Selbstschaltende Synchronkupplung Die vorliegende Erfindung betrifft Kupplungen zur L7bertragung von Drehbewegungen, welche nach der Art der selbstschaltenden Synchronkupplungen gebaut sind und welche ein erstes und ein dazu koaxiales zweites Kupplungsglied, das erste Glied mit Kupplungszähnen versehen, sowie ein Zwischen kupplungs.glied mit Kupplungszähnen aufweisen, wel ches bestimmt ist, eine zum zweiten Kupplungsglied koaxiale schraubenförmige Relativbewegung bezüg lich dieses Kupplungsgliedes auszuführen, zum Zwecke, die Kupplungszähne des Zwischengliedes in und ausser Eingriff mit den Kupplungszähnen des ersten Kupplungsgliedes entsprechend der relativen Drehrichtung zu bringen,
wobei ein Hilfsglied zur Ausführung einer begrenzten schraubenförmigen Relativbewegung zu einem der erwähnten Kupplungs glieder vorgesehen ist.
Die in solchen Kupplungen normalerweise ge brauchten Mittel, mittels welcher die Kupplung in Eingriff gebracht wird, bestehen aus einer Rätsch- vorrichtung mit einer oder mehreren Klinken, deren Nasen (Sperrenden) in radialer Richtung hin und her bewegbar sind und welche am Zwischen- oder am ersten Glied angeordnet sind. Im Überdreh- oder Freilaufgebiet der Kupplung rätschen die Nasen der Klinken unter oder über Vorsprüngen auf dem Glied, welches die Klinken nicht trägt, das heisst entweder auf dem ersten oder dem Zwischenglied, wobei diese Vorsprünge beispielsweise die Kupplungszähne am entsprechenden Glied darstellen oder aus einem ge trennten Ring mit Sperrzähnen, welcher auf dem Glied angeordnet ist, bestehen.
Wenn die relative Drehbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Glied in derjenigen Richtung vor sich geht, in wel cher die Kupplung in Eingriff gelangt, wird die Klinke oder eine von ihnen durch einen der Vor sprünge mitgenommen, wobei in dieser Stellung die Zähne des Zwischengliedes genau mit den Zähnen des ersten Kupplungsgliedes ausgerichtet sind und das Zwischenglied .dabei auf dem zweiten Kupplungs glied schraubenförmig bewegt wird, wodurch es seine Zähne genau in Eingriff mit den Zähnen des ersten Kupplungsgliedes bringt.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupplung der eingangs genannten Bauart zu schaffen, welche auch verwendungsfähig ist, wenn das Zwischenglied gezwungenermassen von schwerer Bauart ist. Ferner soll die Erfindung ermöglichen, eine Rätschvorrichtung mit geringer Grösse und Gewicht zu schaffen, welche ein Rätschen auch bei hohen Drehzahlen ermöglicht.
Die erfindungsgemässe, selbst schaltende Synchronkupplung ist dadurch gekenn zeichnet, dass das Hilfsglied mit Hilfskupplungs- zähnen versehen ist, welche bei überdrehbetrieb einen axialen Abstand von ihnen zugeordneten Kupplungs zähnen aufweisen und demgemäss ausser Eingriff mit diesen sind, und dass ein Gesperre mit radial beweg lichen Klinken und Schaltzähnen vorgesehen ist, von denen ein Teil auf dem Hilfsglied und der andere Teil auf einem der erwähnten Kupplungsglieder an geordnet ist,
wobei das Gesperre dazu dient, beim Auftreten einer Relativdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied in einer Richtung eine genügende Schraubenbewegung des Hilfsgliedes hervorzurufen, um hierdurch den Eingriff der Hilfs- kupplungszähne mit den ihnen zugeordneten Kupp lungszähnen einzuleiten,
woraufhin sich das Hilfs- glied mit seinen Hilfszähnen voll einzukuppeln ver mag und als Folge davon das Zwischenkupplungs- glied einen präzisen Zahneingriff zwischen dem Zwi- schenkupplungsglied und dem ersten Kupplungsglied einleitet. Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden anschliessend anhand von Zeichnungen ein gehend erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kupplung, in welcher das Zwischenglied aussen auf einem Kupp lungsglied und das Hilfsglied aussen auf dem Zwi schenglied angeordnet ist, die Kupplung in entkup- peltem Zustand, Füg.
2 die Kupplung gemäss Fig. 1 in eingekuppel tem Zustand, Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Rätschvorrichtung der Kupplung gemäss den Fig. 1 und 2, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Kupp lung, in welcher das Zwischenglied auf einem Kupp lungsglied und das Hilfsglied auf dem Zwischenglied angeordnet ist, Fig. 5 eine Kupplung, in welcher das Zwischen glied in einem Kupplungsglied und das Hilfsglied im Zwischenglied angeordnet ist, Fig. 6 eine Kupplung,
in welcher das Zwischen glied und das Hilfsglied direkt auf demselben Kupp lungsglied angeordnet sind, Fig. 7 eine Kupplung, in welcher das Zwischen glied durch das eine Kupplungsglied getragen wird und das Hilfsglied durch das andere Kupplungsglied, Fig. 8 eine weitere Ausführungsform einer Kupp lung, in welcher das Zwischenglied in dem einen Kupplungsglied und das Hilfsglied auf dem anderen Kupplungsglied angeordnet ist und in welcher die Kupplungszähne des Zwischengliedes zugleich als Sperrzähne der Rätschvorrichtung dienen.
Wie in den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich ist, weist das erste Kupplungsglied 1 einen Ring mit breiten Kupplungszähnen 2 auf und -eine Welle 3 dient als zweites Kupplungsglied, welches zu dem ersten Kupp lungsglied 1 koaxial angeordnet und mit äusseren, rechtsdrehenden Nuten 4 versehen ist. Ein Zwischen glied 5 ist auf der Welle 3 angeordnet und weist innere Vorsprünge auf, die mit den äusseren Nuten 4 der Welle 3 in Eingriff stehen, so dass das Zwischen glied 5 auf der Welle 3 eine schraubenförmige Be wegung ausführen kann. Das Zwischenglied 5 weist einen Ring mit breiten, äusseren Kupplungszähnen 6 auf, welche mit den inneren Kupplungszähnen 2 des ersten Kupplungsgliedes 1 in Eingriff gelangen können.
Auf dem Zwischenglied 5 ist ein Hilfsglied 7 angeordnet, welches eine schraubenförmige Bewe gung auf dem Zwischenglied 5 auf Grund von mit einander im Eingriff stehenden Nuten 7' und Vor sprüngen 7", die sich am Zwischenglied 5 und im Hilfsglied 7 befinden, ausführen kann. Die Teile 7' und 7" sind rechtsgängig, das heisst vom selben Drehsinn wie die entsprechenden Elemente des Zwi schengliedes 5 und der Welle 3.
Das Hilfsglied 7 ist mit einem Ring von Hilfs- kupplungszähnen 8 versehen, die schmäler sind als die Zähne 2 und 6, sowie mit einer Mehrzahl von Klinken 9, welche Klinken bei gelöster Kupplung (Fig. 1) mit ihren Nasen (Sperrenden) in den Weg eines Ringes 10' mit schmalen inneren Hilfszähnen 10 (Sperr- oder Schaltzähne) vorstehen, der auf dem ersten Kupplungsglied 1 angeordnet ist. Die Klinken 9 und die Hilfskupplungszähne 8 auf dem Hilfsglied 7 befinden sich auf den entgegengesetzten Enden des Hilfsgliedes 7.
Die Hilfskupplungszähne 8 des Hilfs gliedes 7 befinden sich am Ende dieses Hilfsgliedes auf der Seite der Kupplungszähne 6 des Zwischen gliedes 5. Die sich gegenüberliegenden Endflächen der Zähne 2 und 8 weisen gehärtete flache Ober flächen auf, welche sich eignen, übereinander zu schleifen, wenn sich diese Endflächen vor dem Ein griff berühren. Die Bewegung des Zwischengliedes 5 auf der Welle 3 ist begrenzt durch axiale Anschläge 11 und 11' auf der Welle 3.
Die Betriebsweise der Kupplung ist folgende: Wenn die relative Drehung zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied 1 und 3 in einem vorbestimmten Sinne erfolgt, sind die Kupplungs zähne 6 des Zwischengliedes 5 ausser Eingriff mit den Kupplungszähnen 2 des Kupplungsgliedes 1 und das Kupplungsglied 5 befindet sich am linken axialen Anschlag 11. Die Hilfskupplungszähne 8 des Hilfs gliedes 7 sind bei diesem Überdreh- oder Freilauf betrieb der Kupplung ebenfalls ausser Eingriff mit den Kupplungszähnen 2 des Kupplungsgliedes 1 und be finden sich, axial gesehen, zwischen den Kupplungs zähnen 2 des Kupplungsgliedes 1 und den Kupp lungszähnen 6 des Zwischengliedes 2, wobei sie einen gewissen axialen Abstand von den Zähnen 2 haben.
In dieser in Fig. 1 dargestellten Stellung rätschen die Klinken 9 des Hilfsgliedes 7 über die Hilfszähne 10 des Kupplungsgliedes 1.
Wenn synchroner Lauf zwischen dem ersten Kupplungsglied 1 und dem zweiten Kupplungsglied 3 erreicht ist und die Richtung der Relativdrehung zwischen den beiden Teilen im Begriffe steht, umzu kehren, tritt zwischen einer Klinke 9 (oder einem Paar sich diametral gegenüberliegender Klinken) und einem der Hilfszähne 10 des Kupplungsteiles 1 (oder einem Paar von sich gegenüberliegenden Zähnen) ein Eingriff ein. Das Hilfsglied 7 wird hierbei schrauben förmig nach rechts längs des Zwischengliedes 5 gegen den axialen Anschlag 12 bewegt.
Während dieser schraubenförmigen Bewegung des Hilfsgliedes 7 gelangen die Hilfskupplungszähne 8 genau und voll in Eingriff mit den inneren Kupp lungszähnen 2 des Kupplungsgliedes 1 und die Klin ken 9 bewegen sich in axialer Richtung aus dem Weg der Hilfszähne 10 des Kupplungsgliedes 1 heraus. Dank des Eingriffes der Hilfskupplungszähne 8 und der Zähne 2 und des Anlaufens des Hilfsgliedes 7 gegen den axialen Anschlag 12 wird nun das Zwi schenglied 5 schraubenförmig längs der Welle 3, koaxial zu dieser, derart bewegt, dass seine Kupp lungszähne 6 genau in Eingriff mit den Kupplungs zähnen 2 des Kupplungsgliedes 1 gelangen.
Wenn die Bewegung des Zwischengliedes 5 durch den axialen Anschlag 11' auf der Welle 3 angehalten wird, sind die Kupplungszähne 2 des Kupplungsgliedes 1 und die Kupplungszähne 6 des Zwischengliedes 5 in vollem Eingriff und die Hilfskupplungszähne 8 auf dem Hilfsglied 7 haben sich axial aus dem Ein griff mit den Kupplungszähnen 2 des Kupplungs gliedes 1 gelöst. Die Kupplung ist nun vollständig in Eingriff (Fig. 2) und kann Drehmomente vom ersten Kupplungsglied 1 auf das zweite Kupplungsglied 3 über die Kupplungszähne 2 und 6 übertragen.
Wenn die Drehrichtung der Relativbewegung zwi schen dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied wiederum wechselt, so wird zuerst das Zwischen glied 5 längs der Welle 3 derart geschraubt, dass es seine Zähne 6 ausser Eingriff mit den Kupplungs zähnen 2 des Kupplungsgliedes 1 bringt. Diese Be wegung wird fortgeführt, bis die zwei Gruppen von Kupplungszähnen 2 und 6 ausser Eingriff stehen.
In diesem Zustand hat der Eingriff der Hilfskupp- lungszähne 8 des Hilfsgliedes 7 mit den Kupplungs zähnen 2 .des Kupplungsgliedes 1 zur Folge, dass das Hilfsglied 7 in Schraubenbewegung längs des Zwi schengliedes 5 verschoben wird, bis es gegen einen Flansch 13 des Zwischengliedes anstösst, worauf wäh rend der weiteren Bewegung des Hilfsgliedes 7 bezüg lich der Welle 3 das Zwischenglied 5 durch das Hilfsglied 7 gestossen wird und sich das Hilfs- und das Zwischenglied 7 und 5 zusammen bewegen, bis das Zwischenglied 5 gegen den axialen Anschlag 11 auf der Welle 3 anstösst.
In diesem Zustand sind die Hilfskupplungszähne 8 des Hilfsgliedes 7 ausser Eingriff mit den Kupplungszähnen 2 des Kupplungs gliedes 1 und die Klinken 9 des Hilfsgliedes 7 sind wiederum in den Weg der Hilfszähne 10 des Kupp lungsgliedes 1 eingeschoben.
Die Kupplung befindet sich nun wieder in der in Fig. 1 beschriebenen Stellung.
Der Hauptvorteil, einen separaten Ring mit Sperrzähnen 10 zur Zusammenarbeit mit den Klin ken 9 vorzusehen, anstatt in bekannter Art Klinken auf den Kupplungszähnen 2 rätschen zu lassen, liegt darin, dass die Zähne 10 den Bedingungen eines weichen Rätschens weitgehend Rechnung tragen (Fig. 3), wobei die Arbeitsoberflächen der Zähne 10 und der Klinken 9 in annähernd radialen Ebenen der Kupplung angeordnet sind.
Ausserdem können die Klinken schmaler und leichter im Gewicht und einfacher in der Herstellung sein, als wenn die Klin ken mit den Kupplungszähnen 2 in Rätschverbindung zu bringen sind, da die Kupplungszähne 2 normale Form besitzen und breit genug ausgebildet sein müssen, um das Vollastmoment zu übertragen.
Das Zwischenglied 5 des Beispieles nach Fig. 4 ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich, schraubenförmig längs einer Welle 3, dank rechtsgängigen Vorsprüngen 5' im Zwischenglied 5 und rechtsgängigen Nuten 4 auf der Welle 3 bewegbar, welch letztere das zweite Kupplungsglied darstellt. Das erste Kupplungsglied 1 ist mit einem Ring mit breiten Kupplungszähnen 2 versehen, welche ausser Eingriff der Kupplung einen geringen axialen Abstand von den Kupplungszähnen 6 des Zwischengliedes 5 aufweisen.
Ein Hilfsglied 7 ist schraubenförmig drehbar am Zwischenglied 5 an geordnet, welches Hilfsglied schraubenförmige Bewe gungen auf dem Zwischenglied auf Grund rechts gängiger Nuten 7' am Zwischenglied und rechts gängigen Vorsprüngen 7" am Hilfsglied 7 ausführen kann.
Das Hilfsglied 7 besitzt einen Ring von Hilfs- kupplungszähnen 8, welcher ausser Eingriff sich in einem ringförmigen Ausschnitt 10" zwischen den Kupplungszähnen 2 und den Hilfszähnen 10 eines Ringes 10' befindet, der sich auf dem Kupplungs glied 1 befindet.
Die Hilfszähne 10 können mit den Hilfskupplungszähnen 8 des Hilfsgliedes 7 in Ein griff gelangen und die Hilfszähne 10 sind, wie dar gestellt, über eine gewisse Breite auf Seite des ring förmigen Ausschnittes 10" radial vorstehend, wo durch Sperrzähne 14 gebildet werden, welche mit einem Ring von Klinken 9 auf dem Hilfsglied 7 zusammenarbeiten. Die Kupplung ist z.
B. während einer Relativ drehbewegung in einer vorbestimmten Richtung zwi schen dem ersten und zweiten Kupplungsglied 1 und 3 ausser Eingriff, bei welcher Relativbewegung das Zwischenglied 5 am axialen Anschlag 11 des Kupp lungsgliedes 3 und das Hilfsglied 7 an einem Flansch 13 des Zwischengliedes 5 anstösst, auf welchem die Zähne 6 sitzen, und die Klinken 9 in Rätscheingriff mit den Sperrzähnen 14 stehen.
Wenn die Relätivdrehbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied im Begriffe ist, den Drehsinn zu wechseln, wird als erstes eine Klinke 9 (oder zwei diametral angeordnete Klinken) von einem Sperrzahn 14 erfasst, wobei das Hilfs glied 7 längs des Zwischenkupplungsgliedes 5 nach rechts (Fig. 4) geschraubt wird, um die Hilfskupp- lungszähne 8 des Hilfsgliedes 7 in Eingriff mit den Sperrzähnen 14 zu bringen.
Wenn die Hilfskupp- lungszähne 8 vollständig in Eingriff mit den Sperr zähnen 14 stehen, hat sich die Klinke 9 axial ausser Eingriff mit dem Sperrzahn 14 geschoben, durch wel che sie erfasst wurde, und das Hilfsglied 7 hat einen axialen Anschlag 12 des Zwischengliedes 5 erreicht.
Die Wirkung der Sperrzähne 14 und der Hilfs- kupplungszähne 8 des Hilfsgliedes 7 aufeinander be dingen nun, dass sich das Zwischenkupplungsglied 5 auf der Welle 3 in der Figur gesehen nach rechts schiebt.
Während des ersten Teiles dieser Bewegung des Zwischenkupplungsgliedes 5 erfolgt der Eingriff der Kupplungszähne 6 des Zwischengliedes 5 in die Kupplungszähne 2 des Kupplungsgliedes 1, worauf durch Wirkung der beiden Kupplungszahnsätze 6 und 2 das Zwischenglied 5 schraubenförmig längs der Welle 3 verschoben wird, bis die Kupplungs zähne 6 und 2 sich in vollem Eingriff befinden, an welchem Punkte das Zwischenglied 5 gegen einen weiteren axialen Anschlag 11' auf der Welle 3 stösst.
Während dieser Bewegung des Zwischengliedes 5 bewegt sich das Hilfsglied 7 mit diesem, wobei sich die Hilfskupplungszähne 8 des Hilfsgliedes 7 axial aus dem Eingriff mit den Sperrzähnen 14 schieben, jedoch in Eingriff mit den Hilfszähnen 10 bleiben, welche weniger hoch sind als die Sperrzähne. Die Kupplung befindet sich nun in vollem Eingriff.
Wenn das erste und zweite Kupplungsglied sich wiederum in der ursprünglichen Richtung relativ zu einander drehen, so hat die Wirkung der beiden Sätze der Kupplungszähne 2 und 6 zur Folge, dass das Kupplungsglied 5 sich längs der Welle 3 nach links bewegt, bis die Kupplungszähne 6 des Zwischen gliedes 5 sich -von den Kupplungszähnen 2 gelöst haben, in welchem Zustand das Zwischenglied 5 am axialen Anschlag 11 ansteht. Während dieser Bewe gung schiebt der Anschlag 12 das Hilfsglied in axialer Richtung nach links.
Wenn das Zwischenglied 5 den Anschlag<B>11</B> berührt, so befinden sich die Zähne 8 des Hilfsgliedes 7 mit den Sperrzähnen 14 in Eingriff und die Wirkung zwischen den Hilfskupplungszähnen 8 und den Sperrzähnen 14 bedingt, dass sich das Hilfsglied 7 längs des Zwischengliedes 5 nach links schraubt und so die Hilfskupplungszähne 8 ausser Eingriff mit den Sperrzähnen 14. und die Klinken 9 in Rätscheingriff mit diesen Zähnen 14 bringt. Eine weitere Bewegung des Hilfsgliedes 7 nach links be züglich des Zwischengliedes 5 ist durch das An schlagen des Hilfsgliedes 7 gegen den Flansch 13 verunmöglicht.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungs form der neuen Kupplung ist das Zwischenglied aussen auf dem zweiten Kupplungsglied angeordnet und das Hilfsglied aussen auf dem Zwischenglied. In der Ausführung gemäss Fig. 5 ist das Zwischen glied im zweiten Kupplungsglied und das Hilfsglied im Zwischenglied angeordnet.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, weist das zweite Kupp lungsglied 3 eine Hülse auf, deren innere zylindrische Fläche rechtsgängige Vorsprünge 15 besitzt, wobei im zweiten Kupplungsglied 3 bzw. in der Hülse ein Zwischenglied 5 angeordnet ist, mit äusseren rechts gängigen Vorsprüngen 16, die mit den Vorsprüngen 15 des Kupplungsgliedes 3 in Eingriff stehen, so dass das Zwischenglied 5 sich in dem Kupplungsglied 3 zwischen axialen Anschlägen 17 und 17' schrauben förmig bewegen kann.
Das Zwischenglied 5 ist an einem Ende mit einem Ring von radial nach innen vorstehenden Kupplungszähnen 6 ausgerüstet. Das erste Kupplungsglied besteht aus einer Welle 1 mit einem Ring von äusseren Kupplungszähnen 18, welche im ausgekuppelten Zustand (Fig.5) einen axialen Abstand von den Kupplungszähnen 6 des Flansches 13 des Zwischengliedes 5 aufweisen. Das Zwischen glied 5 besitzt eine zylindrische Innenfläche mit rechtsgängigen Vorsprüngen 19 und im Zwischen glied 5 ist ein Hilfsglied 7 mit äusseren rechtsgängigen Vorsprüngen 20' angeordnet, die mit den inneren Vorsprüngen 19 des Zwischengliedes 5 in Eingriff stehen.
Das Hilfsglied 7 besitzt einen Ring von Hilfs- kupplungszähnen 8, welche in ausgekuppeltem Zu stand, wie dargestellt, in einen ringförmigen Aus- schnitt 43 zwischen den Kupplungszähnen 18 des Kupplungsgliedes 1 und den breiten Hilfszähnen 20 an einem Ring des ersten Kupplungsgliedes 1 vor stehen. An ihren, dem ringförmigen Ausschnitt 43 zugekehrten Enden besitzen die Hilfszähne 20 eine grössere Höhe, so dass sie Sperrzähne 14 bilden, welche mit einem Ring von Klinken 9 auf dem Hilfsglied 7 zusammenarbeiten.
In der dargestellten, ausgekuppel- ten Stellung der Kupplung befindet sich das Zwi schenglied 5 am axialen Anschlag 17 und die Klinken 9 in Rätscheingriff mit den Sperrzähnen 14. Diese Stellung dauert so lange, wie eine relative Dreh bewegung in der einen vorbestimmten Richtung zwi schen dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied besteht.
Wenn diese relative Drehrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied im Begriffe steht, den Drehsinn zu wechseln, wird eine der Klinken 9 (oder beispielsweise zwei diametral sich ge jenüberliegende Klinken) durch einen Sperrzahn 14 erfasst und das Hilfsglied 7 schraubenförmig im Zwischenglied nach rechts bewegt (Fig. 5), wodurch die Hilfskupplungszähne 8 des Hilfsgliedes 7 in Eingriff mit den Sperrzähnen 14 kommen.
Wenn die Hilfskupplunaszähne 8 mit den Sperr zähnen 14 vollständig in Eingriff stehen, so sind die Klinken 9 mit diesen Zähnen ausser Eingriff und ist das Hilfsglied zum Anliegen an einen Anschlag 21 im Zwischenglied 5 gebracht worden. Darnach wird durch das Zusammenwirken der Hilfskupplungs- zähne 8 mit den Zähnen 14, 20 das Zwischenglied 5 schraubenförmig kn Kupplungsglied 3 verschoben, um den Eingriff der Kupplungszähne 6 des Zwischen gliedes 5 mit den Kupplungszähnen 18 des Kupp lungsgliedes 1 zu bewirken. Die Wirkung dieser bei den Sätze von Kupplungszähnen 6 und 18 hat zur Folge, dass das Zwischenglied 5 seine Schrauben bewegung fortsetzt, bis es an den axialen Anschlag 17' des Kupplungsgliedes 3 anstösst.
In dieser Stellung ist die Kupplung vollständig in Eingriff. Während der schraubenförmigen Bewegung des Zwischen gliedes 5 bewegt sich das Hilfsglied 7 mit diesem, wobei die Hilfskupplungszähne 8 mit den Hilfszähnen 20 des Kupplungsgliedes 1 weiterhin in Eingriff bleiben.
Bei relativer Bewegung des ersten und zweiten Kupplungsgliedes im ursprünglichen Drehsinn bewegt sich das Zwischenglied 5 in dem Kupplungsglied 3 schraubenförmig nach links und nimmt das Hilfs glied 7 mit sich, bis die Kupplungszähne 6 des Zwi schengliedes 5 ausser Eingriff mit den Kupplungs zähnen 18 des Kupplungsteiles 1 gelangen und das Kupplungsglied 5 gegen den axialen Anschlag 17 stösst.
In diesem Zustand sind die Hilfskupplungs- zähne 8 des Hilfsgliedes 7 mit den Sperrzähnen 14 in Eingriff und die Wirkung zwischen ihnen bewirkt, dass sich das Hilfsglied 7 schraubenförmig nach links im Zwischenglied 5 bewegt, bis seine Hilfskupplungs- zähne 8 in Prell- oder Gleitberührung mit den Zähnen 18 kommen, wobei diese Bewegung des Hilfsgliedes dessen Hilfskupplungszähne 8 ausser Ein griff mit den Sperrzähnen 14 und die Klinken 9 in Rätschstellung mit den Sperrzähnen 14 bringt.
Die Kupplung befindet sich nun in der ursprüng lich anhand der Fig. 5 beschriebenen, entkuppelten Stellung.
In einer weiteren Ausführungsform der Kupp lung, welche anschliessend anhand der Fig. 6 beschrie ben wird, sind sowohl das Zwischenglied wie das Hilfsglied direkt auf dem zweiten Kupplungsglied angeordnet.
Das erste Kupplungsglied 1 ist mit einem Ring nach innen vorstehender Kupplungszähne 2 versehen und einem Ring 10' mit Sperrzähnen 10, welche in einem gewissen, in Fig. 6 ersichtlichen Abstand von den Kupplungszähnen 2 angeordnet sind.
Eine Welle 3 bildet das zweite Kupplungsglied, auf welchem ein Zwischenglied 5 mit inneren rechts gängigen schraubenförmigen Vorsprüngen 5' angeord net ist, welche mit äusseren Nuten 4 auf der Welle 3 zusammenwirken, um das Zwischenglied 5 bezüglich der Welle 3 schraubenförmig zu bewegen. Das Zwi schenglied 5 besitzt einen Ring mit äusseren Kupp lungszähnen 6, welche in entkuppelter Stellung der Kupplung, wie dargestellt, sich axial neben den Kupplungszähnen 2 befinden. Auf der Welle 3 ist ebenfalls ein Hilfsglied 7 angeordnet, welches innere rechtsgängige Vorsprünge 7" besitzt, die mit den äusseren Nuten 4 der Welle 3 zusammenwirken, so dass das Hilfsglied 7 eine schraubenförmige Bewe gung auf der Welle 3 ausführen kann.
Das Hilfsglied 7 weist eine Hülse auf, welche an ihrem einen Ende einen Flansch 23 mit einem Ring schmaler Zähne 8 besitzt. An der dem Zwischenglied 5 zugekehrten Flanschseite ist dieses mit einem Ringflansch 24 ausgerüstet, in welchem eine Vielzahl von Klinken 9 angeordnet ist. Bei entkuppelter Kupplung befinden sich die Klinken 9, wie dargestellt, in Rätschstellung bezüglich den Sperrzähnen 10, und das dem Flansch 23 abgewandte Ende des Hilfsgliedes 7 stösst am Anschlag 11' der Welle 3 an. Das andere Ende des Hilfsgliedes 7 weist vom Zwischenglied 5 einen ge wissen axialen Abstand auf.
Wenn eine relative Dreh bewegung in einer vorbestimmten Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied be steht, rätschen die Klinken 9 bezüglich den Sperr zähnen 10, wobei die Kupplungsteile in ihrer dar gestellten axialen Stellung bleiben.
Wenn die Richtung der relativen Drehbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungs glied im Begriff steht, zu ändern, so wird eine Klinke 9 (oder zwei oder mehr Klinken) durch einen Sperr zahn 10 erfasst, wodurch das Hilfsglied 7 längs der Welle 3 derart schraubenförmig verschoben wird, dass die Hilfskupplungszähne 8 in Eingriff mit den Sperr zähnen 10 und die Klinke 9 aus dem Eingriff mit dem betreffenden Zahn 10 gelangen. Wenn die Hilfs- kupplungszähne 8 mit den Sperrzähnen 10 voll in Eingriff stehen, so berührt das Hilfsglied 7 das Zwischenglied 5.
Während der Weiterbewegung. des Hilfsgliedes 7 (in Fig. 6 nach links), welche bedingt ist durch das Zusammenspiel der Zähne 10 und 8, schiebt dieses das Zwischenglied 5 längs der Welle 3 so weit, dass .die Kupplungszähne 6 des Zwischen gliedes 5 mit den Kupplungszähnen 2 des Kupplungs gliedes 1 in Eingriff gelangen, wobei die Hilfs- kupplungszähne 8 sich durch Lücken zwischen den Zähnen 10 hindurch bewegen, bis sie durch diese durchgeschoben sind, worauf die Bewegung des Hilfsgliedes 7 aufhört.
Die Eingriffsbewegung der Zähne 2 und 6 dauert an, bis sich das Zwischenglied 5 in vollem Eingriff mit dem Kupplungsglied 1 be findet, wobei das Zwischenglied 5 vom Hilfsglied 7 einen axialen Abstand aufweist.
Wenn sich wiederum ein Drehsinnwechsel der Relativdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied 1 und 3 einstellt, so erzeugt die Wir kung zwischen den beiden Sätzen der Kupplungs zähne 2 und 6, dass die Kupplungszähne 6 des Zwischengliedes 5 aus dem Eingriff mit den Kupp lungszähnen 2 des ersten Kupplungsgliedes 1 ge schoben werden, wobei das Zwischenglied 5 sich längs der Welle nach rechts und bis zur Berührung mit dem Hilfsglied 7 schraubt und dessen Hilfs- kupplungszähne 8 dann mit den Zähnen 10 in Ein griff bringt.
Wenn das Zwischenglied 5 ausser Ein- griff mit den Zähnen 2 gelangt ist, so bleibt es stehen. Die Wirkung der Hilfskupplungszähne 8 des Hilfsgliedes 7 und der Sperrzähne 10 schraubt das Hilfsglied 7 längs der Welle 3 nach rechts, wobei es sich vom Zwischenglied 5 absetzt und damit seine Hilfskupplungszähne 8 von den Sperrzähnen 10 löst. Die Klinken 9 gelangen in Rätschstellung mit den Sperrzähnen 10, wobei eine weitere axiale Bewegung des Hilfsgliedes 7 durch den Anschlag 11' verhindert wird.
In den beiden anschliessend anhand der Fig.7 und 8 beschriebenen Ausführungsformen wird das Zwischenglied durch das zweite Kupplungsglied- und das Hilfsglied durch das erste Kupplungsglied ge tragen.
In Fig.7 ist das Zwischenglied 5 im zweiten Kupplungsteil 3 angeordnet und mit äusseren, rechts gängigen Vorsprüngen 26 versehen, welche mit inne ren rechtsgängigen Nuten 27 im Kupplungsteil 3 zu sammenwirken.
Eine Welle 1 bildet das erste Kupplungsglied und weist äussere linksgängige Nuten 28 auf. Auf diesen ist ein Hilfsglied 7 angeordnet mit inneren linksgän- gigen Vorsprüngen 29, die mit den Nuten 28 der Welle 1 zusammenwirken. Das Zwischenglied ist mit einem Ring nach innen vorstehender Kupplungs zähne 30 und das zweite Kupplungsglied 3 mit einem Ring von Sperrzähnen 10 versehen, welche einen axialen Abstand von den Kupplungszähnen 30 be sitzen.
Die Welle 1 ist mit einem Ring von Kupp lungszähnen 31 ausgerüstet, welche in entkuppeltem Zustand der Kupplung, wie in Fig. 7 dargestellt, un mittelbar anschliessend an die Kupplungszähne 30 auf dem den Sperrzähnen 10 abgelegenen Ende an- geordnet sind. Das Hilfsglied 7 trägt einen Ring mit Klinken 9 und ist auf der den Kupplungszähnen 30 abgewandten Seite der Klinken 9 mit einem Ring schmaler Hilfskupplungszähne 8 versehen. Das Glied 7 weist ferner einen Anschlagflansch 32 auf, wel cher auf der, den Kupplungszähnen 30 zugewandten Seite der Klinken 9 angeordnet ist.
In entkuppelter Stellung der Kupplung befinden sich, wie dargestellt, die Klinken 9 in Rätschstellung mit den Sperrzähnen 10 und das Hilfsglied 7 steht am axialen Anschlag 33 auf der Welle 3 an. Wenn zwischen dem ersten und dem zweiten Glied eine Relativdrehbewegung vor bestimmter Richtung herrscht, so rätschen die Klin ken über die Sperrzähne 10.
Wenn die relative Drehbewegungsrichtung im Be griffe steht, zu wechseln, so wird eine Klinke 9 von einem Sperrzahn 10 erfasst und das Hilfsglied 7 schraubenförmig nach links bewegt, womit seine Zähne 8 in Eingriff mit den Sperrzähnen 10 ge langen. Wenn die Hilfskupplungszähne 8 voll in Eingriff stehen, so läuft der Flansch 32 auf das Zwischenglied 5 auf und stösst es so weit nach links, bis die Kupplungszähne 30 mit den Kupplungszähnen 31 in Eingriff gelangen. Diese Bewegung findet statt, während die Hilfskupplungszähne 8 in vollem Eingriff mit den Sperrzähnen 10 stehen, da erstere etwas breiter sind als die Sperrzähne 10.
Wenn der Kupplungseingriff eingeleitet ist, so erzeugt die Wir kung zwischen den Kupplungszähnen 30 und 31 eine Bewegung des Zwischengliedes 5 in vollem Eingriff, wobei eine weitere axiale Bewegung des Gliedes 5 mittels eines axialen Anschlages 24 am Kupplungsglied 3 verhindert wird.
In der Kupplung nach Fig. 8 dienen die Kupp lungszähne 36 des Zwischengliedes 5 zugleich als Sperrzähne der Rätschvorrichtung. Das Zwischen glied 5 befindet sich im zweiten Kupplungsglied 3 und ist mit äusseren rechtsgängigen Vorsprüngen 37 versehen, welche mit rechtsgängigen Nuten 38 im Kupplungsteil 3 zusammenwirken. Eine Welle 1, welche das erste Kupplungsglied bildet, ist mit äusse ren linksgängigen Nuten 39 versehen, und auf der Welle 1 ist ein Hilfsglied 7 angeordnet, das innere linksgängige Vorsprünge 40 besitzt, die mit den Nuten 39 der Welle 1 zusammenwirken.
In der ausgekuppelten Stellung der Kupplung befinden sich die Kupplungszähne 36 des Zwischengliedes 5 axial zwischen den Kupplungszähnen 41 der Welle 1 und einem Ring schmaler Hilfskupplungszähne 8 auf dem Hilfsglied 7. Ein Ring mit Klinken 9 befindet sich in Rätschstellung mit den Kupplungszähnen 36 des Zwischengliedes 5.
Wenn die relative Drehbewegung des ersten und zweiten Kupplungsgliedes im Begriffe steht, zu ändern, so wird eine Klinke 9 von einem Zahn 36 des Zwi schengliedes 5 erfasst und das Hilfsglied 7 dabei der art bewegt, dass seine Hilfskupplungszähne 8 mit den Kupplungszähnen 36 des Zwischengliedes 5 in Eingriff gelangen. Hierauf bewegen sich die Hilfs- kupplungszähne 8 in vollem Eingriff mit den Kupp- lungszähnen 36, wobei eine weitere Bewegung des Hilfsgliedes 7 durch einen Anschlag 42 verhindert wird.
Die Wirkung der Hilfskupplungszähne 8 und der Kupplungszähne 36 bewirkt, dass sich das Zwi schenglied 5 nach links schraubt, um den Eingriff seiner Kupplungszähne 36 mit den Kupplungszähnen 41 zu bewerkstelligen. Die Wirkung der beiden Sätze von Kupplungszähnen 36 und 41 bewirkt dann, dass das Zwischenglied 5 sich in vollen Eingriff mit dem Kupplungsglied 1 schraubt und ausser Eingriff mit den Hilfskupplungszähnen 8 und den Klinken 9 ist. Eine weitere axiale Bewegung des Zwischengliedes 5 wird durch einen axialen Anschlag 34 verhindert.
Wenn sich darnach zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied wiederum eine relative Dreh bewegungsänderung ausbildet, so wird das Zwischen glied 5 in seine ursprüngliche axiale Stellung zurück geschraubt, während welcher Bewegung die Kupp lungszähne 36 mit den Hilfskupplungszähnen 8 in Eingriff gelangen. Wenn die Kupplungszähne 36 vollständig ausser Eingriff mit den Kupplungszähnen 41 sind, so hat die Wirkung zwischen den Kupplungs zähnen 36 und den Zähnen 8 zur Folge, dass das Hilfsglied 7 sich in eine Stellung zurückschraubt, in welcher die Hilfskupplungszähne 8 ausser Eingriff mit den Kupplungszähnen 36 und die Klinken 9 ausser wirksamem Eingriff mit den Kupplungszähnen 36 in Rätschstellung stehen.