DE849050C

DE849050C - Claw coupling which can be disengaged against an axial spring force and / or grips with inclined engagement surfaces

Info

Publication number: DE849050C
Application number: DEM869D
Authority: DE
Inventors: Erich Jaeger
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1942-05-02
Filing date: 1942-05-02
Publication date: 1952-09-15

Description

Entgegen einer axialen Federkraft ausrückbare und/oder mit schrägen Eingriffsflächen fassende Klauenkupplung Die Erfindung betrifft Klauenkupplungen, die entgegen einer axialen Federkraft ausrückbar sind und/oder mit mit schrägen Eingriffsflächen fassenden Kupplungsklauen versehen sind. Bei Klauenkupplungen, bei denen die Ausrückung der Klauen gegen die Kraft eines oder mehrerer elastischer Glieder erfolgt, welche zwischen dem beweglichen Kupplungsteil und der auf der gleichen Seite anschließenden Wellenleitung eingeschaltet sind, treten unerwünschte Axialkräfte auf. Die elastischen Glieder werden beim Ausrücken der Kupplung zusammengedrückt und üben auf die anschließende Wellenleitung einen starken axialen Schub aus. In Klauenkupplungen, bei denen die Zahnklauen zwecks leichterer Einkupplung abgeschrägt sind, entstehen auch in eingerücktem Zustand bei völlig entspannter Einrückfeder Axialkräfte, da infolge der schrägen Klauenflächen die Kupplungsteile das Bestreben haben, sich voneinander zu entfernen. Auch bei vorübergehender starker Schräglage der Wellenleitung, wie sie z. B. bei Schiffsantrieben auftritt, sowie bei Stößen und Dauererschütterungen treten die gleichen Erscheinungen auf.Against an axial spring force disengageable and / or with bevels Claw coupling with engagement surfaces The invention relates to claw couplings, which can be disengaged against an axial spring force and / or with bevels Coupling claws engaging surfaces are provided. With claw couplings, where the disengagement of the claws against the force of one or more elastic Links takes place, which between the movable coupling part and that on the same Side subsequent waveguide are switched on, undesired axial forces occur on. The elastic members are compressed when the clutch is disengaged and exert a strong axial thrust on the subsequent waveguide. In Claw clutches in which the toothed claws are beveled for easier coupling are also created in the engaged state when the engagement spring is completely relaxed Axial forces, as the coupling parts tend to act as a result of the inclined claw surfaces have to move away from each other. Even with a temporary steep incline the waveguide, as z. B. occurs in ship propulsion, as well as impacts and continuous vibrations, the same phenomena occur.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese axialen Schubkräfte auf die Wellenleitung sich sehr nachteilig in bezug auf die Paßlager der Wellenleitung auswirken. Es besteht nicht nur die Gefahr der Beschädigung oder völligen Zerstörung der Lager, sondern es entsteht auch eine unerwünschte Erhöhung der Reibungskraft. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die durch die Kupplung selbst bedingten axialen Schubkräfte auf jeden Fall von den Wellenleitungen fernzuhalten.It has now been shown that these axial thrust forces act on the waveguide have a very detrimental effect with regard to the interference bearing of the shaft line. It exists not only the risk of damage or complete destruction of the bearings, but it arises also an undesirable increase in the frictional force. The invention is therefore based on the object caused by the clutch itself axial shear forces must be kept away from the waveguides in any case.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die beiden Klauenkränze nach dem Einrücken und bei Vorhandensein einer Einrückfeder zwischen den ausrückbaren Klauen und der diese tragenden Kupplungshälfte diese Klauen mit ihrer Kupplungshälfte nach dem Ausrücken miteinander verriegelt sind. Es besteht also im eingerückten Zustand der Kupplung zwischen den beiden Klauenkupplungen ein geschlossener Kraftfluß, so daß trotz völlig entspannter Einrückfedern vorhandene axial gerichtete Kräfte nach außen nicht in die Wellenleitungen abfließen können. Bei Kupplungen, die entgegen einer Federkraft ausgerückt werden, besteht im ausgerückten Zustand ein geschlossener Kraftfluß zwischen dem beweglichen Kupplungsteil, dem elastischen Glied und dem beides tragenden Wellenflansch, so daß auch hier trotz der erforderlichen Zusammenpressung des elastischen Gliedes keine Schubkräfte in die anschließende Wellenleitung gelangen. Die Wirkung der Erfindung läßt sich am besten an Hand einiger besonders zweckmäßiger Ausführungen erklären.This object is achieved according to the invention in that the two Claw rims after engagement and in the presence of an engagement spring between the disengageable claws and the coupling half carrying them with these claws their coupling halves are locked together after disengagement. It exists that is, when the clutch is engaged, between the two claw clutches closed power flow, so that the engagement springs are present despite completely relaxed engagement springs axially directed forces cannot flow outwards into the shaft lines. In the case of clutches that are disengaged against a spring force, there is a disengaged State of a closed power flow between the movable coupling part, the elastic member and the shaft flange supporting both, so that here too despite the required compression of the elastic member no shear forces in the subsequent waveguide arrive. The effect of the invention can be seen on best explain using a few particularly useful explanations.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele einer Schaltvorrichtung für Klauenkupplungen nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch eine Klauenkupplung in ausgerücktem Zustand, Abb. 2 einen Längsschnitt durch die gleiche Kupplung in ausgerücktem Zustand und Abb. 3 und 4 je einen Längsschnitt durch Kupplungen mit anders gestalteten Vorrichtungen, beide in ausgerücktem Zustand.In the drawing are some exemplary embodiments of a switching device shown for claw clutches according to the invention, namely Fig. i shows a Longitudinal section through a claw coupling in the disengaged state, Fig. 2 is a longitudinal section through the same clutch in the disengaged state and Fig. 3 and 4 each a longitudinal section by clutches with differently designed devices, both in the disengaged state.

In allen drei Ausführungsbeispielen sind Kupplungen gewählt, bei denen die Ausrückung gegen die Kraft eines federnden Gliedes erfolgt, weil bei diesen Kupplungen die Notwendigkeit der Kraftabschirmung der Wellenleitung am augenfälligsten ist. In eingerücktem Zustand ist diese Feder völlig entspannt, so daß sie keine axialen Kräfte ausübt. Der Flansch 2 der Welle i trägt unmittelbar den feststehenden Kupplungsteil 3 mit den Klauen 4. Flansch 2, Kupplungsteil 3 und Klauen 4 sind der Einfachheit halber als aus einem Stück bestehend gezeichnet. Die Welle 5 trägt am Flansch 6 das federnde Wellrohr 8 und dieses den beweglichen Kupplungsteil 7 mit den Klauen 9. Auch hier sind diese Teile als aus einem .Stück bestehend dargestellt. In der Praxis wird man natürlich die Teile einzeln herstellen und miteinander verschrauben. Auch das Wehrohr 8 kann aus einzelnen Scheiben bestehen, die miteinander verschraubt sind. Mit dem beweglichen Kupplungsteil 7 ist in den Ausführungsbeispielen nach Abb. i, 2 und 3 eine rohrförmige Trommel io verbunden, die an ihren Enden Lagerböcke ii zur Aufnahme der Kniehebel 12, 13 (Abb. i und 2) bzw. der Exzenter 14, 15 (Abb. 3) trägt. Die Kniehebel 12, 13 sind mittels der Steuerstange 16 miteinander verbunden, während die Exzenter 14, 15 Zahnräder 17 tragen, welche im Eingriff mit der Zahnstange 18 stehen. Auf dem Umfang der Kupplung sind mehrere Paare von Kniehebeln 12, 13 bzw. Exzentern 14, 15 gleichmäßig. verteilt:; ...Am äußeren Umfang der Trommel io ist ein Gleitring i9 angeordnet, in dessen Nut 2o die nicht dargestellte Schaltgabel eingreift, mittels der die Kupplung ein-und ausgerückt wird. Der Gleitring i9 greift mit einem Ansatz 21 durch Schlitze 23 in der Trommel io zwischen Knaggen 22 an den einzelnen Steuerstangen 16 bzw. Zahnstangen 18 ein.In all three exemplary embodiments, clutches are selected in which the disengagement takes place against the force of a resilient member, because with these Couplings, the need for force shielding of the waveguide is most obvious is. In the engaged state, this spring is completely relaxed, so that they do not exerts axial forces. The flange 2 of the shaft i directly carries the stationary one Coupling part 3 with claws 4. Flange 2, coupling part 3 and claws 4 are the For the sake of simplicity, drawn as consisting of one piece. Wave 5 wears on Flange 6, the resilient corrugated tube 8 and this with the movable coupling part 7 the claws 9. Here, too, these parts are shown as consisting of one piece. In practice, of course, the parts will be manufactured individually and screwed together. The weir tube 8 can also consist of individual disks which are screwed together are. With the movable coupling part 7 is in the embodiments according to Fig. I, 2 and 3 a tubular drum io connected to the bearing blocks at their ends ii to accommodate the toggle levers 12, 13 (Fig. i and 2) or the eccentric 14, 15 (Fig. 3) carries. The toggle levers 12, 13 are connected to one another by means of the control rod 16, while the eccentrics 14, 15 carry gears 17 which are in engagement with the rack 18 standing. There are several pairs of toggle levers 12, 13 on the circumference of the coupling or eccentrics 14, 15 evenly. distributed:; ... on the outer circumference of the drum io a sliding ring i9 is arranged, in its groove 2o the shift fork, not shown engages, by means of which the clutch is engaged and disengaged. The slide ring i9 engages with an approach 21 through slots 23 in the drum io between lugs 22 to the individual control rods 16 or racks 18 a.

Die Wirkungsweise der Schaltstangen nach Abb. i und 2 ist folgende: Soll die eingerückte Kupplung (Abb. 2) ausgerückt werden, so wird der Gleitring i9 nach rechts verschoben. Dabei nimmt dieser zunächst die Steuerstange 16 nach rechts mit und dreht den Hebel 13 so weit, bis er gegen den Wellenflansch 6 zum Anliegen kommt. Gleichzeitig wird der Hebel 12 so gedreht, daß er sich vom Kupplungsteil 3 abhebt. Sodann wird über den Lagerbock ii auch die Trommel io und der bewegliche Kupplungsteil 7 nach rechts verschoben und unter Zusammendrückung des elastischen Wellrohres 8 die Klauen 9 von den Klauen 4 des feststehenden Kupplungsteiles 3 entfernt, bis eine völlige Trennung derselben eingetreten und damit die Entkupplung der beiden Wellen i und 5 vollzogen ist (Abb. i). Während des ganzen Entkupplungsvorganges stützt sich der Hebel 13 stets gegen den Wellenflansch 6 ab, so daß vom Beginn der Entkuppdung bis zu ihrer Beendigung ein geschlossener Kraftfluß vom Flansch 6 über VVellrohr 8, Kupplungsteil 7, Trommel io, Lagerbock ii und Kniehebel 13 zum Flansch 6 zurückführt.The mode of operation of the shift rods according to Fig. I and 2 is as follows: If the engaged clutch (Fig. 2) is to be disengaged, the sliding ring becomes i9 shifted to the right. This first takes the control rod 16 after right with and rotates the lever 13 until it is against the shaft flange 6 to Concern comes. At the same time, the lever 12 is rotated so that it is away from the coupling part 3 takes off. Then the drum io and the movable one is also via the bearing block ii Coupling part 7 moved to the right and compressing the elastic Corrugated pipe 8, the claws 9 removed from the claws 4 of the stationary coupling part 3, until a complete separation of the same occurred and thus the decoupling of the two Waves i and 5 is completed (Fig. I). During the entire uncoupling process the lever 13 is always supported against the shaft flange 6, so that from the beginning of the Uncoupling until it ends, a closed flow of force from the flange 6 over Vell tube 8, coupling part 7, drum io, bearing block ii and toggle lever 13 to the flange 6 leads back.

Beim Einrücken der Kupplung geht der Vorgang in umgekehrter Weise vonstatten. Die Verschiebung des Gleitringes ig nach links bewirkt unter völliger Entspannung des Wehrohres 8 die Verschiebung des Kupplungsteiles 7 nach links, bis zum Eingriff der Klauen 9 in die Zwischenräume zwischen den Klauen4. Bei dieser Bewegung legt sich der.. Hebel 12, durch die ebenfalls nach links verschobene Steuerstange 16 gedreht, gegen den feststehenden Kupplungsteil 3, und der Hebel 13 wird vom Flansch 6 entfernt. Im eingerückten Zustand der Kupplung besteht in ihr ein geschlossener Kraftfluß vom Kupplungsteil 3 über den beweglichen Kupplungsteil 7, Trommel io, Lagerbock ii und Kniehebel 12 zum Kupplungsteil 3, so daß äxiale Schubkräfte, die trotz völliger Entspannung des Wehrohres 8 infolge der schrägen Klauen auftreten können, nicht frei nach außen abfließen können.When the clutch is engaged, the process is reversed. The displacement of the sliding ring ig to the left causes the coupling part 7 to be displaced to the left with complete relaxation of the weir pipe 8, until the claws 9 engage in the spaces between the claws 4. During this movement, the lever 12, rotated by the control rod 16, which is also shifted to the left, rests against the stationary coupling part 3, and the lever 13 is removed from the flange 6. When the clutch is engaged, there is a closed flow of force from the clutch part 3 via the movable clutch part 7, drum io, bearing block ii and toggle lever 12 to the clutch part 3, so that axial thrust forces that can occur despite complete relaxation of the weir pipe 8 due to the inclined claws , cannot flow freely to the outside.

Die Ausführung nach der Abb. 3 unterscheidet sich von der nach den Abb. i und 2 lediglich durch die andere Art der Abstützorgane, die hier statt - der Kniehebel als Exzenter- oder Nockenscheiben 14, :15 ausgebildet sind und ihre Drehbewegung über die Zahnräder 17 durch die gemeinsame Zahnstange 18 erhalten. Im übrigen ist die Bauart und Wirkungsweise genau die gleiche wie bei der'Ausfiihrung nach Abb. i und 2.The design according to Fig. 3 differs from that according to Figs. I and 2 only in the different type of support elements, which instead of the toggle lever are designed as eccentric or cam disks 14, 15 and their rotational movement via the gear wheels 17 obtained by the common rack 18. Otherwise, the design and mode of operation are exactly the same as in the design according to Figs. 1 and 2.

Bei der Ausführung nach der Abb.4 ist nur ein Kranz von Abstützorganen auf einer Seite der Kupplung vorgesehen. Die Hebel 24 weisen zwei Abstüt-z= arme 25 und 26 auf, von denen sich der Arm 25 beim Entkuppeln gegen die mit dem Wellenflansch 6 verbundene Scheibe 27 legt, während der Arm 26 in eingerücktem Zustand der Kupplung an der Scheibe 28 anliegt, die mittels der Stange 29 mit dem Wellenflansch 2 fest verbunden ist. Die Lagerböcke 30 für die Hebel 24 stehen über die rohrförmige Hülse 31 mit dem beweglichen Kupplungsteil 7 in Verbindung. Der Gleitring 32 betätigt bei dieser Ausführung unmittelbar die Hebel 24. Die Wirkung ist im übrigen die gleiche wie bei den anderen Ausführungen nach den Abb. i, 2 und 3. In ausgerücktem Zustand der Kupplung besteht, wie die Zeichnung erkennen läßt, ein geschlossener Kraftfluß vom Flansch 6 über Wellrohr 8, beweglichen Kupplungsteil 7, Hülse 31, Lagerbock 30, Hebelarm 25 und Scheibe 27 zum Wellenflansch 6. In eingerücktem Zustand führt der geschlossene Kraftfluß vom beweglichen Kupplungsteil 7 über den festen Kupplungsteil 3, Flansch 2, Stange 29, Scheibe 28, Hebelarm 26 und Hülse 31 zum beweglichen Kupplungsteil ? zurück. In beiden Fällen werden freie axiale Schubkräfte auf die Wellenleitung vermieden.In the design according to Figure 4, only a ring of support members is provided on one side of the coupling. The levers 24 have two support arms 25 and 26, of which the arm 25 rests against the disk 27 connected to the shaft flange 6 when the coupling is disconnected, while the arm 26 rests against the disk 28 in the engaged state of the coupling, which is firmly connected to the shaft flange 2 by means of the rod 29. The bearing blocks 30 for the levers 24 are connected to the movable coupling part 7 via the tubular sleeve 31. The sliding ring 32 in this embodiment directly actuates the lever 24. The effect is otherwise the same as in the other embodiments according to FIGS. 1, 2 and 3. In the disengaged state of the clutch, as the drawing shows, there is a closed power flow from flange 6 via corrugated tube 8, movable coupling part 7, sleeve 31, bearing block 30, lever arm 25 and disk 27 to shaft flange 6. In the engaged state, the closed power flow leads from movable coupling part 7 via fixed coupling part 3, flange 2, rod 29, disk 28, lever arm 26 and sleeve 31 to the movable coupling part? return. In both cases, free axial thrust forces on the shaft line are avoided.

Die Erfindung ist natürlich nicht an die Anordnung und Ausbildung der einzelnen Kupplungsteile entsprechend den gezeigten Ausführungsbeispielen gebunden. So können beispielsweise auch andere elastische Glieder als das Mellrohr 8, z. B. Federn od. dgl., Verwendung finden. Die Vorrichtung nach der Erfindung kann auch bei solchen Klauenkupplungen vorgesehen werden, deren Entkupplung nicht gegen die Kraft von elastischen Gliedern vor sich geht. In diesem Falle ist der geschlossene Kraftfluß in der Regel jedoch nur in eingerücktem Zustand erforderlich.The invention is of course not limited to the arrangement and training of the individual coupling parts bound according to the embodiments shown. For example, other elastic members than the Mellrohr 8, z. B. Springs or the like. Find use. The device according to the invention can also be provided in such claw clutches, the decoupling not against the Force of elastic members going on. In this case it is closed However, power flow is usually only required in the engaged state.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Disengageable against an axial spring force and / or claw coupling with inclined engagement surfaces, characterized in that that the two claw rims (4 and 9) after engagement and in the presence of a Engaging spring (8) between the disengageable claws (9) and the clutch half carrying them (6) these claws (9) with their coupling half (6) after disengagement are locked.

2. Claw coupling according to claim i, characterized in that with the movable coupling part (7) the bearing blocks (ii) and there; Control linkage (i6) or racks (i8) of toggle levers (i2, i3), eccentrics (i4, i5), cams or similar Like. Connected, some of which are struggling to decouple against the with movable coupling part (7) connected shaft flange (6) and when coupling against support the stationary coupling part (3).

3. claw coupling according to claim i, characterized in that with the movable coupling part (7) a tubular Drum (io) or sleeve (3i) is connected, which the bearing blocks (ii or 30) for the support lever (i2, i3), eccentric (i4, i5), camshaft or the like.

4. Claw coupling according to claim i, characterized in that the support levers (i2, i3), eccentrics (i4, i5), cams o i. Like. On both sides of the coupling in pairs by control rods (i6) or racks (i8) are connected.

5. claw coupling according to claim i, characterized marked that the bearings for the support levers (i2, i3), eccentrics (i4, i5), cams or the like. Carrying drum (io) a sliding ring (i9) is connected to the the shift fork receives and with a shoulder (2i) through slots (23) in the drum (io) engages in the control rods (i6) or racks (i8).

6. Claw coupling according to claim i, characterized in that only one rim over a sleeve (3i) of support levers (24), eccentrics (i4, i5), cams or the like with the movable coupling part (7) is connected, the lever arms (25, 26), eccentrics (i4, 15) or cams themselves between two washers (27 and 28), one of which is connected to the movable one Coupling part (7) and the other rigidly connected to the fixed coupling part (3) is.