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Kupplung zum Antrieb mindestens in einer Richtung freier Wellen. Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zum Antrieb von Wellen, die mindestens
in einer Richtung frei sind, sich also beispielsweise senkrecht oder wagerecht verschieben
können. Die Kupplung eignet sich aber auch zum Antrieb in allen möglichen Richtungen
freier Wellen, wie freier Lenkachsen von Eisenbahn- und Straßenbahnfahrzeugen, Treibachsen
von Automobilen u." dgl.
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Kupplungen grundsätzlich ähnlicher Art sind bei Straßenfahrzeugen
bekannt. Hier wird die Aufgabe durch kulissenartig ineinandergefügte Parallelführungen
oder durch Pendel gelöst, die den Teilen der Kupplung eine Bewegung gegeneinander
ermöglichen. -Die erstgenannte Kupplung hat einen an der anzutreibenden Achse de.:
Fahrzeugs ausgebildeten Stein mit zwei parallelen Führungsflächen. Auf diesen arbeitet
eine Kulisse, die außen zwei zu den Führungsflächen des Steins in rechtem Winkel
stehende Führungsflächen hat. Diese endlich arbeiten mit den Führungsflächen einer
zweiten Kulisse zusammen, auf die der Antrieb einwirkt.
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Eine solche Kupplung ist zur Übertragung großer Kräfte nicht brauchbar,
weil der Abstand der Führungsflächen von den Achsen klein sein muß, damit das Ganze
keine zu großen Abmessungen bekommt. Infolgedessen wirken die Drehmomente an kleinen
Hebelarmen und geben sehr große Kantenpressungen an den Führungen. Diese werden
daher bald ungenau und können außerdem wegen ihrer Unzugänglichkeit nicht nachgestellt
werden. Sie rufen auch große Reibwiderstände hervor, die Federung oder freie Einstellung
leidet, auch tritt starke Abnutzung ein. Die Übertragung durch Pendel hat den Nachteil,
daß die Zapfen der Pendel auf einer Seite der Pendelebene angeordnet sind, die Pendel
also auf Biegung beansprucht werden, und den weiteren Nachteil der Vielteiligkeit.
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Bei allen diesen bekannten Kupplungen geht der Kraftstrom einseitig
vom treibenden zum getriebenen Teil. Nach der Erfindung dagegen werden alle Teile
der Kupplung symmetrisch zu beiden Seiten einer Ebene angeordnet, die senkrecht
zur angetriebenen Welle steht und mit der Mittelebene des Antriebsorgans zusammenfällt.
Der Kraftstrom verläuft in dieser Symmetrieebene und kehrt zu ihr zurück, wenn er
- symmetrisch zu ihren beiden Seiten - geteilt worden ist. Die Symmetrieanordnung
hat zunächst den Vorteil, daß Biegungsmomente ausfallen und die Kupplung dadurch
zur Übertragung großer Kräfte- geeignet wird. Ferner bietet sie in baulicher Hinsicht
die Möglichkeit der Nebeneinanderanordnung der Kupplungsteile, so daß diese ungehemmt
ausgebildet werden können, was bei der bekannten Kupplung reit ineinandergesteckten
Teilen naturgemäß nicht der Fall ist.
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Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. i bis 5 zeigen im Querschnitt, Längsschnitt nach Linie .2-2 der
Abb. i und verschiedenen Einzelheiten eine Kupplung mit Zahnradgetriebe, Abb. 6
zeigt im Längsschnitt eine Kupplung für ein Flüssigkeitsgetriebe, Abb. 7 und ß zeigen
im Aufriß und Grundriß einen Elektromotorantrieb.
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Die Antriebswelle i, Abb. 2, ist in einem
Rahmen 2
gelagert und trägt ein Zahnrad 3, das mit einem Zahnkranz q. eines mit hohlen Zapfen
5 ebenfalls im Rahmen 2 gelagerten Gehäuses 6 im Eingriff steht. Das Gehäuse 6 hat
innen zwei auf einem Durchmesser einander gegenüberstehende Klauen 7 und 8, Abb.
i. In dem Gehäuse liegt ein Ring, der aus zwei symmetrischen Teilen 9 gebildet ist
und die Lenkachse 13 in einigem Abstand umgibt. Der Ring. trägt auf Bolzen 12 gelagerte
Rollen io und ii. Die Bolzen dienen gleichzeitig zur Verbindung der beiden Ringhälften.
AHf der Lenkachse 13 ist ein doppelarmiger Hebel 14. befestigt, zu dessen beiden
Seiten die Ringe 9 in einigem Abstand stehen. Der Hebel, der in Abb. 3 besonders
dargestellt ist, hat an beiden Enden Führungen 15 und 16, in die weitere ebenfalls
auf Bolzen 12 im Ring 9, 9 gelagerte Rollen 17 und 18 eingreifen. Der Durchmesser,
der die Rollen io und ix verbindet, steht senkrecht zu dem die Rollen 17 und 18
verbindenden Durchmesser.
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Die Führungen 7 und 8 des Gehäuses 6 werden durch die Rollen io, ix
um den Ring 9, 9 mit den Rollen 17 und 18 und durch sie mit den Führungen 15, 16
des Hebels 14 verbunden, so daß das von dem Gehäuse 6 ausgeübte Drehmoment sich
auf die Achse 13 überträgt. Die Kupplung gestattet der Achse fast jede Bewegung.
Die Übertragung braucht, wie schon angedeutet, nicht durch Rollen, sondern kann
auf jede andere geeignete Weise erfolgen. Abb. 6 zeigt die Anwendung des Erfindungsgegenstandes
bei einem Flüssigkeitsgetriebe, dessen Gehäuse i9 innen den beschriebenen Kupplungsmechanismus,
außen verschiebbare Schaufeln 20 trägt. Die Abdichtung erfolgt durch zwischen das
Gehäuse ig und den Rahmen 2 eingefügte Streifen 21.
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Abb. 7 und 8 zeigen die Anwendung der Kupplung bei einer Achse eines
Gleisfahrzeugs mit Antrieb durch Elektromotor. Die Antriebswelle i, die hohl ist
und in Lagern 5 des Rahmens 2 ruht, trägt im mittleren Teil den Motoranker 22 und
ist an einer Seite zum Gehäuse 6 ausgebildet.
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Die Achse 13 hat die Freiheit, sich in Krümmungen nach dem Halbmesser
einzustellen. Die erforderliche Rückstellkraft liefern wie bei »freien Lenkachsen«
schräggestellte Tragfedergehänge oder ähnliche Mittel. Um jedoch zu verhindern,
daß der Achsmittelpunkt unter der Einwirkung von Zug- oder Bremskräften sich in
der Längsrichtung des Fahrzeugs zu stark verschiebt, wird ein Ausgleichhebel 24
am Rahmen 2 um einen Zapfen 23 drehbar gelagert, der in wagrechter Ebene schwingt
und durch Zugstangen 25 und 26 und Ringe 27 und 28 die Achse an beiden Enden erfaßt.
Der Drehpunkt 23 des Hebels muß genau in der Längsachse des Fahrzeugs liegen. Im
vorliegenden Falle ist der Hebel ungleicharmig, weil der Ring 27 auf der linken
Seite wegen des Gehäuses 6 weiter nach außen gelegt werden mußte als der Ring 28
auf der Gegenseite, wo kein solches Hindernis ist. Die Einrichtung ist natürlich
nur bei freien Lenkachsen erforderlich, nicht aber bei solchen, die in der üblichen
Weise senkrecht geführt sind.
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Bei sämtlichen Ausführungsformen erfolgt die Abdichtung des Gehäuses
durch Dichtungsstreifen 37, 38, die sich federnd gegen die Stirnkanten der Zapfen
5 oder der Hohlwelle i anlegen. In dieser Weise wird der Antrieb, d. h. alle im
Gehäuse 6 liegenden Teile, vollständig gegen Staub geschützt, was bei Straßenbahn-
und Straßenfahrzeugen besonders wichtig ist. Bei der Ausführungsform nach Abb. 7
und 8 können zwischen die Ringe 27 und 28 und die benachbarten Dichtungen Federn
eingelegt werden, die die Streifen 37 andrücken.