DE1249603B - Klauenkupplung mit einem doppelseitig wirkenden Klemmgesperre - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

Auslegetag:

Ausgabetag:

F16d

Deutsche Kl.: 47 c - 6

1 249 603
F 30647X11/47 c 27. Februar 1960 7. September 1967 21. März 1968

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klauenkupplung mit einem doppelseitig wirkenden Klemmgesperre, bestehend aus einer treibenden Kupplungshälfte mit Klauen, einem gestellfesten Stützring mit kreiszylindrischer Klemmfläche, paarweise angeordneten, gegensinnig wirkenden, in Sperrichtung federbelasteten Klemmstücken und einer getriebenen Kupplungshälfte, mit welcher die Klemmstücke kippbar, aber spielfrei formschlüssig verbunden sind und gegenüber welcher die Klauen der treibender. Kupplungshälfte in Umfangsrichtung hinreichend Spiel aufweisen, daß bei einer Drehbewegung der treibenden Kupplungshälfte in beliebiger Drehrichtung die genannten Klauen zunächst die in der betreffenden Drehrichtung sperrenden Klemmstücke aus ihrer Sperrstellung lösen und dann die getriebene Kupplungshälfte mitnehmen.

Bei bekannten derartigen Klauenkupplungen sind die Klemmstücke an Bolzen angelenkt, und die Klauen greifen durch die radiale Ebene, in der die Klemmstücke angeordnet sind, hindurch und wirken mit ihren Enden mit Ausnehmungen einer Mitnehmerscheibe der getriebenen Kupplungshälfte zusammen. Diese bekannte Anordnung ist durch die Lagerbolzen für die Klemmstücke und durch die Mitnehmerscheibe relativ aufwendig. Außerdem ist wegen der Mitnehmerscheibe die axiale Baulänge der Kupplung groß.

Bei einer anderen bekannten Kupplung der genannten Art sind die Klemmstücke unter Vermeidung der Lagerbolzen mit halbzylindrischen Füßen ausgebildet, die in ebenso geformte axiale Mulden der getriebenen Kupplungshälfte eingesetzt sind. Auch bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch die eine unerwünschte axiale Länge der Kupplung bedingende Mitnehmerscheibe an der getriebenen Kupplungshälte vorgesehen, welche einen die Klemmstücke umgreifenden Mitnehmerfortsatz aufweist, welcher mit der treibenden Kupplungshälfte zusammenwirkt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, in Umfangsrichtung viele Klemmstückpaare unterzubringen und dabei die axiale Länge der Kupplung gering zu- halten.

Zum Lösen dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Klauen die getriebene Kupplungshälfte mit einem an den Füßen der Klemmstücke angreifenden Abschnitt mitnehmen.

Bei der Kupplung gemäß der Erfindung erfolgt die Kraftübertragung von der treibenden zur getriebenen Kupplungshälfte über die Füße der Klemmstücke, also im wesentlichen in ein und derselben radialen Klauenkupplung mit einem doppelseitig wirkenden Klemmgesperre

Patentiert für:

Formsprag Company, Warren, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 90, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Johan Lund, Detroit, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Februar 1959 (795 974)

Ebene. Dadurch wird eine unnötig größe axiale Länge der Kupplung, wie sie bei den bekannten Kupplungen durch eine axial über die Klemmstücke hinausragende Mitnehmerscheibe bedingt ist, vermieden. Dabei wird die Fähigkeit der zylindrischen Füße, die in ebenso geformte axiale Mulden eingesetzt sind, ausgenutzt, große Kräfte genauso gut übertragen zu können, wie es bei direkter Anlage von Mitnehmern der beiden Kupplungshälften der Fall ist.

Bei der Kupplung gemäß der Erfindung kann, wie bei den bekannten Kupplungen, eine relativ große Anzahl von Klemmstückpaaren längs des Umfangs der Kupplung verteilt angeordnet werden, so daß die wirkende Gesamtkraft günstig auf die einzelnen Klemmstücke verteilt wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 ist ein in größerem Maßstab gezeichneter Querschnitt nach der Linie 1-1 in Fig. 2; F i g. 2 ist ein Längsschnitt; .

Fig. 3 ist ein Stück eines der Linie 3-3 in Fig. 1 folgenden radialen Schnittes.

Die in den Figuren dargestellte, in beiden Drehrichtungen arbeitende, erfindungsgemäß ausgebildete Kupplung ist insgesamt mit 64 bezeichnet.

Gemäß F i g. 2 sitzt die Kupplung 64 auf einer Welle 65, die mittels zweier Kugellager 66, 67 und

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einer Büchse 68 in einem Maschinengestell 69 gelagert ist. Ein treibendes Zahnrad 70 sitzt drehbar auf dem einen Ende der Welle 6SjJ, der Abtrieb erfolgt am entgegengesetzten Ende der Welle 65 bei 72.

Der innere Laufring des Kugellagers 67 sitzt auf einem Nabenabschnitt 74 eines inneren ringförmigen Nabenkörpers 75, der als getriebene Kupplungshälfte mit der Welle 65 durch einen Keil 76 drehfest verbunden ist.

Das treibende Zahnrad 70 ist an seiner einen Stirnfläche 83 mit mehreren Klauen 85 versehen, die mit Klemmstücken 82 zusammenwirken, welche zwischen der kreiszylindrischen Klemmfläche 82' eines gestellfesten Stützringes 80 und der Nabenfläche 78 des getriebenen Nabenkörpers 75 angeordnet sind.

Gemäß F i g. 1 stehen sich die Klemmstücke 82 in Umfangsrichtung paarweise gegenüber. Jedes Klemmstück besitzt an seinem radial außenliegenden Kopf 94 eine kreisbogenförmige, mit der kreiszylindrischen Klemmfläche 82' des gestellfesten Stützringes 80 zusammenwirkende Klemmfiäche 90. Die Füße 91 der Klemmstücke sind halbzylindrisch geformt und in ebenso geformte axiale Mulden 98 in der Nabenfläche 78 des getriebenen Nabenkörpers 75 eingesetzt. Die Klemmstücke sind also in diesen Mulden in Umfangsrichtung unverrückbar gehalten, wobei sie jedoch in den Mulden 98 in Umfangsrichtung kippen können.

Jedes Klemmstück 82 besitzt ferner eine zentrale Öffnung 92 zum Aufnehmen einer sich zusammenziehenden Schlauchfeder 93, welche die Klemmstücke jedes Klemmstückpaares jeweils in entgegengesetzter Richtung in klemmenden Sperreingriff mit der gestellfesten Klemmfläche 82' kippt.

Bei dieser Anordnung stellen das die Klauen 86 tragende Zahnrad 70 die treibende Kupplungshälfte und der mit der Welle 65 drehfest verbundene Nabenkörper 75 die getriebene Kupplungshälfte dar. Das doppelseitig wirkende Klemmgesperre wird vom Nabenkörper 75, dem gestellfesten Stützring 80 und den dazwischen angeordneten, unter Vorspannung der Schlauchfeder 93 stehenden Klemmstücken 82 gebildet.

Die Klauen 86 dienen einerseits in bekannter Weise dazu, den klemmenden Sperreingriff der Klemmstücke 82 an der Klemmfläche 82' bei Relativbewegung der treibenden Kupplungshälfte gegenüber der getriebenen Kupplungshälfte zu lösen, und andererseits dazu, nach Lösen des Klemmgesperres das von der Kupplung zu übertragende Drehmoment direkt vom treibenden Zahnrad 70 über die in den Mulden 98 in Umfangsrichtung festgehaltenen Füße 91 der Klemmstücke 82 auf den Nabenkörper 75 und damit auf die Welle 65 zu übertragen. Wenn hingegen an der getriebenen Welle 65 von außen her ein Drehmoment wirksam ist, das auf das Zahnrad 70 zurückzuwirken sucht, erfolgt in beiden Drehrichtungen eine Sperrung durch das doppelseitig wirkende Klemmgesperre.

Zum Lösen des Klemmgesperres weisen die Klauen 85 radial außen axial vorspringende Klauenabschnitte 86 (F i g. 3) auf, die jeweils in Umfangsrichtung gegenüber einer konvex gewölbten Fläche der in Sperrlage stehenden Köpfe 94 der ihnen benachbarten Klemmstücke 82 ein geringes Spiel χ haben. Zum Übertragen des Drehmomentes weisen die Klauen 85 radial innen näher am Zahnrad 70 als die Klauenabschnitte 86 liegende Mitnahmeabschnitte 87 auf, deren konkave Mitnehmerflächen

97 nach Lösen des Klemmgesperres an den Füßen 91 der Klemmstücke 82 angreifen, um über die K lemmstückfüße den Nabenkörper 75 mitzunehmen.

Die Mitnehmerfläche 97 hat von dem Fuß . des benachbarten Klemmstückes in Umfangsrichtung jeweils einen Abstand y = χ + k, wobei χ das obenerwähnte Spiel zwischen dem Klauenabschnitt 86 und dem Klemmstückkopf 94 und k der in Umf angsrichtung gemessene Weg eines Klemmstücks beim Kippen aus der Sperrstellung in die Freistellung ist.

Bei der Bearbeitung des treibenden Zahnrades 70

können die Klauen 85 mit Hilfe eines einzigen Schaftfräsers geformt werden, der um verschiedene Drehungsmittelpunkte herumbewegt wird, um die einander zugewandten kreisbogenförmigen Mitnehmerflächen 97 herzustellen.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Lagermulden

98 für die Klemmstücke verhältnismäßig tief ausgebildet sind und in der Außenfläche 78 des Nabenkörpers 75 jeweils unter einem kleinen Winkel gegenüber einem Radius dieser Außenfläche münden. Diese in F i g. 1 mit α bezeichneten Winkel betragen bei einer typischen Ausbildungsform etwa 10°, und die betreffenden Lagermulden sind, bezogen auf die Drehnchtung des treibenden Zahnrades 70 und der Klauen 85, unter diesem Winkel nach hinten geneigt. Wenn die Klauen 85 anfangs in der einen oder anderen Richtung um das Spiel χ gekippt werden, bilden die in Umfangsrichtung ein wenig überstehenden Außenkanten 100 der Lagermulden 98 eine Schulter, durch die der Fuß 95 des Klemmstücks bei Fliehkräften gegen eine Auswärtsbewegung gegenüber der Lagermulde gesichert wird.

Gemäß F i g. 1 und 3 kann der Nabenkörper 75 in der bei 102 angedeuteten Weise etwas ausgeschnitten sein, um den radial innenliegenden Mitnahmeabschnitt 87 der Klauen 85 aufzunehmen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Klauenkupplung mit einem doppelseitig wirkenden Klemmgesperre, bestehend aus einer treibenden Kupplungshälfte mit Klauen, einem gestellfesten Stützring mit kreiszylindrischer Klemmfläche, paarweise angeordneten, gegensinnig wirkenden, in Sperrichtung federbelasteten Klemmstücken und einer getriebenen Kupplungshälfte, mit welcher die Klemmstücke kippbar, aber spielfrei formschlüssig verbunden sind und gegenüber welcher die Klauen der treibenden Kupplungshälfte in Umfangsrichtung hinreichend Spiel aufweisen, daß bei einer Drehbewegung der treibenden Kupplungshälfte in beliebiger Drehrichtung die genannten Klauen zunächst die in der betreffenden Drehrichtung sperrenden Klemmstücke aus ihrer Sperrstellung lösen und dann die getriebene Kupplungshälfte mitnehmen, wobei die Klemmstücke mit halbzylindrischen Füßen in ebenso geformte axiale Mulden der getriebenen Kupplungshälfte eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (85) die getriebene Kupplungshälfte (75) mit einem an den Füßen (91) der Klemmstücke (82) angreifenden Abschnitt (87) mitnehmen.

2. Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (85) der treibenden Kupplungshälfte (70) derart zwischen den

Klemmstückpaaren angeordnet sind, daß sie in Umfangsrichtung gegenüber den in Sperrlage stehenden Köpfen (bei 94) der ihnen benachbarten Klemmstücke ein geringes Spiel χ und von den Füßen (91) der benachbarten Klemmstücke in Umfangsrichtung einen Abstand y = χ + k messene Weg eines Klemmstückes beim Kippen aus der Sperrstellung in die Freistellung ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 35 403; USA.-Patentschriften Nr. 2 583 428, 2 573 939,

aufweisen, wobei k der in Umfangsrichtung ge- 2 240 359, 1 952 461, 1 942 472.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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