-
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.
-
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.
-
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.
-
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 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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.