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Verfahren zum Ausrücken von Mitnehmer-Kupplungen während des Laufes und nach diesem
Verfahren ausrückbare Kupplung.
Dass die Mitnehmer von während des Laufes ein-und auszurückenden Mitnehmer-
Kupplungen, insbesondere von Exzenterpressen u. dgl. Maschinen, einem starken Verschleiss ausgesetzt und auch sehr gefährdet sind, wurde schon lange unangenehm empfunden und man hat angenommen, dass diese ungünstige Beanspruchung der Mitnehmer ausschliesslich durch den beim Einrücken der Kupplung auftretenden Stoss entsteht. Demzufolge hat man auch verschiedene Vorkehrungen getroffen, um diesen Einrückungsstoss abzuschwächen oder gar zu beseitigen. Dagegen hat man aber niemals darauf Rücksicht genommen, dass auch beim Ausrücken eine hohe Beanspruchung der Mitnehmer auftritt, die jedoch, wenn man sie einmal beachtet, leicht erklärlich ist.
Beim Ausrücken verkleinern sich ja die aufeinanderliegenden Flächen der Mitnehmer allmählich bis auf Null, wodurch der Auflagerdruck allmählich ansteigt und dann, wenn nur mehr Kante an Kante liegt, überaus gross wird.
Hierdurch kommen nicht selten Brüche an den Kanten der Mitnehmer vor, auch wenn die Mitnehmer abgerundet werden.
Auf Grund dieser Erkenntnis soll nun gemäss der vorliegenden Erfindung beim Ausrücken der Kupplung bewirkt werden, dass dieses unter Verminderung oder gänzlicher Aufhebung des Auflagerdruckes zwischen den Mitnehmern geschieht. Das Mitnehmen des getriebenen Kupplungsteiles wird von dem treibenden Kupplungsteil unter Kraftschluss der Mitnehmer bewirkt. Es handelt sich also darum, beim Ausrücken der Kupplung diesen Kraftschluss zu lockern.
Und dies kann, da der treibende Kupplungsteil in der Regel gleichförmig von der Transmission gedreht wird, nur dadurch erreicht werden, dass der getriebene Kupplungsteil vor oder bei der Ausrückung beschleunigt wird. *Bei gleichbleibender Belastung des getriebenen Kupplungsteiles wird man also eine Einrichtung schaffen müssen, die imstande ist, dem getriebenen Kupplungsteil, wenn er ausgerückt werden soll, eine Beschleunigung zu geben, um den Kraftschluss zu lockern. Es gibt aber auch Betriebe, bei denen diese Lockerung des Kraftschlusses durch augenblickliche Entlastung des getriebenen Kupplungsteiles von selbst auftritt, und in diesem Falle wird es bloss nötig sein, diese Lockerung des Kraftschlusses so lange aufrecht zu elhalten, bis die Kupplung ausgerückt wird.
Dieser Fall kommt beispielsweise bei Exzenterpressen oder ähnlichen Maschinen vor.
Der Niedergang des Presseschlittens geschieht, da dabei die Pressarbeit geleistet wird, unter hoher Belastung, die in der Regel beim unteren Durchgang des Exzenters ihren Höchstwert erreicht. Dabei wird gleichzeitig auch der Ständer der Presse gedehnt. Bei der nach dem unteren Durchgang des Exzenters auftretenden Entlastung geht die elastische Dehnung des Ständers wieder zurück und erteilt der Exzenterwelle und damit auch dem auf ihr festsitzenden getriebenen Kupplungsteil einen Beschleunigungsstoss in der Drehrichtung, wodurch der Kraftschluss der Kupplung selbsttätig gelockert wird.
Zur Zeit des Auftretens dieses Beschleunigungsstosses, wo also der Pressenschlitten sich noch in der Nähe des unteren Hubendes befindet, die Kupplung auszurücken, wäre unbrauchbar, weil der dann zu tief stehenbleibende Pressenschlitten die nötigen Handgriffe mit den zu entfernenden und einzuführenden Werkstücken unmöglich machen würde.
Würde man aber nach Auftreten des erwähnten Beschleunigungsstosses die Presse so lange weiter laufen lassen, bis der Schlitten das obere Hubende erreicht, und würde man sonst keine besonderen Vorkehrungen treffen, so würden die Mitnehmer des treibenden Kupplungsteiles, der in der Regel mit der als Schwungrad wirkenden Riemenscheibe konstruktiv vereinigt ist, in verhältnismässig kurzer Zeit die Mitnehmer des getriebenen Kupplungsteiles wieder einholen, so dass am oberen Hubende, wo die Ausrückung der Kupplung stattfinden soll, der Kraftschluss im vollen Masse wieder hergestellt wäre.
Um also auch in einem solchen Falle das Ausrücken der Kupplung am oberen Hubende bei gelockertem Kraftschluss bewirken zu können, ist es nötig, die am unteren Hubende auftretende Lockerung *des Kraftschlusses bis zum oberen Hubende aufrecht zu erhalten, und dies kann so geschehen, dass nach Beschleunigung des getriebenen Kupplungsteiles dieser mit dem treibenden dur. h eine Hemmung, etwa eine Bremse, derart verbunden wird, dass der Antrieb auch bei gelockertem Kraftschluss zwischen den Mitnehmern bis zum oberen Hubende anhält. Dort kann dann die Kupplung ohne Gefährdung der Mitnehmer ausgerückt werden, und ist dies geschehen, so kann auch die durch die Hemmung oder Bremse vorübergehend hergestellte Verbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen wieder aufgehoben werden.
Man sieht also, dass es lediglich nötig ist, die Kupplung mit einer im richtigen Augenblick zur Wirkung kommenden und nach Ausrückung wieder unwirksam werdenden
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Hemmung oder Bremse zu versehen, um den selbsttätig auftretenden Beschleunigungsstoss und die dadurch erzeugte Lockerung des Kraftschlusses bei der Ausrückung der Kupplung ausnutzen zu können. Eine solche Hemmung oder Bremse kann verschiedenartig beschaffen sein und bietet, wenn einmal auf Grund der gewonnenen Erkenntnis die zu lösende Aufgabe feststeht, keinerlei bauliche Schwierigkeiten.
Durch die Zeichnung wird eine Ausführungsform einer : Kupplung veranschaulicht, bei welcher der dem getriebenen Kupplungsteil zu erteilende Beschleunigungsstoss durch eine besondere Einrichtung bei oder unmittelbar vor der Ausrückung der Kupplung gegeben wird.
Fig. i zeigt den getriebenen Teil der Kupplung in Stirnansicht und Fig. 2 zeigt die Kupplung in Vorderansicht. Die Fig. g und 4 dienen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Mitnehmer der beiden Kupplungsteile.
Auf der zu treibenden Welle 1 sitzt lose der eine Kupplungsteil 2 (Fig. 2), der etwa die Nabe einer Riemenscheibe oder eines Schwungrades sein kann, und aufgekeilt der zweite Kupplungsteil 3. Die Mitnehmerorgane können beispielsweise, wie hier dargestellt, beim treibenden Kupplungsteil 2 in diesen eingesetzte, gegen den anderen Kupplungsteil 3 vor-
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abgeschrägt sind und mit radialen, um ihre eigene Achse drehbaren Bolzen 6 des anderen Kupplungsteiles in Eingriff zu kommen bestimmt sind, welche Bolzen 6 in der Bahn der Bolzen 4 so ausgenommen sind, dass an dieser Stelle nur ein halbkreisförmiger Querschnitt verbleibt. Nimmt der Bolzen 6 die in Fig. 3 dargestellte Lage ein, so kann der Bolzen 4 frei an ihm vorübergehen : die Kupplung ist also ausgerückt.
Wird der Bolzen 6 in die in Fig. 4 dargestellte Lage gedreht und kommt der Bolzen 4 an ihn heran, so stösst er mit seiner bogenförmigen Anschlagfläche 5 gegen die Umfläche des Bolzens 6 und nimmt den Kupplungsteil 3 mit. Zum Ausrücken ist es also bloss nötig, den Bolzen 6 von der in Fig. 4 gezeichneten Stellung in die in Fig. 3 gezeichnete zu drehen, und geschieht dies unter Kraftschluss, so ist klar, dass dabei der immer grösser werdende Auflagedruck die Kanten der beiden Bolzen 5 und 6 gefährdet. Es handelt sich also darum, den Kupplungsteil 3 und damit auch den Bolzen 6 durch Erteilung eines Beschleunigungsstosses von dem Bolzen 4 etwas zu entfernen.
Der Bolzen 6 steht mit einem parallel zur Welle 1 im Kupplungsteil 3 gelagerten Schieber 7 mittels Anschlagflächen in Eingriff, welcher Schieber 7 durch eine Feder 8 derart belastet ist, dass das Bestreben besteht, den Bolzen 6 in der in Fig. 4 dargestellten Lage zu erhalten, d. h. es besteht das Bestreben die Kupplung im eingerückten Zustande zu erhalten. Das Ausrücken der Kupplung, also das Zurückdrehen des Bolzens 6, muss also zwangsweise unter Zusammendrückung der Feder 8 geschehen. Und dies wird durch den Anschlaghebel 9 bewirkt, der um die Welle 10 schwenkbar ist und durch einen Fuss-oder Handhebel dem Kupplungsteil 3 genähert oder von diesem entfernt werden kann.
Wird er dem Kupplungsteil 3 genähert, so kommt sein Ende in die Bahn einer Anschlagfläche 11 des aus dem Kupplungsteil 3 herausragenden Bolzens 6, so dass, wenn der Bolzen 6 bei der im Sinne des Pfeiles (Fig. i) erfolgenden Drehung gegen das Ende des Hebels 9 stösst, der Bolzen 6 in die in Fig. 3 gezeichnete Stellung gedreht wird. Dabei wird also der Eingriff zwischen den Bolzen 4 und 6 gelöst und gleichzeitig auch der Kupplungsteil 3 angehalten, während sich der treibende Kupplungsteil 2 ungehindert weiter drehen kann.
Wird der Hebel 9 aus der in Fig. i gezeichneten Lage auswärts geschwenkt, wobei also sein Ende mit der Anschlagfläche 11 des Bolzens 6 ausser Eingriff kommt, so wird der Bolzen 6 unter dem Druck der Feder 8 wieder in die in Fig. 4 dargestellte Lage gedreht, so dass, wenn der Bolzen 4 des treibenden Kupplungsteiles 2 an ihn herankommt, gegen ihn stösst und den Kupplungsteil 3 wieder mitnimmt. Das Einrücken der Kupplung geschieht also durch Auswärtsschwenken des Hebels 9 und das Ausrücken durch Einwärtsschwenken dieses Hebels.
Zur Erteilung des Beschleunigungsstosses ist nun folgende Einrichtung getroffen : In dem getriebenem Kupplungsteil 3 ist eine Knagge 12 eingesetzt (Fig. 1), die mit ihrem keilartigen Ende 13 aus der Umfläche des Kupplungsteiles 3 vorragt und in deren Bahn ein Backen 14 liegt, der am Ende eines zweiarmigen Hebels 15 befestigt ist. Dieser Hebel 15 ist durch eine Feder 16 derart belastet, dass der Backen 14 gegen den Kupplungsteil 3 hin gedrückt wird, ohne diesen aber zu berühren. Kommt die Knagge 12, 13 im Sinne der durch den Pfeil angegebenen Drehung von links her an den Backen 14 heran, so wird dieser von dem keilförmigen Ende 13 der Knagge entgegen der Kraft der Feder 16 zurückgedrängt, so lange, bis die äusserste Kante des Knaggenteiles 13 über das Ende des Backens 14 hinauskommt.
Von hier an drückt das Ende des Backens 14 gegen die schräge Fläche 17 der Knagge 12 und schleudert infolge der Keilwirkung die Knagge samt dem getriebenen Kupplungsteil 3 im Drehungssinne vorwärts.
Die Knagge 12 ist nun im Verhältnis zu dem Bolzen 6 derart angeordnet, dass der durch den Backen 14 erteilte Beschleunigungsstoss dann auftritt, wenn die Anschlagfläche 11
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des Bolzens 6 in den Bereich des Endes des Ausrückhebels 9 gelangt. Soll also die Kupplung ausgerückt werden, so wird der Hebel 9 einwärts geschwenkt, wie in Fig. i dargestellt, und bevor nochlder Bolzen 6 an den Hebel 9 herankommt, ist die Knagge 12 mit dem Backen 14 in Eingriff gekommen und gerade in dem Augenblicke, als der Backen 14 relativ über die schräge Fläche 17 der Knagge 12 herabgleitet und dem getriebenen Kupplungsteil 3 einen
Beschleunigungsstoss erteilt, trifft die Anschlagfläche 11 des Bolzens 6 auf das Ende des
Hebels 9 auf, so dass die Verdrehung des Bolzens 6 aus der in Fig.
4 dargestellten Lage in die in Fig. 3 dargestellte bei gelockertem Kraftschluss zwischen den beiden Bolzen 4 und 6 stattfindet, da ja durch diesen Beschleunigungsstoss der getriebene Bolzen 6 von dem treibenden
Bolzen 4 etwas abgehoben wird.
Der getriebene Kupplungsteil 3 bleibt also in der in Fig. i dargestellten Lage sofort stehen, da er sich infolge des Eingriffes zwischen der Anschlagfläche 11 des Bolzens 6 und dem Ende des Hebels 9 nicht mehr im Sinne des Pfeiles weiterdrehen kann.
In manchen Fällen empfiehlt es sich auch, den ausgerückten Kupplungsteil 3 auch gegen Drehung im entgegengesetzten Sinne zu sperren, und dies kann bei der dargestellten
Einrichtung in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass die Knagge 12 eine Anschlag- fläche 18 erhält, gegen die das Ende des Backens 14, nachdem er von der schrägen Fläche 17 der Knagge 12 abgeglitten ist, einspringt. Damit ist also tatsächlich der Kupplungsteil 3, wie Fig. i deutlich erkennen lässt, nach beiden Drehrichtungen gesperrt. Dies hat bei
Exzenterpressen folgenden Vorteil : Solche Pressen besitzen meist ein Doppelexzenter zur
Hubverstellung.
Wird dabei das äussere Exzenter auf dem inneren zum Zwecke einer Verstellung des Hubes verdreht, was selbstverständlich im ausgerückten Zustande der Kupplung vorgenommen wird, so kann es vorkommen, dass durch diese Verdrehung der Bolzen 6 von dem Hebel 9 abgehoben wird, was eine sofortige Einrückung zur Folge hat, und es kann nun geschehen, dass der Arbeiter, der mit der Hubverstellung beschäftigt ist, dadurch, dass der Kupplungsteil 3 einen Antriebsstoss erhält, verletzt wird. Ist aber der Kupplungsteil 3 im ausgerückten Zustande nach beiden Drehrichtungen gesperrt, so kann ein derartiger Unfall selbstverständlich nicht eintreten.
Eine solche Sperrung gegen Drehung im verkehren Sinne kann natürlich auch für sich allein bei Exzenterpressen oder derartigen Maschinen mit Vorteil angewendet werden, wozu anstatt der Knagge 12 mit der Anschlagfläche 18 irgendein anderer Anschlag an dem Kupplungsteil 3 angeordnet wird, mit dem eine Klinke in Eingriff kommt, wenn die Kupplung durch Einwärtsschwenken des Hebels 9 ausgerückt wird. Hier ist gezeigt, wie eine derartige Sperrung mit der Einrichtung zur Erteilung eines Beschleunigungsstosses in einfachster Weise konstruktiv vereinigt werden kann, indem nämlich der Knagge 12 eine Anschlagfläche gegeben wird, in die das Ende des Backens 14 als Klinke eingreift.
Die Bauart der Kupplung selbst muss nicht gerade so sein, wie in der Zeichnung veranschaulicht, die geschilderte Erfindung kann vielmehr bei den verschiedensten Arten von Mitnehmer-Kupplungen verwirklicht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Verfahren zum Ausrücken von Mitnehmer-Kupplungen während des Laufes, bei denen die Mitnehmer des einen Kupplungsteiles mit Ausnehmungen oder Anschlägen des anderen Kupplungsteiles in kraftschlüssiger Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der getriebene Kupplungsteil vor der Ausrückung einen Beschleunigungsstoss erhält und bei der hierdurch entstehenden Lockerung des Kraftschlusses die Kupplung im entlasteten Zustande der Mitnehmerorgane ausgerückt wird, um deren Verschleiss oder Gefährdung zu verringern.