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Reibungskupplung, vorzugsweise für Fernschreiber und ähnliche Maschinen
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, vorzugsweise fär Fernschreiber und
ähnliche Maschinen, als Rutschkupplung mit trocken arbeitender Reibpaarung zur Übertragung
eines begrenzten, von der Temperatur nahezu unabhängigen Drehmomentes.
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Bei derartigen Reibungskupplungen ist der Antrieb mit dem Abtrieb
in einem ständigen Reibschluß. Dieser wird erzeugt, indem die Kupplungsscheiben
der An- und Abtriebsseite, zwischen denen sich meist Filzscheiben befinden, durch
axial gerichtete Bederkräfte gegeneinander gepreßt werden. In dieser Anordnung besteht
bei umlaufendem Antrieb ständig und verzögerungsfrei die Bereitschaft, ein duroh
die Größe der Reibkraft begrenztes Drehmoment vom Antrieb auf den Abtrieb der Reibungskupplung
zu übertragen.
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Durch Lösen einer steuerbaren Sperre auf der Abtriebsseite kann der
Xuppelvorgang eingeleitet und bei Sperrung der Abtrieb blockiert werden. In diesem
Zustand wird die Kupplung infolge der duroh Reibung verbrauchten Leistung erwärmt.
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Es ist bekannt, die erwähnten Filzscheiben durch dauernde Schmierung
mit Cl oder anderen Sohmierstoffen gegen Verbrennen zu schützen. Durch das temperaturabhängige
Viskositätswerhalten der Schmierstoffe. zeigen Jedoch die bekannten Reibungskupplungen
zwischen das kalten und dem waren Zustand eine für den Verwendungszweak unzulässig
große Abweichung des Drehmomentes.
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Zur Verminderung dieser Temperaturabhängigkeit des Drehmomentes wurde
bereits versucht, die Filtzscheiben mit synthetischem Fett zu tränken. Doch hat
sich gezeigt, daß hierzu ein sehr hoher technologischer und ökonomischer Aufwand
erforderlich ist.
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Ferner ist bekannt und im DRP 857 069 beschrieben, diesen temperaturabhängigen
Effekt mit BimetalLfedern zu kompensieren, indem dadurch die auf die Reibfläche
wirkende Andruckkraft temperaturabhängig gesteuert wird. Auch ist der Einbau eines
schräg ziehenden Gliedes in die Reibungskupplung nach DBP 1 047 835 bekannt, um
ein konstantes Drehmoment zu erhalten.
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Diese beiden Konstruktionen haben jedoch den Nachteil eines erheblichen
technischen Aufwandes, wobei die Kompensationsgenauigkeit stark von den Materialkonstanten
der Kompensationsglieder abhängig ist.
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Weiterhin ist gemäß DRP 766 161 bekannt, Reibungskupplungen mit trocken
arbeitender Reibpaarung zu betreiben und dazu Zwischenscheiben aus Kohle oder Graphit
gegen Eupplungsscheiben aus Stahl laufen zu lassen. Nachteilig ist Jedoch, daß die
Zwischenscheiben aus Kohle auf Grund ihres hohen Elastizitätsmoduls die unvermeidlichen
Fertigungstolerenzen beziliich der Ebenheit und Planparallelität der Kupplungsscheiben
nicht ausgleichen. So ergibt sich eine punktförmige Belastung mit örtlichem Wärmestau
sowie Abtrib- und Reibrostbildung. Das hat erheblich verminderte Lebensdauer zur
Folge.
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Schließlich ist auch eine Anordnung bekannt, bei der Supplungsscheiben
aus Stahl mit Zwischenscheiben aus Kork zusammenwirken.
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Nachteilig ist hierbei, daß der ohnehin vorhandene Unterschied zwischen
der Haft- und Gleitreibugg durch Ineinanderkleben der Reibpartner im zustand der
Relativgeschwindigkeit = 0, d. h. bei Gleichlauf zwischen An- und Antrieb, sowie
bei Stillstand der Kupplung vergrößert wird.
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Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der genannten Nachteile, um
eine ökonomisch günstig produzierbare Kupplung mit hohen Gebrauchseigenschaften
zu erhalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache
Reibungskupplung mit trocken arbeitender Reibpaarung zu schaffen, die ein nahezu
temperaturunabhängiges Drehmoment hat Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht,
daß Jeweils ein Reibpartner der Reibungskupplung aus einem unmodifizierten oder
aus einem modifizierten Thermoplast, zweckmäßigerweise aus Polytetrafluoräthylen
und der andere Reibpartner aus Kork oder einem Stoff mit gleichen Gleiteigenschaften
besteht.
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Weiterhin besteht erfindungsgemäß Jede der in einer Kupplung mehrfach
möglichen Reibanordnung zwischen zwei benachbarten, vorzugsweise metallenen Xupplungsßcheiben
einerseits aus einer nach bekanntem Verfahren aufgebrachten dünnen Schicht #100
µmaus Thermoplast und einem auf der anderen Kupplungsscheibe aufgebrachten Reibpartner
aus einer Korkschicht. Es ist auch möglich, daß der Reibpartner aus Thermoplast
auf die dem anderen Reibpartner zugewandten Flächen einer Jeden Kupplungsscheibe
fest aufgebracht und der andere Reibpartner Jeweils als Reibsoheibe aus Kork zwischen
den beschichteten Kupplungssoheiben lose angeordnet ist.
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Besonders vorteilhaft wirkt sich der Gegenstand der ErSindung dadurch
aus, daß der Temperatureinfluß auf das Drehmoment der Kupplungsübertragung ohne
zusätzliche, technisch-ökonomisch aufwendige Mittel praktisch ausgeschaltet ist.
Auf Grund der hohen thermischen Belastbarkeit der erfindung sg emäß en Anordnung
kann diese Reibungskupplung größere
Drehmomente als vergleichbare
herkönliche übertragen bzw.
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kann mit größerer Winkelgeschwindigkeit arbeiten. Außerdem sind infolge
des wertungsfreien Betriebes günstige Voraussetzungen iilr störfreies Arbeiten auf
lange Zeit gegeben.
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Die Erfindung soll nachstehend en einem Ausführungsbeispiel in zwei
Varianten näher erläutert werden.
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Die zugehörigen Zeiohnungen zeigen: Fig; 1 s eine schematische Schnittdarstellung
einer Reibungskupplung mit fest aufgebrachten Reibschichten Fig. 2 t die Darstellung
nach Fig. 1, Jedoch mit zusätzlich lose angeordneter Zwischenscheibe.
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Als Antrieb der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Reibungskupplungen
dient ein an einem topfartigen Kupplungsgehäuse 1 befindlioher Zahnkranz 2. Das
Kupplungsgehäuse l, dessen Mantel mit Längsnuten 3 versehen ist, ist drehbar auf
einer Abtriebswelle 4 gelagert. Im Inneren des Kupplungsgehäuses 1 sind zwei, außen
in Längsnuten 3 geführte Kupplungsscheiben 5 axial verschiebbar angeordnet. Zwischen
diesen ist eine, innen in einem Mitnehmerzahnkranz 6 der Antriebswelle 4 geführte
Kupplungsscheibe 7 axial verschiebbar gelagert. Im Bereich der Reibflächen der außen
geführten Eupplungsscheiben 5 ist Je Fläche eine dÜnne Schicht 8 aus Ttiermoplast
aufgebracht. Zwischen diesen außen geführten Kupplungsscheiben 5 befindet sich gemäß
Fig. 1 auf beiden Seiten der innen gerührten Kupplungsscheibe 7 im Bereich der Reibflächen
je eine Korkschicht 9. Die Schichtbeläge 8 und 9 können auch vertauscht angeordnet
sein. Mehrere Druckfedern 10 aind zwischen dem Topfboden und der nächstgelegenen
außen geführten Kupplungsscheibe 5 angeordnet. Auf der Abtriebswelle 4 ist ein Steuernocken
11 befestigt, in dessen Umlaufbahn eine Steuerklinke 12 eingeschwenkt werden kann.
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In Fig. 2 ist die innen gefÜhrte Kupplungssoheibe 7 beiderseitig und
die außen geführten Kupplungsscheiben 5 Jeweils im Bereich ihrer Reibflächen mit
einer dünnen Schicht 8 aus Thermoplast versehen. Zwischen den außen geführten Kupplungsscheiben
5 und der innen geführten Kupplungsscheibe 7 befinden sich Je eine lose gelagerte
Reibscheibe 13 aus Kork.
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Die trocken arbeitende Reibungskupplung nach Fig. 1 wirkt durch die
erfindungsgemäße Reibpaarung aus einer nach an sich bekanntem Verfahren als Dispersion
aufgetragenen dünnen Schicht 8 aus Thermoplast in Verbindung mit einer Korkschicht
9. Günstig hat sich Polytetrafluoräthylen als Thermoplast für die dünne Schicht
8 mit einer Dicke # 100 µm erwiesen. Zur Wärmeableitung sind die als Träger der
Schichten benutzten Kupplungsscheiben 5; 7 vorzugsweise aus Metall hergestellt.
Das gesaate Scheibenpaket der Kupplung wird durch die Druckfedern 10 axial gegeneinander
gepreßt, womit der Reibschluß zwischen dem AD- und Abtrieb der Kupplung ständig
hergestellt ist. Bei Freigabe des auf der Abtriebswelle 4 sitzenden Steuernockens
11 durch die schwenkbare Steuerklinke 12 wird von der Reibungskupplung ein ihrer
Reibkraft entsprechende temperaturabhängiges Übertragen. Wird der Steuernocken 11
wieder blockiert, bleibt der Reibschluß bestehen.
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In Fig. 2 ergeben die lose gelagerten Reibscheiben 13 aus Kork die
gleiche Reibpaarung zu den dünnen Schichten 8 aus Thermoplast der Kupplungsscheiben
5; 7, wie zwischen diesen und der Korkschicht 9.