DE8530423U1

DE8530423U1 - Schaltbare Überholkupplung, insbesondere Eintourenkupplung

Info

Publication number: DE8530423U1
Application number: DE19858530423
Authority: DE
Original assignee: Maschinen und Antriebstechnik Hubert Flamang & Co Kg 4750 Unna De GmbH
Current assignee: Maschinen und Antriebstechnik Hubert Flamang & Co Kg 4750 Unna De GmbH
Priority date: 1985-10-26
Filing date: 1985-10-26
Publication date: 1986-12-18

Description

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Schaltbare Uberholkupplung, insbesondere Eintourenkupplung

Die Erfindung betrifft eine schaltbare Uberholkupplung, insbesondere eine Eintourenkupplung nach dem Oberbegriff des .^! anspruches 1.

ÜLerholkupplungen sind bekannt (Kupplungs-Atlas von August Schalitz, A.G.T.-Verlag, Georg Thum, Ludwigsburg, 4. Auflage \* von 1975, S. 223 - 225. Bei diesen Bauarten zieht ein angefederter Steuerkäfig Klemmrollen in einen Klemmspalt zwischen treibendem und getriebenem Teil, so daß dadurch die Kupplung kraftschlüssig wird. Wird der Steuernocken geschaltet, so schlägt der Steuerkäfig mit seinem Anschlag nach einer Umdrehung oder einem ganzen Vielfachen hiervon gegen den Steuernocken, wird dadurch angehalten und drückt die Rollen aus dem Klemmspalt heraus. Damit tritt der sogenannte überholbetrieb ein, d. h., die Antriebsseite läuft weiter, während die Abtriebsseite durch einen Festanschlag gegenüber dem Steuerkäfig und dieser durch seinen Anschlag gegenüber dem SteaernocJ-en fixiert ist. Der Abtrieb steht daher still.

Nachteilig bei den bekannten Bauarten ist, daß ein von der - Drehzahl abhängiges Mindestträgheitsmoment der abgetriebenen Masse vorhanden sein muß, um die Ausschaltbewegung durchführen zu können. Ist dies nicht der Fall, so würgt sich die Kupplung fest, schaltet aber nicht ab. Falls die Kupplung im Moment des beabsichtigten Ausschaltvorganges mit einem Drehmoment beaufschlagt ist, wird der Ausschaltvortang noch problematischer, das erforderliche Abtriebsträgheitsmoment nuß noch größer sein.

Die bekannten Bauarten sind daher nur bis ^u gewissen Mindestdrehzahlen einsetzbar. Gerade in niedrigen Drehzahlbereichen väre aber der Einsatz von schaltbaren Uberholkupplungen wünschenswert.

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Es ist zwar auch eine Bauart einer schaltbaren Uberholkupplung bekannt (US-PS 21 40 737) , bei der der Steuerkäfig über einen Hebel vom Anschlagsystem betätigt wird, dessen Hebelarm auf der an dem Steuernocken anschlagenden Seite wesentlich größer ist als auf der am Steuerkäfig angreifenden Seite. Der als Schwenkscheibe ausgebildete Hebel ist dort schwenkbar an der Nabe gelagert und kann zwar dafür sorgen, daß die wirksam werdenden Abschaltkräfte verstärkt werden. Trotzdem wird es auch bei dieser Bauart notwendig, die im Klemmspalt sitzenden Rollen mit Hilfe des Käfigs aus diesem Klemmspalt herauszuschlagen, so daß durch diese Bauart die Nachteile der eingangs erwähnten Kupp- *- lungen zwar etwas abgemildert, aber nicht aufgehoben werden können.

Schließlich sind Kupplungen der eingangs genannten Art bekannt (DE-OS 16 00 119) , bei denen im Moment des Abschalten? nicht mehr unmittelbar auf die Klemmkörper eingewirkt wird, sondern auf die beiden diese einfassenden Teile, die durch ihre Relatiwerdrehung den Klemmspalt erweitern. Bei diesem Vorgang rollen die Klemmkörper aus ihrer Klemmlage heraus. Die Kräfte zur Ausübung der Relativbewegung sind daher wesentlich niedriger als die, die bei bekannten Bauarten zum Herausschlagen der Rollen aus dem Klemmspalt erforderlich sind.

Nachteilig ist bei diesen Kupplungen aber, daß die Klemmrollen &ngr;

nur über den Käfig in den Klemmspalt hereingeführt werden, so *

daß sich Herstellungstoleranzen insofern auswirken können, als !;

nicht alle Klemmrollen gleich wirksam in ihren Klemmspalt f· gebracht werden.

Das soll durch die Neuerung vermieden werden, die zur Lösung dieser Aufgabe die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 vorsieht.

Dadurch wird eine besser wirksame Anfederung jeder einzelnen Rolle erreicht, die von Freiläufen bekannt ist, bei

Überholkupplungen bisher aber nicht verwirklicht wurde. &iacgr;

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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei-&vieles erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine neue Überholkupplung mit einem schwenkbaren Hebel als Zusatzeinrichtung,

Fig. 2 die Teilansicht der Kupplung der Fig. 1 in Richtung der Schnittlinie II-II,

Fig. 3 den Schnitt durch die Ausführung der Fig. 1 längs der Schnittlinie III-III,

Fig. 4 die Ansicht der Kupplung der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles IV, teilweise aufgebrochen,

Fig. 5 die Ansicht der Kupplung ähnlich Fig. 2 im Zeitpunkt des Anlaufens des Hebels an einen ortsfesten Schaltnocken,

Fig. 6 den Zeitpunkt, zu dem der Rollenkäfig und der Innen- ^m ring an einer Weiterdrehung gehindert ist,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der geometrischen Verhältnisse der Kupplung der Fig. 1 bis 6 zum Zeitpunkt des Anlaufens des Hebels an den Schaltnocken ähnlich Fig. 5 und

Fig. 8 die schematische Darstellung der Winkelbewegung des Hebels zwischen der Stellung der Fig. 5 und der Fig.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein Außenring 1 einer Eintourenkupplung fest mit dem antreibenden Teil 11 verbunden, in dem über ein Kugellager 20 die angetriebene Welle 9 gelagert ist. Die Kraftübertragung vom antreibenden Teil 11 auf die Welle 9 erfolgt

über Kleimnrollen 4, die zwischen dem Außenring 1 und einem mit Hilfe C¹SS Paßkeiles 21 fest auf die Welle 9 aufgesetzten Innenringes 2 erfolgt, dessen Außenkontur in an sich bekannter Weise polygonartig gestaltet ist, so daß zwischen der kreisförmigen Innenkontur des Außenringes 1 und den jeweiligen geraden Polygonflächen 22 des Innenringes 2 jeweils Klemmspalte entstehen, in die die Rollen 4 mit Hilfe einer Einzelanfederung 18 gedrückt werden, die aus Federn 23 und kleinen Gleitbolzen 24 besteht, die von den Federn 23 jeweils in der Richtung beaufschlagt sind, in der auch die Antriebsbewegung erfolgt, die den Außenring 1 in Richtung des Pfeiles 25 antreibt. Die Rollen 4 werden daher, wie aus Fig. 3 ersichtlich, in den zwischen der Innenkontur des Außenringes 1 und der Außenkontur des Innenringes 2 bestehenden linken Klemmspalt hereingedrückt und nehmen daher kraftschlüssig den Innenring und damit die Welle im Sinne des Pfeiles 25 mit. Die Rollen 4 werden im übrigen in bekannter Weise zwischen den axialen Zungen 3b des Käfigs 3 und einem axialen Sicherungsflansch 5 gehalten. Dieser Sicherungsflansch ist in nicht näher dargestellter Weise mit den Zungen 3b verschraubt.

Wie aus der Fig. 4 außerdem hervorgeht, ist der Käfig 3 über eine Rückstellfeder 19 mit dem Innenring 2 verbunden, die an J einem Stift 26 des Käfigs 3 und an einem Stift 27 angreift, der radial am Innenring 2 befestigt ist. Die Rückzugsfeder 19 sorgt dafür, daß sich Innenring 2 und Käfig 3 in der in Fig. 3 gezeigten Ausgangslage befinden. Auf ihre eigentliche Bedeutung für die vorliegende Erfindung wird später noch eingegangen.

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist schwenkbar an einem Stirnflanschteil des Käfigs 3 ein Hebel 6 gelagert, der um den Schwenkbolzen 7 schwenkbar ist, der in dem Stirnflansch und in einer parallel zu diesem verlaufenden ringförmigen Abschlußscheibe 3a gehalten ist, die durch Schrauben 30 und 14 mit dem Stirnflansch verbunden ist. In dem Zwischenraum zwischen der Scheibe 3a und dem Stirnflansch fits Käfigs 3 verläuft auch die

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Rückstellfeder 19. Der Hebel 6 weist ein äußeres Ende 6a auf, in dem eine verstellbare Anschlagschraube 31 angeordnet sein kann, und ein inneres Ende 6b, das mit balligen Anlageflachen 32 in eine schlitzförmige Ausnehmung 33 des Innenringes 2 eingreift. Die Schwenkbewegung des Hebels 6 um den Schwenkbolzen wird gemäß Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn begrenzt durch einen Seitenanschlag 12, der sich ebenfalls in dem Zwischenraum zwischen Scheibe 3a und Käfig 3 befindet und der mit Hilfe der Schrauben 14 befestigt ist. Der Seitenanschlag 12 besitzt etwa ovalfc Außenform und ist so zu der durch die Rotationsachse 34 der Kupplung verlaufenden Längsmittelebene geneigt, daß seine >■·> Außenfläche 12a parallel zur Außenfläche 6c des Hebels 6 verläuft, wenn dieser am Seitenanschlag 12 anliegt. Symmetrisch zu der Längsmittelebene ist gegenüber dem Seitenanschlag 12 ein Seitenanschlag i3 analog angeordnet, der die Schwenkbewegung des Hebels im Uhrzeigersinn begrenzt, wenn dieser nach dieser Seite bewegt wird.

Aus den Fig. 5 und 6 sowie 7 und 8 geht die Wirkungsweise der neuen Uberholkupplung hervor. Wenn die Kupplung im Sinne des Pfeiles 25 rotiert und abgeschaltet werden soll, so wird ein ortsfest angeordneter Schaltnocken 16 so weit in die Bewegungsbahn der Kupplung hereingeführt, daß der Schaltnocken 16 auf _t \ einem Durchmesser 17 liegt, auf dem auch das äußere Ende 6a des Hebels 6 umläuft. Läuft der Hebel 6 daher in der in der Fig. gezeigten Stellung am Schaltnocken 16 an, so wird der Hebel 6 dadurch in die in der Fig. 6 gezeigte Stellung geschwenkt, ohne daß zunächst Teile der umlaufenden Schwungmasse abgebremst werden. Der Hebel 6 wird daher durch das gesamte Trägheitsmoment der umlaufenden Schwungmasse verschwenkt, bis er mit seiner Seitenfläche 6c an der Fläche 12a des Seitenanschlages 12 anschlägt. Dabei wird, wie aus den Fig. 7 und 8 erkennbar

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wird, das innere Ende 6b des Hebels 6 in die Stellung 6b¹

bewegt. Dieses Ende 6b nimmt daher den Innenring mit und verdreht diesen gegenüber der Ausgangsstellung der Fig. 5 und 7 um den Winkel Cj₂- Während dieser Schwenkbjwegung des Hebels 6 bewegt sich aber der Käfig 3 und der Außenring 1 nur um den Winkel O₁/ der dann, wenn die Teillängen des Hebels I₁ und 1&ldquor; gleich groß sind, nur halb so groß wie (j _ ist. Zwischen Außenring 1 und Innenring 2 tritt daher durch die Schwenkbewegung des Hebels eine Bewegung um den Winkel Cj₂ minus (J &igr; ein, die ausreicht, um die Rollen 4 aus dem Keilspalt zwischen der Innenkontur des Außenringes 1 und der Außenkontur des Innen-

{. ringes 2 herausrollen zu lassen, ohne daß auf die Rollen selbst eine Kraft ausgeübt wird. Zum Zeitpunkt der Fig. 6 und 8, dann also, wenn der Hebel 6 mit seinen Seitenflächen am Seitenanschlag anschlägt und damit Käfig und Innenring zum Stehen bringt, ist der Reibungsschluß zwischen den Rollen 4 und Innen- und Außenring bereits gelöst, die ibtriebsseite steht. Wird der Schaltnocken 16 wieder zurückgezogen und damit der Hebel vom Anschlag 12 frei gegeben, so sorgt die Rückzugsfeder 19 wieder dafür, daß Innenring 2 und Käfig 3 in die Ausgangsposition zurückgedreht werden. Die Rollen werden durch ihre Einzelanfederung 18 wieder in den Keilspalt gedrückt und nehmen den Abtrieb reibungsschlüssig mit. Ein Herausschlagen der Rollen

( aus ihrer Klemmlage durch das Trägheitsmoment der Abtriebsmasse wird daher bei der neuen Kupplung nicht erforderlich.

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Claims

PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS D-7000 Stuttgart 1 Hospitalstraße 8 Tel.(0711) 291133/292857 Stuttgart, den 04.11.1986 D 7430 Dr.W/pa Anm.: Maschinen und Antriebstechnik Hubert Flamang GmbH & Co. KG (Ansprüche und Beschreibung)

1. Schaltbare Uberholkupplung, insbesondere Eintourenkupplung mit zwischen einem Innen- und einem Außenring angeordneten und von einer Führungseinrichtung, insbesondere einem Käfig gehaltenen Klemmkörpern, die durch Federkraft in einen von der Tnnenkontur des Außenringes und von der Außenkontur des Innenringes gebildeten Klemmspalt im Sinne der Rotation des angetriebenen Teiles lereinbewegt und durch Auftreffen eines mit rotierenden Anschlages auf einen ortsfest gelagerten Schaltnocken aus ihrer Klemmstellung herausbewegbar sind, wobei ein schwenkbar an der Führungseinrichtung (3) angeordneter Hebel (6), dessen äußeres Ende (6a) auf einem Durchmesser (17) liegt, auf dem auch der Schaltnocken (16) im geschalteten Zustand liegt, und dessen inneres Ende (6b) am Innenring (2) angreift, vor dem Auftreffen des mitrotierenden Anschlages (12, 13) für eine Relatiwerdrehung zwischen Außen- (1) und Innenring (2) sorgt, dadurch gekennzeichnet, daß als Klemmkörper in einem Käfig (3) gehaltene Rollen (4) vorgesehen sind, die durch Einzelanfederung (18) vom Käfig (3) aus in den Klemmspalt bewegbar sind.

2. Uberholkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (3) durch eine Rückstellfeder (19) gegenüber dem Innenring (2) in dem Sinn verdrehbar ist/ der der Relativverdrehung durch den Hebel (6) entgegengesetzt ist.