Was ist eine Nockenschaltkupplung?
Nockenschaltkupplungen sind eine Art von Einwegkupplungen, die ein Drehmoment nur in eine Richtung übertragen.
Eines der Merkmale von Einwegkupplungen ist, dass sie sich nur in eine Richtung drehen können, wie z. B. Fahrradpedale. Nockenschaltkupplungen haben die gleichen Merkmale und sind so konstruiert, dass sie sich intern aus dem Eingriff drehen, wenn ein Drehmoment entgegengesetzt zur angegebenen Richtung aufgebracht wird.
Sie werden häufig als Komponenten in Automobilen, Hubschraubern, Förderanlagen und anderen Industriemaschinen eingesetzt.
Anwendungen von Nockenschaltkupplungen
Als Einwegkupplung wird sie hauptsächlich dann eingesetzt, wenn ein Drehmoment nur in eine Richtung übertragen werden soll. Die Eigenschaft des Leerlaufs bei der Übertragung von Drehmomenten in umgekehrter Richtung wird manchmal als Komponente zur Verhinderung von Rückwärtsdrehung genutzt, um zu verhindern, dass sich die Antriebskomponenten rückwärts drehen und rütteln.
Durch die unterschiedliche Ausnutzung der Eigenschaften von Leerlauf und Zahneingriff kann sie auch als Kupplung für zweistufige Antriebe eingesetzt werden. Durch die Verbindung von Zahnrädern und anderen Antriebselementen mit einer Welle, die Montage von zwei Nockenschaltkupplungen an beiden Enden der Welle und den Anschluss von separaten Antriebsmotoren mit unterschiedlichen Drehzahlen an die Nockenschaltkupplungen ist es möglich, zwei verschiedene Antriebsquellen zu nutzen, wobei ein Motor im Drehbetrieb und der andere im Leerlauf arbeitet.
Je nach Kombination der Antriebskomponenten ist es auch möglich, die Drehmomente der beiden Antriebsmotoren zu kombinieren, z. B. in einem Zweiwegeantrieb.
Funktionsweise der Nockenschaltkupplungen
Im Inneren der Nockenschaltkupplungen befinden sich ein Außen- und ein Innenring, zwischen denen ein Nocken und eine Feder eingebaut sind. Der Nocken ist in regelmäßigen Abständen zwischen dem Außen- und dem Innenring angeordnet, ähnlich wie eine Kugel in einem Kugellager.
Der Unterschied zwischen Nocken und Kugellagerkugeln ist ihre Form. Anstelle eines regelmäßigen Kreises haben sie eine spezielle ovale Form. Die untere Hälfte ist ein normaler Kreis und die obere Hälfte ist wie ein Dreieck mit unterschiedlichen Seiten. Dies soll verhindern, dass die Nocke in der Kupplung umkippt.
Wenn die Nockenschaltkupplungen in Einrückrichtung mit einem Drehmoment beaufschlagt werden, wirkt die Nocke wie eine Raststange zwischen dem Außen- und dem Innenring, wodurch der Außen- und der Innenring ineinandergreifen und ein Drehmoment in dieselbe Richtung aufgebracht wird.
Der Nocken ist mit einer Nut versehen, in die die Feder eingesetzt werden kann, und die Feder wird so eingebaut, dass sie den gesamten Nocken abdeckt. Die Feder spannt die Nocke so an, dass sie sich leicht in die Einrastrichtung neigen kann. Der Grund, warum Außen- und Innenring bei der Übertragung eines umgekehrten Drehmoments nicht ineinandergreifen, ist, dass diese Feder den Nocken in Eingriffsrichtung zieht. Die Nocke, die durch die Feder zum Einrasten gekippt wird, gleitet beim Übertragen des Rückwärtsdrehmoments aus dem Eingriff und gibt so das Drehmoment frei.