenseite der Kupplungstrommel 1 drücken, jedoch ist die Berühpjngskraft
nur gering, und zwar teilweise aufgrund der Tatsache, daß der Sekundärschuh eine sehr viel
geringere Masse hat, als der Primarschuh 11, und zum
Teil deshalb, weil nur ein Anteil der Zentrifugalkraft, der
von der Neigung der Schlitze 39,41 abhängt, in radialer Richtung auf den Sekundärschuh 21 einwirken kann. Die
Drehkraft, die auf die Kupplungstrommel I in dieser ausgerückten Stellung übertragen werden kann, ist sehr
gering.
Wenn die Zentrifugalkupplung nach dem oben beschriebenen Andrücken wieder einrücken bzw.
wieder in Eingriff gebracht werden soll, muß nur die Drehzahl der Motorwelle verringert werden, so daß sie
unter der Einrückdrehzahl der Zentrifugalkupplung liegt, woraufhin der oben beschriebene Einrückvorgang
wiederholt werden kann.
Die sehr geringe Drehkraft, die auf die Kupplungstrommel
übertragen werden kann, wenn die Kupplung ausgerückt worden ist. kann auch noch durch die in den
Cig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsform vermieden werden. Die Kupplung gemäß den F i g. 4 und 5 weist
eine Kupplungstrommel 6.3 und ein Kupplungszentrum 67 auf. das mit der Motorwelle 65 verbunden ist und die
Form eines Kreuzes hat. bei dem zwei diametral gegenüberliegende Kadiaiarme t>9 in entsprechenden
Aussparungen 71 in den beiden Primärschuhen 73 geführt werden. Die Primärschuhe 73 werden in der in
Fig. 4 gezeigten radialen inneren Ruhelage mit Hilfe von Zugfedern 77 gehalten, die sich /wischen den
Querrahmen 75 des Kupplungszentrums 67 und den Primärschuhen 73 erstrecken. Die radial nach außen
erfolgende Bewegung der Primärschuhe 73 wird bei dieser Ausführungsform mit Hilfe zusammenwirkender
Arretierungüiiasen im Primarschuh und Arm 69 des
Kupplungs/entrums begrenzt, wobei der Arm 69 mit einer Anschlagnase 79 versehen ist, die sich an dem
äußersten Ende des Arms befindet. Die Anschlagnase 79 ist in der Zeichnung diagonal gestrichelt dargestellt und
kommt in der äußersten radialen Lage des Primärschuhs 73 mit einer Rippe 81 in Berührung, die in der öffnung
der Aussparung 71 des Primärschuhs 73 angeordnet ist. Die Lage der Rippe 81 bei Berührung mit der
Anschlagnase 79 geht aus F i g. 5 hervor.
Ein äußerer Kupplungs- oder Sekundä'sehuh 83 ist
außerhalb des Primärschuhs 73 angeordnet und weist einen kreisbogenförmigen Reibungskörper 85 auf.
dessen Enden in wechselseitig parallele Schenkel 87 übergehen. Langgestreckte Führungsschlitze 89 sind in
diesen Schenkeln 87 angeordnet, und in sie hinein erstrecken sich Führungsnasen 91 und 93. von denen die
eine auf jeder Seite des Primärschuhs 73 angeordnet ist. Die Fuhrungsnasen 91 wird von dem Kopf einer
Schraube gebildet, die in den Primärschuh 73 eingeschraubt ist.
Ein Verriegelungselement 95 einer Verriegelungsvorrichtung ist in der Verriegelungs- oder Arretierstellung
so angeordnet, daß sie den Primarschuh 73 und oe,i
Sekundärschuh 83 inder in F i g. 4 gezeigten Lage getrennt hält. Zu diesem Zweck weist das Verriegelungselement 95 eine Verriegelungsschulter 97 auf, die
so liegt, daß sie auf der Außenseite des Primärschuhs 73 aufsitzt und mit ihrer gegenüberliegenden Seite mit der
Innenseite des Sekundärschuhs 83 in Berührung steht. Das Verriegelungselement 95 erstreckt sich in eine in
dem Primarschuh 73 vorhandene Aussparung 99 hinein und liegt in der ausgerückten Stellung der Kupplung
auch mit ihrer Verriegelungsschulter 97 in der Aussparung 99, wie aus F i g. 5 ersichtlich ist Wie ir
Verbindung mit dem oben anhand der F i g. I bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert wurde
bewegt sich das Verriegelungselement 95 in axialet Richtung außerhalb der Kupplungstrommel 63 und läßt
sich mit Hilfe einer Entriegelungs- oder Ausrückvor·
richtung entgegen der Drehrichtung und aus der in F i g. 4 gezeigten Lage in die in F i g. 5 dargestellte Lage
radial nach innen bewegen. Eine Drahtfeder 101 erstreckt sich /wischen dem Primärschuh 73 und dem
Verriegelungselement 95 und dient dazu, das Verriegelungselement 95 in seine Verriegelungsstellung zurückzuführen.
Der P-'iid des Primärschuhs 73, der zum Kupplungs-/entrum
67 hingewendet ist. ist mit zwei Befestigungsschrauben
103 für die beiden Enden eines biegsamen Zugelements 105 versehen, das sich rund um ein Paar
Axialstifte 107 erstreckt, welche in den Enden der yiicrariiic 75 angebracht sind, das von dort aus über den
Sekundärschuh 83 lauft, so daß es in einer Nut 109 zu
liegen kommt, die sich in dem Reibungskörper 85 befindet. In der Ruhestellung der in F ig. 4 gezeigten
Kupplung ist das Zugelement 105 nicht gestreckt. Sobald der Motor angelassen wird und seine Drehzahl
auf die Einrückdrehzahl der Zentrifugalkupplung ansteigt, bewegen sich die Primär- und Sekundärschuhe
73, 83, die durch die Verriegelungsvorrichtung 95 aneinandergekuppelt sind, als eine Einheit nach außen,
.nid zwar entgegen der von den Federn 77 ausgeübten
Kraft, bis der Reibungskörper 85 des Sekundärschuhs mit der Kupplungstrommel 63 in Berührung tritt und
Drehkraft überträgt. In dieser Eingriffs- oder Berührungsstellung nimmt das Zugelement 105 eine gestreckte
bzw. gespannte oder im wesentlichen gespannte Lage um die Stifte 107 herum ein. Wenn die Verriegelungsvorrichtung
95 dann bei einer Drehzahl, die größer ist als die Eingriffsdrehzahl der Verriegelungskupplung,
ausgerückt wird, ist der Primärschuh 73 in der Lage, sich
radial nach außen zu bewegen, wodurch das Verriegelungselement 95 sich in die Aussparung 99 hineinbewegt.
Sobald der Primärschuh 73 sich radial nach außen bewegt, zieht er durch das Zugelement 105 den
Sekundärschuh 83, der eine sehr viel kleinere Masse aufweist, radial nach innen, so daß sein Reibungskörper
85 von der Kupplungstrommel 83 mit Abstand getrennt ist. Die Zentrifugalkupplung ist dann vollständig
ausgerückt und überträgt keinerlei Drehkraft.
Mit Hilfe der Feder 101 wird das Verriegelungsele ment 95 in eine Verriegelungsstellung zurückgebracht
sobald die Motordrehzahl unter die Eingriffsdrehzah' der Zentrifugalkupplung absinkt. Des weiteren werden
bei dieser Ausführungsform die Primärschuhe wie die
Sekundärschuhe daran gehindert, das Kupplungsschuhzenirum
zu verlassen. Statt dessen werden sie mit Hilfe der Anschlagnasen 79 und der Rippen 81, durch die
die Schuhe 73, 83 für den Fall, daß die Kupplungstrommel 63 reißt oder zerbricht, nicht nach außen
geschleudert werden, in dem Zentrum gehalten. Die Fig.6 und 7 zeigen ein dritte Ausführungsform der
Zentrifugalkupplung, bei der ebenfalls eine vollständiges Ausrücken oder außer Eingriff treten ermöglicht
wird. Bei dieser Ausführungsform trägt die Motorwelle 111 ein Kupplungsschuhzentrum 110, das mit zwei
diametral gegenüberliegenden Radialarmen 115 versehen ist, auf denen die Aussparungen 117 in beiden
inneren Kupplungsschuhen oder Primärschuhen 119 der Kupplung laufen. Auch bei dieser Ausführungsform
wird die radial nach außen erfolgende Bewegung der Primärschuhe 119 mit Hilfe des Kupplungszentrums 113
verhindert, und zwar beispielsweise durch die gleiche Anordnung, wie sie im Zusammenhang mit den Fig.4
und 5 beschrieben worden ist
Die Sekundärschuhe 121, die eine .geringere Masse
aufweisen, sind außerhalb der Primärschuhe 119 angeordnet und weisen je einen kreisbogenförmigen
Reibungskörper 123 auf, der mit wechselweise parallelen Schenkeln 125 versehen ist, die sich von den Fnden
des Reibungskörpers weg erstrecken. Die Schenkel 125 laufen über die Motorwelle 111 hinaus und erstrecken
sich an den Seiten des zugehörigen sowie des gegenüberliegenden Primärschuhs 119 entlang. Ein
Schlitz 127 ist in jedem Schenkel 125 in der Nähe des Reibungskörpers 123 vorhanden, und ein längerer
to Schlitz 129 befindet sich in der Nähe des freien Endes
des Schenkels. Die Schlitze 127, 129 werden auf Rihrungsnascn 131 geführt, die sich in den Seiten der
Primärschuhe 119 befinden. Die Führungsnasen 131 können als Schrauben ausgebildet sein, die in die
Primärschuhe 119 eingeschraubt sind.
F i g. 6 zeigt die Kupplung in Ruhestellung. Die Sekundärschuhc 121 werden von ihren Primärschuhen
119 durch ein Verriegelungselement 133 getrennt gehalten, die dem Verriegelungselement 95 der
Auslührungslorm nach den i· i g. 4 und 5 entspricht. Das Verriegelungselement 1133 wird von einer Drahtfeder
135 in ihrer Lage gehalten.
Die Primärschuhe 119 werden von einer Drahtfeder 137 gegeneinander gezogen und in dieser Lage
gehalten. Die Führungsnasen 131 jedes Primärschuhs 119 wirken mit dem in den Schenkeln 125 des
zugehörigen Sekundärschuhs 121 befindlichen Schlitz 124 zusammen, und zwar an dem Schlitzende, das von
dem Reibungskörper 123 weg gerichtet ist, und halten den Sekundärschuh in einer radialen inneren Lage, in
der der Reibungskörper 123 von der Kupplungstrommel 139 mit Abstand getrennt ist. Wenn die Drehzahl
der Motorwelle 111 nun auf die Eingriffsdrehzahl der
Zentrifugalkupplung vergrößert wird, bewegt sich jedes
Primärschuhpaar 119 und Sekundärschuhpaar als eine Einheit in radialer Richtung nach außen, und zwar
entgegen der von den Federn 137 ausgeübten Kraft, bis die beiden Reibungskörper 123 mit der Innenseite der
Kupplungstrommel 139 in Berührung treten und Drehkraft übertragen. Wenn dann das Verriegelungselement
133 gelöst wird, sind die Primärschuhe 119 in der Lage, sich so weit radial nach außen zu bewegen, wie
dies die nicht dargestellten Anschlagnasen des Kupplungszentrums 113 zulassen. Während der nach außen
erfolgenden Bewegung kommen jedoch die Führungsnasen 131 jedes Primärschuhs 119 mit den Schlitzen 129
in dem diametral gegenüberliegenden, sekundären Kupplungsschuh 121 in Berührung, und zwar an dem
Schlitzende, das dem Ende des Schenkels am nächsten liegt, wodurch der Sekundärschuh 121 während seiner
Auswärtsbewegung mitgezogen wird. Dies hat zur Folt>e. daß jeder Primärschuh 119 während seiner
Auswärtsbewegung den gegenüberliegenden Sekundärschuh 121 in radialer Richtung nach innen zieht, so daß
sich seine Berührung mit der Kupplungstrommel verringert und er sich vollständig von der Kupplungstrommel
löst Danach wird die in F i g. 7 gezeigte Stellung erreicht. Aus dieser Stellung läßt sich die
Kupplung dadurch in ihre Ausgangslage zurückführen, daß die Drehzahl der Motorwelle gesenkt wird, wobei
sich das Verriegelungselement 133 zwischen dem Primärschuh und dem Sekundärschuh in einer Verriegelungslage
befindet.
Eine Torsionsfeder 140, deren Schenkel mit den Sekundärschuhschenkeln 125 in Verbindung stehen, ist
auf beiden Seiten der Welle 111 angeordnet Die Federn
140 sind bestrebt, die Sekundärschuhe 121 zur Mitte hinzuziehen, und hindern sie daran, die Kupplungstrom-
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mel mit einer Drehzahl anzutreiben, die nur geringfügig
größer ist als die Eingriffsdrehzahl der Zentrifugalkupplung,
d. h. bevor die Drehzahl so hoch ist, daß die Primärschuhe aufgrund der Federkraft der Zugfeder
137 in die Lage versetzt werden, den gegenüberliegenden Sekundärschuh zu betätigen. Während der Leerlaufbewegung
wirJ die Bewegung der Sekundärschuhe in Richtung auf die Mitte dadurch behindert, daß das
innere Ende des Sekundärschuhschlitzes 129 die Führungsr.ase 131 des gegenüberliegenden Primärschuhs
berührt, wodurch das Verriegelungselement 133 die Vcrriegeliingsstcllung einnehmen kann.
In den Fig. 8 und 9 sind zwei weitere Ausführungsformen der Kupplung im Ruhezustand weitgehend
schematisch dargestellt. Beide Ausführungsfornien weisen eine Kupplungstrommel 141 und ein Kupplungsschuhzentrum
145 auf, das auf einer Motorwelle 143 sitzt. Zwei Primärkupplungsschuhe 147 sind auf dem
Kupplungsschuhzentrum 145 in radialer Richtung beweglich. Em Veiriegeiuiigsciemciii 143 häii einen
Sekundärschuh 151 in einer gewissen Entfernung von dem Primärschuh 147. Wie aus Fig.8 hervorgeht,
werden die Primärschuhe 147 durch Zugfedern 153 aufeinander zu gezogen, während die Sekundärschuhe
durch Zugfedern 155, die zwischen den Sekundärschuhen befestigt sind, gegeneinandergezogen werden. Bei
der Ausführungsform nach Fig. 9 sind zwischen jedem
.Sekundärschuh 151 und dem gegenüberliegenden Primärschuh 147 zwei Zugfedern 157 gespannt. Somit
haben diese Federn eine Doppelfunktion, die darin besteht, sowohl die Sekundärschuhe als auch die
Primärschuhe zur Mitte hinzuziehen. Bei beiden Ausführungsformen werden jedoch die Sekundärschuhe
151 von der Kupplungstrommel 141 weggezogen, so daß sie mit der Kupplungstrommel außer Berührung
treten, sobald das Verriegelungselement 149 gelöst wird. Die Federn 155 und 157 sind in bezug auf die
Masse der Sekundärschuhe so bemessen, daß sie immer die auf die Sekundärschuhe einwirkende Zentrifugalkraft
überwinden können. Die F.ingriffsgeschwindigkeit der Zentrifugalkupplung wird durch die kombinierte
Kraft der Federn in bezug auf die Masse aller Schuhe bestimmt.
In ähnlicher Weise wie oben ausgeführt, wird die radial nach außen gerichtete Bewegung der Primärschuhe
ebenfalls bei beiden Ausführungsformen eingeschränkt, und zwar mit Hilfe des Kupplungszentrums
145. Des weiteren wird die radial nach innen gerichtete Bewegung der Sekundärschuhe ebenfalls durch das
Kupplungszentrum 145 eingeschränkt, beispielsweise
durch Arme, die sich von dem Zentrum aus in radialer Richtung erstrecken, so daß das Verriegelungselement
149 in der Lage ist, in die Verriegelungsstellung, die
durch Leerlaufdrehzahl gekennzeichnet ist, zurückzukehren.
Die Zentrifugalkupplung läßt sich auch mit anderen Ausführungsformen verwirklichen. So können beispielsweise
die Sekundärschuhe so gebaut sein, daß ihr Schwerpunkt im Kupplungszentrum lieg!, wodurch bei
Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen, die etwas größer sind als die Eingriffsgeschwindigkeit der Zentrifugalkupphing
und der gelösten Verriegelungsvorrichtung, auf die Trommel keine Zugkräfte ausgeübt werden. Der
Schwerpunkt der Sekundärschuhe kann alternativ dazu auch der in bezug auf den Reibungskörper des
Sekundärschuhs gegenüberliegenden Seite des Kupp lungszentrums zugeordnet werden. Während des
Auseinanderrückens durch Lösen der Verriegelungsvorrichtung werden die Sekundärschuhe selbs: von der
uiiicii die /cirii ifugalki iifi weggezogen.
Es muß jedoch Vorsorge dafür getroffen werden, beispielsweise mit Hilfe von Federn, daß die Sekundärschuhe
auseinanderrücken, so daß das Verriegelungselement während des Leerlaufens in die Verriegelungslage
zurückkehren kann. Die Entriegelungsanordnting, beispielsweise die Nase 57 gemäß F i g. 2, ist in bezug auf
die Kupplung so bemessen, daß bei einer Drehzahl, die unter der Eingriffsdrehzahl der Zentrifugalkupplung
liegt, die Verriegelungsvorrichtung nicht beeinflußt
)o wird. Wenn sich die Drehzahl erhöht, während die
Entriegchngsanordnung noch arbeitet, trifft die Verriegelungsvorrichtung
auf die Entriegelungsanordnung, was die Ursache dafür ist, daß die Kupplungstrommel
unabhängig von der Drehzahl außer Eingriff bleibt. Für
j5 den Fall, daß die Sekundärschuhe und das Verriegelungselement
während des Außereingriffzustandcs und hoher Drehzahlen eingezogen werden (Ausführungsformen
gemäß den Fig.4 nid 9), wird die Verriegelungsvorrichtung
durch die Entriegelungsanordnung auch bei diesen hohen Drehzahlen nicht beeinflußt. Das gleiche
geschieht bei der Ausführungsform nach den F i g. I bis 3 mit Hilfe des Endes 49 des VerriegelungseleTients 43,
das während des Auseinanderrückens bei hohen Drehzahlen in radialer Richtung vor der Nase 51
gehalten wird. Somit werden die Verriegelungsvorrichtungen im Augenblick des Trennens oder Auseinanderrückens
nur zeitweilig beeinflußt, wodurch die Verriegelungsvorrichtungen und auch die Entriegelungsanordnungen
gegen Verschleiß geschützt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Ausrüekbare Zentrifugalkupplung mit einem auf
einer Antriebswelle drehfest angebrachten Kupplungsschuhzentrum, an dem Kupplungsschuhe gegen
die Wirkung einer Feder mit einer Kupplungstrommel in Eingriff bringbar angeordnet sind, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Kupplungsschuh (11, 21) einen gegen die Wirkung der Feder (61)
radial verschieblich am Kupplungsschuhzentrum (7) geführten Primärschuh und einen gegenüber dieser
radial beweglichen, mit dem Primärschuh (U) bewegungsverbundenen Sekundärschuh (21) umfaßt,
der bei Eingriffsdrehzahl durch die Wirkung der Zentrifugalkraft in Eingriff mit der Kupplungstrommel
(1) kommt und der aufgrund seiner in bezug auf den Primärschuh geringere Masse nach Lösen einer
ihn mit dem Primärschuh verbindenden Verriegelungsvorrichtung (43) durch die auf den Primärschuh
(11) wirkende Zentrifugalkraft außer Eingriff mit der
Kupplungstrommel (1) bringbar ist.
2. Zentrfiugalkupplung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Primärschuh (ίί) eine zentrale, radiale Aussparung (13) aufweist, die mit
einem radialen Antriebsarm (9) des Kupplungszentrums (7) in Eingriff steht, wobei der Arm und die
Aussparung mit zusammenwirkenden Anschlagelementen (19, 17) versehen sind, die den Primärschuh
daran hindern, sich über die äußere Stellung hinaus nach außen zu bewegen.
3. Zentrifugalkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement
(43) dir Verriegelungsvorrichtung in einer Aussparung (47) des äußeren THIs des Primärschuhs
(U) verschwenkbar gelagert ist und in der Verriegelungsstellung an einer Verriegelungsnase
(51) des Sekundärschuhs (21) anliegt (F i g. 1 -3).
4. Zentrifugalkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement
(95) der Verriegelungsvorrichtung in seiner Freigabestellung in einer Aussparung (99) des
äußeren Teils des Primärschuhs (73), von einer an dem Primärschuh abgestützten Feder (101) gespannt,
ruht und einen Randflansch (97) aufweist, der in der Verriegelungsstellung zwischen dem Sekundärschuh
(83) und dem Primärschuh angeordnet ist und auf dem Außenumfang des Primärschuhs
aufsitzt (F ig. 4 bis 7).
5. Zentrifugalkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Sekundärschuh (21) bogenförmig ausgebildet und an radial nach innen gerichteten Teilen (27, 29) mit
Axialstiften (35,37) versehen ist und daß die Stifte in so schräg angeordneten Führungsschlitzen (39, 41)
des Primärschuhs (H) laufen, daß der Sekundärschuh während seiner radial nach innen gerichteten
Bewegung sich auch in einem Drehsinn bewegt:, der dem des Primärschuhs entgegengesetzt ist
(F ig. 1-3).
6. Zentrifugalkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem
Primärschuh (73) die beiden Enden eines biegsamen Zugelements (105) angebracht sind, das sich urn ein
Paar je auf einer Seite der Antriebswelle (65) angeordnle und auf dem Kupplungszentrum (67)
befestigte Zapfen (107) erstreckt und dessen Mittelteil in einer Führungsnut (109) des Sekundärschuhs
(83) angeordnet ist.
7. Zentrifugalkupplung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Primärschuh (119) in bezug auf den Drehmittelpunkt dem dazugehörigen Sekundärschuh (121) gegenüber angeordnet !st und daß jeder Sekundärschuh (121) zwei parallele Schenkel (125) aufweist, die an den
Seiten beider Primärschuhe (119) entlanglaufen, wobei jede Seite der Primärschuhe eine vorstehende
Führungsnase (131) aufweist, die in eine längliche ίο öffnung (129) der Schenkel (125) für den gegenüberliegenden
Sekundärschuh hineinragt.
8. Zentrifugalkupplung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß Zugfedern
(155, 157) zum außer Eingriff bringen des
is Sekundärschuhs (151) nach dem Lösen der Verriegelungsvorrichtung
(149) vorhanden sind.
9. Zentrifugalkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine als Torsionsfeder
ausgebildete Zugfedervorrichtung (140), die zwischen den Schenkeln (125) der Sekundärschuhe
auf beiden Seiten des Schaftes (Hl) angebracht ist (Fig.6,7).
10. Zentrifugaikuppiung nach wenigstens einem der Ansprüche 1,2,5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verriegelungsvorrichtung aus einer zwischen den Primär- und Sekundärschuhen wirkenden
Druckfeder besteht deren Stärke so gewählt ist, daß bei Drehzahlen über einer bestimc-.iten Maximaldrehzahl
die auf den Primärschuh einwirkende Zentrifugalkraft die Federkraft übersteigt.
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