DE760423C - Schaltkupplung fuer Wellen - Google Patents

Description

• Schaltkupplung für Wellen Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupp lungseinnichtung unter Verwendung von elastisch nachgiebigen Gliedern, z. B. Federungsanordnungen, die sieh auf den Sollwert der auf den Abtriebätevl der Einrichtung Drehmomentgräße einstellen lassen.
• Diese elastischen Glieder treten unter der Einwirkung der vom übertragenen, Drehmoment ausgeübten Gegenkraft beine überschreiten der Sollwertgräße dies genannten Drehmoments ;im Sinn einer Verringerung dies Kupp@lungsanp,reßdrucks. in Tätigkeit.
• Es sind Kupplungseinrichtungen bekannt, bei dienen, die vom übertragenen Drehmoment ausgeübten Gegenkräfte bereits dann auf die den Kupplungsdruck erzeugenden Federanordnungen wirksam werden, wenn sowohl der Antriebs- als auch, der A.btriebsteil der Kupplungseinrichtung seich zu bewegen beginnt, und diese nahmen mit der Steigerung des auf den Abtriebsteil- übertragenen D@ eh,-moments ebenfalls zu. Es besteht also bei diesen Einrichtungen die Gefahr des Gleitens der Kupplungsorgane bereits dann, wenn sieh diie Sollwertgräße des Drehmoments, bei dessen Überschreitung erst der Kupplungsdruck abnehmen soll, noch gar nicht eingestellt hat. Dieser Übelstand wird durch die Einrichtung gemäß der Erfindung in zweckmäßiger Weise dadurch vermieden., daß den elastisch nachgiebigen Gliedern eine mit den Kupp-Iungsorganen über deren Schaltmittel in Wirkverbindung stehende. bis zum Erreichen des Drehmomentsollwertes von der genannten Gegenkraft unbeeinflußte und einen gleichmäßigen Kupplungsanpreßdruck gewährleistende Federungsanordnung zugeordnet ist, die nach dem Erreichen des erwähnten Zustands unter der Wirkung einer durch die elastisch nachgiebigen Glieder beeinflußten Steuerungsvorrichtung für die Kupplungsschaltmittel die Verringerung des Kupplungsdrucks beiv irkt.
• Gemäß weiterer Erfindung sind die Kupplungsorgane auf der Vorgelegewelle eines zwischen Antriebs- und Abtriebswelle vorgesehenen Untersetzungsgetriebes angeordnet und werden gemeinsam mit diesen Teilen von der in einem ortsfesten Gehäuse gelagerten Steuerungsvorrichtung für die Kupplungsschaltmittel umschlossen. Diese Maßnahme gestattet es, die Kupplungsorgane in wesentlich leichterer Bauform auszubilden, als es bei einer Anordnung der Kupplung auf der Abtriebswelle möglich wäre, da das in der schnell laufenden Vorgelegewelle zur Wirkung kommende Drehmoment entsprechend der Übersetzung bedeutend kleiner ist als das auf die langsamer laufende Abtriebswelle übertragene Drehmoment. Ein weiterer Vorteil gegenüber den bekannten Einrichtungen besteht bei der Anordnung gemäß der Erfindung in, der Möglichkeit, den durch das übertragene Drehmoment erzeugten Gegendruck auf einen sehr engen Bereich abzugrenzen. so daß das übertragbare Drehmoment in nur sehrl;IeinenGrenzen sch-,v anlzt. Dadurch, daß die zusätzliche Federungsanordnung während des Betriebes bis zum Erreichen des Maximalmoments durch die erwähnte Gegenkraft keineswegs beeinflußt wird, läßt sich der Kupplungsanpreßdruck außerordentlich fein einstellen und ein Gleiten der Kupplung im Betriebszustand unter normalen Verhältnissen praktisch vermeiden.
• Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt Fig. i die Einrichtung in einem Schnitt parallel zur An- und Abtriebswelle, Fig. 2 die Einrichtung in einem teilweise gefiihrten Schnitt rechtwinklig zur An- und Abtriebswelle, Fig. 3 die Anordnung der an der schwenkbaren Steuerungsvorrichtung befestigten Aus-Iöseorgane für den Kupplungshebel..
• Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, ist als Antriebsmaschine ein Elektromotor 3,1 vor- gesehen, auf dessen Welle 311 ein Ritzel 3 befestigt ist. Dieses Antriebsritzel 3 steht über ein Stirnrad .4, eine Reibungskupplung 7, ein Ritzel 5 und ein Stirnrad 6 mit der Abtriebswelle 8 in Antriebsverbindung. Die zwischen dem mit der Schiebewelle .111 verbundenen und dadurch axial verschieblichen Stirnrad q. und dem auf der Welle 511 befestigten Ritzel 5 angeordnete Reibungskupplung 7 bestellt aus dem mit dem Stirnrad .4 fest verbundenen und deshalb ebenfalls axial verschieblichen ReibungsbeIagträger 711 und der auf der Welle 511 des Ritzels 5 befestigten Reibungsscheibe 7b, die beim Einrücken der Kupplung durch den Reibungsbelag träger 711 mitgenommen wird. Das aus den Stirnrädern .4 und 6 und den Ritzeln 3 und 5 bestehende Getriebe ist mit der Kupplung 7 in dem Gehäuse 2 untergebracht. Dieses Gehäuse 2 ist mit seinen Vorsprüngen 211 in den Lagern i11 des ortsfesten Gehäuses i um die Antriebswelle 311 und die Abtriebswelle 8 schwenkbar angeordnet. Auf dem Gehäuse 2 ist eine Zunge 17 angeordnet, die sich und damit auch das Gehäuse 2 gegen zwei federbelastete Druckstifte 18 abstützt. Die Druckstifte 18 sind mit ihren auf die mit den Druckstiften fest verbundenen Druckscheiben 1811 wirkenden Federn i9 in Gehäuse 2i untergebracht, die in dem ortsfesten Gehäuse i befestigt und mittels der Platten Zia geschlossen sind. Die Federbelastung der Druckstifte iS ist durch Verstellen der Einstellringe 20 veränderbar.
• Die Kupplung 7 wird ein- und ausgerückt über den Kupplungshebel 9, der an dem schwenkbaren Gehäuse 2 in einem verstellbar exzentrischen Lager 1d. drehbar gelagert ist und der mit der Verschiebewelle da durch den entsprechend ausgebildeten @VelIenkopf db in Einstellverbindung steht. Der Kupplungshebel 9 ist mittels der Zugstange io durch Zwischenschaltung einer Feder i i mit dem Anker 12 des als Elektromagnet 13 ausgebildeten Einschaltorgans federnd nachgiebig verbunden. Der Elektromagnet 13, der vom Motorstrom durchflossen wird, ist am Gehäuse i befestigt.
• An dem schwenkbaren Gehäuse. 2 sind zwei Winkelhebel 15 (s. Fig. 3) gelagert, die mit leichtem .Federdruck durch eine doppelarmige Bügelfeder i511 an dem Kupplungshebel 9 anliegen und in geringem Abstand von dem am ortsfesten Gehäuse i angeordneten Anschlagstück 16 stehen. Wird das Gehäuse 2 beim Überschreiten des festgelegten, übertragbaren Drehmoments geschwenkt, so wird einer der Winkelhebel 15 gegen das Anschlagstück 16 gedrückt, wodurch der Kupplungshebel 9 um seinen Drehpunkt 14 geschwenkt und damit die Kupplung 7 gelockert bzw. ausgerückt wird. Die Wirkungsweise der Einrichtung isst folgende: Brei. nicht eingeschaltetem Motor ist der Anker 12 des. Elektromagneiten 13 abgefallen und somit die Kupplung,- über den Kupplungshebel g und die Zuigstange io ausgerückt. Die Abtriebswelle B läßt sich frei drehen und; nimmt nur die Zahnräder 5 und 6 leer mit. Je nach Größe des Abtriebsmoments und der Leistung des Motors, können. sowohl zwischen den Zahnrädern 3 und 4 als auch zwisschen den Zahnrädern 5 und 6 eine. oder mehrere Zahnradstufen eingebaut sein,, um die günstigsten Betriebsbedingungen für die Reibungskuppdu@ng 7 zu schaffen. Durch besondere und Lagerung kann ein hoher Wirkungsgrad der einzelnen Stufen; erreicht und dadurch einkleines Leerl.aufdreh!mo,ment der Abtriebswelle errecht werden.
• Bei einigesch altetem Motor wird: der Anker 12 des Elektromagneten 13 angezogen. Das Zahnrad 4 wird dadurch über den Kupplunsgs.-hebel g nach Pechfis: verschoben, wodurch die Kupplung 7 eingerückt wird:. Der erforderliche Kupplungsdruck wird von der Feder i i geliefert. Das von der Abüriebswelle 8 abgegebene Drehmoment erzeugt ein auf das schwenkbar gelagerte Gehäuse 2 eim irkendes, entgegengesetzt gerichtetes. Drehmoment; dessei Komponente von einer der vorgespannten Federn ig infolge des Drucks, der Zunge 17 auf den. entsprechenden Druckstift 18 aufgenommen wird. Wird das der Vorspannunig der Feder ig zugeordnete Drehmoment an der Abtriebswelle 8 in der einen oder anderen Richtung überschritten, so gibt die jewelils belastete Feder ig nach;, wodurch eine Verdrehung des Gehäuses 2 bewirkt, wird. Entsprechend; der Richtung dieser Verdrehung kommt einer von den beiden, Winkelhebeln 15 am Anschlagstück 16 zur Anlage und drückt entgegen der Kraft der Feder i i auf den Kupplungshebel g. Hierdurch verringert sich der Anpreß 'ruck der Reibungskuppelung 7 schließlich so weit, daß diese zu rutschen beginnt.
• Wenn eingangs erwähnt wurde, däß sich die beschriebene Einrichtung vorzugsweise für Reibungskupplungen eignet, so; ist dennoch ohne weiteres denkbar, daß sie bei geeigneter Ausbildung der ineinandergreifendien Kupplungsglieder auch für andere Kupplungsarten mit Vorteil verwendest werden kann.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kupplungseinrichtung unter Verwendung von auf den Sollwert der auf den Abtriebsteil der Einrichtung übertragbaren D,rehmonientgröße einstellbaren; elastisch nachgiebigen Gliedern, z. B. Federanordnungen, die uniter der Einwirkung der vom übertragenen Drehmoment ausgeübten Gegenkraft beim Überschreiten des genannten Sollwertes im Sinn einer Verringert mg des Kupp@lu@ngsafpreßdrucks in; Tätigkeit treten, dadurch gekennzeichnet, daß den elastisch nachgiebigen C'71iedern eine mit den Kupplungsorganen über deren, Schaltmittel in Wirkverbindung stehende, bis zum Erreichen des Drehmomentsollwertes von der gemannten Gegenkraft unbeeinflußte undeinen gleichrmäßigen Kuppl-ungsanp@reß,druck gewähirlefstende Federungsanordnung (i i) zugeordnet ist, die nach dem Erreichen. des erwähnten Zustands unter der Wirkung einer durch die elastisch nachgiebigen Glieder beeinfiußten Steuerungsvorrichtung (2) für die Kupplungsschaltrnittel die Verringerung des Kupplungsdrucks bewirkt.
2. 2.Kupplungseinrichtungnach Ansp,ru.ch 1, dadurch gekennzeichnet; daß die in einem ortsfesten Gehäuse (i) gelagerte., beispielsweise als Rahmen ausgebildete Steuervorrichtung (2) für die Kupplungsschaltmittel die auf der Vorgelegewelle eines zwischen der im genannten Gehäuse geführten Antriebs- und Abtriebswelle vorgesehenen Untersetzunigsgeroriebes (3, 4, 5, 6) angeordneten Kupplungsorgane (ReibungslcuppilUng 7', 7a, 7b)- umschließt und unter der Kraftwirkung der elastisch nachgiebigen Glieder (17 bis 21) im Sinn eines Ausrückens der Kupplungsanordnung um die An- und Abtriebswelle gegenüber denn Gehäuse (i) s,.chwenkbar ist.
3. 3.Kupplungseinrichtu,ngnachAnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elmtisch nachgiebigen Glieder (17 bis 21) am ortsfesten Gehäuse (i) angeordnet sind und aus zwei einander gegenüberliegenden, auf je einen sich gegen die schwenkbare Steuerungs.vorrichtu;ng (Rahmen 2) abstützenden, axial verschiebbaren Druckstift (18) einwirkenden Schraubenfedern (ig) bestehen.
4. 4.KupplungseinrichtungnachAnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungss:chaltmittel, vorzugsweise der Kupplungshebel (g), mittels, an der schwenk beren Steuerungsvorrichtung (2) drehbeweglich geführter und sich beim Verschwenken der letzteren gegen einen am ortsfesten Gehäuse (i) angeordneten Anschlag (16) abstützender Winkelhebel (15) verstellbar sind.
5. 5.Kupplungseinrüchtwng nachAnspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungshebel (g) mit dem z. B. einem Elektromagneten (I3), federnd nachgiebig verbunden, ist.
6. 6. KupplungseinrichtungnachAnspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungshebel (9) in einem verstellbaren exzentrischen Lager (14) an der schwenkbaren Steuervorrichtung (Rahmen 2) gelagert ist. Zur Abgre zung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 319 019, 322 ;768, 473 117, 614 590; britische Patentschrift \r. to 14o vom Jahre rgog.