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Ein- und ausrückbare Zylinderreibungskupplung Die Erfindung betrifft
eine ein- und ausrückbare Zylinderreibungskupplung, bei welcher das übertragene
Drehmoment einen zur inneren Kupplungshälfte gehörenden Spreizring zu verdrehen
und mittels Keilflächen aufzuspreizen sucht.
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Bei einer bekannten Kupplung dieser Art ist an der inneren Kupplungshälfte
nur eine einzige Keilfläche in Gestalt eines schwenkbaren Hebels vorgesehen. Dieser
isst an der inneren Kupplungshälfte drehbar gelagert. Durch axiale Verschiebung
einer Schaltstange wird er nach außen gedrückt und wirkt dabei auf eine Kugel, die
sowohl den. Spreizring aufspreizt als auch alsdann in Umfangsrichtung von dem Spreizring
mitgenommen und die Keilfläche hinaufgetrieben wird, wobei sie dann den Spreizring
mit um so größerer Kraft aufspreizt. Bai Drehung in der entgegengesetzten Richtung
aber läuft die Kugel von dem Hebel ab.
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Infolge der punktförmigen Berührung der Kugel sowohl mit dem Spreizring
als auch mit der Keilfläche ist die Spreizkraft beschränkt.
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Der Erfindung liegt. nun die Aufgabe zugrunde, eine ein- und. ausrückbare
Zylinderreibungskupplung zu schaffen, bei welcher die auf die innere Kupplungshälfte
durch den auf ihr gelagerten Spreizring ausgeübte Spreizkraft ganz erheblich: stärker
als bei der bekannten Kupplung wirken kann:, ahne daß eine Beschädigung der Kupplung
zu .befürchten ist. Die Kupplung soll also in der Lage sein, bei gegebenen Abmessungen
eire größeres Drehmoment zu übertragen, als es die bekannte Kuppelung vermag.
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Erfindungsgemäß sitzt zu, diesem Zweck der Spreizring mit sägezahnartigen
Keilflächen auf einem zweiten Spreizring, der seinerseits. durch ein von außen betätigtes
Spreizwerk gespreizt wird. Dieses Spreizwerk greift im radialen Schlitz dies inneren
Spreizringes an.
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Das Spreizwerk kann in bekannter Weise aus zwei im wesentlichen achsparallelem,
nebeneinanderliegenden Hebeln bestehen, die, wie, ebenfalls bekannt; beim axialen
Verschieben einer Kupplungsmuffe durch Schubkurven auseinandergespreizt werden.
Diese beiden Merkmale sind daher nicht Gegenstand der Erfindung.
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Weitere Erfindungsmerkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich, aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungbeispiels.
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In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Kupplung
in ausgerücktem Zustand, Fig. 2 dein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig 1, teilweise
im Schnitt nach der Linie 2'-2', Fig. 3 eine Teilansicht mit Bezug auf Fig. 1, von
links gesehen, Fig. 4 den Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1 und Fig.5 denn der
Fig.4 entsprechenden Schnitt bei eingerückter Kupplung.
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Die ein- und. ausrückbare Zylinderreibungskupplung gemäß der Erfindung
dient beim Ausführungsbeispiel dazu, eine Welle 10 mit einem auf ihr drehbar gelagerten
Zahnrad 11 zu kuppeln. Zu diesem Zweck ist das Zahnrad 11 mit einem Ansatz 12 versehen,
der auf seiner Innenseite eine zur Welle 10 zylindrische Fläche 13 aufweist. Diese
umgibt einen Bund 14 der Welle 10, welcher zusammen mit einem auf ihm gelagertem
einteiligen Spreizring 15 die innere Kupplungshälfte bildet. Ein Keil 16, der in
Nuten des Bundes 14 und des Spreizringes 15 eingelegt ist, verbindet beide zu gemeinsamer
Drehung.
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Auf dem inneren Spreizring 15 ist nun ein äußerer Spreizring 17 gelagert,
der ebenfalls einteilig ausgestaltet ist und. dessen radialer Schlitz 18 mit dem
radialen Schlitz des inneren Spreizringes 15 zusammenfällt. Die beiden Spreizringe
sind mit Keilflächen versehen, damit eine gegenseitige Verdrehung zum Aufspreizen
des äußeren Ringes-17 führt. Beim Ausführungsbeispiel werden diese Keilflächen von
den sägezähnartigen Flanken 19 gebildet, die in einem spitzen Winkel zum Umfang
verlausen und an entsprechend geneigten Gergenflächen 20 des Spreizringes 17 anliegen.
Verdreht sich die Welle 10 mit der inneren Kupplungshälfte 14, 15 innerhalb des
äußeren Spreizringes 17 ' in der Richtung des Pfeiles der Feg: 2; so gdeiaen .die
Flächen-19, und 20'-aufeinander. Dadurch wird. dann eine radial nach außen gerichtete-
Kraft auf den Ring 17 ausgeübt.
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In dem radialen Schlitz des inneren Spreizringes 15 ist ein einstellbares
Spreizwerk angeordnet, dass durch eine axial verschiebbare Kupplungsmuffe 21
betätigt
wird. Die Muffe 21 läuft mit der Welle 10 um und hat eine Umfangsnut 22, an der
eine Gabel zu ihrer Verschiebung angreifen kann.
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Das Spreizwerk zum Aufspreizen des. inneren Spreizringes 15 besteht
aus zwei im wesentlichen achsparallelen Hebeln 23, die den gleichen- Abstand von
der Achse der Welle 10 aufweisen und nebeneinanderliegen. Jeder der Hebel 23 besteht
aus einem Stück mit einem auswärts gerichteten zylindrischen Zapfen 24. Die beiden
Zapfen sind, jedoch auf den einander zugewandten Seiten durch parallele Flächen
25 abgeflacht. Die Hebel 23 ragen in ein Fenster hinein, das durch zusammenfallende
Ausschnitte 26 und 27 im Bund 14 und im Spreizring 15 gebildet ist, und die auswärts
gerichteten Zapfen 24 sind in entsprechenden- Bohrungen des Spreirzringes 15 beiderseits
des radialen Schlitzes gelagert, so daß die beiden Hebel 23 in einer Ebene schwingen
können, die zum Bund 14 tangential verläuft. Zwischen den einander zugewandten Flächen
25 befindet sich ein Widerlager in Gestalt eines Blockes. Wenn nun die beiden Hebel
23 um ihre: Zapfen 24 voneinander fort geschwenkt werden, dann legen sich die, äußeren
Kanten der Abflachungeln 25 an den Widerlagerblock an, so daß die Zapfen 24 entsprechend
gerichtete Kräfte auf die Enden des Spreizringes 15 ausüben. Dadurch wird dieser
aufgespreizt und spreizt seinerseits den äußeren: Spreizring 17 auf, so daß der
zwischen diesem. und der Zylinderfläche 13 der äußeren Kupplungshälfte 12 befindliche
Spielraum aufgenommen wird und sich der äußere: Spreizring 17 an die innere Zylinderfläche
13 anlegt. Dadurch wird ein Drehmoment von: der äußeren Kupplungshälfte auf den
äußeren Spreizring 17 übertragen. Es findet die in Fig. 2 durch den Pfeil angedeutete
relative Verdrehung der beiden Spreizringe 15 und 17 statt, Was zu einer Selbstverstärkung
der Spreizkraft führt. Je höher das. übertragene Drehmoment wird, um so größer wird
daher die auf den Ring 17 ausgeübte Spreizkraft.
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Um die beiden Hebel 23 auseinanderspreizen zu können, ist die auf
der Welle 10 verschiebbare, aber durch einen Keil 28 gegen: Verdrehung gesicherte
Muffe 21 mit einem Fenster 29 versehen, das über die beiden Hebel 23 greift und
in der Mitte von einem Keilstück 30 unterbrochen ist. Dieses hat Schub= kurvenflanken
31, die bei entsprechender Verschiebung der Muffe 21 auf Rollen 32 einwirken, die
an' den gabelförmigen Enden. der Hebel 23 gelagert sind. In das Fenster 29 ragen
von der Seite her Stellschrauben 33 hinein, die sich bei der in Fig. 4 dargestellten
Ausrücklage seitlich, an die, Hebel 23 anlegen und verhindern, daß sich diese durch
Fliehkraftwirkung auseinanderspreizen.
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Die Breite des das Widerlager zwischen den Zapfen 24 bildenden Blocks
ist einstellbar, damit das Spiel eingestellt werden kann, das sich bei ausgerückter
Kupplung zwischen dem Spreizring 17 und der inneren Zylinderfläche 13 des Ansatzes
12 ein, stellt. Der Block besteht aus einem Keil 34 mit einer Bohrung, in welche
eine Stellschraube 35 eingeschraubt ist. Der Kopf 36 dieser Schraube liegt in Aussparungen
37 (Fig. 2), die in der Stirnfläche des Spreizringels 15 vorgesehen sind. Auf den
Flanken des Keiles 34 liegen Gegenkeile 38 an, die in Anlage durch die Zapfen 24
gehalten werden. Zieht man die Schraube 35 an, so verschiebt sich der Keil 34 zwischen
den Keilstücken 38 derart, daß der Abstand der Stützflächen, an dienen die beiden
Zapfen 24 anliegen, vergrößert und das Spiel zwischen der Zylinderfläche des Spreizringes
17 und des Ansatzes 12 verkleinert wird.
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Die beschriebene Kupplung zeichnet sich dadurch: aus, daß trotz der
Selbstverstärkung der Spreizkraft ein zuverlässiges Ausrücken und damit ein einwandfreier
Leerlauf gewährleistet ist. Auch arbeitet die Kupplung völlig geräuschlos und selbst
hei hohen
Drehzahlen ohne wesentlichen Verschleiß und ohne Erwärmung.
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Der Winkel der Keilflächen 19 und 20 mit der Umfangsrichtung darf
nicht zu klein bemessen werden, damit- sich der' äußere Spreizring-17 zuverlässig
von der Zylinderfläche 13 der äußeren Kupplungshälfte löst, wenn sich der Spreizring
15 der inneren Kupplungshälfte zusammenzieht.
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Im Bedarfsfall können auch die Flanken 39 in einem entsprechenden
spitzen Winkel zur Umfangsrichtung angerdnet werden, so daß die Kupplung auch in
der entgegengesetzten Drehrichtung selbstverstärkend wirkt: