<Desc/Clms Page number 1>
Klauenkupplung in Wechsel- und/oder Wendegetrieben, besonders von Schienentrieb- fahrzeugen grösserer Leistung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Klauenkupplung in Wechsel- und/oder Wendegetrieben, besonders von Schienentriebfahrzeugen grösserer Leistung, deren an den Stirnseiten der Kupplungshälften angeordnete, axial gerichtete Klauen zur Erleichterung des Einrückens in einer Umfangsrichtung schräge
EMI1.1
Die Klauen derartiger Kupplungen weisen sich beim Anlegen in der einen Relativ-Drehrichtung ab und gehen bei Umkehr in die andere Relativ-Drehrichtung in Eingriff. Beim Abweisen entfernen sich die Kupplungshälften voneinander und prallen unter dem Schaltdruck wieder zusammen, wodurch das sogenannte "Ratschen" der Kupplung entsteht. Dies ist besonders bei Kupplungen, die grosse Drehmomente übertragen und dementsprechend gross bemessen sind, unerwünscht, da diese Schwingungen grosser Massen die Klauen und Schaltelemente stark beanspruchen.
Es ist eine Klauenkupplung mit beschränkt drehbaren Sperrklauen an einer Kupplungshälfte bekannt, die die Abweisflächen der Übertragungsklauen verlängern und dadurch die Axialbewegung der angelegten Kupplungshälfte beim Abweisen verringern.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, das Ratschen der Klauenkränze aufeinander ganz auszuschalten. Dies wird gemäss der Erfindung durch eine das axiale Abweisen der Klauen verhindernde Sperre erreicht. Diese umfasst eine Anlaufvorrichtung, die aus einem oder mehreren Anlaufanschlägen in der einen Kupplungshälfte sowie aus einem Anlaufring in der andern Kupplungshälfte besteht. Weiterhin gehört zu dieser Sperre eine Rastenvorrichtung, die aus einem oder mehreren Mitnehmern in der einen Kupplungshälfte sowie in der andern Kupplungshälfte aus einem Mitnehmerring mit über die Anlaufringfläche axial hinausragenden sägeartigen Zähnen, der mit einem den Anlaufring axial sperrenden Rastenring drehfest, aber axial schiebbar verbunden ist, und aus einer axial und in Umfangsrichtung wirkenden Federung zwischen der Kupplungshälfte und dem Mitnehmerring besteht.
Verschiedene Möglichkeiten, die Sperre nach der Erfindung auszubilden, sind in der folgenden Beschreibung angegeben.
Fig. l zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem Ausschnitt einer noch nicht eingerückten Klauenkupplung, die Fig. 2 a bis 2 f die Wirkungsweise der Sperre an einigen Bewegungsphasen beim Einrücken der vereinfacht dargestellten Kupplung, die Fig. 3,4 und 5 zeigen andere Ausführungsbeispiele der Erfindung, die Fig. 6 den in Fig. l gezeigten Ausschnitt der Kupplung in eingerücktem Zustand und Fig. 7 eine vollständige Kupplung in kleinerem Massstab.
Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus den beiden Hälften 11 bzw. 12 einer noch nicht eingerückten Klauenkupplung mit den Klauen 13 bzw. 14, von denen je eine dargestellt ist. Die Klauen haben in einer Umfangsrichtung schräge Stirnflächen. Die Klauen 13 sind radial einwärts verlängert. In der Kupplungshälfte 12 sind gleichachsig ein Anlaufring 15, ein Mitnehmerring 16, ein Rastenring 17 und eine Wendelfeder 18 angeordnet. Der Anlaufring 15 zwischen dem Kranz der Klauen 14 und dem Mitnehmerring 16 ist mit einem oder mehreren in Nuten 19 geführten Ansätzen 20 mit der Kupplungshälfte 12 drehfest, aber axial schiebbar verbunden. Der Anlaufring 15 greift mit einem Anschlag 21 hinter einen Gegenanschlag 22 an der Kupplungshälfte 12 und hat eine Gleitfläche 23, die der Kupplungshälfte 11 zugewandt ist.
Der Rastenring 17 hat aussen einen oder mehrere Rastansätze 24 und innen eine oder mehrere Nuten 25, in denen der Mitnehmerring 16 mit Ansätzen 26 geführt wird. Der Mitnehmerring 16 hat sägeartige Zähne 27 in der gleichen Teilung wie die Kupplungsklauen und einen Anschlag 28 für den Rastenring 17. Die Wendelfeder 18 greift erfindungsgemäss mit dem einen Ende in eine Bohrung 29 eines Federwiderlagers 30 am Mitnehmerring 16 und mit dem andern Ende in eine Bohrung 31 eines Federwiderlagers 32 an der Kupplungshälfte 12. An der Kupplungshälfte 12 ist für den Rastansatz 24 ein Rastanschlag 33, eine Rast 34 und eine Falle 35. Für den Rastenring 17 und den Mitnehmerring 16 ist in der Kupplungshälfte 12 eine Ringnut 36 angeordnet.
Ist die Kupplung ausgerückt, befindet sich der Anlaufring 15 stets in Sperrstellung, in der seine Gleitfläche 23 um einen geringen Betrag über die Klauen 14 hinausragt. Bewirkt wird diese Sperrstellung durch die Wendelfeder 18, die über das Feder-
<Desc/Clms Page number 2>
widerlager 30 dem Mitnehmerring 16 mit dem Anschlag 28 gegen den Rastenring 17 drückt, wobei dieser sich über den Anschlag 21 des Anlaufringes 15 am Gegenanschlag 22 der Kupplungshälfte 12 abstützt. Die Wendelfeder 18 drückt ferner über den Ansatz 26 den Rastenring 17 mit dem Rastansatz 24 gegen den Rastanschlag 33. Damit liegt der Rastenring 17 mit seinem Rastansatz 24 über der Rast 34 der Kupplungshälfte 12.
Das Einrücken der Kupplung ist in den Fig. 2 a bis 2 f in den wesentlichen Bewegungsphasen dargestellt. Die relative Drehrichtung der Kupplungshälfte 11 gegenüber der ruhend gedachten Kupplungshälfte 12 ist durch einen Pfeil angezeigt, dessen Länge ein Mass für die relative Winkelgeschwindigkeit ist. Beim Anlegen der Kupplungshälfte 11 an die Kupplungshälfte 12 ist die Relativ-Drehrichtung stets so, dass sich die Klauen 13 und 14 bei Berührung gegenseitig abweisen würden. Dies wird jedoch durch den Anlaufring 15 verhindert, auf dem die Klauen 13 gleiten (Fig. 2 a). Der Druck auf den Anlaufring 15 wird vom Rastenring 17 aufgenommen, der sich mit seinem Rastansatz 24 auf der Rast 34 abstützt. Die schrägen Stirnflächen der Kupplungsklauen 13 überlaufen die Zähne 27 des Mitnehmerringes 16, wobei dieser axial federnd ausweicht.
Die sonst beim Abweisen zwangsweise auftretende Axialschwingung der verhältnismässig grossen Massen der angelegten Kupplungshälfte und der Schaltelemente ist damit vermieden und ist durch das federnd aufgefangene Abweisen eines leichten Einzelteiles ersetzt, das sich aber auf die Kupplung und die Schaltelemente überhaupt nicht auswirkt.
Die relative Winkelgeschwindigkeit der Kupplungshälfte 11 gegenüber der Kupplungshälfte 12 verringert sich bis auf Null (Fig. 2 b). Darauf nimmt die relative Winkelgeschwindigkeit in der andern Re- lativ-Drehrichtung zu.
Die Kupplungsklauen 13 erfassen die Zähne 27 (Fig. 2 c) und nehmen den Mitnehmerring 16 mit (Fig. 2 d). Durch den Ansatz 26 wird auch der Rastenring 17 mitgenommen, der zunächst mit seinem Rastansatz 24 auf der Rast 34 bis über die Falle 35 gleitet. Damit ist der Rastenring 17 ausgerastet, und die unter Einrückdruck stehende Kupplungshälfte 11 schiebt mit ihren verlängerten Klauen 13 den Anlaufring 15 aus dem Eingriffbereich. Dabei wird der Rastenring 17 in die Ringnut 36 gedrückt und nimmt den Mitnehmerring 16 über dessen Anschlag 28 mit. Mit dem axialen Ausweichen des Anlaufringes 15 ist die Sperre aufgehoben und die Klauen 13 schrauben sich mit ihren schrägen Stirnflächen an den Klauen 14 entlang (Fig. 2 e).
Die Übertragungsflanken treffen aufeinander, die relative Winkelgeschwindigkeit wird dabei Null, die Klauen 13 tauchen in die Lücken der Klauen 14 und die Kupplung 11/12 ist geschlossen (Fig. 2 f). In Fig. 6 ist dieser eingerückte Zustand für den schon in Fig. 1 gezeigten Ausschnitt der Klauenkupplung dargestellt.
Während der Weg, den die Klauen 13 gegenüber den Klauen 14 von der Umkehr der Relativ-Drehrichtung bis zum Erfassen der Zähne 27 zurücklegen, verschieden sein kann, ist der Weg nach dem Erfassen der Zähne 27 bis zum Auftreffen der Klauen auf die Gegenklauen stets der gleiche.
Die Sperre lässt sich nach der Erfindung auch auf andere Weisen anordnen und ausbilden. Der Mitnehmerring kann mindestens einen bis höchstens so viele in Klauenteilung ringsum angeordnete sägeartige Zähne haben wie Kupplungsklauen in einem Kranz vorhanden sind. Man kann bei einer Zähnezahl, die gleich der Klauenzahl ist, mit weniger Mitnehmern, aber mindestens einem, an der andern Kupplungshälfte auskommen. Es ist auch möglich, statt der verlängerten Klauen einen besonderen Zahnkranz anzuordnen, dessen Teilung in Übereinstimmung mit der des Mitnehmerringes beliebig gewählt werden kann.
In Fig. 3 ist eine Anlaufvorrichtung gezeigt, bei der ein Ring als Anlaufanschlag dient, dessen Ringfläche 23'auf der Ringfläche 23 des Anlaufringes 15 gleiten kann.
Um die Gleitreibung zu vermeiden, ist in dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der Anlaufring 15 als Axial-Wälzlager mit den Wälzkörpern 37 und der Anlaufringfläche 38 ausgebildet.
EMI2.1
Man kann auch den als Anlaufanschlag dienenden Ring als Axial-Wälzlager ausbilden.
Fig. 7 zeigt in kleinerem Massstab eine vollständige Kupplung in eingerücktem Zustand. 40 ist ein Hebel, mit dem die drehfest, aber axial schiebbar auf der Welle 41 sitzende Kupplungshälfte. M mit der fest mit der Welle 42 verbundenen Kupplungshälfte 12 in oder ausser Eingriff gebracht werden kann.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.