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Selbsttätige Kupplung für Steilschrauber Die Erfindung betrifft eine
selbsttätige Kupplung für Steilschrauber mit als Hub-oder Tragschrauben arbeitenden,
insbesondere nebeneinander angeordneten Steilschrauben, die bei Abfall des motorischen
Drehmomentes die Steilschraube abschaltet.
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Bei Hubschraubern müssen dann die Steilschraub en sofort ausgekuppelt
werden, sobald in der Antriebsseite durch Wellenbruch, Getriebebruch o. dgl. eine
Blockierung, d. h. ein Stillstand der Steilschrauben eintreten würde.. Die Auskupplung
ist deshalb notwendig, damit das betreffende Luftfahrzeug als normaler Tragschrauber
auftriebs- und _ manövrierfähig bleibt. Freilaufkupplungen bekannter Art sind für
diese Problemstellung, insbesondere bei Hubschrauben mit paariger Anordnung der
Steilschrauben, ungeeignet. da sie den Nachteil haben, daß sie, sobald die Maschine
irgendwie abgedrosselt wird, sofort die Auskupplung der einzelnen Steilschrauben
vornehmen, denn, da die Steilschrauben infolge ihrer kinetischen Energie weiterlaufen,
ist mit Freilaufkupplungen ein einwandfreies Manövrieren nicht mehr möglich, wenn
z. b. beim Ausfliegen von Kurven o. dgl. die beiden Steilschrauben mit verschiedener
Drehzahl angetrieben werden sollen. Auch die bekannten Kupplungen, die bei einer
bestimmten L'berlast von der Antriebsseite her auslösen, sind für den vorliegenden
Verwendungszweck ungeeignet, da diese bei überschreitung jedes Drehmomentes schlechthin
arbeiten, während die Kupplung gemäß der Erfindung erst nach einem bestimmten Drehmomentüberschuß
von der Steilschraube aus erst wirksam werden darf, also dann wie ein Freilauf wirkt.
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Die Kupplung gemäß der Erfindung ist daher so ausgebildet, daß sie
bei einem auf
der Steilschraubenseite vorhandenen Drehinomentüberschuß
einstellbarer Größe, nicht aber bei auf der Motorseite vorhandenem Drehmomentüberschuß
abschaltet. Durch diese Ausbildung der Kupplung ist es möglich, mit jedem beliebigen
von der Motorseite aus vorhandenen Drehmoment die einzelnen Steilschrauben anzutreiben,
während bei Ausfall des Triebtverkes, beispielsweise durch Getriebebruch, der von
der Steilschraubenseite her vorhandene Drehmomentüberschuß je nach der Einstellung
in der Kupplung bewirkt, daß diese sölort ausgelöst wird und die betreffende Steilschraube
als Tragschraube frei umläuft.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit den für sie wesentlichen
Teilen in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. i die Kupplung im Senkrechtschnitt,während
Fig. 2 einen Grundriß teilweise nach den Linien Ar B bzw. C-D der Fig. i
geschnitten und Fig. 3 eine Einzelheit der Lagerung zeigt, Fig..l, 5 und 6 veranschaulichen
verschiedene Stellungen der Kupplung, und zwar im eingekuppelten und aasgekuppelten
Zustand.
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In einem topfartigen Gehäuse i, das beispielsweise eine ROtorweIle
i9 umgibt und vorzugsweise an seinem äußeren Rand mittels* einer Verzahnung 2 durch
ein Ritzel 3 angetrieben wird, ist ein Deckel .l .eingesetzt. Dieser Deckel -. besitzt
z. r. drei Aussparungen 5, die als Führung für Zwischenglieder 6 dienen. Diese Zwischenglieder
6 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Kugeln dargestellt, können aber auch durch
Rollen o. dgl. ersetzt werden. Eine Verriegelungseinriichtung, die vorzugsweise
als Riegelring 7 ausgebildet ist und an durchgehenden Bolzen 28, die sowohl im Deckel
als auch im Boden des topfartigen Gehäuses i befestigt sind, wird voll diesem Bolzen
in Richtung der Welle i 9 gleitbar gehalten.
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Um auch einseitiges Kippen zu ermöglichen, werden Durchtrittsöffnungen
27 für die Bolzen 28 zweckmäßig ballig ausgebildet.
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Der Riegelring trägt entsprechend der Anzahl der Aussparungen 5 in
diese hineinragende nockenartige Ansätze 8 mit Auflaufilächen 16, gegen die sich
die Kugeln oder Rollen 6 anlegen. Über Federn 9, die sich gegen den Boden des Gehäuses
abstützen, wird der Riegelring 7 mit den Ansätzen 8 in die Aussparungen 5 des treibenden
Ringes .l gedrückt. Die Steilkraft der Federn 9 kann zweckmäßig von außen über'
i o und einen das Federende aufnehmenden Bund i i einstellbar sein. Nach der Stärke
der Einstellung der Federn richtet sich die zur Entriegelung aufzuwendende Kraft.
Die Kugeln 6 können in Ausneh j mangen 13 eines auf der Abtriebsseite lie-! -enden
weiteren angetriebenen Kupplungsteils 12 eingreifen. Die Ausnehmungen 1s und gegebenenfalls
an den Aussparungen 5 vorgesehene dem Kugeldurchmesser angepaßte Ausnehmungen 14.
an dein als Deckel ' ausgebildeten getriebenen Ring 12 übertragen über die Kugeln
6 das normale Drehmoment unmittelbar, d. h. ohne den Riegelring zti belasten. Dabei
können die Ausspa-1-ungeft 13 in dem getriebenen Ring 12 so tief bemessen sein,
daß das auf die Kugeln 6 über die Aussparungen 14. von dem treibenden Ring .; übertragene
Schubmoment kein Kippen der Kugeln bewirkt; d. h. der sich aus den Resultierenden
bildende Hebelarm darf nur so grob ausfallen, daß kein Selbstauslösen durch Auflaufen
der Kugeln 6 auf die Auflauffläche 16 des Riegelringes ,.- erfolgt.
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Ist aus irgendwelchen Gründen im Antrieb eine solche Störung eingetreten,
daß dieser beispielsweise stillsteht, bleibt also das Gehäuse i mit dem Deckel 4
stehen, so wird der getriebene Ring i-i mit der mit ihm verbundenen Steilschraube
durch die dieser anhaftende kinetische Energie beispielsweise in die strichpunktierte
Stellung 12' iveiterhewegt, wodurch die Kugeln 6 aus den Aussparungen t 3 des angetriebenen
Ringes 12 auf eine sich all die Aussparungen 13 anschließende schräge Ablauffläche
15 und auf der Auflauffläche 16 auflaufen, wie dies strichpunktiert in Fig.3 in
einem Teilschnitt eingezeichnet ist. Dabei wird der Riegelring in Pfeilrichtung
in die Stellung ;' axial verschoben. Die Kugeln 6 laufen zunächst in Ausnehmungen
17 des Teils 12 und fallen bei dessen Weiterbewegung in hinter den nockenartigen
Ansätzen 8 des Riegelringes vorgesehene tiefe Aussparungen 18 ein, wie dies die
Fig.6 und 3 in strichpunktierter Stellung zeigen.
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1n dieser Stellung ist die Abtriebsseite von der Antriebsseite entkuppelt
und läuft völlig frei. Bei Verwendung an Hubschraubern, bei denen die Steilschraube
auf die Welle i9 aufgesetzt ist, würde der Hubschrauber jetzt als normaler Tragschrauber
«-eiterfliegen können.
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Die schräge Ablauffläche 15 und die Auflaufdäche 16 auf den Ansätzen
S des Riegelringes ; verlaufen zweckmäßig parallel, damit die Kugeln bei beginnender
Entriegeiung genau abrollen können, so daß Reibungsarbeit o. dgl. vermieden wird.
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Der Aufbau der Kupplung kann zweckmäßig so erfolgen, daß das topfartige
Gehäuse i auf einem Bund 2o des getriebenen Ringes 12 mit Hilfe eines Ringes 21
drehbar gelagert ist, während innerhalb des Gehäuses i der Riegelring ; angeordnet
ist.
Der Bund 2o sitzt fest auf der Steilschrauberwelle i 9.
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Ist die Kupplung ausgelöst, d. h. sind die Kugeln 6, wie dies Fig.6
erkennen läßt, in die Aussparungen 18 eingefallen, und soll die Kupplung neu eingerückt
werden, so wird über eine nicht dargestellte Spannvorrichtung o. dgl. der Riegelring
7 in axialer Richtung, beispielsweise in die Stellung, die die Fig. 5 zeigt, gedrückt.
Über in den Aussparungen 18 vorgesehene öffnungen 22, beispielsweise durch ebenfalls
im Gehäuseboden vorgesehene öffnungen 23, können dann die 'Kugeln 6 in Pfeilrichtung
24 von außen angehoben und auf die Ansätze 8 geschoben werden, so daß beispielsweise
bei Verdrehung des getriebenen Ringes 12, entgegen dem im Betriebe vorhandenen Drehsinn,
die Kugeln 6 wieder in ihre ursprüngliche Stellung, vgl. Fig.3 und -.4, einfallen.