DE3213073C2 - - Google Patents
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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
- F16D13/00—Friction clutches
- F16D13/22—Friction clutches with axially-movable clutching members
- F16D13/24—Friction clutches with axially-movable clutching members with conical friction surfaces cone clutches
- F16D13/26—Friction clutches with axially-movable clutching members with conical friction surfaces cone clutches in which the or each axially-movable member is pressed exclusively against an axially-located member
-
- 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
- F16D13/00—Friction clutches
- F16D13/14—Friction clutches with outwardly-movable clutching members co-operating with the inner surface of a drum or the like
- F16D13/16—Friction clutches with outwardly-movable clutching members co-operating with the inner surface of a drum or the like shaped as radially-movable segments
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Reibungskupplung ist aus dem niederländischen
Patent 1 06 118 bzw. der GB-PS 8 81 606 bekannt.
Bei dieser bekannten Kupplung ist die Nabe fest auf der Welle
befestigt, wodurch, nachdem die beiden Wellen, nämlich die
Antriebswelle und die Abtriebswelle, gekuppelt sind, infolge
der im Schnitt konischen Form des Reibungselementes und der
mit diesem zusammenarbeitenden Druckschreiben, von denen eine
fest mit der Nabe verbunden ist und die andere durch die
genannten Schwenkhebel betätigt werden kann, die beiden
Wellen aufeinander zu gezogen werden.
Diese axialen Lagerbelastungen können eine sehr nachteilige
Wirkung haben, wenn z. B. der eine Kupplungsteil mit der
Kurbelwelle eines Kolbenmotors verbunden ist: hierdurch werden
nämlich bei einer Welle oder Kurbelwelle mit einem Lager, das
mit seitlichen Laufflächen versehen ist und bei dem ein
geringes Spiel in Axialrichtung möglich ist, die Laufflächen
konstant belastet und die axiale Bewegungsfreiheit der Wellen
vollständig verhindert.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu
schaffen, bei welcher axiale Belastungen auf den Lagern
der zu kuppelnden Wellen, nachdem das Einkuppeln vollzogen
ist, vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter
ansprüchen.
Dadurch, daß die Nabe in Axialrichtung frei bewegbar mit der
einen Welle verbunden ist, werden keine axialen Kräfte auf die
Wellen bzw. die diese unterstützenden Lager ausgeübt. Dadurch,
daß die Reibungsfläche des zu kuppelnden Teils, in diesem
Fall der Trommel, mit einer Anschlagschulter versehen ist, an
der sich ein Teil der Reibungselemente abstützt, wird auch
vermieden, daß beim Kuppeln mittels des axial verschiebbaren
Schaltringes die axial frei bewegbare Nabe ganz oder teil
weise von der Welle geschoben wird.
In der Praxis benutzt man als Reibungselement eine Anzahl
radial aufgestellter Reibungssegmente, wobei in einer Umfangs
aussparung derselben eine umlaufende Zugfeder angebracht ist.
Es hat sich gezeigt, daß bei einer solchen Konstruktion in der
Freilaufstellung, also bei zurückgezogenem Schaltring, infolge
der Drehzahl der Antriebswelle, die genannte Umfangszugfeder
nicht imstande ist, die Reibungssegmente auf einen insbesonde
re konisch ausgebildeten Andrückring zurückzudrücken, wodurch
das Reibungselement, d. h. die Segmente, schlüpfend mit minde
stens einem der konischen Andrückringe in Berührung bleiben.
Die Erfindung bezweckt auch die Beseitigung dieses Nachteils.
Dazu wird die Vorrichtung gekennzeichnet durch Mittel zum
Verschieben der Nabe in Axialrichtung, in entkuppelter
Endstellung der Reibungskupplung. Die genannten Mittel können
dabei aus einem federnden Element, z. B. einer Tellerfeder,
bestehen, aufgestellt zwischen einem fest auf einer der Wellen
befestigbaren Stellring und der Nabe.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer Ausfüh
rungsform der Reibungskupplung anhand der Zeichnung.
Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt einer Reibungskupplung in montiertem
Zustand, wobei die Kupplung in der oberen Hälfte in
gekuppelter Stellung und in der unteren Hälfte in
entkuppelter Stellung wiedergegeben ist;
Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1, in der oberen Hälfte in entkuppelter
Stellung der Reibungskupplung, aber mit dem Reibungselement anliegend
an der Trommel und an einem der Andrückringe, in der unteren Hälfte mit
dem Reibungselement freilaufend von den beiden Andrückringen und aus
schließlich an der Trommel anliegend; und
Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 1.
In der Zeichnung ist eine Reibungskupplung wiedergegeben, die zwischen
einer Kurbelwelle 1 und einer Abtriebswelle 2 aufgestellt ist. Der eine
Kupplungsteil ist ausgebildet mit einer, mittels eines nicht angegebenen
Keiles gleitend mit der Abtriebswelle 2 verbundenen Nabe 3, während der
andere Kupplungsteil durch eine fest mit der Kurbelwelle 1 verbundene
Trommel 4 gebildet wird. Die Nabe 3 ist an der Außenumfangsseite mit
umlaufenden Nuten 5 und 6 und mit einer Anzahl axial verlaufender Nuten 7
versehen. In jede der axialen Nuten 7 ist lose ein Hebel 8 gelegt, be
stehend aus einem Paket von in diesem Fall einigen gleichen, ausge
stanzten Hartfederstahlplatten 9, die lose nebeneinander liegen. In die
Nut 5 sind zwei Halbkreisförmige, aus Hartfederstahldraht gebogene Draht
enden 10 gelegt, die zur Scharnierauflage der Hebel 8 dienen, die dazu
mit einer Aussparung 11 versehen sind. Die schrägen Enden 12 der Hebel 8
können durch einen, von dem Innenlaufring 13 eines Kugellagers 14 ge
bildeten axial verschiebbaren Schaltring zu der Wellenmitte gedrückt wer
den, wodurch die Hebel 8 um die Drahtenden scharnierend, mit einer Nase
15, über eine zwischenliegende Scheibe 16, einen Drückring 17 andrücken.
Gegenüber dem Drückring 17 liegt umgekehrt ein entsprechender Drückring
18. Die (An)drückringe 17 und 18 drücken mit ihren konischen einander
zugewandten Flächen 20 bei axialer Andrückung, wobei sich der Drückring
18 gegen eine auf der Nabe 3 geschraubte Stellmutter 21 stützt, das
aus durch eine Schraubenfeder 29 zusammengehaltenen Reibungssegmenten 22
bestehende Reibungselement radial nach außen gegen die Innenwand der
Trommel 4.
Die Drückringe 17 und 18 sind mit Keilnuten 25 versehen, in welche sich
die in den Nabennuten 7 liegenden Hebel 8 erstrecken, so daß die Nabe 3
und die Drückringe 17, 18 durch die Hebel 8 im Drehsinne gekuppelt sind.
Zwischen den Drückringen 17 und 18 sind noch drei Drückfedern 24 ange
bracht, die gewährleisten, daß in entkuppelter Stellung die Drückringe
17, 18 von den Hebeln 8 in ihre Ausgangsstellung gebracht werden.
Das Kugellager 14 ist in einem Betätigungs- oder Schaltring 26 enthalten.
Zum Entkuppeln wird der Schaltring zurückgezogen bis gegen einen An
schlag- oder Federring 27, der in der Nut 6 aufgestellt ist.
Damit gewährleistet wird, daß beim Bewegen des Schaltringes 26 aus der entkuppelten in die
gekuppelte Stellung dieser die axial frei
bewegbare Nabe nicht ganz oder teilweise von der Abtriebswelle 2 schiebt,
ist die Trommel 4 mit einer Anschlagschulter 28 versehen. Beim Kuppeln wird,
beim Verschieben des Schaltringes, das Reibungselement, d. h. werden die
Reibungssegmente 22 zunächst gegen die Anschlagschulter 28 bewegt und sodann
gegen die Innenfläche der Trommel.
Wie aus der oberen Hälfte in Fig. 2 hervorgeht, wird beim Entkuppeln der
Kupplung, dadurch, daß der Schaltring 26 gegen den Anschlagring 27
stößt, der bewegbare Drückring 17 das Reibungselement 22 von dem Stoß
rand ab bewegen. In der Praxis hat es sich gezeigt, daß infolge einer
hohen Drehzahl der Antriebswelle, die Umfangsschraubfeder 29 nicht im
stande ist, die Reibungssegmente 22 auf die konischen Drückringe 17 und 18
zurückzubringen, wodurch eine Wärmeentwicklung an der Stelle der Konus
fläche 20 (siehe Fig. 2, links oben) entsteht.
Zur Lösung dieses Problems ist zwischen der Nabe und einem fest auf der
Abtriebswelle befestigten Stellring 30 eine Tellerfeder 31 aufgestellt.
Dadurch wird, wenn der Schalt- oder Betätigungsring 26 zurückgezogen ist
und die Nabe mittels des Anschlagringes in gleichem Sinne bewegt ist
(siehe Fig. 2, obere Hälfte), die Tellerfeder für eine Axialbewegung
der Nabe sorgen. Dadurch kommen die beiden Drückringe 17 bzw. 18 von den
aus Reibungssegmenten 22 bestehenden Reibungselementen frei zu liegen.
Claims (5)
1. Reibungskupplung, mit einer Mehrzahl von Schwenkhebeln, die
in Längsnuten einer Nabe angeordnet sind, mit einem axial ver
schiebbaren Schaltring zum Anpressen der Betätigungsenden der
Hebel, mindestens einem Reibungselement, das mit einer Rei
bungsfläche eines zu kuppelnden Teils zusammenwirkt, mit einem gegenüber der Nabe axial festen
und einem auf der Nabe axial verschiebbaren Andrückring für das Andrücken des
Reibungselements, welcher Andrückring durch die Betätigungsenden
der Hebel beweglich ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nabe (3) mit einer Welle (2) drehfest,
jedoch axial verschieblich verbunden ist, und daß das zu
kuppelnde Teil (4) mit einer Anschlagschulter (28) für das Reibungselement (22) ausgestattet
ist, mit welcher verhinderbar ist, daß die Nabe (3) von der
einen Welle (1; 2) abgleitet.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das zu kuppelnde Teil eine Trommel (4) ist.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Reibungselement eine Mehrzahl von radial
benachbart angeordneten Reibungssegmenten (22) aufweist, die
durch ein elastisches Element (29) zusammengehalten werden, und
daß die Kupplung ferner eine Verschiebeeinrichtung (31) auf
weist, mit welcher die Nabe (3) in axialer Richtung entgegen der Ausrückbewegung des Schaltrings (26) verschoben
wird, wenn die Kupplung entkuppelt ist.
4. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschiebeeinrichtung (31) ein elastisches Element
aufweist, das zwischen der Nabe (3) und einem Haltering (30)
angeordnet ist, der auf der Welle befestigt ist.
5. Reibungskupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das federnde Element eine Tellerfeder (31) ist.
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