<Desc/Clms Page number 1>
Überholungskupplung mit Abweiseklauen.
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit in der Umfangsrichtung abgeschrägten Kupplungsklauen.
Es ist bereits eine Kupplungsvorrichtung bekannt geworden, die mit Klauen in solcher Weise ausgerüstet ist, dass bei einem bestimmten Geschwindigkeitsverhältnis der zum Eingriff kommenden Hälften diese so lange voneinander abgewiesen werden, bis ihre Umdrehungsgeschwindigkeiten ungefähr gleich sind bzw. bis die zuerst langsamere Hälfte beginnt, die zuerst schnellere zu überholen. Hiebei sind die Klauen der Kupplungshälften an ihren Stirnflächen in entsprechendem Sinne abgeschrägt. Wegen dieser Abschrägungen kann nun die Überholung nur dann stattfinden, wenn eine der beiden Kupplungen, u. zw. die vorher bestimmte, beim Aneinanderbringen der Kupplungshälften, also beim Kuppeln, schneller läuft als die zweite.
Läuft diese zweite schneller als die erste, so erfolgt nicht das gewünschte Abweisen bei der Berührung, sondern die beiden Hälften gelangen ruckweise zum Eingriff, was vermieden werden soll.
Zum Unterschied von der bekannten Einrichtung handelt es sich gemäss der Erfindung um eine Kupplungsvorrichtung, bei der zwischen den Klauen der Kupplungshälften ein Zwischenstück vorgesehen ist, und hiebei besteht das wesentliche Merkmal, dass die Klauen der Kupplungshälften und die beiderseits am Zwischenstück vorgesehenen Klauen derart in der Umfangsrichtung abgeschrägt sind, dass beim Einrücken der Kupplung, unabhängig vom Drehsinn und der Drehgeschwindigkeit der zu kuppelnden Teile und ihrer Kupplungshälften das Zwischenstück stets von einer der Kupplungshälften sofort mitgenommen wird, dagegen von der andern bis zur Umkehr der relativen Drehrichtungen der zu kuppelnden Teile zueinander abgewiesen wird.
Vorteilhaft wird beim Ausrücken der Kupplung das Zwischenstück durch einen auf dem Zwischenstück entgegen dem Druck einer Feder axial verschiebbaren Hebelarm des Schalthebels mitzurückgeführt.
Dadurch ergibt sich eine Kupplung, welche ein stossfreies Einrücken der Kupplungshälften unter allen Umständen gewährleistet, unabhängig vom Drehsinn und der Drehgeschwindigkeit der zu kuppelnden Teile. Die neue Erfindung hat noch den Vorteil, dass in dem Augenblick, wo die zuerst langsamere Welle die zuerst schnellere überholen will, keine Geschwindigkeitsverminderung der ersteren erforderlich wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht noch in der Verbesserung der Kupplungsvorrichtung, dahingehend, dass dieselbe für die Benützung zum Kuppeln von Getriebeteilen mit einer Getriebewelle geeignet ist und das Kuppeln der Getriebeteile nicht nur in einer, sondern in beiden Verschieberichtungen des Zwischenstückes möglich ist. Auf diese Weise kann die Kupplungsvorrichtung in einfacher Weise doppelseitig ausgebildet werden.
In der Zeichnung sind im wesentlichen zwei Lösungsarten der Erfindung dargestellt. Fig. 1-4 umfasst die eine Lösungsart, u. zw. in zwei Ausführungsformen. Die eine Ausführungsform erscheint in Fig. 1, 2 und 3 in Seitenansicht, in drei verschiedenen Stellungen. Fig. 4 zeigt die zweite Ausführungsform in der Ruhestellung, d. h. bei ausgerückten Kupplungsteilen.
Dabei sind dann die Abweiseklauen der einen Hauptkupplungshälfte im umgekehrten Sinne abge- schrägt wie die der andern Hauptkupplungshälfte. Das erfindungsgemässe Zwischenstück hat an seinen
<Desc/Clms Page number 2>
beiden Enden ebenfalls im umgekehrten Sinne abgeschrägte Klauenzähne, aber die einander zugekehrten Abweiseldauen der Hauptkupplung und des Zwischenstückes sind im gleichen Sinne abgeschrägt.
Im weiteren Ausbau der Erfindung sollen nun Mittel vorgesehen sein, die beim Ausrücken der Hauptkupplung auch das Ausrücken des Zwischenstückes und dessen vollständige Freigabe bewirken.
Dies kann einmal dadurch geschehen, dass beim Entkuppeln das Herausziehen des Zwischenstückes aus der stehenbleibenden Hauptkupplungshälfte durch Federdruck bewirkt wird, oder z. B. auch dadurch, dass beim Kuppeln das Zwischenstück federnd mitgenommen wird.
Bei beiden Ausführungsformen stellt 1 die treibende Welle und 2 die getriebene Welle dar. Beide Wellen sind in üblicher Weise aneinanderstossend und durch einen Lagerzapfen T (Fig. 1) ineinandergesteckt, derart, dass sich die eine Welle unabhängig von der andern drehen kann. Auf den Wellen befinden sich die Hauptkupplungshälften 3 und 4 von denen die Kupplungshälfte 3 längsverschiebbar, aber mitdrehbar auf der treibenden Welle 1 sitzt, während die Hauptkupplungshälfte 4 mitdrehbar, jedoch unverschiebbar auf die getriebene Welle 2 gekeilt ist. Zwischen den Hauptkupplungshälften sitzt lose drehbar und verschiebbar gemeinsam auf beiden Wellen das Zwischenstück 5, welches einerseits eine zur Hauptkupplungshälfte 3 passende Hälfte 6 und anderseits eine zur Hauptkupplungshälfte 4 passende Hälfte 7 bildet.
Die Zeichnungen lassen erkennen, dass die Abschrägungen der Kupplungzähne bei der einen Hauptkupplungshälfte und zugehörigen Kupplungshälfte des Zwischenstückes in entgegengesetztem Sinne verlaufen zu den Abschrägungen der andern Hauptkupplungshälfte und ihrer zugehörigen Zwischenstück-Kupplungshälfte.
Bei der ersten Ausführungsform erfasst die Schaltstangengabel S mit dem einen Teil die Hauptkupplungshälfte 3 und übergreift mit dem andern Teil das Zwischenstück 5. Unter Vermittlung eines verschiebbaren Stützringes 9 ist auf das Zwischenstück 5 eine Druckfeder 10 unter gewisser Vorspannung eingeschaltet. Diese Feder stützt sich einerseits gegen den Ring 9 und anderseits gegen eine Schulter der Kupplungshälfte 7.
Bei der in der Zeichnung angedeuteten Drehrichtung der Wellen 1, 2 wird bei der Einrückbewegung der Schaltstangengabel 8 zunächst die Hauptkupplungshälfte 3 mit der Kupplungshälfte 6 des Zwischenstückes 5 in Eingriff gebracht, u. zw. kann dieses Ineingriffbringen erfolgen, sobald die Kupplungshälfte 7 des Zwischenstückes 5 in die sogenannte Abweisestellung zur Hauptkupplungshälfte 4 gebracht wurde.
Diese Abweisestellung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, ist diejenige, bei welcher die Kupplungshälfte 7 an der Hauptkupplungshälfte 4 vorbeigleitet, so lange die Geschwindigkeiten der Teile noch nicht einander angeglichen sind. Sobald dieses Angleichen erfolgt ist, kann auch das endgültige Einrücken der Kupplungsteile erfolgen, das in Fig. 3 zu erkennen ist. Bei umgekehrter Drehrichtung der Wellen zueinander wird das Zwischenstück 5 von der Hauptkupplungshälfte 4 sofort mitgenommen, sobald die Einrückung beginnt, d. h. Gabel 8 nach rechts bewegt wird, während die Klauen 6 und 3 so lange voneinander abgewiesen werden, bis die Welle 2 die Welle 1 überholt hat.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist eine einfache Schaltgabel11 vorgesehen. Diese erfasst die Hauptkupplungshälfte 3. Das Zwischenstück 5 ist hier frei von der Schaltgabel. Eine Druckfeder 12 befindet sich zwischen einem Bund des Zwischenstückes 5 einerseits und einem Bund der Hauptkupplungshälfte 4 anderseits. Die Schulter 13 begrenzt die Bewegung des Zwischenstückes 5 nach links.
Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Auch hier gelangen die Kupplungsteile in der Einrückriehtung in der gleichen Reihenfolge in Eingriff.
Die zweite Lösungsart der Erfindung ist in Fig. 5-9 dargestellt. Sie umfasst gegenüber der ersten Lösungsart das Verbesserungsmerkmal, dass zum Kuppeln der Getriebeteile die Verschiebung in beiden Richtungen ausgenutzt wird.
In den Figuren erscheint die Kupplungseinrichtung in Seitenansicht in ihren verschiedenen
Stellungen, u. zw. in Anwendung auf einer durchgehenden Welle zwischen zwei lose auf dieser Welle angeordneten Getriebeteilen (z. B. Zahnrädern), von denen jeweils der eine oder der andere der Getriebeteile mit der Welle zu kuppeln ist.
Fig. 5 zeigt eine untätige Zwischenstellung (Mittelstellung) der Kupplungseinrichtung. Fig. 6 zeigt die Stellung bei der Schaltung im Sinne nach rechts, wobei die zur rechten Hauptkupplungshälfte gerichteten Kupplungszähne des Zwischenstückes gerade von der Hauptkupplung noch abgewiesen werden. Fig. 7 zeigt die rechts eingerückte Stellung. Fig. 8 zeigt die linke Abweisestellung und Fig. 9 die linke eingerückte Stellung.
Die durchgehende Welle ist mit 0 bezeichnet. Auf ihr sitzen lose drehbar, jedoch gegen axiale
Verschiebung gesichert, die Getrieberäder 1 und 2 mit den Hauptkupplungshälften 3 und 4. Der zwischen den Rädern befindliche Teil der durchgehenden Welle 0 trägt die zum Schalten der Kupplung zu ver- schiebenden Kupplungsteile 5, 5'. In der Mitte besitzt die Welle 0 mehrere Keile 0'von geeigneter Länge und die Kupplungsteile 5, 5'sind je auf eine gewisse Strecke ihrer Bohrung mit entsprechenden Keilnuten versehen, so dass die- Kupplungsteile jeweils in der einen oder andern Verschieberichtung einzeln abwechselnd mit der Welle 0 gekuppelt werden oder auf ihr lose laufen können. Die Kupplungsteile besitzen an den den Hauptkupplungshälften 3 und 4 zugekehrten Enden die Kupplungshälften 6 und 7.
Die Schaltgabel 8 umfasst beide Teile 5,5'. Diese beiden Teile besitzen unter sich eine Kupplung mit
<Desc/Clms Page number 3>
den inneren Kupplungshälften 16 und 17, die jeweils in und ausser Eingriff gebracht werden können. In den untätigen Zwischenstellungen (hauptsächlich in der Mittelstellung) sind die Kupplungshälften 16 und 17 ausser Eingriff, u. zw. durch die Wirkung der Feder 14, die unter gewisser Vorspannung zwischen vorstehenden Kränzen der Teile 5, 5'eingesetzt ist.
Die in Fig. 5 gezeigte Zwischenstellung braucht für gewisse Verwendungsfälle der Kupplungseinrichtung nicht als Ruhestellung vorgesehen zu sein, sondern es ist unter Umständen vorteilhaft, dass das Schalten von der einen in die andere Endstellung unter Vermeidung einer mittleren Ruhestellung durchgeführt wird. Die Art der Schaltung ist jedoch bei der vorliegenden Erfindung an sich unwesentlich.
Bei der in der Zeichnung angedeuteten Drehrichtung der Welle 0 werden bei der Einrückbewegung
EMI3.1
gebracht, u. zw. kann dieses Ineingriffbringen erfolgen, sobald die Kupplungshälfte 7 in die sogenannte Abweisestellung, zur Hauptkupplungshälfte 4 gebracht wurde. Diese Abweisestellung, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, ist diejenige, bei welcher die Kupplungshälfte 7 an der Hauptkupplungshälfte 4 vorbeigleitet, solange die Geschwindigkeiten der Welle 0 einerseits und des Getrieberades 2 anderseits noch nicht einander angeglichen sind. Sobald das Angleichen erfolgt ist, kann auch das endgültige Einrücken der Kupplungsteile erfolgen, welches in Fig. 7 zu erkennen ist. Während der Schaltung nach rechts versieht der Teil 5 mit seiner Kupplungshälfte 16 die Wirkung als Hauptkupplungshälfte zur Hauptkupplungshälfte 4.
Bei der Schaltung in der Richtung nach links vollzieht sich der Vorgang ganz ähnlich wie vorerwähnt, nur wirkt während der Linksschaltung der Teil 5'mit seiner Hälfte 17 als Hauptkupplungshälfte zur Hauptkupplungshälfte 3 des Getrieberades 1. Zunächst erfolgt der Eingriff von Hälfte 17 mit Hälfte 16, sobald sich die Kupplungshälfte 6 gegenüber der Kupplungshälfte 3 des Getrieberades 1 in der Abweisestellung befindet (Fig. 8). Nach erfolgter Angleichung der Geschwindigkeiten der Welle 0 einerseits und des Rades 1 anderseits vollzieht sich der endgültige Eingriff der Kupplungshälften 3 und 6 (Fig. 9).
Gegenüber der Lösungsart nach Fig. 1-4 ist die Weiterbildung gemäss Fig. 5-9 eine erheblich vereinfachte Bauart, die mit Vorteil in allen den Fällen anwendbar ist, wo die wechselweise Kupplung von Getriebeteilen mehrerer Gruppen beabsichtigt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Überholungskupplung mit Abweiseklauen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Hauptkupplungshälften ein loses, beiderseits mit Abweiseklauen versehendes Zwischenstück angeordnet ist, das beim Aneinanderdrücken der Hauptkupplungshälften entweder mit der einen oder der andern von ihnen sofort mitgenommen wird.