DE1056885B

DE1056885B - Weichschaltende Klauenkupplung

Info

Publication number: DE1056885B
Application number: DES40947A
Authority: DE
Inventors: Kurt Paessler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-09-23
Filing date: 1954-09-23
Publication date: 1959-05-06

Description

Weichschaltende Klauenkupplung Für das weiche Einschalten. einer Formschlußkupplung ist es erforderlich, das Drehmoment von der treibenden auf die getriebene Welle allmählich anwachsend zu übertragen und die Formschlußteile, die im allgemeinen die Form von Zähnen oder Klauen haben, erst dann miteinander zum Eingriff zubringen, wenn die getriebene Welle eine Drehzahl hat, die der treibenden Welle gleich ist oder zum mindesten nicht sehr davon verschieden. ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine diese Bedingungen erfüllende Kupplung mit möglichst einfachen Baumitteln zu schaffen.
Es ist bereits eine Kupplung bekanntgeworden, die als synchronisierte Formschlußkupplung Reibungskupplungsglieder sowie ein axial bewegliches, unter der Wirkung einer Rückzugfeder stehendes Kupplungsglied enthält. Bei dieser bekannten Anordnung vollzieht sich der Kupplungsvorgang in der Weise, daß zunächst sowohl eine Reibungskupplung betätigt wird, als auch eine zur Herbeiführung des Synchronisierungsvorganges dienende Hilfseinrichtung betätigt wird. Diese der Synchronisierung dienenden Glieder stehen im Ruhezustand nicht miteinander im Eingriff, sondern werden erst beim Kupplungsvorgang in Beziehung zueinander gebracht. Nach erfolgter Synchronisierung wird durch Klauen die Wirkung einer Formschlußkupplung hervorgerufen.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß bei einer weichschaltenden Klauenkupplung für Anlauf mit verringerter Last unter Verwendung eines axial verschiebbaren Kupplungsgliedes, das unter der Wirkung einer Rückzugfeder steht und mit der treibenden Welle kuppelbar ist, das Kupplungsglied mit der getriebenen Welle über eine dauernd im Eingriff bleibende Keilflächenkupplung verbunden ist. Die Keilflächenkupplung verschiebt bei Einleitung eines Drehmoments das Kupplungsglied axial und bringt dadurch dessen Kupplungsklauen zum Eingriff mit Kupplungsklauen der treibenden Welle. Das Kupplungsglied. kann durch eine elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung, vorzugsweise Lamellenkupplung, mit der treibenden Welle kuppelbar sein.. Gegenüber der bekannten Anordnung ergibt sich auf diese Weise der Vorteil einer größeren Einfachheit im Aufbau der Kupplung und damit eine erhöhte Betriebssicherheit.
Bei Betätigung der Kupplung mit verringerter Last tritt zunächst ein Schlupf in der Reibungskupplung auf, dann erfolgt aber eine Mitnahme, die bis zum vollständigen Gleichlauf gesteigert wird. Währen' bei geringer Last die Reibungskupplung die Kupplungswirkung zunächst übernimmt, bewirkt bei stärkerer Belastung ein kurzzeitig auftretender geringer Schlupf ein Auflaufen des axial beweglichen Kupplungsgliedes auf die Keilflächen., so daß sich das Kupplungsglied zwangläufig axial verschiebt und dadurch die Formschlußglieder einrückt. Die Kraft, mit der die Formschlußkupplung betätigt wird, wird überwiegend dem Antrieb selbst entnommen und nur zu kleinem Teil von der Reibungskupplung hergeleitet. Dadurch ist man in der Lage, mit einer verhältnismäßig schwach dimensionierten Reibungskupplung beliebig starke Formschlußkupplungen zu betätigen. Die Lamellenkupplung braucht lediglich nach Maßgabe der verringerten Last bemessen zu werden, nicht aber nach der Betriebslast, ist es doch die Keilflächenkupplung, die bei Einleitung eines Drehmoments das axial bewegliche Kupplungsglied verschiebt und dadurch dessen Formschlußglieder zum Eingriff mit entsprechenden Formschlußgliedern der antreibenden Welle bringt. Für das Einrücken der Kupplung kann in bekannter Weise ein Hebelgestänge oder ein Drucköltrieb vorgesehen sein. Besonders günstig wird die Kupplung jedoch durch die Verwendung einer Magnetkupplung, vorzugsweise einer Lamellenkupplung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt. Es handelt sich darum, eine über das Zahnrad 1 eingeleitete Drehbewegung über eine schaltbare Formschlußkupplung auf die Welle 9 zu übertragen. Auf die Welle 9 aufgesetzt oder in einem Wellenbund eingeschnitten ist ein Klauenkranz mit Klauen 6, die im dauernden Eingriff mit entsprechenden Klauen einer axial verschiebbaren Hülse 5 stehen. Diese Formschlußglieder sind derart ausgebildet, daß bei einer Verdrehung der Hülse 5 gegenüber den Klauen 6 der Welk. 9 die Hülse 5 entgegen der Kraft der Rückzugfeder 8 nach links verschoben wird. Die Hülse 5 hat einen weiteren Kranz von Klauen 7, die zunächst noch außer Eingriff mit den Klau-en 10 eines Kranzes sind, der mit dem Zahnrad 1 verbunden ist. Die Hülse 5 ist mit dem Zahnrad 1 durch eine elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung kuppelbar, die aus der Erregerwicklung 3, den Lamellen 2 und der Ankerscheibe 4 besteht.
Die Wirkungsweise der Kupplung ist folgende: Das Zahnrad 1 läuft um und nimmt dabei die Wicklung 3 und die inneren Kupplungslamellen sowie die Ankerscheibe 4 mit. Wird die Erregung eingeschaltet, wird die Ankerscheibe 4 angezogen und dadurch die Kupplung geschlossen, so daß auf die Hülse 5 ein Drehmoment übertragen wird, das sich über die Keilflächenkupplung6 gegen die noch stillstehende Welle 9 abstützt. Der Kraftangriff an der Welle 9 ist weich, da die Kupplung mit leichtem Schlupf geschlossen wird. Der Schlupf hält, auf Grund der auf das Drehmoment der Magnetkupplung abgestimmten Rückzugfeder, so lange an, bis Gleichlauf zwischen Zahnrad 1 und Welle 9 besteht. Infolge des jetzt über die Keilflächenkupplung 6 gehenden Drehmoments gleiten deren Zähne in axialer Richtung gegeneinander, wobei die Hülse 5 entgegen der Kraft der Feder 8 nach links verschoben wird. Bei dieser Verschiebungsbewegung kommen die Klauen 7 mit den Klauen 10 zum Eingriff, und es ist jetzt der Formschluß zwischen dem Zahnrad 1 und der Welle 9 hergestellt. Wie man sieht, ist während dieses Kupplungsvorganges kein wesentlicher Drehzahlunterschied zwischen den Klauen 7, der Kupplungshülse 5 und den Klauen 10 am Zahnrad 1 zu erwarten, da ja die Hülse 5 und die Verzahnung 6 bereits ein treibendes Moment auf die Welle 9 überträgt.
In der Figur ist eine einseitig wirkende Kupplung dargestellt. Die gleiche Anordnung gilt sinngemäß, wenn man sich an die Mittellinie eine gleiche Kupplung anschließend denkt. Man erhält dann entweder eine Doppelkupplung für zwei Drehzahlen oder eine Kupplung für zwei Drehrichtungen. Die Rückzugfeder 8 kann beiden Kupplungen gemeinsam sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Weichschaltende Klauenkupplung für Anlauf mit verringerter Last unter Verwendung eines axial verschiebbaren Kupplungsgliedes, das unter der Wirkung einer Rückzugfeder steht und mit der treibenden Welle kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied (5) mit der getriebenen Welle (9) über eine dauernd im Eingriff bleibende Keilflächenkupplung (6) verbunden ist, die bei Einleitung eines Drehmoments das Kupplungsglied (5) axial verschiebt und dadurch dessen Kupplungsklauen (7) zum Eingriff mit Kupplungsklauen (10) der treibenden Welle (1) bringt.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied (5) durch eine elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung, vorzugsweise Lamellenkupplung (2, 3, 4), mit der treibenden Welle (1) kuppelbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 633 954.