DE1804942U

DE1804942U - SOFT SHIFTING CLAW CLUTCH.

Info

Publication number: DE1804942U
Application number: DE1954S0014822
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-09-23
Filing date: 1954-09-23
Publication date: 1960-01-28

Description

WeichschaltendeKlauenkupplung FUr das weiche Einschalten einer Formschlußkupplung ist es erforderlich, das Drehmoment von der treibenden auf die getriebene Welle allmählich anwachsen zu übertragen und die Formschlußteile, die im allgemeinen die Form von Zähnen oder Klauen haben, erst dann miteinander zum Eingriff zu bringen, wenn die getriebene Welle eine Drehzahl hat, die der treibenden Welle gleich ist oder zum mindesten nicht sehr davon verschieden ist. Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine diese Bedingungen erfullende Kupplung mit möglichst einfachen Baumitteln zu schaffen.Soft-switching claw clutch For soft switching on a form-fit clutch it is necessary to transfer the torque from the driving shaft to the driven shaft gradually grow to transfer and the interlocking parts, which are generally the Have the shape of teeth or claws, only then to be brought into engagement with one another, when the driven shaft has a speed that is the same as the driving shaft or at least not very different from it. The innovation is the task is based on a coupling that fulfills these conditions with the simplest possible construction equipment to accomplish.

Es ist bereits eine Kupplung bekanntgeworden, die als synchronsierte 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 Synchronisiervorganges dienende Hilfseinrichtung betätigt wird.There is already a clutch known as a synchronized Positive coupling friction coupling members and an axially movable, under the Contains the effect of a return spring standing coupling member. With this well-known Arrangement takes place the coupling process in such a way that initially both a friction clutch is operated, as well as one to bring about the synchronization process Serving auxiliary device is operated.

Diese der Synchronisierung dienenden Glieder stehen im Ruhezustand nicht miteinander im Eingriff, sondern werden erst beim Kupplungvorgang in Beziehung zueinander gebracht. Nach erfolgter Synchronsierung wird durch Klauen die Wirkung einer FormschluSkupplung hervorgerufen.These members used for synchronization are in the idle state are not in engagement with each other, but are only related during the coupling process brought together. After synchronization has taken place, the effect is achieved by stealing caused by a form-fit coupling.

Demgegenüber besteht die Neuerung 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 Drehmomentes 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.In contrast, the innovation is that with a soft-switching Claw coupling for starting with reduced load using one axially displaceable coupling member under the action of a return spring stands and can be coupled to the driving shaft, the coupling member to the driven shaft Shaft is connected via a permanently engaged wedge surface coupling. The wedge surface coupling moves the coupling member when a torque is introduced axially and thereby brings the coupling claws into engagement with the coupling claws the driving wave. The coupling member can be actuated by an electromagnetically Friction clutch, preferably a multi-disc clutch, can be coupled to the driving shaft be. This has the advantage over the known arrangement greater simplicity in the construction of the coupling and thus increased operational reliability.

Bei Betätigung der Kupplung mit verringerter Last tritt zunächst ein Schlupf in der Reibungskupplung auf, denn erfolgt aber eine Mitnahme, die bis zum vollständigen Gleichlauf gesteigert wird.When the clutch is actuated with a reduced load, it occurs first Slip in the friction clutch, but there is a take-up that is carried out up to full synchronization is increased.

Während 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 zwangsläufig 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 Keilfläehenkupplung, die bei Einleitung eines Drehmomentes das axial bewegliche Kupplungsglied verschiebt und dadurch dessen Formschlußglieder zum Eingriff mit entsprechenden Formschlußgliedern der antreibenden Welle bringt.While at low load the friction clutch has the clutch effect initially takes over, causes a short-term occurrence with heavier loads low slippage the axially movable coupling member running onto the wedge surfaces, so that the coupling member inevitably moves axially and thereby the form-locking members indent. The force with which the positive coupling is actuated is predominant taken from the drive itself and only to a small extent derived from the friction clutch. As a result, one is able to work with a relatively weakly dimensioned Friction clutch to operate form-locking clutches of any strength. The multi-disc clutch only needs to be dimensioned according to the reduced load, but not according to the operating load, it is the wedge surface coupling that is at the initiation one Torque shifts the axially movable coupling member and thereby its interlocking members brings into engagement with corresponding interlocking members of the driving shaft.

Für das Einrücken der Kupplung kann in bekannter Weise ein Hebelgestänge oder ein Druckbetrieb vorgesehen sein. Besonders günstig wird die Kupplung jedoch durch die Verwendung einer Magnetkupplung, vorzugsweise einer Lamellenkupplung.A lever linkage can be used in a known manner for engaging the clutch or a printing operation can be provided. However, the clutch is particularly cheap by using a magnetic coupling, preferably a multi-plate coupling.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Figur dargestellt.An embodiment of the innovation is shown in the figure.

Es handelt sich darum, dine aber 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 FormschluSglieder sind derart ausgebildet, daß bei einer Verdrehung der Hülse 5 gegenüber den Klauen 6 der Welle 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 Klauen lo eines Kranzes sind, der mit dem Zahnrad 1 verbunden ist. Die Hülse 5 ist dem Zahnrad 1 durch eine elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung kuppelbar die aus der Erregerwicklung 3 den Lamellen 2 und der Ankerscheibe 4 besteht.It is a matter of the rotational movement initiated by the gearwheel 1 to be transmitted to the shaft 9 via a switchable positive coupling. On the wave 9 put on or cut into a shaft collar is a claw ring with claws 6, which are in permanent engagement with corresponding claws of an axially displaceable Stand sleeve 5. These form-locking members are designed in such a way that upon rotation the sleeve 5 opposite the claws 6 of the shaft 9, the sleeve 5 against the force of Retraction spring 8 is moved to the left. The sleeve 5 has a further ring of claws 7, which are initially still out of engagement with the claws lo of a wreath which is connected to the gear 1. The sleeve 5 is the gear 1 by a Electromagnetically operated multi-plate clutch can be coupled from the field winding 3 the lamellae 2 and the armature disk 4 consists.

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 Erregungeingeschaltet, wird die Ankerscheibe 4 angezogen und dadurch die Kupplung geschlossen, so daß auf die Hülse 5 ein Drehmoment übertragen wird, das sich über die Keilflächenkupplung 6 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 RUckzugfeder, so lange an, bis Gleichlauf zwischen Zahnrad 1 und Welle 9 besteht. Infolge des jetzt aber die Keilflachenkupplung 6 gehenden Drehmomentes gleiten deren Zähne An 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 lo zum Eingriff, und es ist jetzt der Formschluß zwischen dem Zehnrad 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 lo am Zahnrad 1 zu erwarten, da ja die Hülse 5 und die Verzahnung 6 bereits ein treibendes Moment auf die Welle 9 überträgt.The mode of operation of the clutch is as follows: The gear 1 runs around and takes the winding 3 and the inner clutch plates as well as the armature disk 4 with. If the excitation is switched on, the armature disk 4 is attracted and thereby the clutch is closed, so that a torque is transmitted to the sleeve 5, which is on the wedge surface coupling 6 against the still standing still Shaft 9 is supported. The force applied to the shaft 9 is soft because the clutch with easy slip is closed. The slip holds due to the torque the return spring matched to the magnetic coupling, until synchronism between Gear 1 and shaft 9 consists. As a result of the now, however, the wedge flat coupling 6 going torque whose teeth slide against each other in the axial direction, whereby the sleeve 5 is displaced to the left against the force of the spring 8. At this Displacement movement come the claws 7 with the claws lo, and it the form fit between the ten wheel 1 and the shaft 9 is now established. As it can be seen that there is no significant speed difference during this coupling process to be expected between the claws 7, the coupling sleeve 5 and the claws lo on the gear 1, since the sleeve 5 and the toothing 6 already have a driving moment on the shaft 9 transmits.

In der Figur ist eine einseitig wirkende Kupplung dargestellt.In the figure, a one-way clutch is shown.

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 fUr zwei Drehrichtungen. Die Rückzugfeder 8 kann beiden Kupplungen gemeinsam sein.The same arrangement applies accordingly. if you look at the center line a same clutch then thinks. Either a double clutch is then obtained for two speeds or a coupling for two directions of rotation. The return spring 8 can be common to both clutches.

Claims

Protection against 1. Soft-shifting claw clutch for starting with reduced Load using an axially displaceable coupling member that is under the Effect of a return spring is and can be coupled to the driving shaft, thereby characterized in that the coupling member (5) with the driven shaft (9) via a permanently engaged wedge surface coupling (6) is connected, which upon initiation a torque axially displaces the coupling member (5) and thereby its coupling claws (7) brings into engagement with coupling claws (lo) of the driving shaft (1).

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the coupling member (5) by an electromagnetically operated friction clutch, preferably a multi-disc clutch (2, 3, 4), with the driving shaft (1) can be coupled.