DE302696C - - Google Patents

Description

KAISE-RLICHES Λ

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 302696.-■ KLASSE 47c. GRUPPE

LOURUS PLEYTE im HAAG, Holland.

Reibungskupplung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Mai 1917 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung mit einer zylindrischen und einer kegeligen Kupplungsfläche, welche durch achsiale Verschiebung der mit dem kegeligen Kupplungsteil verbundenen Ausrückmuffe nacheinander zur Wirkung gelangen.

Die Erfindung bezweckt nicht nur durch die nacheinander eintretende Wirkung der beiden verschiedenartig gestalteten Kupplungsflächen beim Einrücken der Kupplung eine allmähliche Erhöhung des übertragenen Momentes zu erzielen, sondern auch es zu ermöglichen, die Größe der übertragenen Kraft je nach Bedarf einzustellen. Es wird weiter durch die Erfindung der Vorteil erzielt, daß ungewünschtes Ein- oder Ausschalten der Kupplung, z. B. unter Einfluß des Gewichtes der Ausrückgabel, des Ausrückhebels 0. dgl., vermieden wird.

Die Kupplung kann derart angeordnet sein, daß die zylindrische Kupplungsfläche für die Zufuhr von Schmiermaterial zugänglich gemacht ist, während an die kegelige Kupplungsfläche kein Schmiermaterial gelangen kann. Hierdurch wird erzielt, daß durch die zylindrische Kupplungsfläche eine mehr schlüpfende oder gleitende Kupplung zustande kommt, während sich, sobald auch noch die kegelige Kupplungsfläche zur Wirkung gelangt ist, die beiden Kupplungshälften mit ungefähr derselben Winkelgeschwindigkeit drehen werden. Auf den Zeichnungen ist die Erfindung an der Hand eines Ausführungsbeispieles (Automobilkupplung) näher erläutert.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch die ausgeschaltete Kupplung, bei welcher der Mechanismus zur Betätigung der zylindrischen Kupplungsfläche in Ansicht dargestellt ist.

Fig. 2 ist eine Endansicht des Reibungsringes der in Fig. ι dargestellten Kupplung mit dem Mechanismus zur Spreizung der beiden Ringenden (von links gesehen).

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch die eingeschaltete Kupplung, die auch die Einrichtung zum Einstellen bzw. Verändern der Größe der Reibung zeigt; dieser Längsschnitt steht unter rechtem Winkel zu dem in Fig. 1 dargestellten. '

Fig. 4 ist eine Endansicht der Fig. 3 von rechts gesehen, die die Vorrichtung zur Regelung der Kupplung zeigt.

Fig. 5 ist eine obere Ansicht der Vorrichtung zur Betätigung der zylindrischen Kupplungsflächen (Kupplungsring), wobei die Lage der Spreizhebel bei eingeschalteter Kupplung dargestellt ist.

Fig. 6 ist eine Endansicht des in Fig. 5 dargestellten Teiles.

Fig. 7 stellt die gemeinschaftliche Achse der Spreizhebel besonders dar.

, Die in der Zeichnung dargestellte Kupplung dient zum Kuppeln der beiden Wellen 1 und 2. Auf der Welle 1 befindet sich eine Kupplungsscheibe 3, die einen seitlich vor- ' stehenden Ringflansch 4* besitzt, der innen mit einer kegeligen Kupplungsfläche 5 versehen ist. Gegen diese letztere legt sich bei eingeschalteter Kupplung die kegelförmige Außenseite des Ringflansches 6, der mit der Ausrückmuffe 7 aus einem Stück hergestellt und in der Achsrichtung verschiebbar über der Welle 2 angeordnet ist. Die Welle 1 hat einen

Bund 9, an den die Kupplungsscheibe 3 durch Schraubenbolzen 8 angeschraubt ist. Außerdem ist gegen die innere Bodenfläche der topfförmigen Kupplungsscheibe 3, 4 ein Ringstück 11 von winkelförmigem Querschnitt durch Bolzen 10 angeschraubt. Der äußere Durchmesser der von dem Ringstück gebildeten Trommel ist kleiner als der innere Durchmesser des beweglichen Kupplungsteiles 6.

Die innere Ringfläche 12 der Trommel 1.1

, bildet die zylindrische Kupplungsfläche der Vorrichtung, gegen die bei eingerückter Kupplung die äußere Ringfläche des Reibungsringes 13 angedrückt wird. Dieser Reibungs- ring ist an einem Punkte seines Umfanges mit einer Büchse 18 verbunden, die mit der fest auf der Welle 2 angeordneten Büchse 14 aus einem Stück hergestellt ist. Gegenüber seiner Befestigungsstelle ist der Reibungsring 13 offen und kann demzufolge in unten näher beschriebener Weise gegen die innere Fläche 12 der Trommel 11 gespreizt werden. Die Büchse 14, die in Fig. 3 teilweise in Ansicht, teilweise im Schnitt dargestellt ist, ist mit der Welle 2 z. B. mittels Keilverbindung 15 fest verbunden. Der linke Teil der festen Büchse 14 ist zu einer Scheibe 16 ausgebildet, die senkrecht zur Längsachse steht und zwei

. konzentrische ringförmige Büchsen 17 und 18 trägt. Mit der äußeren Büchse 18 ist der Reibungsring 13 mit Hilfe eines an der Büchse 18 befestigten und in eine Nut des Ringes 13 eingreifenden Keiles 19 derart verbunden, daß sich der Ring 13 auf der Büchse 18 nicht drehen kann. Die mit der Welle 2 festverbundene Büchse 14 trägt ferner eine Feder 20, die mit Schrauben 21 befestigt ist und zur Führung der Ausrückmuffe 7 dient, die mit einem entsprechenden Führungsschlitz für die Feder 20 versehen ist. Die in die Ringnut 22 der Ausrückmuffe greifende Ausrückgabel ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Büchse 14 ist ferner an der Außenseite mit einer in Längsrichtung verlaufenden Aussparung 23 versehen, die als Führungsbahn für einen Schieber 24 dient, der mittels einer Schraube 25 mit der Ausrückmuffe einstellbar verbunden ist. Zu diesem Zweck ist zum Durchlassen der Schraube 25 in der Wandung der Ausrückmuffe ein länglicher Schlitz 48 vorgesehen. Der Schieber 24 (Fig. 6) hat am linken Ende einen nach außen ragenden, gabelförmigen Kopf, der von einem seitlich vorstehenden Teil 28 des Schiebers 24 und einem an diesem mittels Schrauben 27 abnehmbar befestigten Winkel 26 gebildet wird. In dem gabelförmigen Kopf 28 bis 26 des Schiebers 24, der sich zwischen den freien Enden 29 des Reibungsringes 13 befindet, ist eine Achse 30 (Fig. 6 und 7) angeordnet, die senkrecht zur Achsrichtung der Kupplung steht und die mit zwei exzentrischen Scheiben oder Daumen 31 bzw. 32 versehen ist, die zweckmäßig unter einem Winkel von 180° angeordnet sind. Zwischen den Enden 29 des Reibungsringes 13 sind Spreizhebel 33 angeordnet, die mit ihren zweckmäßig abgerundeten äußeren Enden 34 (Fig. 5) in entsprechend gestaltete Aussparungen in den Ringenden gelagert sind. Die entgegengesetzten Enden dieser Spreizhebel sind mit einer Bohrung versehen, die dem Durchmesser der Exzenter auf der Achse 30 entspricht. Mit diesen Bohrungen sitzen die Spreizhebel auf den Exzentern 31 und 32. Die Abmessungen sind derart gewählt, daß bei Verschiebung der Ausrückmuffe, welche den Schieber 24 mitnimmt und demnach die Achse 30 nach links verschiebt, die Ringenden 29 durch die Spreizhebel 33 derart auseinander bewegt werden, daß die äußere Fläche des Ringes 13 gegen die Innenfläche 12 der Ringtrommel 11 gepreßt wird. Diese Wirkung ist am kräftigsten, sobald die Spreizhebel 33, die bei ausgerückter Kupplung einen stumpfen Winkel miteinander bilden, in eine gerade Linie zu liegen kommen, senkrecht zur Längsrichtung der Wellen. Die äußeren Enden der Spreizhebel 33 werden zweckmäßig mit Führungsstiften 35 versehen, die sich in den in dem abgeflachten Teil 37 (Fig. 2) der äußeren Büchse 18 angebrachten Schlitzen 36 führen. Die Achse 30 kann in dem gabelförmigen Kopfe des Schiebers 24 in einfacher Weise in der gewünschten Lage genau festgesetzt werden. Zu dem Zwecke ist gemäß der Erfindung auf der Achse 30 ein Schneckenrad 38 (Fig. 2 und 5) festgekeilt, das in Eingriff mit einer gleichfalls im Gabelkopfe gelagerten Schnecke

39 ist. Eine Verlängerung der Schnecke 39 ragt als Achse 40 seitlich durch den verschiebbaren Kupplungsteil 6 vor. Die Achse 40 ist mit einer Einrichtung versehen, die es ermöglicht, die Spreizvorrichtung in bestimmten Lagen festzuhalten. Hiermit kann demnach die Stellung der Achse 30 sowie der Exzenter 31 und 32 genau geregelt werden, so daß auch die Spreizung der Hebel 33 in der Ruhelage genau eingestellt werden kann. Die verlängerte Schneckenachse 40 wird in einer in den Kupplungsteil 7, 6 besonders eingesetzten Büchse 41 (Fig. 3) geführt. Die Achse 40 hat ferner einen Vierkantteil 42, auf den mit entsprechend geformter Nabe ein Hebel 43 aufgesetzt ist, dessen freies Ende mit einer an sich bekannten federnden Sperre 44 versehen ist, die gleichzeitig als Handgriff für den Hebel 43 ausgebildet ist. Diese Sperre greift in Aussparungen 45 (Fig. 4), die in einer die Achse

40 umgebenden Ringscheibe angeordnet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Aussparungen in einer besonderen ringsegmentförmigen Platte 46 angeordnet, die

seitlich gegen den scheibenförmigen Teil 7 der Ausrückmuffe mittels Schrauben befestigt ist (Fig. 4). Durch Einstellung des Hebels 43 in eine andere Lage wird die Schnecke 39 gedreht, was zur Folge hat, daß je nach der Drehrichtung des Hebels die Mittelpunkte der Exzenter 31 und 32 von dem Ringumfange 33 entfernt werden oder sich dem Ringumfange nähern bzw. die Winkelstellung der beiden Hebel 33 sich ändert, was zur Folge hat, daß beim Verschieben der Ausrückmuffe die Reibungsfläche des Ringes £3 langsamer oder schneller mit der inneren Fläche der. Trommel 12 in Berührung gebracht wird. Es wird demnach eine Verminderung oder Verstärkung der Reibung an der Ringfläche erzielt. Beim Einstellen der Achse 40 ist zu beachten, daß bei eingerückter Kupplung die Hebel 33 die Lage überschritten haben, bei der sie in einer geraden Linie liegen, so daß unter Einfluß der Federspannung des Reibungsringes 13 die Kupplung in eingerückter Lage gehalten wird; die Eigenspannung des Ringes 13 verhindert dann, daß die Hebel 33 wieder in ihre Ruhelage zurückkehren.

Zwecks Regelung der relativen Lage des Mechanismus für die Betätigung des Reibungsringes 13 und der Ausrückmuffe 7 mit Kegel 6 ist die Schraube 25 angebracht, deren unteres Ende in eine entsprechende mit Gewinde versehene Bohrung 47 des Schiebers 24 paßt. Der in Längsrichtung verlaufende Schlitz 48, durch welchen die Schraube 25 hindurchreicht, ermöglicht, eine Einstellung der gegenseitigen Lage der Teile 24 und 7.

Mittels Schrauben 49 (Fig. 3 und 4) ist seitlich gegen das rechte Stirnende der Büchse 14 eine ringförmige Stoßplatte 15 angeordnet, welche die Bewegung der Ausrückmuffe 7 beim Ausrücken der Kupplung begrenzt. In dem Ringflansch 6 ist eine mittels einer Schraube 51 abgeschlossene Bohrung vorgesehen, die für etwaige Zufuhr von Schmiermaterial u. dgl. zur Schmierung der zylindrisehen Kupplungsfläche 12 dient.

Wenn vermieden werden soll, daß Schmiermaterial an die kegeligen Kupplungsflächen gelangt, kann zwischen der zylindrischen Innenfläche des Ringflansches 6 und der äußeren Fläche der Trommel 11 eine geeignete Dichtung 52 (Fig. 3) vorgesehen werden. Diese besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem in Art der Kolbenringe offenen Ring, der in eine ringförmige Aussparung der Außenwand der Trommel ii eingesetzt ist. Dieser gegen die Innenfläche des Ringflansches 6 federnde Ring 52 verhindert, daß das unter Einfluß der Zentrifugalkraft sich auf der Innenfläche des Ringflansches an-

sammelnde öl bzw, Schmiermaterial
kegeligen Knpplungsfläche gelangt.

Das Ende der Welle 1 reicht bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel bis in die Büchse 17, die mit einem Kugellager 53 versehen ist, in dem das Wellenende ruht.

Die Wirkung der Einrichtung ist folgende:

Wenn die Ausrückmuffe 7 aus der in Fig. 1 dargestellten Lage mittels der Ausrückgabel nach links bewegt wird, so wird der Schieber 24 durch die Schraube 25 mitgenommen, was zur Folge hat, daß die Hebel 33 aus der in Fig. ι dargestellten Lage in eine Lage übergehen, in der sie in einer geraden Linie senkrecht zur Hauptachse stehen. Dabei werden jedoch die freien Ringenden 29 nach außen bewegt, so daß der Reibungsring zur Wirkung kommt. Bei dieser Bewegung muß jedoch die Spannung des Ringes überwunden werden. Anfänglich wird auch der Ring 13 noch in der Trommel 11 »schlüpfen«; dies kann noch dadurch begünstigt werden, daß der Ringfläche öl zugeführt wird. Bei Überschreitung der Lage, in der die Hebel 33 in einer geraden Linie liegen, versucht der Ring 13 wieder seine ursprüngliche Gestalt anzunehmen und drückt dabei die Hebel 33 in ihre andere Endlage, jedoch unter weiterer Verschiebung des Schiebers 24 und der Ausrückmuffe 7. Bei diesem Teil der Bewegung sind aber auch schon die kegeligen Kupplungsflächen bereits miteinander in Berührung gekommen. Es wird auf diese Weise ein allmähliches Kuppeln der beiden Wellenenden erzielt, da im Anfange des Kupplungsvorganges nur die das Schlüpfen gestattende Ringkupplung zur Wirkung, gelangt und erst nachher, und zwar unter dem Einflüsse der Ringspannung, die Kegelkupplung. Es ist auf diese Weise ein sanftes und stoßfreies Arbeiten der Kupplung gewährleistet. χ

Infolge des Umstandes, daß bei der Überführung der Hebel 33 aus ihrer Ruhelage in die gespreizte Lage die Federspannung des Reibungsringes überwunden werden muß, wird ein unerwünschtes Kuppeln der Wellen verhindert. Aus demselben Grunde ist bei eingerückter Kupplung infolge der Spannung des Reibungsringes ein vorzeitiges und unbeabsichtigtes Entkuppeln der beiden Kupplungs- no teile verhindert.

Die Einstellung der Achse 30 mit zugehörigen Exzentern 31 und 32 bzw. der Hebel 33 ist durch die Anordnung des Hebels 43 mit Zubehör erheblich erleichtert. Durch Umstellen dieses Hebels in die eine Richtung werden die beiden Ringenden 29 gespreizt und wird demzufolge eine Erhöhung der Reibung in der Ringkupplung erzielt, während bei Drehung des Hebels 43 in entgegengesetzter Richtung eine Abnahme der Reibung stattfindet. Es kann somit den Anforderungen

des Betriebes mit Rücksicht auf eine schnellere oder eine langsamere Kupplung der Wellenenden Rechnung getragen werden. ■

Zur Vermeidung einer nachteiligen Bearispruchung der Lager in achsialer Richtung kann in übrigens bekannter Weise das.Wellenende, . das die nicht verschiebbare Kupplungshälfte trägt, verlängert werden und in das . hohl ausgeführte Ende der gegenüberliegenden ίο Welle hineinreichen. Mittels eines am Ende . der erstgenannten Welle vorgesehenen Bundes kann dann der beim Kuppeln in der Längsrichtung ausgeübte Druck mittels einer Spiralfeder auf die verschiebbare Kupplungshälfte übertragen werden. .

Außer zur Kupplung von Wellen kann die Einrichtung gemäß der Erfindung zum Beispiel auch zur Kupplung einer losen Riemenscheibe mit der Welle dienen; am Prinzip des Erfindungsgegenstandes wird hierdurch nichts geändert.

Claims (4)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Reibungskupplung mit einer zylindrischen und einer kegeligen Kupplungsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrückmuffe (7) der Kupplung mit einem auf die Innenfläche (12) eines fest mit dem angetriebenen oder treibenden Teile verbundenen Ringflansches (3, 4) arbeitenden aufgeschnittenen Reibungsringe (13) verbunden ist, und zwar mittels Hebel (33), deren eine Enden mit den freien Enden dieses Reibungsringes verbunden sind, während die entgegengesetzten Enden drehbar angeordnet sind, um je eines von zwei auf einer gemeinschaftlichen Achse (30) angeordneten Exzentern (31 und 32), während diese Achse (30) durch einen Schieber (24) getragen wird, der gegen die Ausrückmuffe (7) in Achserlrichtung der Kupplung

   einstellbar ■ ist, mit Bezug auf seine eigene geometrische Achse in verschiedenen Winkelstellungen festgesetzt werden kann, und die Hebel (33) derart bemessen sind, daß bei der Lage der Ausrückmuffe (7), bei der diese Hebel ungefähr in eine gerade Linie zu liegen kommen, der Reibungsring (13) kräftig gespreizt gegen den Ringflansch (11) angedrückt gehalten wird, während bei Überschreitung genannter Lage der Hebel (33) die kegeligen Kupplungsflächen unter Einfluß der Spannung des Reibungsringes (13) zur Wirkung gelangen.
2. 2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel,' den die Hebel (33) in der Ruhelage bilden, mittels eines auf der Achse (30) angeordneten Schneckenrades (38) eingestellt wer- den kann, das seine Bewegung von einer Schnecke (39) erhält, die in dem Schieberkopfe (28) angeordnet ist, während die Schnecke in jeder gewünschten Lage mittels eines auf der Schneckenwelle angeord- neten, mit einer Federsperre (44) versehenen Hebels (43) festgesetzt werden kann.
3. 3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Hebel^! (33) mit Führungsstiften (35) versehen sind, welche in zugehörigen, im abgeflachten Teile (37) der Auflagebüchse (18) des Reibungsringes (13) vorgesehenen Schlitzen geführt werden.
4. 4. Reibungskupplung nach Ansprach 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Kupplungsfläche Schmiermaterial erhält, während der Zutritt des Schmiermaterials zur kegeligen Kupplungsfläche durch Anordnung eines ^ federnden Dichtungsringes (52) zwischen der Außenfläche der Reibungstrommel (12) und der Innenfläche des Reibungsflansches (6) verhindert wird. . :

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.