DE1058321B - Synchronisierte Formschlusskupplung fuer Anlauf mit geringer Last - Google Patents

Synchronisierte Formschlusskupplung fuer Anlauf mit geringer Last

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DE1058321B
DE1058321B DES27692A DES0027692A DE1058321B DE 1058321 B DE1058321 B DE 1058321B DE S27692 A DES27692 A DE S27692A DE S0027692 A DES0027692 A DE S0027692A DE 1058321 B DE1058321 B DE 1058321B
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Germany
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clutch
low load
coupling
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synchronized form
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DES27692A
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English (en)
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Kurt Paessler
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/12Clutch systems with a plurality of electro-magnetically-actuated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F16D2023/0643Synchro friction clutches with flat plates, discs or lamellae

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

  • Synchronisierte Formschlußkupplung für Anlauf mit geringer Last Die Erfindung bezieht sich auf eine Formschlußkupplung, bei der im Augenblick des Einrückens der Kupplung keine oder zumindest eine im Gegensatz zum normalen Betrieb stark verminderte Last vorhanden ist. Um eine Formschlußkupplung im Lauf weich und stoßfrei einlegen zu können, ist zunächst erforderlich, daß die den Formschluß herstellenden Glieder in der Eingriffsstellung einander gegenüberstehen. Ist das nicht der Fall, so schlagen die Köpfe und Klauen oder Zähne hart gegeneinander, wie es z. B. bei einem schlecht geschalteten Kraftwagengetriebe beobachtet werden kann. Aber die richtige gegenseitige Lage der Formschlußglieder sichert noch nicht die Stoßfreiheit, denn wenn eine laufende Welle auf eine stillstehende Welle geschaltet wird, tritt auch in unbelastetem Zustand ein Beschleunigungsstoß auf, der starke Verzögerungskräfte am treibenden und starke Beschleunigungskräfte am getriebenen Teil zur Folge hat. Derartige Beanspruchungen zu vermeiden und ein weiches stoßfreies Einlegen der Kupplung zu sichern, ist Aufgabe der Erfindung. Diese besteht in einer synchronisierten Formschlußkupplung mit einer elektromagnetisch betätigten Lamellenkupplung, die nach Einsetzen der Erregung zunächst die anzutreibende Kupplungshälfte auf die Antriebsdrehzahl bringt und anschließend die Formschlußglieder einrückt. Der Kupplungsvorgang wird also in zwei sich aneinander anschließende Teilschritte aufgelöst. Im ersten Teilschritt wirkt die Elektrolamellenkupplung und synchronisiert die anzutreibende Kupplungshälfte mit der antreibenden. Das geht, da eine derartige Kupplung Schlupf besitzt, weich und stoßfrei vor sich. Im zweiten Teilschritt wird dann unter fortschreitender Zusammendrückung der Lamellen der Formschluß der Kupplungsglieder hergestellt.
  • Es ist an sich bereits bekannt. Lamellenkupplungen elektromagnetisch zu erregen. Es ist weiterhin eine Klauenkupplung bekannt, die mit einer allerdings nicht als Lamellenkupplung ausgebildeten und auch nicht elektromagnetisch erregten Reibungskupplung, sondern mit einer mechanisch betätigten Kegelreibungskupplung vereinigt ist. Die bekannte Anordnung dient zur Verbindung eines Verdichters mit einer Dieselmaschine, wobei die Reibungskupplung zunächst in Eingriff gelangt, so daß der Verdichter von der Dieselmaschine allmählich mitgenommen wird. Kurz bevor die Klauenkupplung in Eingriff kommt, ist die Mitnahme der Reibungskupplung so stark, daß der Verdichter ungefähr mit derselben Drehzahl wie die Dieselmaschine läuft, so daß die Klauenkupplung eingerückt werden kann. Die bekannte Anordnung arbeitet aber im Gegensatz zu der Kupplung nach der Erfindung unter Last. Dementsprechend muß die Reibungskupplung so groß dimensioniert werden, daß sie den Anforderungen der Kraftübertragung bei Belastung standhält. Demgegenüber hat die elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung bei der Anordnung nach der Erfindung lediglich die Aufgabe, ein Vorsynchronisieren der anzutreibenden umlaufenden Teile zu bewerkstelligen. Beim Synchronisieren im Leerlauf oder bei geringer Belastung ist nur ein kleines Drehmoment erforderlich. Erst die von der Lamellenkupplung eingerückte Formschlußkupplung ist in der Lage, ein Vielfaches dieses Drehmoments zu übertragen. Dies bedeutet einen wesentlich vereinfachten Aufbau und einen geringeren Aufwand für die elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung, welche bei der Anordnung nach der Erfindung nur ein außerordentlich geringes Drehmoment zu übertragen hat.
  • Die Weichheit und Stoßfreiheit des Kupplungsvorgangs kann erhöht werden, wenn man die Lamellenkupplung durch Federn entgegen der Einrückrichtung vorspannt, d. h., wenn man Pufferglieder zwischenschaltet, in der Weise, daß magnetischer Zug und Federkraft einander entgegenwirken. Man braucht dann zwar eine etwas höhere Erregerleistung für die Kupplung, gewinnt dafür aber eine größere Weichheit und Stoßfreiheit. Unterstützen kann man die günstige Wirkung dieser Vorrichtung noch dadurch, daß man auch den Erregerstrom der Kupplung entsprechend der Kupplungszusammendrückung regelt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt. Es handelt sich darum, eine treibende Welle 1 mit einer anzutreibenden Welle 2 zu kuppeln, und zwar mit Hilfe von Klauen 3. Der Antrieb wird am Zahnrad 4 eingeleitet und über die Klauen 3 und die Büchse 5 auf die Welle 2 übertragen. 6 ist die zur Synchronisierung dienende Lamellenkupplung. Auf dem Anker der Lamellenkupplung ist eine Ringscheibe mit begrenztem axialem Spiel verschiebbar geführt, wobei zwischen Anker und Ringscheibe Druckfedern 7 eingespannt sind. Zu Beginn des Kupplungsvorgangs sind die Klauen 3 ausgerückt. Wird die Spule 8 erregt, so wird der die Feder 7 enthaltende Ringkörper nach links gezogen und bringt hierdurch die Lamellen der Kupplung 6 in kraftschlüssige Berührung, so daß die am Zahnrad 4 eingeleitete Bewegung synchronisierend auf die Welle 2 übertragen wird. Die Federn 7 gewährleisten einen weichen, stetigen Kraftantrieb, der unter Umständen durch eine Regelung des Erregerstroms der Spule 8 ergänzt werden kann. Bei weiterer Erregung kommen die Klauen 3 zum Eingriff, so daß Formschluß zwischen der Welle 1 und der Welle 2 hergestellt ist. Die Lamellenkupplung ist jedoch, wie bereits dargelegt wurde, nicht wirkungslos, denn, falls innerhalb des Kraftweges Lastwechsel übertreten sollten, werden diese durch die Lamellenkupplung 6 abgefangen oder zumindest stark gedämpft. Um ein sicheres Ausrücken der Kupplung zu gewährleisten, sind in an sich bekannter Weise einige Abdrückfedern 9 vorgesehen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRUCHE: 1. Synchronisierte Formschlußkupplung für Anlauf mit geringer Last mit einer elektromagnetisch betätigten Lamellenkupplung, die nach Einsetzen der Erregung zunächst die anzutreibende Kupplungshälfte auf die Antriebsdrehzahl bringt und anschließend die Formschlußglieder einrückt.
  2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Anker eine Ringscheibe mit beschränktem axialem Spiel verschiebbar geführt ist und zwischen Anker und Ringscheibe Druckfedern eingespannt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 400163, 614 778, 680 423, 709 865, 722 881, 738 514; USA.-Patentschriften Nr. 1989 984, 2 152 552.
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