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Als Eintourenkupplung arbeitende Klemmrollenkupplung Die Erfindung
bezieht sich auf eine als Eintourenkupplung arbeitende Klemmrollenkupplung, bestehend
aus einer treibenden Kupplungshälfte mit kreiszylindrischer Klemmfläche, einer unrunden
getriebenen Kupplungshälfte mit zur Umfangsrichtung schwach geneigten Klemmflächen
und zwischen den Klemmflächen beider Kupplungshälften angeordneten Klemmrollen,
die in einem Klemmrollenkäfig geführt sind und durch Drehen des Käfigs gegenüber
der unrunden Kupplungshälfte ein- und ausgerückt werden, wozu zwischen dem Käfig
und der unrunden Kupplungshälfte eine gespannte Feder angeordnet ist, die ein Drehen
im Einrücksinne bewirkt, und ferner ein mittels eines Schaltzeuges zu betätigender,
nach jeweils einer Umdrehung der abtriebsseitigen, unrunden Kupplungshälfte wirksam
werdender Anschlag den Käfig im Ausrücksinne dreht und dabei die Einrückfeder spannt.
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Gemäß der Erfindung sind zwischen dem Klemmrollenkäfig und der unrunden
Kupplungshälfte zwei Verbindungslaschen als Kniegelenk angeordnet, und der das Ausrücken
der Kupplung bewirkende Anschlag weist eine in Kupplungsdrehrichtung sanft ansteigende
Auflaufbahn auf, auf welche das Kniegelenk aufläuft, dabei entgegen der Kraft der
Feder gestreckt wird und den Käfig im Ausrücksinne dreht.
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Hierdurch bewirkt das Kniegelenk in Verbindung mit der Auflaufbahn
ein sanftes Ausrücken der Kupplung, und das bei bekannten Kupplungen eintretende
schlagartige Ausrücken der Kupplung sowie die dadurch entstehende starke Beanspruchung
und Abnutzung von Bauteilen der Kupplung wird vermieden.
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In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführung einer Eintourenkupplung
nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Stirnansicht der Kupplung und
ihrer Schaltvorrichtung, teilweise im Schnitt längs der Linie 1-1 in Fig. 3, Fig.
2 einen Querschnitt durch die Kupplung in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 einen Längsschnitt,
Fig. 4 ein Einzelteil in Ansicht.
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In den Zeichnungen ist 1 die treibende Welle, die in Pfeilrichtung
P (Fig. 2) umläuft. Ein zylindrischer Teil 2 der Kupplung ist mit der Welle 1 durch
einen Keil 3 (Fig. 3) verbunden. Rollen 4 bilden die Klemmkörper der Kupplung und
liegen an Klemmflächen 5 der Kupplungsnabe 6 an. Nach Fig. 2 berühren die Rollen
4 die Klemmflächen 5 etwa in der Mitte der Flächen. Bei dieser Stellung der Klemmrollen
ist die Kupplung ausgerückt.
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Die Rollen werden durch einen Käfig 7 in einem gegenseitigen Abstand
von 120° gehalten. Jede Rolle weist eine kleine Umfangsnut 8 auf, und eine ringförmige
Drahtfeder 9 umschließt die drei Rollen, in deren Nut 8 sie geführt ist. Am Käfig
7 ist ein Schalthebel 10 vorgesehen.
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Das Ein- und Ausrücken der Kupplung erfolgt mittels einer kniehebelartigen
Schaltvorrichtung, die aus den Lenkern 11 und 12 sowie einer Feder 13 besteht. Die
Feder erstreckt sich von einem Stift 14 auf einem Hebel 16, an dem der Lenker 11
schwenkbar befestigt ist, zu einem Stift 15 an dem Schalthebel 10 des Käfigs.
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Der Hebel 16 ist auf eine Hülse 18 geklemmt, deren Zweck unten
näher erläutert wird. Ein zweiter Arm 16A des Hebels 16 weist eine gerundete Kante
bei 16B auf. Wird auf das Knie des Gelenkes, das ist der Teil in der Nähe des Gelenkzapfens
39, gedrückt, wodurch das Kniegelenk die in Fig.2 dargestellte Lage einnimmt, so
wird der Käfig 7 gegenüber der Kupplungsnabe 6 verdreht und die Kupplung ausgerückt.
Bewegt sich das Knie hingegen unter der Wirkung der Feder 13 nach auswärts, so schwenkt
der Hebel 10 den Käfig derart, daß die Rollen 4 auf den Klemmflächen entlangrollen,
bis sie sich zwischen den Teilen 2 und 6 verkeilen. Die Kupplung ist dann eingerückt
und läuft mit der treibenden Welle 1 um. Die Kupplungsnabe 6 ist bei 17 auf die
getriebene Hohlwelle 18 aufgekeilt, und ein beliebiger Maschinenteil, der durch
die Kupplung angetrieben werden soll, kann auf dieser Hülse befestigt sein.
Das
Ein- und Ausrücken der Kupplung wird in folgender Weise bewirkt: Es ist ein Ausrücker
19 (Fig. 1) vorgesehen, der etwa rechtwinklig zueinander zwei Hebelarme 20 und 21
aufweist. Der Ausrücker ist in derjenigen Lage gezeigt, die er einnehmen würde,
wenn sich die kniehebelartige Schaltvorrichtung der Kupplung in der in Fig. 2 gezeigten
Stellung befindet. In Fig. 1 sind jedoch zur besseren Übersicht einige der Teile
fortgelassen. Der Hebel 21 ist bei 22 an einem Paar von Lenkern 23 angelenkt, die
ihrerseits am Maschinengestell 24 schwenkbar gelagert sind. Eine am Gestell und
dem Zapfen 2 angebrachte Feder 25 ist bestrebt, den Anschlag 19 nach links (Fig.
1`; zu ziehen. Nach rechtsbegrenzt eine Klinke 26; die bei 27 schwenkbar gelagert
ist, den Weg des Hebels 21. Zum Freigeben des Hebels 21 kann die Klinke mittels
eines Hebels 28, eines Ankers 29 und einer Magnetspule 30 um ihren Zapfen geschwenkt
werden.
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Der Hebel 20 weist eine Auflaufbahn 31 auf, die konzentrisch zur Welle
1 ist, wenn die Teile die in Fig. 1 gezeigte Lage einnehmen, und der Radius der
Auflaufbahn entspricht etwa der Umlaufbahn des Lenkers 11 des Kniegelenkes bei umlaufender
Kupplung.
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Zusätzlich zur Ausrückvorrichtung ist ein Rastgesperre vorgesehen,
bestehend aus einer mit der getriebenen Hohlwelle 18 drehfest verbundenen Scheibe
34 mit einer Rastkerbe 33, in welche die Rastrolle 32 eingreift, wozu der um den
Gelenkbolzen 36 schwenkbare Rastrollenhebel 35 von der Feder 37 belastet ist.
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Soll bei laufender Welle 1 die Kupplung eingerückt werden, so wird
dieMagnetspule 30 erregt und dadurch die Klinke 26 abwärts geschwenkt. Hierbei verliert
das Kniegelenk 39; das sich unter dem Einfluß der gespannten Feder 13 beugen möchte,
was aber bisher von dem durch die Klinke 26 abgestützten Ausrücker 19 (Hebel 20
bis 23) verhindert worden war, seine Abstützung und beugt sich, wobei es den Ausrücker
19 gegen den Widerstand der schwachen Feder 25 nach rechts schiebt und beim Beugen
den Klemmrollenkäfig im Einrücksinn der Kupplung dreht. Sobald die Klemmrollen sich
zwischen dem umlaufenden Kupplungsaußenring 2 und den Klemmflächen 5 der bisher
stillstehenden Nabe 6 eingekeilt haben, ist die Kupp- , Jung geschlossen, und der
Teil 6 läuft mit dem Teil 2 bzw. die Hohlwelle 18 mit der treibenden Welle 1 um.
Das an der Kupplung wirkende Drehmoment überwindet dabei die Haltekraft des Rastgesperres
32 bis 37. Wenn die getriebene Hohlwelle 18 ihren Umlauf ; begonnen hat, kehrt der
Ausrücker 19 unter der Wirkung der Feder 25 nach links in seine Ausgangslage zurück,
desgleichen wird die Magnetspule 30 stromlos, und die Klinke 26 kehrt in ihre Anfangslage
zurück, in welcher sie ein Ausweichen des Ausrückers nach rechts verhindert. Damit
ist die Auflaufbahn 31 wieder abgestützt. Wenn die getriebene Kupplungsnabe 6 und
mit ihr die kniegelenkartige Schalteinrichtung der Kupplung einen Umlauf vollendet
haben, läuft das Kniegelenk 39 an der Auflaufbahn 31 an und wird entgegen der Wirkung
der Beugefeder 13 gestreckt. Hierbei wird der Klemmrollenkäfig im Ausrücksinn gedreht,
die Kupplung also ausgerückt. Das Rastgesperre 32 bis 37 verhindert ein Weiterlaufen
der von der treibenden Welle 1 entkuppelten Teile 6, 18.
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Sollte eine Funktionsstörung eintreten, z. B. in der Weise, daß die
Kupplung nicht ausrückt, weil die Feder 13 gebrochen ist, so schlägt bei jedem Kupplungsumlauf
der Arm 16A des Kupplungsschalthebels 16 an einen Nocken 38 des Ausrückhebels
20 an und gibt dadurch die aufgetretene Störung kund: