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Das
Italienische Patent 1 278 633, Europäische Patent 0 733 820 und
US-Patent 5 706 922 haben eine Transmissions- und Drehmomentbegrenzungs-Kupplung
offenbart, die in der Lage ist, das angetriebene Teil von dem antreibenden
Teil bei Überschreiten
eines Höchstwertes
des übertragenen Drehmoments
zu entkoppeln und ein Wiedereinkuppeln bei einem niedrigeren Wert
der Relativgeschwindigkeit zu ermöglichen; wobei eines der beiden
Teile das äußere und
das andere das innere ist. An der Innenfläche des äußeren Teils sind Aufnahmevertiefungen,
und in dem inneren Teil mindestens zwei Tangentialsitze vorgesehen,
die sich jeweils orthogonal zu einer radialen Richtung erstrecken
und parallel in einer Ebene orthogonal zur Drehachse der Kupplung
liegen; entsprechend jedem der Tangentialsitze ist ein radialer
Gleitsitz vorgesehen, der sich zwischen dem Umfang des inneren Teils
und dem Tangentialsitz erstreckt; in jedem der Tangentialsitze sind
zwei gegenüberliegende
Gleitklötze
vorgesehen, die gegeneinander vorgespannt sind und gegenüberliegende
Oberflächen
mit aufnahmesymmetrischen Formen aufweisen; in dem radialen Gleitsitz ist
ein Schieber mit einem keilförmigen
Innenprofil aufgenommen, der zentripetal gleiten und zwischen den
beiden Klötzen
eindringen kann, wodurch diese getrennt werden, und mit einem geformten
Außenprofil,
das mit der einen oder der anderen der Aufnahmevertiefungen des äußeren Teils
zusammenwirken kann, um so ein Drehmoment zwischen den beiden Teilen,
dem inneren und äußeren zu übertragen,
und eine zentripetale Radialkraft an dem keilförmigen Element zu erzeugen,
welche Kraft sich mit dem Anstieg in dem übertragenen Drehmoment vergrößert, bis
sie die Trennung der beiden Klötze
mit Hilfe des keilförmigen
Profils des Schiebers und der zentripetalen Bewegung des Schiebers
verursacht, bis sie den letzteren aus der Vertiefung befreit, in
der er eingefangen war. Die umgekehrten Bewegungen der Schieber
mit Hilfe des elastischen Drucks der Klötze werden nach einer Senkung
in der Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Teilen, dem antreibenden
und dem angetriebenen, erhalten.
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Eine
wie oben definierte Kupplung kann in einer Mehrzahl unterschiedlicher
Winkelpositionen in Eingriff kommen.
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Um
ein Einkuppeln in einer einzigen Winkelposition zu erhalten, haben
das italienische Patent 1 286 703 und das internationale Patent
WO 98/06959 eine besondere Lösung
offenbart, die in jeder der Aufnahmevertiefungen mindestens einen
Stift bündig mit
der Innenfläche
des äußeren Teils
vorsieht, außerdem
ist in jeden der plattenartigen Schieber mindestens eine Querdurchgangskerbe
eingearbeitet, wobei jede Kerbe solche Abmessungen aufweist, um einen
der Stifte aufzunehmen. Die Anordnung des Stifts oder der Stifte
in jeder der verschiedenen Vertiefungen unterscheidet sich von der
in den anderen Vertiefungen und entspricht der Anordnung der Kerbe
oder Kerben nur eines der Schieber. Mit diesen Kombinationen kann
jeder Schieber nur in die entsprechende Vertiefung eindringen und
läuft an
den anderen Vertiefungen vorbei, wobei er über ihren Stift oder ihre Stifte
gleitet; somit erfolgt die Kopplung nur in einer eindeutigen gegenseitigen
Winkelposition zwischen den beiden Teilen der Kupplung, wobei sich alle
Schieber gleichzeitig in den entsprechenden Vertiefungen befinden.
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Bei
den oben genannten Lösungen
werden die radialen Kupplungsschieber oder -stopfen – unter Entkopplungsbedingungen – beschädigt und
abgenutzt, und zwar aufgrund des sehr häufigen Vorbeilaufens der Schieber
vor den Vertiefungen und des kontinuierlichen elastischen Vorspannens
der Schieber in Kopplungsrichtung aufgrund der Einwirkung von Federn,
die auf jeden derselben einwirken.
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Eine
weitere Kupplung gemäß der Präambel von
Anspruch 1 ist aus US-A-5,733,196 bekannt.
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Die
vorliegende Erfindung löst
sowohl das Problem der Kopplung in einer einzigen analogen Position
als auch das Problem, die Abnutzung an den Elementen der Kupplung
zu reduzieren, in einer besonders einfachen, zuverlässigen und
wirtschaftlichen Weise. Diese und andere Aufgaben und Vorteile werden
aus dem folgenden Text deutlich werden.
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Die
Erfindung betrifft eine Transmissions- und Drehmomentbegrenzungs-Kupplung
des oben genannten Typs.
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Der
Erfindung zufolge besitzt die Kupplung im wesentlichen die folgenden
Merkmale:
- – die
im wesentlichen radialen Gleitsitze an dem inneren Teil sind in
unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet und die Vertiefungen
sind an dem äußeren Teil
entsprechend angeordnet;
- – und
die elastischen Mittel, die die Schieber in der Zentrifugalrichtung
drücken
können,
weisen zwei symmetrische scheibenförmige Elemente auf, an deren
einander zugewandten Oberflächen geformte
Abschnitte tangential eingearbeitet sind, die mit entsprechenden
Innenprofilen der Schieber zusammenwirken können, wobei Federn vorgesehen
sind, die die beiden scheibenförmigen Elemente
gegeneinander drücken
können.
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Mit
dieser Anordnung bleiben die scheibenförmigen Elemente durch die Innenprofile
mindestens zwei der Schieber voneinander beabstandet, wodurch die
anderen Schieber sich radial in der Zentrifugalrichtung ohne elastische
Vorspannungen bewegen können;
die scheibenförmigen
Elemente jedoch nur dann elastisch in Berührung miteinander gebracht
werden, wenn die beiden Teile, das antreibende und angetriebene,
der Kupplung sich in der einzigen gegenseitigen Winkelposition befinden,
in der jedem der Schieber eine Vertiefung entspricht; in dieser
gegenseitigen Winkelposition, und nur in dieser gegenseitigen Winkelposition,
werden alle Schieber elastisch in die jeweiligen Vertiefungen des äußeren Teils
gedrückt,
wodurch die Transmissionskopplung zwischen dem inneren und äußeren Teil
der Kupplung erhalten wird. In allen anderen Posi tionen werden die
Schieber entweder zwischen den beiden scheibenförmigen Elementen in einer Position
gehalten, in der sie in den jeweiligen radialen Gleitsitzen geschützt oder
frei in den Gleitsitzen beweglich sind und praktisch keiner Beschädigung infolge
der relativen Winkelbewegung zwischen den beiden Teilen der Kupplung
abgesehen von einer möglichst
schwachen Zentrifugalbelastung ausgesetzt werden, die durch ihr
Eigengewicht verursacht wird.
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Andere
Merkmale der Erfindung sind durch die Patentansprüche definiert.
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Die
Erfindung wird besser aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung
verstanden werden, die ein nichtbegrenzendes Beispiel einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt. In der Zeichnung:
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1 zeigt
die in Eingriff stehende Kupplung in einem Längsschnitt entlang der Strichellinie
I-I von 2;
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2 zeigt
einen Querschnitt entlang II-II (und Y-Y) in 1, im Zustand
der Kopplung zwischen den antreibenden und angetriebenen Teilen;
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3A und 4A, 4B zeigen
zwei scheibenförmige
Elemente isoliert, betrachtet vom Ende und im Schnitt gemäß IIIB-IIIB
und IVB-IVB in der 3A bzw. 4A, wobei
die letztere Flächen zeigt,
die sich während
Montage gegenüberstehen;
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5A, 5B, 5C, 5D zeigen isoliert
einen zylindrischen Schieber in verschiedenen geometrischen Ansichten;
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6 ist
ein Schnitt durch eine axiale Ebene, die einen der Zustände von
Entkopplung zwischen den beiden Teilen, dem antreibenden und angetriebenen
Teil zeigt;
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7 und 8 zeigen
vergrößerte Details der
Zonen, die durch die Pfeile VII und VIII in 6 gezeigt
sind;
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9 und 10 sind
Schnitte analog zu denjenigen in 2, die Zustände von
Entkopplung zwischen antreibendem und angetriebenem Teil zeigen;
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11 zeigt
die Kupplung in einem Zustand der Kopplung im Schnitt nach der gestrichelten
Linie XI-XI in 2; und
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12 zeigt
eine Explosionsansicht der zusammenwirkenden Profile einer Vertiefung
und eines Schiebers, die die Kopplung zwischen dem antreibenden
und angetriebenen Teil bewirken.
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Gemäß den Abbildungen
umfasst das Gelenk oder die Kupplung – über die gleiche Ebene, quer
zu der Drehachse X-X – mindestens
vier oder mehr Kupplungseinheiten, die radial orientiert und voneinander
in unterschiedlichen Winkeln α, β, γ beabstandet
sind, die zum Beispiel die Werte von 75°, 95° und 105° aufweisen.
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1 bezeichnet
allgemein ein äußeres Teil
und 3 ein inneres Teil, wobei eines der beiden Teile antreibend
ist und das andere angetrieben wird. In der Zeichnung ist das äußere Teil 1 ein
gabelförmiges Element
mit einer Gabel 1A, zum Beispiel von einer Gelenkwelle
und insbesondere einer Kardanwelle; eine Einfassung 1B ist
an die Gabel 1A geschweißt und bildet das äußerte Teil,
das das innere Teil 3 umschließt; wobei diese Einfassung 1B insbesondere eine
Innenfläche 1C in
Form eines kreisförmigen
Zylinders aufweist. Vier Vertiefungen 5, die zueinander in
den oben genannten Winkelabständen
angeordnet sind, erstrecken sich von der Innenfläche 1C des äußeren Teils 1;
jede der Vertiefungen (siehe 9, 10, 12)
weist eine erste Flanke 5A mit im wesentlichen radialer
Erstreckung, einen Boden 5B mit einer Erstreckung, die
derjenigen der Innenfläche 1C der
Einfassung 1B entspricht, eine zweite Flanke 5C,
die in Bezug zu einer radialen Richtung geneigt ist, und einen Übergang 5E zwischen
der zweiten Flanke 5C und der Innenfläche 1C der Einfassung 1B des äußeren Teils 1 auf.
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Das
innere Teil 3 hat einen Kern 3A und einen axialen
Anhang 3S mit einem axialen Loch 7, das ein Längsrillenprofil
aufweist, um schnelle Kopplung und Entkopplung mit einer Hohlwelle
mit federbelasteten Haltemitteln von Kugeltyp 3C und Ringtyp 3Y oder
anderen äquivalenten
Haltemitteln zuzulassen, die an sich auf diesem technischen Gebiet
bekannt sind. Der Kern 3A weist vier Vorsprünge 3B auf,
die winkelmäßig in der
gleichen Weise wie die Vertiefungen 5 verteilt sind und
extern durch Abschnitte zylindrischer Oberflächen begrenzt sind, die im
wesentlichen denjenigen der Innenfläche 1C der Einfassung 1B des äußeren Teils 1 entsprechen.
Ein axialer Sitz 9 ist – als eine Fort setzung des
Lochs 7 – in
dem Kern 3A ausgebildet und kann ein zylindrischer Sitz
oder anderer Sitz sein, wobei seine Achse mit der Drehachse X-X
der durch die beiden Teile 1 und 3 gebildeten
Kupplung zusammenfällt.
Der Sitz 9 nimmt gleitetend zwei Reaktionselemente 10 auf,
die symmetrisch zueinander sind und einander gegenüberliegen; wobei
eine Verbindungsschraube 10A axiale Verlängerungen 10E der
beiden Reaktionselemente 10 durchsetzt und sie koppelt.
Die gegenüberliegenden Flächen 10B der
beiden Reaktionselemente 10 besitzen eine Mehrzahl von
Sitzen mit einem zylindrischen Blindloch 10C (sechs in
der Zeichnung), in denen jeweils ein Satz Spiralfedern 11 aufgenommen ist.
Zwei symmetrische scheibenförmige
Elemente 14, die allgemein symmetrisch sind (abgesehen
von den daran ausgebildeten geformten Abschnitten) sind gleitend
an den axialen Verlängerungen 10E der beiden
Reaktionselemente angebracht; die scheibenförmigen Elemente sind insbesondere
in den 3A, 3B, 4A, 4B gezeigt
und sollen im Folgenden hinsichtlich ihrer Morphologie und Funktion
detaillierter beschrieben werden. Die beiden scheibenförmigen Elemente 14 sind
elastisch gegeneinander durch die Sätze von Federn 11 vorgespannt,
die auf sie einwirken, wobei sie gegen den Boden der in die Reaktionselemente 10 eingelassenen
Sitze 10C reagieren. Die scheibenförmigen Elemente 14 können sich
axial entlang den axialen Verlängerungen 10E bewegen,
die sie führen,
um in Kontakt mit den zentralen Löchern der scheibenförmigen Elemente 14 zu
gleiten, obwohl diese Elemente nichtsdestoweniger immer durch die
kombinierte Einwirkungen der Schieber auf dieselben zentriert sind.
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Die
Flächen 14A der
beiden scheibenförmigen
Elemente 14 – die
Außenflächen in
der Baugruppe der beiden Elemente in einer symmetrischen Haltung
in Bezug zu der gezeichneten Ebene Y-Y orthogonal zu der Drehachse
X-X sind – sind
flach, und die Sätze
von Federn 11 wirken auf diese ein. Jede der gegenüberliegenden
und einander zugewandten Oberflächen
der beiden scheibenförmigen
Elemente 14 besitzt typischerweise vier geformte Abschnitte mit
flachen Oberflächen,
die sich – in
der Frontalansicht (3A, 4A) – orthogonal
zu den Richtungen der Winkel α, β und γ erstrecken;
jeder der vier geformten Abschnitte umfasst, genau ausgedrückt, eine
erste, mehr nach innen geneigte flache Oberfläche 14B, einen Übergang 14C und
eine zweite, nach außen
geneigte flache Oberfläche 14E,
die sich annähernd
als ein kreisförmiges
Segment zu einer Basis erstreckt. Die die Oberflächen 14B, 14C und 14E begrenzenden
geraden Linien sind unterschiedlich geneigt, wobei sie – in der
Frontalansicht (3A, 4A) – orthogonal
zu den radialen Linien der Winkel α, β und γ sind.
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Jeder
der Vorsprünge 3B des
Kerns 3A des inneren Teils 3 weist einen zylindrischen
radialen Gleitsitz 18 auf, der mit einer zum Reduzieren
der Reibung konfigurierten röhrenförmigen Muffe 18A ausgerüstet ist.
Die vier Gleitsitze 18 sind in Winkelabständen α, β, γ (die unterschiedlich
zueinander sind) zueinander angeordnet. Ein Schieber 20 gleitet in
einer radialen Richtung in jedem radialen Gleitsitz 18 (siehe
auch 5A, 5B, 5C, 5D, 7 und 8)
und hat eine zylindrische Form mit beiden Basen geformt. Die innere
Basis weist ein allgemein durch 20A bezeichnetes keilförmiges Profil mit
ebenen Oberflächen
parallel zu einem Durchmesser auf. Dieses innere Profil weist zwei
gegenüberliegende
Oberflächen 20B mit
einem Dieder kleinerer Öffnung,
zwei aufnehmende gegenüberliegende
Endflächen 20C mit
einem Dieder größerer Öffnung auf,
der die Kante des Keils definiert, welche darüber hinaus gerundet ist.
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Die
Oberflächen 20B der
Schieber 20 sind entsprechend den Oberflächen 14B und 14E der scheibenförmigen Elemente 14 geneigt;
deshalb sind nach Montage die Oberflächen 20B jedes Schiebers 20 parallel
zu den Oberflächen 14B und 14E der
entsprechenden geformten Teile, die in den einander zugewandten
Oberflächen
der beiden scheibenförmigen
Elemente 14 eingelassen sind.
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Jeder
Schieber 20 weist (siehe insbesondere 5A bis 5D und 13) ein Außenprofil auf, das im wesentlichen
dem der Vertiefungen 5 entsprechend geformt ist, und insbesondere
der äußere geformte
Teil umfasst eine erste, im wesentlichen radiale flache Oberfläche 20F,
die der ersten Flanke 5A der Vertiefung 5 entspricht,
eine Endfläche 20G,
die sich im wesentlichen in einer dem Ausmaß des Bodens 5B und
der Oberfläche 1C entsprechenden Weise
erstreckt, eine zweite Flanke 20H, die im wesentlichen
wie die zweite Flanke 5C der Vertiefung 5 geneigt
ist, und einen Übergang 20L,
der sich zwischen der Endfläche 20G und
der zweiten Flanke 20H erstreckt, und der eine Orientierung
hat, die im wesentlichen derjenigen des Übergangs 5E der Vertiefungen 5 entspricht.
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Der
Kern 3A des inneren Teils 3 wird durch eine geformte
Winkelabdeckung 22 (1, 6, etc.)
gehalten, die an dem Ende des durch die Einfassung 1B gebildeten
Hohlraums mittels eines elastischen Rings 22A gehalten
wird. Ringlager 23, 24 sind zwischen den beiden
Elementen 1 und 3 vorgesehen; geeignete leckagesichere
Beläge
wie zum Beispiel 25 und 26 werden auch vorgesehen
sein, um Schmierung innerhalb des durch die Einfassung 1B begrenzten
Hohlraums für
die Betriebsfähigkeit
der Komponenten der oben beschriebenen Kupplung sicherzustellen,
deren Betrieb im Folgenden beschrieben ist; die Zufuhr von Schmiermittel
wird durch geeignete Schmiervorrichtungen sichergestellt.
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In
der Drehmomentübertragungsposition sind
die verschiedenen Elemente der Kupplung oder Kopplung wie in den 1, 2, 11 und 12 angeordnet.
Die gegenüberliegenden
und geformten Flächen
der beiden scheibenförmigen
Elemente 14 berühren
einander und die Oberflächen 14E berühren die
Oberflächen 20B.
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Kopplung
zwischen den beiden Teilen 1 und 3 erfolgt in
ausschließlich
einer gegenseitigen Winkelposition der beiden Teile, wenn jeder
bestimmte Schieber 20 in seine entsprechende Vertiefung 5 eintritt.
Die unterschiedlichen gegenseitigen Winkelabstände zwischen den Schiebern 20 und
zwischen den Vertiefungen 5 verhindern, dass ein Schieber 20 in
irgendeine andere Vertiefung 5 als die für den betreffenden
Schieber relevante eingreift. Genau ausgedrückt, bis die beiden Teile 1 und 3 sich
in der Winkelposition befinden, in der jeder Schieber 20 seine
eigene entsprechende Vertiefung 5 vorfindet (infolge dessen
die vier Schieber 20 in ihre jeweiligen vier Vertiefungen 5 eintreten),
tritt der in den 6 und 9 gezeigte
Zustand auf, in dem ein Schieber "200" mit Zentrifugalbewegung in ein Gehäuse "50" (das nicht dem Schieber "200" zugeordnet ist)
eintreten könnte;
die anderen drei Schieber 200X jedoch an zentrifugaler
Bewegung gehindert werden, da ihnen keine Vertiefung 5 entspricht;
deshalb verhindert diese durch die Schieber 200X verursachte
Behinderung jede Einwirkung der Federn 11 auf die scheibenförmigen Elemente 14,
die durch die keilförmigen Profile 20A von
zwei oder drei Schiebern "200X" auf Abstand gehalten
werden (9); der Schieber "200", der in die Vertiefung "50" eintreten könnte, wird durch
keine von den Federn 11 (die die scheibenförmigen Elemente 14 nicht
in Kontakt bewegen können)
ausgeübte
elastische Kraft belastet; daher ist der Schieber "200" nicht belastet,
außer
möglicherweise
durch eine sehr geringe zentrifugale Trägheit, und er wird in jedem
Fall einfach in Richtung auf die Innenseite der Oberflächen 5C, 5E zurückgeschoben,
ohne bemerkenswerte Verdrehung und ohne Abnutzung. Die in den 9 und 10 gezeigten Zustände werden
somit aufrechterhalten, bis die einzige gegenseitige Kopplungsposition
erreicht ist (1, 2, 11 und 12),
in der jeder Schieber 20 in seine eigene zugeordnete Vertiefung 5 eintritt.
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Unter
den oben genannten Kopplungsbedingungen (1, 2, 11, 12 und 13) finden alle der Schieber 20 ein
Gehäuse
in ihren entsprechenden Vertiefungen 5. Deshalb stehen
für jeden
Schieber die Flanken 20F und 20H im wesentlichen
in Berührung
mit den Flanken 5A und 5C, liegt die Endfläche 20B dem
Boden 5B gegenüber,
und entsprechen die keilförmigen
Oberflächen 20B den Oberflächen 14E der
scheibenförmigen
Element 14 in gegenseitiger Berührung. Die Kraftübertragung
erfolgt durch den Schub zwischen den Oberflächen 5C und 20H von
dem antreibenden Teil zum angetriebenen Teil (welches entweder der
innere oder der äußere Teil
sein kann).
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Wenn
das Widerstandsdrehmoment, das, wie oben beschrieben, von dem übertragenen
Drehmoment überwunden
wird, einen bestimmten Wert übersteigt,
wird ein Schub zwischen den geneigten Oberflächen 20H und 5C erzeugt,
wodurch ein Schub in der zentripetalen Richtung an den Schiebern 20 erzeugt
wird, und die durch die Oberflächen 20B des Endes 20A der
Schieber 20 gebildeten Keile die beiden scheibenförmigen Elemente 14 in
eine solche Richtung vorspannen, dass sie sie gegen die Wirkung
der jeweiligen Gegenfedern 11 auseinander bewegen. Wenn
das Widerstandsdrehmoment die vorbestimmte Grenze erreicht und übersteigt,
ist der zentripetale Schub auf die Schieber 20 daher derart, dass
er die elastische Gegenkraft der Federn 11 überwindet,
wodurch eine Auseinanderbewegung der scheibenförmigen Elemente 14 verursacht
wird, bis sie, aus der in den 1, 2, 11 und 12 gezeigten
Position, die in den 6, 7, 8, 9 und 10 gezeigte
Position erreichen, in der die Keile 20A der Schieber 20 mit
einer zentripetalen Bewegung veranlasst werden, zwischen den scheibenförmigen Elemente 14 einzutreten,
wodurch eine Bewegung derselben auseinander verursacht wird, bis
die keilförmigen
Oberflächen 20B gegen
die Oberflächen 14B (7)
anliegen; unter diesen Bedingungen sind die Endflächen 20G der
Schieber 20 in Ausrichtung mit der Innenfläche 1C der
Einfassung 1B des äußeren Teils 1 und
die Drehkopplung zwischen den beiden Teilen 1 und 3 wird
aufgehoben, und es ist folglich möglich, dass eine relative Verdrehung
zwischen den beiden Teilen 1 und 3 erfolgt, wie
in den 9 und 10 gezeigt ist. Es wird dadurch
eine Entkopplung zwischen den beiden Teilen der Kupplung oder Kopplung
und eine relative und relativ sehr schnelle Drehung erhalten, infolge
der die Schieber 20 nicht danach streben, erneut in die
Vertiefungen 5 einzudringen, die den Schiebern gegenüberliegen,
bis zu einem solchen Zeitpunkt, wenn die Relativgeschwindigkeit
wesentlich gesenkt wird. Die Tendenz der Schieber 20, in
die Vertiefungen 5 einzutreten, wird durch die Zentrifugalkomponenten
bestimmt, die die Oberflächen 14B auf
die Schieber 20 durch die Auswirkung des elastischen Schubs
der Federn 11 über
die Berührungsflächen 14B und 20B ausüben. Während eine
relativ hohe Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Elementen 1 und 3 aufrechterhalten
wird, wenn ein Schieber 20 vor einer Vertiefung 5 vorbeiläuft, erfolgt höchstens
ein geringfügiger
Stoß (12)
zwischen der Oberfläche
des Übergangs 20L und
der Oberfläche
des Übergangs 5E,
und folglich hat der Schieber 20 keine Zeit, in die Vertiefung 5 einzudringen
und setzt daher seine Bewegung fort, wobei er über der Vertiefung 5 vorbeiläuft; dies
erfolgt jedes Mal nur für einen
einzelnen Schieber 20, während die anderen drei weiterhin
durch die Oberfläche 1C gehalten
werden, und der einzelne Schieber 20 wird nicht in der Zentrifugalrichtung
durch die Federn 11 belastet, da die Keile 20A der
anderen drei Schieber 20 die beiden scheibenförmigen Elemente 14 voneinander
getrennt halten, so dass auf den Schieber, der vor einer Vertiefung 5 vorbeiläuft, keine
zentrifugale Vorspannung ausgeübt
wird. Nur beim Erreichen der einzigen relativen Position, in der
Kopplung möglich
ist, können
die vier Schieber 20 in Richtung auf ihre jeweiligen Vertiefungen 5 belastet
werden. Das Vorbeilaufen der Schieber 20 an den Vertiefungen 5,
ohne dass Kopplung erfolgt, findet bis zu einem solchen Zeitpunkt
statt, wenn die rela tive tangentiale Geschwindigkeit zwischen den
beiden Teilen 1 und 3 soweit gesenkt wird, dass
die durch die Federn 11 über die scheibenförmigen Elemente 14 auf
den Schieber 20 ausgeübte
Zentrifugalkraft erneut ein gleichzeitiges Eintreten aller Schieber
in ihre jeweiligen Vertiefungen 5 veranlasst, um aus der
in den 6, 9 und 10 gezeigten
Position in die in den 1, 2, 11 und 12 gezeigte
Position zurückzukehren,
d.h. in die einzige relative Winkelposition für Kopplung. Die Senkung der
Relativgeschwindigkeit kann auch derart sein, um den Zustand von
Ruhe oder zumindest von annähernder
Gleichheit, zwischen den Geschwindigkeiten der beiden Teile zu erreichen.
Es wird somit ein besonders bemerkenswerter Betrieb der drehmomentbegrenzenden
Kupplung zu den Zwecken der dynamischen Anforderungen erhalten,
die für
diese Vorrichtungen angestrebt oder gewünscht sind.
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Die
kombinierte Auswirkung der unterschiedlichen Winkelabstände zwischen
den Vertiefungen 5 und zwischen den Schiebern 20 und
des Vorliegens der scheibenförmigen
Elemente 14, auf die die Federn einwirken, bringt den Vorteil,
dass Verdrehung und Abnutzung an den zusammenwirkenden Oberflächen der
Vertiefungen 5 und der Schieber 20 während der
Bedingungen, in denen Entkopplung zwischen den beiden Teilen vorliegt
vermieden oder zumindest sehr weitgehend reduziert werden. Genau ausgedrückt, werden
einerseits die Anlässe
reduziert, bei denen jeder Schieber 20 beim Vorbeilaufen vor
einer Vertiefung weggeschoben wird, und andererseits die Federn 22 auf
die Schieber 20 einwirken, um sie zum Eintreten in die
Vertiefungen 5 nur dann vorzuspannen, wenn die gegenseitige
Winkelpositionierung zwischen den Teilen 1 und 3,
in der Kopplung erfolgen kann, erreicht ist.
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Durch
Erhöhen
der Anzahl von Kopplungseinheiten im Vergleich zu den vier in dem
Beispiel angeführten,
können
andere dynamische Auswirkungen erhalten werden. Weitere Möglichkeiten
von Variation innerhalb des Umfangs der gleichen Morphologie der
antreibenden und angetriebenen Teile der Kupplung können durch
Modifizieren der Charakteristiken der elastischen Schübe der Federn 11,
durch Ersetzen der Federn jeweils durch anderen Federn, Hinzufügen oder
Entfernen koaxialer Spiralfedern zu oder von den Sitzen 10C erhalten
werden. Variationen in den Charakteristiken einer Kupp lung können auch
durch Variieren der Neigung der Flanken 5C bzw. 20H,
durch Variieren der Neigungen der Oberflächen 14B und 14E und
der Oberflächen 20B erhalten
werden.
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Es
wird verstanden, dass die Zeichnung nur ein Beispiel zeigt, das
lediglich zur praktischen Demonstration der Erfindung angeführt ist,
wobei die Erfindung in Formen und Anordnungen variiert werden kann,
ohne dadurch vom Umfang des der Erfindung zugrundeliegenden Konzepts
abzuweichen, wie es durch die anliegenden Ansprüche definiert ist. Alle Bezugsziffern
in den anliegenden Ansprüchen
dienen zum Zweck einer Vereinfachung des Lesens der Ansprüche unter
Bezugnahme auf die Beschreibung und die Zeichnung, und begrenzen
nicht den durch die Ansprüche
gegebenen Schutzumfang.