DE1221500B

DE1221500B - Reibungskupplung und Bremse

Info

Publication number: DE1221500B
Application number: DEO8668A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter Janzen
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia Werke AG
Priority date: 1962-04-04
Filing date: 1962-04-04
Publication date: 1966-07-21
Also published as: US3198302A

Description

Reibungskupplung und Bremse Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung und Bremse, bei der eine koaxial zu der getriebenen Welle angeordnete und zu dieser verschiebbare Kupplungs- und Bremsscheibe durch den Druck einer Kupplungsfeder mit der treibenden Kupplungshälfte und nach axialem Verschieben entgegen der Kraft der Kupplungsfeder, mit der feststehenden, zur getriebenen Welle koaxial angeordneten Bremshälfte in Reibschluß tritt.
Bei einer bekannten Reibungskupplung mit Bremse ist die Kupplungs- und Bremsscheibe axial gleitend, jedoch rotationsstarr durch Gleitstifte,- Nut und Feder od, dgl. entweder auf der treibenden oder der getriebenen Welle gelagert. Die Scheibe steht unter dem Einfluß einer Feder, die sie entweder mit der treiben- . den Kupplungshälfte oder mit der feststehenden Bremshälfte in Reibungsschluß bringt.
Infolge der rotationsstarren Verbindung zwischen der Kupplungs- und Bremsscheibe und der zugehörigen Welle lassen sich Kupplungsstöße nicht vermeiden. Hinzu kommt, daß die aufeinander gleitenden Teile recht genau bearbeitet sein müssen, was um so achwieriger und kostspieliger wird, je kleiner die Kupplungs- und Bremsaggregate sein müssen.
.Kupplungs- und Bremsscheiben haben zuweilen komplizierte Formen mit konischen bzw. kegelstumpfförmig geformten Reibflächen. Oft sind an ihnen die Reibbeläge befestigt. In einem bekannten Fall ist die Brems- und Kupplungsscheibe innerhalb eines Elektromotors sogar als Lüfter ausgebildet, um die Reibungswärme abzuführen, Hierdurch wird nicht nur das verwendete Material auf die Dauer unnötig belastet, sondern die ungünstig konstruierten Kupplungs- und Bremsscheiben weisen auch ein ungünstiges Schwungmoment auf. Es müssen dann große Reibkräfte und infolgedessen auch große Schaltkräfte aufgewendet werden. Das ist in hohem Maße besonders dann der Fall, wenn die Reibflächen nur einen geringen Durchmesser haben.
Die Axialverschiebung der Kupplungs- und Bremsscheibe gegen die Kraft einer Kupplungsfeder wird bei bekannten Anordnungen entweder mechanisch über Kupplungsgestänge oder aber magnetisch durch Elektromagnete vorgenommen.
Zur mechanischen Verschiebung der Kupplungs-und Bremsscheibe sind komplizierte Kupplungsgestänge in Kauf zu nehmen, die die Vorrichtungen sperrig und teuer machen. Zudem erweisen sich mechanische Kupplungsgestänge besonders dann als nachteilig, wenn zum Auslösen, des Kupplungs- bzw. Brmsvorganges elektrische Impulse zur Verfügung stehen. Aber auch Elektromagnete zum Axialverschieben der Kupplungs- und Bremsscheibe können Nachteile aufweisen, wenn sie in einem rotierenden Teil angeordnet sind. Der Schaltstrom muß dann über Schleifringe und Bürsten zugeführt werden, die leicht verschmutzen können und auch einer nicht unbeträchtlichen Abnutzung unterliegen: Außerdem erhöhen sie das antriebsseitig aufzubringende Drehmoment, was insbesondere für Kleinstantriebe störend ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bisheriger Reibungskupplungen mit Bremse zu vermeiden und eine Anordnung zu schaffen, die einfach und preiswert herzustellen ist, eine einfache und sichere Wärmeabfuhr ermöglicht, keine bewegten Teile aufweist, die mit übermäßiger Präzision hergsetellt werden müssen und die schließlich in der Lage ist, Drehstöße zu dämpfen.
Es wurde gefunden, daß sich diese Aufgabe in einfacher Weise dadurch lösen läßt, daß die Kupplungs-und Bremsscheibe mittels sich kreuzenden, in Schlitzen am freien Ende der getriebenen Welle gehaltenen Blattfedern drehelastisch und axial verschiebbar mit der getriebenen Welle verbunden ist.
Die Kupplungs- und Bremsscheibe kann als einfache flache Ringscheibe ausgebildet werden, zu dessen Herstellung keine besondere Präzision erforderlich ist, da sie nicht auf ihrer zugehörigen Welle gleiten muß, sondern dieser gegenüber frei schwingend aufgehängt ist. Die radial angeordneten, sich kreuzenden Blattfedern erweisen sich in bezug auf Herstellung und Montage denkbar einfach. Ihre Enden greifen zwischen paarweise an der Kupplungs- und Bremsscheibe befestigte Stifte. Diese gestatten eine axiale Verschiebung der Scheibe und nehmen zugleich Drehstöße auf. Die Anordnung ist so ausgebildet, daß die Kupplungs- und Bremsscheibe die getriebene Welle mit radialem Spiel umgreift.
Um in einfacher Weise elektrische Kupplungs- und Bremsimpulse auswerten zu können, ist vorgesehen, daß die Kupplungs- und Bremsscheibe aus magnetischem Material besteht und die feststehende Bremshälfte ein ringförmiger Elektromagnet ist.
Die Reibungskupplung mit Bremse besteht sonach aus nur wenigen, einfach herzustellenden Einzelteilen, die ein geringes Gewicht und damit eine nur geringe Belastung des Antriebs zur Folge haben.
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Reibungskupplung mit Bremse, in der die Kupplungs- und Bremsscheibe durch einen Elektromagneten bewegt wird, F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Kupplungs- und Bremsscheibe, die an zwei sich kreuzenden Blattfedern aufgehängt ist, F i g. 3 einen Spulenflansch, mit dem die Magnetwicklung des Elektromagneten gehalten wird, und F i g. 4 eine Blattfeder.
F i g. 1 läßt auf der rechten Seite eine treibende Kupplungshälfte 1 erkennen, die beispielsweise mittels einer Schraube 3 auf der treibenden Welle 2 befestigt ist.
Koaxial zur treibenden Welle 2 ist die getriebene Welle 20 angeordnet, auf deren zur treibenden Welle 2 hinweisendem Ende zwei Blattfedern 6, 6 a angeordnet sind. Die Blattfedern 6 und 6 a weisen in ihrer Mitte einen Schlitz 6b auf, durch den jeweils zwei Blattfedern 6 und 6a rechtwinklig zu einem Kreuz zusammengesteckt werden können, welches in zwei entsprechende Schlitze 8 und 9 im vorderen Ende der getriebenen Welle 20 hineingesteckt und-durch eine Scheibe 11 und eine Federscheibe 10 gegen axiale Verschiebung gesichert wird.
Die freien Enden der Blattfedern 6, 6 a greifen zwischen paarweise sich gegenüberstehende und auf der Kupplungs- und Bremsscheibe 5 befestigte Stifte 7. An Stelle der Stifte 7 können auch aus der Kupplungs- und Bremsscheibe herausgedrückte Lappen vorgesehen sein.
Die Kupplungs- und Bremsscheibe 5 ist ringscheibenförmig ausgebildet und hat den gleichen Durchmesser wie die treibende Kupplungshälfte 1.
Die Kupplungs- und Bremsscheibe 5 steht unter dem Einfluß einer Kupplungsfeder 22, die im Ausführungsbeispiel als Schraubenfeder ausgebildet und konzentrisch zur angetriebenen Welle 20 angeordnet ist. Als hinteres Widerlager für die Kupplungsfeder 22 ist ein in eine Nut der getriebenen Welle 20 eingelassener Federring 21 vorgesehen. Zwischen der Kupplungs- und Bremsscheibe 5 und der Kupplungsfeder 22 liegt ein Verbindungsring 12, beispielsweise aus Messing oder Bronze.
Im vorliegenden Fall besteht die Kupplungs- und Bremsscheibe 5 aus magnetischem Material. Sie wird gegen die Kraft der Kupplungsfeder 22 von einem ringförmigen Elektromagneten 16, 25 bewegt, der innerhalb der Bremsglocke 4 angeordnet ist. Die Bremsglocke 4 und die treibende Kupplungshälfte 1 weisen in den einander zugekehrten Stirnflächen am äußeren Umfang Ausnehmungen auf, in die Reibringe 14 und 15 geklebt sind. Der äußere Durchmesser der Reibringe 14 und 15 ist gleich dem äußeren Durchmesser der Kupplungs- und Bremsscheibe 5. Das Anbringen der Reibringe 14, 15 auf dem äußeren Umfang der Bremsglocke 4 und der treibenden Kupplungshälfte 1 hat den Vorteil, daß die entstehende Reibwärme leicht abgeführt werden kann. Die Wicklung 25 des als Bremsmagnet wirkenden ringförmigen Elektromagneten ist konzentrisch zum zylindrisch ausgebildeten Bremsjoch 16 angebracht. Zwischen Wicklung und Bremsjoch befindet sich eine Schicht 27 aus Isoliermaterial. Die Stirnseiten der Spule 25 werden durch Ringe 26 und 28 aus Isoliermaterial gesichert. Zusätzlich ist ein Spulenflansch 29 (F i g. 3) vorgesehen, der beim Wickeln der Spule als Anlage dient.
Das Bremsjoch weist eine Bodenscheibe 16 b auf, die mittels der Schrauben 18 und 19 an einer Gehäusewand 17 befestigt ist.
In der Bremsglocke 4 ist eine 'Ausdrehung vorgesehen, in die die Bodenscheibe 16 b des Bremsjochs 16 hineingepreßt wird. Bremsglocke 4 und Bremsjoch 16 weisen an ihren zur treibenden Kupplungshälfte 1 hinweisenden Enden kragenförmige Ansätze 4a, 16a auf, die als Polschuhe dienen.
Beim Erregen der Magnetwicklung 25 wird die Kupplungs- und Bremsscheibe 5 von dem Magnetfeld angezogen, das sich zwischen den kragenförmigen Ansätzen 4 a und 16 a ausbildet.
Die Stifte 7 zum Führen der Blattfedern 6 und 6 a können in bekannter Weise mit der Kupplungs- und Bremsscheibe 5 verbunden sein. Im Ausführungsbeispiel sind sie an der Kupplungs- und Bremsscheibe 5 angenietet.
Die neuartige Aufhängung der Kupplungs- und Bremsscheibe 5 ist im Ausführungsbeispiel in Verbindung mit einer Reibungskupplung und Bremse gezeigt. Es ist denkbar, daß die Kupplungs- und Bremsscheibe in einer Kupplung nur mit einer getriebenen Kupplungshälfte zusammenwirkt. Die Bewegung der Kupplungs- und Bremsscheibe 5 kann auch durch an sich bekannte mechanische Verstellglieder axial zur getriebenen Welle hervorgerufen werden. .

Claims

Patentansprüche: 1. Reibungskupplung und Bremse, bei der eine koaxial zu der getriebenen Welle angeordnete und zu dieser axial verschiebbare Kupplungs- und Bremsscheibe durch den Druck einer Kupplungsfeder mit der treibenden Kupplungshälfte und nach axialem Verschieben entgegen der Kraft der Kupplungsfeder, mit der feststehenden, zur getriebenen Welle koaxial angeordneten Bremshälfte in Reibungsschluß tritt, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß die Kupplungs- und Bremsscheibe (5) mittels sich kreuzenden, in Schlitzen (8, 9) am freien Ende der getriebenen Welle (20) gehaltenen Blattfedern (6, 6a) drehelastisch und axial verschiebbar mit der getriebenen Welle verbunden ist.
2. Kupplung und Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Blattfedern (6, 6a) zwischen paarweise an der Kupplungs- und Bremsscheibe (5) befestigte Stifte (7) greifen.
3. Kupplung und Bremse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungs- und Bremsscheibe (5) mit radialem Spiel die getriebene Welle (20) umgibt.
4. Kupplung und Bremse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungs- und Bremsscheibe (5) aus magnetischem Material besteht und daß die feststehende Bremshälfte (4) ein ringförmiger Elektromagnet (16, 25) ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 314 204; schweizerische Patentschrift Nr. 295 773; französische Patentschrift Nr. 771728; britische Patentschrift Nr. 353 885; USA.-Patentschriften Nr. 1853 864, 2 430174.