CH393846A - Selbstschaltende Synchronkupplung - Google Patents

Selbstschaltende Synchronkupplung

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CH393846A
CH393846A CH300762A CH300762A CH393846A CH 393846 A CH393846 A CH 393846A CH 300762 A CH300762 A CH 300762A CH 300762 A CH300762 A CH 300762A CH 393846 A CH393846 A CH 393846A
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CH
Switzerland
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shaft
coupling
teeth
intermediate member
shafts
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Application number
CH300762A
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English (en)
Inventor
Arthur Clemens Herbert
Sinclair Harold
Original Assignee
Sss Patents Ltd
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Publication of CH393846A publication Critical patent/CH393846A/de

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/10Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches automatically producing the engagement of the clutch when the clutch members are moving at the same speed; Indicating synchronisation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description


  Selbstschaltende Synchronkupplung    Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstschal  tende Synchronkupplung, bei der die Ein- und Aus  kupplung durch die schraubenförmige Bewegung  eines     gezahnten    Zwischengliedes zwischen zwei mit  einander zu kuppelnden Teilen bewirkt wird.  



  Der Erfindung     liegt,    die Aufgabe     zugrunde,    eine  Kupplung zu schaffen, die geeignet ist für die Ver  bindung zweier Wellen miteinander, welche     achs-          parallel    zueinander fluchtend hintereinander ange  ordnet sind, wobei die Kupplung automatisch ein  gerückt und unterbrochen werden soll in Abhängig  keit von der zwischen den beiden Wellen bestehen  den relativen Drehrichtung, und die ausserdem ein  leichtes Spiel bezüglich der achsparallelen Anord  nung der beiden Wellen derart gestattet, dass diese  eine leichte Neigung gegeneinander aufweisen dür  fen, wie sie durch die Verwendung sogenannter flexi  bler Kupplung erreichbar ist.  



  Eine bekannte Ausführungsform der flexiblen  Kupplung ist die sogenannte   flexible Kupplung mit       doppelgezahnter    Einrückung  , bei der zwei Wellen  an ihren Stirnflächen mit Zahnkränzen versehen sind,  welche als Kupplungselemente dienen, mit denen  Zahnkränze zum Eingriff gebracht werden können,  welche in axialem Abstand voneinander auf einem  Zwischenglied in Form einer Buchse oder einer Welle  angeordnet sind ;

   bisweilen ist 'hierbei mindestens  einer von zwei miteinander in Eingriff     bringbaren     Kränzen von Zähnen     ballig    ausgebildet, so dass bei  einer leichten Neigung der Wellenachsen gegenein  ander die miteinander in Eingriff stehenden Zähne  aufeinander abzurollen vermögen, wodurch der ge  genseitige Abrieb im Vergleich mit anderen flexiblen  Kupplungsvorrichtungen herabgesetzt ist, bei denen  sämtliche Seitenflächen der miteinander in Eingriff       bringbaren    Zähne eben ausgebildet sind.

      Es ist ebenfalls bekannt, zur Bewegung des einen  oder des anderen der gezahnten Elemente einer sol  chen flexiblen Kupplung in die Ein- oder     Auskupp-          lungsstellung    einen von Hand     betätigbaren    Steuer  mechanismus zu verwenden, um einen von der einen  auf die andere Welle ausgeübten Antrieb nach  Wunsch ein- und auszuschalten, insbesondere bei  sehr langsamer oder bei gleichmässiger Drehge  schwindigkeit.  



  Die Erfindung betrifft eine     selbstschaltende    Syn  chronkupplung zur selbsttätigen Herstellung und Un  terbrechung einer Antriebsverbindung zwischen zwei  achsparallel hintereinander fluchtend angeordneten  Wellen in Abhängigkeit von deren gegenseitiger  Drehrichtung, wobei ein mit zwei in axialer Rich  tung gegeneinander     versetzten    Kränzen von Kupp  lungszähnen ausgestattetes Zwischenglied vorgesehen  ist, welches in Antriebsverbindung mit zwei in axia  ler Richtung gegeneinander versetzten Kränzen von  Kupplungszähnen an jeweils der betreffenden Welle       einrastbar    ist und welches gegenüber einer der Welle  an eine Schraubenbahn gebunden ist,

   wobei Mittel  zur Einleitung der Eingriffsbewegung der Kränze von  Kupplungszähnen des Zwischengliedes mit den Krän  zen von Kupplungszähnen an den Wellen vorgesehen  sind und das Zwischenglied im entkuppelten Zustand  grundsätzlich an zwei in axialer Richtung gegenein  ander versetzten Zonen getragen wird, die mit der  Welle umlaufen, durch welche das Zwischenglied ge  tragen wird.  



  Die erfindungsgemässe selbstschaltende Syn  chronkupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass  zwecks Ausgleichs einer Fehlausrichtung der Wellen  durch das Zwischenglied im gekuppelten Zustand  eine weitere tragende Zone vorgesehen ist, die mit  der anderen Welle umläuft und die tragende Funk-           tion    einer der beiden genannten Zonen übernimmt,  wenn sich das Zwischenglied in die gekuppelte Stel  lung bewegt, wobei unter allen Betriebsbedingungen  eine anhaltende gegenseitige Bewegung zwischen den  Kupplungselementen an den genannten tragenden  Zonen vermieden wird.  



       Zweckmässigerweise    können die zusammenwir  kenden Zahnkränze auf dem Zwischenglied und auf  der einen Welle, relativ zu welcher das Zwischen  glied schraubenförmig bewegbar ist, miteinander ein       Gesperre    zur Begrenzung der relativen Schrauben  bewegung des Zwischengliedes in einer Drehrichtung  bilden.  



  In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen  der erfindungsgemässen Kupplungseinrichtung bei  spielsweise dargestellt.  



  Es zeigen       Fig.    1 einen Längsschnitt durch eine Kupplung  im     nichteingekuppelten    Zustand ;       Fig.    2 eine Abwicklung zusammenwirkender  Kupplungszähne der Kupplungseinrichtung gemäss       Fig.    1 im gekuppelten Zustand ;       Fig.    3 eine Abwicklung anderer zusammenwir  kender Kupplungszähne der Kupplung nach     Fig.    1  im     ausgekuppelten    Zustand ;       Fig.    4 eine Abwicklung der Kupplungszähne     ge-          mäss        Fig.    2 im völlig eingekuppelten Zustand;

         Fig.    5 eine Abwicklung der Kupplungszähne     ge-          mäss        Fig.    3 im völlig eingekuppelten Zustand;       Fig.    6 einen Querschnitt längs der Linie     VI    durch  die Anordnung gemäss     Fig.    1 ;       Fig.    7 einen Längsschnitt durch eine andere  Kupplungseinrichtung, die insbesondere für hohe Be  lastungen und Geschwindigkeiten geeignet ist;       Fig.    8 eine Abwicklung     zusammenwirkender     Kupplungszähne der Einrichtung nach     Fig.    7 im       nichteingekuppelten    Zustand ;

         Fig.    9 eine Abwicklung- der Kupplungszähne  nach     Fig.    8 im eingekuppelten Zustand;       Fig.    10 eine Abwicklung anderer zusammenwir  kender Zähne der Einrichtung nach     Fig.    7 im nicht  eingekuppelten Zustand ;       Fig.    11 eine Abwicklung der Kupplungszähne  gemäss     Fig.    10 im eingekuppelten Zustand;       Fig.    12 einen Querschnitt längs der Linie IX  durch die Einrichtung gemäss     Fig.    7 ;       Fig.    13 einen Querschnitt längs der Linie     XII     durch die Einrichtung gemäss     Fig.    7.  



  In     Fig.    1 bedeutet 1 eine Welle, welche eine  Nabe 2 trägt, die derart abgestuft gestaltet ist, dass  ihre einer zweiten Welle 3 zugewandte Endpartie  drei verschiedene Durchmesser aufweist ; nämlich  den     radialinnersten    Teil 4 mit dem kleinsten Durch  messer, der sich teilweise in eine Aufnahme einer  von der zweiten Welle 3 getragenen Nabe 5 hinein  erstreckt. Sie weist ferner einen Teil 6 mit dem  grössten Durchmesser auf, der an seinem äusseren  Umfang einen Kranz äusserer Kupplungszähne 7  trägt. Die Nabe 5 der Welle 3 ist ebenfalls mit einem  Kranz äusserer Kupplungsringe 8 versehen.

   Das den    beiden Wellen 1 und 2 zugeordnete     Zwischenglied     weist eine Buchse 9 auf, die an ihren beiden Enden  mit inneren Kupplungszähnen 10 und 11 versehen  ist, welche mit den äusseren Kupplungszahnkränzen  7 und 8 zusammenarbeiten können. Die Buchse 9  besteht aus zwei Teilen, die die beiden Zahnkränze  10 und 11 tragen und durch ein radial nach innen  sich erstreckendes     Flanschglied    12 miteinander ver  bunden sind, welches einen ersten zylindrischen Teil  13 trägt, der mit ein rechtsgängiges Gewinde bilden  den Keilnuten 14 versehen ist, die mit ein äusseres  rechtsgängiges Schraubengewinde bildenden Keil  nuten 15 in Eingriff stehen, welche auf dem Teil 16  mittleren Durchmessers der Nabe 2 angeordnet sind.

    Das     Flanschglied    12 trägt ausserdem einen zweiten  zylindrischen Teil 17, der sich in Richtung auf die  Welle 3 erstreckt. Der innere Durchmesser des zy  lindrischen Teils 17 ist an seinem freien Ende an der  Stelle 18 etwas reduziert, und der Teil 4 der Nabe 2  weist an seinem freien Ende an der Stelle 19 einen  etwas vergrösserten Durchmesser auf, wodurch zwi  schen dem zylindrischen Teil 17 und dem Teil 4 der  Nabe 2 ein gewisses Spiel bedingt ist, jedoch mit  Ausnahme der beiden erwähnten Stellen 18 und 19,  welche derart zusammenarbeiten, dass der Teil 4 eine  Führung und einen Tragteil in bezug auf das Mittel  glied in dessen     ausgekuppeltem    Zustand bildet.  



  Der Teil der Buchse 9, der die inneren Kupp  lungszähne 11 trägt, ist mit inneren Sperrzähnen 20  versehen, die mit einem Kranz von Sperrklinken 21  zusammenarbeiten, welche auf einem ringförmigen  Flansch 22 der Nabe 5 angeordnet sind. Die Breite  der Kupplungszähne 8 ist an den Steigungsrändern  etwas geringer als die Weite der Zahnlücken der  ihnen zugeordneten inneren Kupplungszähne 11, so  dass im     Kupplungszustande    ein leichtes Spiel zwi  schen ihnen bedingt ist. Im übrigen sind die Kupp  lungszähne 8 und 11 in üblicher Weise angeordnet,  wie es aus     Fig.    3 ersichtlich ist. Die kranzförmige  Anordnung der Kupplungszähne 10 und 7 ist in       Fig.    2 entsprechend dargestellt, aus der ersichtlich  ist, dass die Zahnlücken erheblich grösser sind als die  Zahnbreiten.

   Die Profile der Zähne 7, 8, 10 und 11  sind in der aus den     Fig.    2 und 3 ersichtlichen Weise       ballig    ausgebildet.  



  Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende  Es sei zunächst angenommen, dass sich die Welle  1 in Ruhe befindet und dass sich die Welle 3 in  Richtung des Pfeiles dreht ; in diesem Falle schlei  fen die Klinken 21. über die inneren Sperrzähne 20,  wie aus     Fig.    6 ersichtlich ist. Wenn nun die Welle 1  in derselben Drehrichtung wie die Welle 3 beschleu  nigt wird und diese allmählich zu überholen beginnt,  kommen die Sperrklinken 21 zum Aufsitzen auf den  Sperrzähnen 20, wodurch bewirkt wird, dass das  Mittelglied 9 axial in Richtung auf die Welle 3 hin  bewegt wird, wobei es eine schraubenförmige Be  wegung relativ zur Welle 1 ausführt, jedoch relativ  zur Welle 3 sich nicht dreht ; hierdurch kommen die  inneren Kupplungszähne 11 mit den entsprechenden      äusseren Kupplungszähnen 8 in Eingriff.

   Diese Be  wegung des Zwischengliedes 9 dauert so lange an,  bis die Kupplungszähne 11 und 8 voll miteinander  in Eingriff stehen, wie es in     Fig.    5 dargestellt ist.  Gleichzeitig kommen die inneren Kupplungszähne 10  infolge ihrer radialen, zu den äusseren Kupplungs  zähnen 7 seitlichen Bewegung mit diesen in Eingriff,  gemäss     Fig.    4, wodurch eine weitere axiale Bewe  gung zwischen dem Zwischenglied 9 und der Welle 1  in Richtung auf die Welle 3 unterbunden wird, da  durch den Eingriff der Zähne 7 und 10 ineinander  die Schraubenbewegung des Teiles 9 relativ zur  Welle 1 blockiert ist.  



  Auf diese Weise ist eine Antriebsverbindung  zwischen den Wellen 1 und 3 in ein und derselben  Drehrichtung hergestellt. Ausserdem ist hierdurch  der Teil 17 des Zwischengliedes 9 in unmittelbare  Nähe der Stirnfläche der     Wellle    3 gerückt und wird  nicht mehr von dem Führungsglied 19 des Teils 4  der Nabe 2 getragen, sondern hat die Möglichkeit,  leichten Abweichungen der Wellenachsen von der       Koaxialität    nachzugeben.  



  Wenn die Drehgeschwindigkeit der Welle 1 wie  der vermindert wird, löst sich der Eingriff der Kupp  lungszähne 8 und 11 ineinander wieder, und durch  das Zusammenwirken der schraubenförmig angeord  neten Keilnuten 14 und 15 wird eine Rückwärts  bewegung des Zwischengliedes 9 in seine Ausgangs  position relativ zur Welle 1 verursacht, in welcher  der zylindrische Teil 13 des Zwischengliedes axial  gegen die innere Oberfläche des Flansches 6 auf  läuft und dadurch in seiner Bewegung zum Stillstand  gebracht wird, wobei gleichzeitig die Kupplungs  zähne 8 und 11 ausser Eingriff kommen und das  Mittelglied 9 wieder von dem Führungsglied 19 ge  tragen wird.  



  Bei einer anderen Ausführungsform kann die  Welle 1 mit einer anzutreibenden Maschine verbun  den sein und die Welle 3 mit einem Antriebsmotor  verbunden sein, welcher sich in einer dem Pfeil ent  gegengesetzten Richtung dreht ; in diesem Falle  würde das Mittelglied 9 sich in der     ausgekuppelten     Position befinden, wenn die angetriebene Maschine  sich in Pfeilrichtung dreht und der Antriebsmotor  eine langsamere Drehbewegung ausführt oder still  steht.  



  Wenn der Antriebsmotor beschleunigt wird und  die Welle 3 den Zustand des relativen Synchronis  mus mit der Welle 1 durchläuft, übt wiederum die       Sperrklinkenanordnung    21 eine Hemmung auf die  Sperrzähne 20 aus, wodurch die schraubenförmige  Bewegung des Mittelgliedes 9 relativ zur Weite 1 aus  gelöst wird und der Kupplungsvorgang in der im  vorstehenden beschriebenen Art vor sich geht.  



  In     Fig.    7 ist eine Kupplungseinrichtung darge  stellt, bei der 24 und 25 zwei Wellen bedeuten, die  mindestens annähernd achsparallel hintereinander an  geordnet sind, wobei ihre Stirnflächen in axialem  Abstand voneinander angeordnet sind. Auf die Welle  24 ist eine Nabe 26     aufgekeilt,    auf welche auf der    der Welle 25 abgewandten Seite ein Flansch 27 auf  geschraubt ist, der sich in radialer Richtung von der  Wellenachse fort erstreckt und einen zylindrischen  Kupplungsteil 28 trägt, der sich vom Flansch aus  achsparallel zur Welle 25 erstreckt, wobei der zy  lindrische Teil 28 in radialem Abstand von der Nabe  26 angeordnet ist und mit diesem einen länglichen,  ringförmigen Hohlraum bildet, der zwischen der  Nabe 26 und dem zylindrischen Teil 28 verläuft.

   Die       Zylinderinnenfläche    des Teils 28 ist mit einem links  gängigen Gewinde von Keilnuten 29 versehen, in  welches ein äusseres Schraubengewinde von Keil  nuten 30 eingreift, das sich auf einer Hülse 31 be  findet, die einen Teil des     Kupplungszwischengliedes     bildet und an ihrem der Welle 25 abgewandten Ende  einen Kranz gleichabständiger, sich axial     ertrecken-          der    innerer Zähne 32 aufweist, die parallel zur  Achse der Welle 24 verlaufen ; die Nabe 26 ist mit  einem entsprechenden     äusseren    Kranz gleichabstän  diger Zähne 33 versehen.

   Die Anordnung der Zähne  32 und 33 ist aus     Fig.    8 ersichtlich, aus der hervor  geht, dass die Zahnlücken beträchtlich grösser sind  als die Zahnbreiten.  



  Das Zwischenglied weist ausserdem eine Buchse  34 mit einem Flansch 35 auf, welcher mit einem  Flansch 36 verschraubt ist, der den zylindrischen  Teil 31 trägt. Die Buchse 34 erstreckt sich gegen  die Welle 25 hin und trägt an ihrem der Welle 35  zugewandten Ende einen Kranz von inneren Kupp  lungszähnen 37, welche axial zur Welle 25 ver  laufen. Auf die Welle 25 ist eine Nabe 25'     aufge-          keilt,    die einen Kranz von äusseren Kupplungszäh  nen 38 trägt, die ebenfalls achsparallel zur Welle 25  verlaufen.

   Die Anordnung der Zahnkränze 37 und  38 ist so getroffen, dass, wenn der zylindrische Teil  31 des Zwischengliedes sich ganz in dem Hohlraum  zwischen der Nabe 26 und dem zylindrischen Teil  28 befindet, der innere Kupplungszahnkranz 37 ge  gen den äusseren Kupplungszahnkranz 38 in der aus  der Zeichnung     ersichtlichen    Weise axial verschoben  ist. Die Breite der Kupplungszähne 38 ist an der       Windungskante    etwas kleiner als die Zahnlücke der  ihnen     zugeodneten    äusseren Kupplungszähne 37, so  dass während des     Einkupplungsvorganges    ein leichtes  Arbeitsspiel vorhanden ist.  



  Die Stirnflächen der Kupplungszähne 38 sind   wie aus     Fig.    7 ersichtlich - nach aussen konvex  gekrümmt, während die Seitenprofile der Kupplungs  zähne 37 und 38     ballig    ausgeführt     sind,    bzw. ihre  Längsseiten gekrümmt sind, wie es in den     Fig.    10  und 11 dargestellt ist.  



  Die Buchse 34 trägt einen radial nach innen  sich erstreckenden Flansch 39, welcher seinerseits an  seinem inneren Umfang einen zylindrischen Teil 40  trägt, dessen äussere Oberfläche Keilnuten 41 auf  weist, welche einen linksgängigen Gewindegang bil  den, in die äussere Keilnuten 42 einzugreifen ver  mögen, welche ihrerseits ein inneres Schraubenge  winde bilden und in einer     Kupplungs-Hilfshülse    43  angeordnet sind, die einen Kranz von äusseren      Kupplungszähnen 44 aufweist und einen Kranz von  Sperrklinken 45 trägt.  



  Die Welle 25 trägt einen zylindrischen     Fortsatz     46, welcher mit einem Kranz innerer Sperrzähne 47  versehen ist, in die die Sperrklinken 45 einzugreifen  vermögen, wenn sich die     Kupplungshilfshülse    43   wie es in der Zeichnung dargestellt ist - im nicht  eingekuppelten Zustand befindet. Ausserdem sind  auf dem Teil 46 ein Kranz von Sperrklinken 48 an  geordnet, die im     nichteingekuppelten    Zustand der       Kupplungshilfshülse    43 in die Kupplungszähne 44  einzugreifen vermögen. Der     Fortsatz    46 trägt     aus-          serdem    einen Kranz innerer Kupplungszähne 58.

   Auf  der Stirnfläche der Nabe 26 ist ferner ein ringför  miger Flansch 49 festgeschraubt, der ein Führungs  glied 50 trägt. Über dem grössten Teil der axialen  Längserstreckung des Führungsgliedes 50 verläuft  dessen äussere Oberfläche in radialem Abstand von  der inneren Oberfläche des zylindrischen Teils 40  und bildet mit dieser einen Spielraum. An seinem  freien Ende trägt das Führungsglied 50 einen Ring  50', dessen konvexe Oberfläche in der Zeichnung so  dargestellt ist, dass sie an der Stelle 51 Tragorgan  und Führung für das verstärkte Ende des zylindri  schen Teils 40 bildet, wenn es sich in der in der  Zeichnung dargestellten     ausgekuppelten    Lage der  Kupplungseinrichtung befindet.  



  53 bedeutet eine axial verlaufende     Ölzuführung,     die in der Nabe 26 verläuft und eine     Öffnung    54  aufweist, die in eine     öldämpfungskammer    55 mün  det, die durch einen hohlzylindrischen Kolben 56  gebildet wird, der in durch die Nabe 26 und den  Flansch 49 gebildeten Gleitlagern geführt ist.

   Wäh  rend der Bewegung des Zwischengliedes 31, 34 be  wegt sich der Flansch 31' in axialer Richtung auf  den     Dämpfungskolben    56 zu, wobei die     Endbewe-          gung    einer Bremsung unterworfen ist, während wel  cher das Öl aus der     Dämpfungskammer    55 in die  Führung 53 einzudringen vermag ; und zwar gelangt  das Öl in die Leitung 53 nur durch die jeweils offen  gebliebenen     Öffnungen    54', welche im Verlaufe der  Endbewegung des Zwischengliedes nacheinander ge  schlossen werden.  



  Die Sperrklinken 48 sind als zentrifugal sich aus  kuppelnde Sperrklinken ausgebildet, d. h. sie sind  derart gestaltet und gelagert, dass sie ausser Ein  griff mit den ihnen zugeordneten Sperrzähnen 44  kommen, wenn sich die Welle 25 dreht. Die Sperr  klinken 45 sind als zentrifugal sich einkuppelnde  Sperrklinken ausgebildet, d. h. sie sind derart ge  staltet und gelagert, dass sie unwirksam sind, wenn  sich die     Kupplungshilfshülse    43 in Ruhelage befin  det, während eine Drehung der     Kupplungshilfshülse     43 bewirkt, dass sich die Nasen der Klinken 45 ra  dial nach aussen bewegen und mit den Sperrzähnen  47 in Sperreingriff kommen.  



  Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende  Es sei angenommen, dass sich die Welle 25 in  Richtung des Pfeiles dreht und mit einem Wechsel  stromgenerator gekuppelt ist, der als Synchron-Kon-         densator    zur     Leistungsfaktor-Korrektur    dient ; wäh  rend die Welle 24 stillsteht und beispielsweise mit  einer     Anfahr-Turbine        (shut    down     turbine)    gekuppelt  ist. In diesem Falle besteht keine Antriebsverbindung  zwischen den Wellen 24 und 25, da die beiden  Kupplungszahnkränze 32 und 37 des Zwischenglie  des sich nicht im Eingriff mit den ihnen zugeord  neten Kupplungszahnkränzen 33 und 38 befinden,  die auf den Naben 26 bzw. 25' angeordnet sind.

   Die  beiden Kränze von Sperrklinken 45 und 48 sind  ebenfalls inaktiv, da die     Zentrifugal-Sperrklinken    48  mit der rotierenden Welle 25 umlaufen, und die auf  der stillstehenden     Kupplungshilfshülse    43 angeord  neten     Zentrifugal-Sperrklinken    45 sind ebenfalls un  wirksam.  



  Wird nun die Welle 24 durch die Turbine be  schleunigt und zwar in demselben Drehsinn wie die  Welle 25, so werden die     Zentrifugal-Sperrklinken    45  aufgrund der Zentrifugalkraft wirksam, so dass ihre  Nasen in Berührung mit den inneren Sperrzähnen 47  kommen, welche jedoch nach wie vor über diese so  lange     hinwegschleifen,    bis sich die Welle 25 auf  einer höheren Drehgeschwindigkeit als die Welle 24  befindet.

   In dem Augenblick, in dem die Welle 24  sich anschickt, die Geschwindigkeit der Welle 25 zu  überschreiten, wird mindestens ein innerer Sperrzahn  47 durch eine     Zentrifugal-Sperrklinke    45 erfasst, wo  durch bewirkt wird, dass die     Kupplungshilfshülse    43  in Richtung auf die Welle 25 hin bewegt wird und  dabei mit den äusseren Kupplungszähnen 44 in die  inneren Kupplungszähne 58 eingreift. Da die Kupp  lungszähne 44 so gestaltet sind, dass sie ein ge  wisses Spiel relativ zu den inneren Kupplungszähnen  58 aufweisen, kann eine gewisse Abweichung der  Achsen der beiden Wellen 24 und 25 von der     Ko-          axialität    ausgeglichen werden.  



  Die     Kupplungshilfshülse    43 setzt ihre Bewegung  so lange fort, bis sie gegen den Anschlag 59 stösst,  in welcher Lage die Kupplungszähne 44 im vollen  Eingriff mit den Kupplungszähnen 58 stehen. Das  Zusammenwirken der Kupplungszähne 44 und 58  veranlasst die     Kupplungshilfshülse    43 einen Druck  in axialer Richtung auf den Anschlag 49 auszuüben  und dadurch das Zwischenglied 34 in Richtung auf  die Welle 25 hin zu bewegen, wobei das Zwischen  glied 34 relativ zur Welle 24 aufgrund der schrau  benförmigen Keilnuten 29 und 30 eine schrauben  förmige Bewegung ausführt.

   Relativ zur Welle 25  führt das Zwischenglied 34 jedoch keine Dreh  bewegung aus, und die verschiedenen ineinander ein  greifenden Kupplungselemente sind geometrisch so  aufeinander abgestimmt, dass ein genaues Zusam  menwirken der inneren Kupplungszähne 37 des Zwi  schengliedes 34 mit den äusseren Kupplungszähnen  38 der Welle 25 gewährleistet ist.

   Wenn diese Kupp  lungszähne 37 und 38 voll miteinander in Eingriff  gekommen sind, haben auch die inneren Kupplungs  zähne 32 des Zwischengliedes 34 und ihre schrau  benförmige Bewegung so weit ausgeführt, dass sie  mit den äusseren Kupplungszähnen 33 auf der Nabe      26 in Eingriff gekommen sind, wodurch die Dreh  bewegung zwischen beiden beendet ist und gleich  zeitig eine weitere Bewegung des Zwischengliedes in  Richtung auf die Welle 25 verhindert wird; es be  findet sich nunmehr die Welle 24 in Antriebsver  bindung mit der Welle 25, wobei beide Wellen den  selben     Drehrichtungssinn    aufweisen.  



  Während der Bewegung des Mittelgliedes 34 ge  langt der zylindrische Teil 40 ausser Führungskon  takt mit dem Ring 50' auf dem Führungsglied 50,  so dass das Zwischenglied 34 nun nur noch an seinen  beiden Enden durch die Wellen 24 und 25 unter  stützt ist und getragen wird.  



  Wenn die Zähne 37 und 38 in voller Antriebs  verbindung miteinander stehen, hat sich auch der  äussere Zahnkranz 44 der     Kupplungshilfshülse    43  axial nach rechts über die inneren Kupplungszähne  58 hinaus verschoben, wobei die Zähne 44', die sich  auf der Hülse 43 mit den Zähnen 44 fluchtend be  finden, mit den inneren Zähnen 58 in Eingriff ge  langen, wodurch die Winkellage zwischen der Hülse  43 und den Zähnen 58 in der Weise festgestellt ist,  wie sie für die Einleitung der     Entkupplungsbewegung     der Kupplung erforderlich ist.  



  Wenn nun die Welle 24 wieder verlangsamt wird,  wird durch das Zusammenwirken der Kupplungs  zähne 37 und 38 einerseits und der schraubenför  mig angeordneten Keilnuten 29 und 30 andererseits  bewirkt, dass das Zwischenglied 34 sich in Richtung  auf die Welle 24 hin bewegt, bis die Kupplungs  zähne 37 ausser Eingriff mit den Kupplungszähnen  38 gekommen sind. Aufgrund der axialen Bewegung  des Zwischengliedes 34 wird auch der zylindrische  Teil 40 in die     Auskupplungslage    gebracht, in der er  wieder durch den Ring 50' des Führungsgliedes 50  getragen wird.

   Während der     Auskupplungsbewegung     des Zwischengliedes 34 bewegt sich die     Kupplungs-          hilfshülse    43 aufgrund des Zusammenwirkens der  schraubenförmig angeordneten Keilnuten 41 und 42       ;in    ihre     E.ntkupplungsyAu@gangs:Lage,,    in     ider    die       Zentrifugal-Sperrklinken    45 auf den Sperrzähnen 47  zu schleifen vermögen. Dieser Zustand dauert so  lange an, bis die antreibende Turbine stillsteht und  die Sperrklinken 45 inaktiv werden.

      Wenn die Welle 24 stillsteht und die Welle 25  ebenfalls stillsteht oder sich langsam bewegt, bleiben  die     Zentrifugal-Sperrklinken    48 in Schleifstellung in  bezug auf die Kupplungszähne 44 ; wenn daher die  Welle 24 wieder beschleunigt wird, kommen die  Sperrklinken 48 mit den Kupplungszähnen 44 in Be  rührung und können diese erneut zum Einkuppeln  in der im vorstehenden beschriebenen Weise bringen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Selbstschaltende Synchronkupplung zur selbst tätigen Herstellung und Unterbrechung einer An triebsverbindung zwischen zwei fluchtend angeord neten Wellen in Abhängigkeit von deren gegenseiti ger Drehrichtung, wobei ein mit zwei in axialer Rich tung gegeneinander versetzten Kränzen von Kupp lungszähnen ausgestattetes Zwischenglied vorgesehen ist, welches in Antriebsverbindung mit zwei in axialer Richtung gegeneinander versetzten Kränzen von Kupplungszähnen an jeweils der betreffenden Welle einrastbar ist und welches gegenüber einer der Wellen an eine Schraubenbahn gebunden ist,
    wobei Mittel zur Einleitung der Eingriffsbewegung der Kränze von Kupplungszähnen des Zwischengliedes mit den Krän zen von Kupplungszähnen an den Wellen vorge sehen sind und das Zwischenglied im entkuppelten Zustand grundsätzlich an zwei in axialer Richtung gegeneinander versetzten Zonen getragen wird, die mit der Welle umlaufen, durch welche das Zwi schenglied getragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Ausgleichs einer Fehlausrichtung der Wellen (1, 3 ; 24, 25) durch das Zwischenglied (9 ;
    31, 34 im gekuppelten Zustand ,eine westere tra gende Zone (8, 38) vorgesehen ist, die mit der an deren Welle (3, 25) umläuft und die tragende Funk tion einer (19, 50') der beiden genannten Zonen (7, 19 ; 33, 50') übernimmt, wenn sich das Zwischen glied (9 ; 31, 34) in die gekuppelte Stellung bewegt, wobei unter allen Betriebsbedingungen eine anhal tende gegenseitige Bewegung zwischen den Kupp lungselementen an den genannten tragenden Zonen (7, 8, 19 ; 33, 38, 50') vermieden wird.
CH300762A 1961-03-13 1962-03-13 Selbstschaltende Synchronkupplung CH393846A (de)

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GB977714A (en) 1964-12-09

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