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Keilanordnung bei Kupplungen. Die Erfindung bezieht sich auf ausrückbare
Keilkupplungen, insbesondere für hohe Umlaufzahlen und große Kräfte, bei denen ein
schwenkbarer Keil in einer Wellennut liegt und in eine Nut der Nabe des anderen
Kupplungsteiles geschwenkt werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß die Wellennut
für den Keil aus der Radialmitte der Welle versetzt ist, so daß der Keil an der
W iderlagerseite der Wellennut tiefer in der Welle sitzt als an der anderen Nutensdite
und beim Einrückstoß nicht auf Biegung, sondern nur auf Druck beansprucht wird.
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Auf der Zeichnung ist die neue Keilanordnung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar zeigt Abb. r die Anordnung bei der Leerlaufstellung der Kupplungsteile,
Abb.2 dieselbe in der Kupplungsstellung, Abb. 3 die bekannte bisherige Anordnung,
entsprechend der Stellung in Abb. 2.
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird zunächst
die Wirkungsweise der Kupplung bei der bisherigen bekannten Keilanordnung nach Abb.3
näher erläutert. Wird der Keil dl mit seiner Längsmitte el-fl in einer Radialebene
der Welle a1 angeordnet, wie die Abb. 3 zeigt, so verteilen sich die Kräfte beim
Mitnahmestoß der Nabe b1 sehr ungünstig. Gegenüber festen Keilverbindungen ist bei
der Kupplung nach vorliegender Art der Umstand sehr nachteilig, daß der Keil dl,
der leicht beweglich in seiner Wellennut cl liegen muß, in dieser einen wenn auch
sehr geringen Spielraum aufweist, und ebenso muß ja auch die Nabe b1 lose, mit anderen
Worten: mit einem geringen Spielraum auf der Welle a1 sitzen. Die Stoßkante x1 der
Nabe wird also urn einen geringen Betrag #l-yl weiter vom Mittelpunkt der Welle
a1 entfernt liegen und an den Keil dl treffen als die Widerlager- j kante y1 der
Keilnut cl, und dieser Betrag wird noch dadurch erhöht, daß der Keil beim Stoß infolge
seines Lossitzes ein wenig um die Kante y1 kippt, wodurch die Angriffsdrucklinie
der Kante x1 am Keil noch ein j wenig mehr nach außen gedrängt wird. Der Keil erleidet
demnach beim Kupplungsstoß ein Biegungsmoment mit dem Hebelarm yl-zl, (las durch
das Hinausdrängen der Berührungskante zwischen x1 und dem Keil noch erhöht wird.
Hierdurch entsteht rasch Abrundung der Kanten x1 und y1 und ein immer größeres Kippen
des Keils, der schließlich der Stoßkante xl eine schiefe Flächenstellung bietet,
so daß die Kante x1 gleitet und der Bruch der Nabe herbeigeführt wird.
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Wird jedoch der Keil d in der Nut c aus der Radialebene mit seiner
Mittelebene e-f entgegen der Drehrichtung der Nabe b versetzt, wie die Abb. r und
2 zeigen, so liegt die Widerlagerkante y der Wellennut c auch bei sehr lockerem
Sitz des Keils noch weit außerhalb der Druck- oder Scherlinie x-z der Stoßkante
x, und das Biegungsmoment auf den Keil ist völlig beseitigt, indem der im vorigen
Falle nach Abb. 3 aufgetretene Biegungshebelarm xl-zl nunmehr als Fläche x-z der
Keilnut auftritt und somit eine Druckfläche darstellt. Bei dieser Beanspruchung
des Keils erleidet derselbe auch bei sehr lockerem Sitz kein Kippen, da sein Widerlager
nunmehr nicht eine Kante ist, wie im vorigen Falle die Kante y", sondern eine Fläche
von der Höhe z-y. Der Kupplungsstoß wird demnach bei dieser Einrichtung weniger
ein Abrunden der Kanten x und y bewirken können wie im vorigen Falle, und eine Zerstörung
der Kupplungsteile wird viel weniger leicht stattfinden können als bei der bekannten
Keilanordnung.
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Entsprechend der Keilanordnung muß auch die Nut g der Nabe b, jedoch
im Sinne der Drehrichtung, aus der Radialmitte versetzt sein.
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Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die seitliche Versetzung
des Keils und seiner Nut aus der Radialebene etwa zwei Drittel der Keilbreite, so,
daß ein Drittel der Keilbreite auf der einen und zwei Drittel auf der anderen Seite
der Radialebene liegen. Die Verschiebung kann weniger oder mehr betragen, eine Verschiebung
um mehr als die ganze Keilbreite ist jedoch aus anderen Gründen nicht zu empfehlen.