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Klauenkupplung Die Erfindung bezieht sich auf solche Klauenkupplungen
mit fest an den Kupplungshälften sitzenden Zähnen, bei denen die eine Kupplungshälfte
mindestens einen leicht drehbar gelagerten. Rollkörper und die andere Kupplungshälfte
eine Kurvenbahn trägt, auf der sich der Rollkörper abzuwälzen vermag, wobei die
Kurvenbahn mindestens seine zur Aufnahme des Rollkörpers bestimmte Lücke aufweist,
in der der Rollkörper ein tangentiales Spiel hat, das größer ist als das Spiel der
Kupplungszähne in den zugehörigen Zahnlücken. Bei einer bekannten Klauenkupplung
dieser Art ist der Rollkörper zu dem Zweck vorgesehen, ein ungewolltes Einrücken
der einen Kupplungshälfte in die andere, rasch umlaufende Hälfte zu verhindern.
Die Erfindung bezweckt hingegen, ein müheloses Einrücken der Kupplung zu gewährleisten,
wenn die eine Kupplungshälfte nicht angetrieben und leicht drehbar ist. Dieser Zweck
wird bei der erwähnten bekannten Kupplung nicht erreicht. Bei dieser besteht nämlich
die Möglichkeit, daß beim Versuch des Einkuppelns sich die Zähne der einen Kupplungshälfte
in senkrecht zur Einrückrichtung liegenden Flächen auf die Zähne der anderen Hälfte
aufsetzen. Dann könnte man, wenn die eine Kupplungshälfte nicht angetrieben und
leicht drehbar wäre, trotz des Vorhandenseins des Rollkörpers die Kupplung nicht
einrücken; denn die leicht drehbare Kupplungshälfte würde bei dem Versuch, durch
Drehten der anderen Hälfte die Zähne den Lücken gegenüberzustellen, mitgenommen
werden.
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Der Erfindungszweck wird dadurch erreicht, daß bei Anwendung zur Kraftübertragung
in beiden Drehrichtungen die Anordnung
so getroffen ist, daß ein
Auftreffen zweier Zähne aufeinander nur in einer am Rand eines Zahnes befindlichen,
schräg zur Einrückrichtung liegenden Fläche erfolgt. .
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Bekannt sind ferner Kupplungen, bei denen die Klauen der einen Kupplungshälfte
nicht fest an dieser sitzen, sondern durch drehbar gelagerte Rollkörper gebildet
werden, die sich auf den Gegenklauen abzuwälzen vermögen. Diese Kupplungen sind
jedoch im Gegensatz zu der Kupplung nach der Erfindung zur übertragüng größerer
Kräfte ungeeignet und gewährleisten nicht einen spielfreien Eingriff der Kupplungsteile.
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Bekannt ist ferner eine Freilaufkupplung, bei der ein an der einen
Kupplungshälfte angeordneter Abistandshebel die beiden Kupplungshälften außer Eingriff
hält, solange die angetriebene Hälfte schneller läuft als die treibende. Der Hebel
trägt zwar leine Rolle, doch ist diese abgebremst, ergibt also keine genügende Reibungsverminderung
und arbeitet nicht mit einer Kurvenbahn zusammen.
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Bekannt ist außerdem eine einseitig wirkende Klauenkupplung mit einer
Einrichtung, durch die beim Einkuppeln ein Gleiten der Zähne aufeinander vermieden
wird. Ein Rollkörper ist aber hierbei nicht vorhanden.
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Schließlich ist es bekannt, das Einrücken einer Klauenkupplung durch
ein am Kupplung:sgehäuse gelagertes Gestänge zu bewirken, dass mit einer an der
einen Kupplungshälfte sitzenden Kurvenbahn zusammenarbeitet. Diese Bauart ist umständlich
und setzt voraus, daß sich die eine Kupplungshälfte dreht sowie daß die andere Hälfte
im ausgerückten Zustand stets dieselbe Lage einnimmt.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen: Abb. i eine Klauenkupplung in einem LängsmitteIschnitt während
des Einrückens, Abb. 2 die Kupplung in der gleichen Darstellungsweise in eingerücktem
Zustande, Abb. 3 eine Draufsicht zu Abb. i, Abb. q. eine Draufsicht zu Abb. 2 und
Abb. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Abb. i.
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In einer Bohrung i der antreibendien Welle 2 ist eine Welle 3 verschiebbar
gelagert, die mittels einer rundum laufenden Verzahnung q. mit einem auf einer Welle
5 befestigten Zahnsegment 6 in Verbindung steht. An der Welle 3 ist ferner eine
Achse j7 befestigt, die durch Längsschlitze 8 der Welle 7 hindurchgreift. Auf der
Welle 2 ist längs verschiebbar eine Muffe 9 gelagert, die zwei Zähne io und eine
Bohrung i i für die Achse 7 aufweist. Auf dieser sind zwei Rollen (oder Kugellager)
12 gelagert. Die vordere Kante der Zähne ,i o ist zylinderförmig ausgebildet mit
der Achse 7 als Mittelachse und einem Radius, der kleiner ist als der der Rollen
12.
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Auf der Welle 2 ist eine Hohlwelle 13 leicht drehbar gelagert, die
einen Kuppelkopf 14 mit Zähnen 15 und Lücken 16 aufweist. Die Stirnseite
der Zähne 15 hat einen kragenartigen Vorsprung 17, der mit den Rollen 12
zusammenwirken kann. Die Lücken weisen zwei Teile von verschiedener Größe auf, und
zwar entspricht der äußere Teil 18 den Rollen 12 und der innere Teil i 9 den Zähnen
i o. Die Lücken i 8 sind zweckmäßig so groß zu wählen, daß die Rollen i 2 darin
etwas Luft haben. Auf diese Weise wird eine Kraftübertragung durch die Rollen verhindert.
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Von einer gewissen Kupplungsgröße ab, nämlich einer solchen, bei der
die Zahnbreite größer wird als ,der Durchmesser der kleinsten verfügbaren Wälzlager,
empfiehlt es sich. Wälzlager zu verwenden, die einen Durchmesser aufweisen, der
etwas kleiner statt bisher größer als die Zahnbreite ist. Dann bekommen die Teile
i ß und i 9 der Lücke 16 die gleichen Abmessungen; die Lücke kann daher glatt durchgefräst
werden. Eine Lastübertragung durch das Wälzlager ist dabei verhindert, weil dieses
wegen des etwas kleineren Durchmessers mit Luft in der gemeinsamen Lücke sitzt.
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Die Kupplung wird durch Drehen der Welle 5 eingerückt, wobei die Muffe
g nach links verschoben wird. Treffen dabei die Rollen 12 auf eine Lücke 16,
so kann das Einrücken durch weiteres Drehen der Welle 5 erfolgen. Auch wenn sich
Lücken und Zähne nicht genau gegenüberstehen, ist in einem gewissen Umfange ein
Einrücken durch einfaches Drehen der Welle 5 möglich, weil die i Rollen 12 die Welle
13 drehen und den Zahn i o in die Lücke i 9 einführen können, solange sie weniger
als die halbe Rollenbreite gegenüber der Lückenmitte versetzt sind. Treffen dagegen
die Rollen auf den Vorsprung 17, dann ist erst eine Drehung der Welle 2 erforderlich,
,ehe das Einrücken vollendet werden kann. Bei dieser Drehung wird die Welle
13 wegen der geringen Reibung zwischen den Teilen 12 und 17 nicht
mitgenommen, so daß ein Einrücken ermöglicht wird. -Im vorstehenden Ausführungsbeispiel
ist die Welle i als treibende und die Welle 13 als die leicht drehbare, d.
h. leicht mitnehmbare, bezeichnet. Naturgemäß wird an der Erfindung nichts geändert,
wenn 13 die antreibende und 2 die leicht drehbare ist.
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Die Erfindung läßt sich z. B. vorteilhaft verwenden, wenn ein angetriebener
Gegenstand von Hand auf Motorantrieb umgeschaltet werden soll. Der Motorantrieb
hat oft ein
geringes Trägheitsmoment und kann meist auch nicht festgehalten
werden, ist also im Sinne der vorstehenden Ausführungen leicht drehbar. Daher wird
die zu dem Motorantrieb gehörende Kupplungshälfte von der anderen beim Versuch,
die Zähne den Lücken gegenüberzustellen, leicht mitgenommen, so daß es unmöglich
ist, die Kupplung einzurücken. In der Abb. i kann z. B. die Welle 13 über das angedeutete
Zahnrad mit dem Motor in Verbindung stehen und 2 die angetriebene Welle sein. Der
Kupplungsteil des. Handantriebes würde dann symmetrisch zu 13 bis i9 rechts von
der Kupplungsmuffe 9 auf der Welle 2 drehbar angeordnet sein.
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Bei einer solchen wechselseitigen Kupplung wirkt sich die Luft zwischen
der Rolle 12 und-der Lücke 18 besonders günstig aus, Wenn nämlich die Kupplungshälften
des Motorantriebes und des Handantriebes so dicht zusammenliegen, daß die Rolle
den Ansatz 17 der einen Hälfte schon berührt, bevor sie die Lücke 18 der
anderen Hälfte verlassen hat, dann würde, wenn keine Luft zwischen 12 und 18 vorhanden
wäre, die Gefahr bestehen, daß die Rolle 12 in der Lücke 18 etwas klemmt, sich also,
nicht dreht und deshalb beim Kupplungsversuch den anderen leicht drehbaren Kupplungsteil
mitnimmt, was ja durch die Erfindung gerade vermieden werden soll.
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Wie sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispieles ergibt, ist
die Erfindung auch gut geeignet, die Einführung der Zähne im. die Lücken zu erleichtern,
selbst wenn Zahn und Lücke nicht genau übereinstimmen. Die Erfindung kann daher
auch mit Vorteil bei solchen Kupplungen angewendet werden, bei denen zwischen Zahn
und Lücke möglichst wenig Luft sein soll, z. B. bei Kupplungen für zwei Drehrichtungen
oder für genaue Winkelübertragung (Maßtriebe), und bei denen ein Anschärfen der
Zähnte, das zu einer ungünstigen Zahnbehandlung führt, vermieden werden soll.