CS217837B1

CS217837B1 - Friction clutch

Info

Publication number: CS217837B1
Application number: CS958180A
Authority: CS
Inventors: Vilem Milbach; Jiri Peska
Original assignee: Vilem Milbach; Jiri Peska
Priority date: 1980-12-31
Filing date: 1980-12-31
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Vynález se týká třecí spojky pro obráběcí a jiné stroje, vhodné zvláště pro spínání posuvových mechanismů obráběcích strojů. Vynález se zabývá problémem optimál ně vhodné spojky pro obráběcí stroje, ze jména pro jejich posuvové mechanismy, jež by odstranila vady dosavadních spojek, např. spojek lamelových, kuželových a zubových. Řešením je třecí spojka, ovládaná automa ticky prostřednictvím pákového mechanismu, sestávající z hnací a hnané části, jež jsou nasunuty na hřídelích. Hnané část je tvoře na válcovým tělesem s kuželovitým čelním vybráním, do něhož zapadá kuželovité těleso hnací části. V otvoru hřídele, na němž je nasunuta hnací část, je umístěna upínací tyč, zasahující do středového otvoru těle sa hnací části svým dolním koncem, který je opatřen výřezy. V nich jsou uloženy jedním koncem kameny,, jejichž druhý konec je umístěn ve výřezech vnitřních čel čepů, uložených suvně ve dvojicích radiálních otvorů tělesa hnací části spojky. Tyto otvo ry jsou upraveny vždy proti sobě. Osazený horní konec upínací tyče je uložen s axi ální vůlí v otvoru odpruženého pouzdra, k.němuž přiléhá vačka, upravená na konci páky, ovládané elektromagnetem. Sepnutím elektromagnetu dojde přes mechanické převody k vysunutí čepů hnací části a tím k třecímu spojení obou čóstí spojky. Vynález je nejlépe charakterizován na obr. 1, představujícím schematický po délný řez třecí spojkou.The invention relates to a friction clutch for machine tools and other machines, suitable in particular for switching the feed mechanisms of machine tools. The invention deals with the problem of an optimally suitable clutch for machine tools, in particular for their feed mechanisms, which would eliminate the defects of existing clutches, e.g. disc, conical and toothed clutches. The solution is a friction clutch, controlled automatically by means of a lever mechanism, consisting of a driving and driven part, which are fitted on shafts. The driven part is formed by a cylindrical body with a conical front recess, into which the conical body of the driving part fits. In the hole of the shaft on which the driving part is fitted, a clamping rod is placed, which extends into the central hole of the body and the driving part with its lower end, which is provided with cutouts. They are fitted with stones at one end, the other end of which is located in the cutouts of the inner faces of the pins, slidably mounted in pairs of radial holes in the body of the clutch drive part. These holes are always arranged opposite each other. The fitted upper end of the clamping rod is mounted with axial clearance in the hole of the spring-loaded housing, to which a cam, arranged at the end of the lever, controlled by an electromagnet, adjoins. By switching on the electromagnet, the pins of the drive part are extended through mechanical gears and thus the frictional connection of both parts of the clutch is achieved. The invention is best characterized in Fig. 1, which represents a schematic longitudinal section of a friction clutch.

Description

Vynález se týká třecí spojky pro obráběcí a jiná stroje, vhodná zejména pro spínání posuvových mechanismů obráběcích strojů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a friction clutch for machine tools and other machines, particularly suitable for switching machine tool feed mechanisms.

Pro posuvové mechanismy obráběcích strojů se používají různé druhy spojek, zejména však spojky lamelové, kuželová a zubové. Každý druh mé své výhody, zároveň věak i nevýhodné vlastnosti. Potíže s lamelovými spojkami spočívají jednak v tom, že unášejí ještě urči 4 tou dobu po vypnutí mechanismu a déle v tom, že se vypnutím stavu vyvíjí teplo, které je pro obráběcí stroj nežádoucí. Kuželové spojky jsou technologicky náročná, zejména pokud jde o kuželovítost obou částí spojky a souosost hnacího a hnaného hřídele. Zubové spojky se nedají zapínat pří vyšších rychlostech, což je jejich hlavní nevýhodou.Various types of couplings are used for the feed mechanisms of machine tools, but especially lamellar, conical and toothed couplings. Each kind of my advantages, but also the disadvantageous characteristics. The problems with the clutches are, on the one hand, that they carry away for a certain period of time after the mechanism has been switched off, and longer in that, by switching off the state, it generates heat which is undesirable for the machine tool. Conical couplings are technologically demanding, especially as regards the conicity of both coupling parts and the alignment of the drive and driven shafts. Gear clutches cannot be engaged at higher speeds, which is their main disadvantage.

Nedostatky dosavadních spojek se do značné míry odstraňují třecí spojkou podle vynálezu, jejíž hnané část, nasunuté na hřídeli, je tvořena válcovým tělesem s kuželovitým čelním vybráním, obklopujícím kuželovité těleso hnací části, nasunuté na hřídeli, v jehož otvoru je umístěna upínací tyč, zasahující čo středového otvoru kuželovitého tělesa hnací části svým dolním koncem, opatřeným výřezy, v nichž jsou uloženy svou jednou stranou kameny, umístěné druhou stranou ve výřezech vnitřních čel čepů, suvně uložených v nejméně jedná dvojici radiálních otvorů kuželovitého tělesa hnací části spojky, umístěných proti sobě, přičemž osazený horní konec upínací tyče je uložen v otvoru odpruženého pouzdra, k němuž přiléhá vačka, upravená na konci páky, ovládaná automaticky, např. elektromagnetem.The drawbacks of the prior art couplings are largely eliminated by the friction coupling according to the invention, the driven part of which is pushed onto the shaft and is formed by a cylindrical body with a conical front recess surrounding the conical body of the drive part pushed on the shaft. a central end of the conical drive housing with its lower end provided with cut-outs in which stones are placed with one side thereof, located in the cutouts of the inner faces of the pins slidingly mounted in at least one radial hole of the conical drive housing; the mounted upper end of the clamping rod is housed in a bore of the spring bushing, to which a cam, provided at the end of the lever, is actuated automatically, e.g. by an electromagnet.

Podle dalšího provedení jsou vnější čela čepů vytvořena kuželovité, tak, aby odpovídala kuželovítosti čelního vybrání hnaná části spojky. Podle jiného provedení je osazený Ronec upínací tyče uložen v otvoru odpruženého pouzdra s axiální vůlí.According to a further embodiment, the outer faces of the pins are conical so as to correspond to the conicity of the front recess of the driven part of the coupling. According to another embodiment, the shoulder end of the clamping rod is mounted in the bore of the spring bushing with axial play.

Třecí spojka podle vynálezu vykazuje bezrézové zapínání. Po jejím vypnutí se neprojevuje další unášení a rovněž nevzniká žádné teplo ve vypnutém stavu. Spojku je možno zapínat i v nejvyšších otáčkách. Má snadnou montáž a údržbu a jednoduchá seřizování. Výhodou je rovněž naprosto bezpečné a neselhávající zapínání a vypínáni.The friction clutch according to the invention has a cut-free fastening. After it has been switched off, no further entrainment occurs and no heat is generated in the off state. The clutch can also be engaged at the highest speed. It is easy to install and maintain and easy to adjust. The advantage is also absolutely safe and non-failing switching on and off.

Příklad třecí spojky podle vynálezu je znázorněn na výkresu, kde obr. 1 představuje schematicky její podélný řez, obr. 2 a obr. 3 zobrazují v detailu horní část třecí spojky podle vynálezu v zapnutém a vypnutém stavu.An example of a friction clutch according to the invention is shown in the drawing, wherein Fig. 1 shows schematically its longitudinal section, Figs. 2 and 3 show in detail the upper part of the friction clutch according to the invention in the on and off state.

Třecí spojka je umístěna v tělese vřeteníku 20. Sestává v podstatě z hnací části 1, jež je pevně spojena s hřídelem J posuvové skříně a z hnaná části 2, jež je pevně spojena se šnekovým hřídelem 4 prostřednictvím pojistné spojky 18.The friction clutch is located in the headstock body 20. It consists essentially of a drive part 1 which is rigidly connected to the shaft of the feed box and a driven part 2 which is rigidly connected to the worm shaft 4 via a safety clutch 18.

Otvorem hřídele J posuvové skříně prochází upínací tyč jež mé osazený horní konec i, uložený s axiální vůlí v dutině pouzdra 17. která je odtlačovéno pružinou 16 směrem nahoru. Pouzdro 17 je opatřeno výstupkem 15. na který přiléhá vačka 11. jež je upravena jako druhé rameno páky 12.Through the hole of the shaft J of the sliding housing passes a clamping rod which has a shoulder end 1 which is mounted with axial play in the cavity of the housing 17, which is pushed upward by the spring 16. The housing 17 is provided with a projection 15 on which a cam 11 is provided, which is arranged as a second lever arm 12.

Druhý konec páky 12 je připojen k elektromagnetu 13. Dolní konec upínací tyče 5. í® upraven jako hlavice se dvěma výřezy, jež je umístěna ve středovém otvoru 6 kuželovitého tělesa i hnací části spojky. V těchto výřezech jsou uloženy jedním koncem dva kameny J, přičemž jejich druhý konec spočívá ve výřezech vnitřních čel čepů 8, uložených suvně ve dvou radiálních otvorech kuželovitého tělesa _1_ hnací části spojky.The other end of the lever 12 is connected to the solenoid 13. The lower end of the clamping rod 51 is configured as a two-slot head located in the central bore 6 of the tapered body and the clutch drive portion. In these cut-outs, two stones J are mounted at one end, the other end of which is formed by cut-outs of the inner faces of the pins 8, mounted slidably in two radial openings of the tapered body 7 of the clutch drive part.

Otvory jsou vyvrtány proti sobě a na vnějších čelech čepů 8 jsou upraveny známým způsobem kruhové pružiny 24. stahující čepy 8 směrem do středu. Kuželovité těleso J. hnací části spojky zasahuje s malou vůlí do odpovídajícího kuželovitého čelního vybrání 14 hnaná části 2, jež je tvořena válcovým tělesem. Na hřídeli 4 hnané části 2 spojky je upraveno stavěči pouzdro 19. jež umožňuje axiálně posouvat hřídel 4 s hnanou částí 2 spojky. K mechanismu pojistné spojky 18 náleží pružina 25 a tyčka 22 s kladlčkou 21 na jednom konci, spínající druhou stranou koncový spínač 23. který ovládá elektromagnet 13.The holes are drilled against each other, and on the outer faces of the pins 8, circular springs 24 are provided in a known manner, pulling the pins 8 towards the center. The tapered body J of the clutch drive part engages with a small clearance into the corresponding tapered front recess 14 of the driven part 2, which is formed by a cylindrical body. An adjusting sleeve 19 is provided on the shaft 4 of the clutch driven part 2, which allows axial movement of the shaft 4 with the clutch driven part 2. The safety clutch mechanism 18 includes a spring 25 and a rod 22 with a roller 21 at one end, switching the other side of the limit switch 23 which controls the electromagnet 13.

Třecí spojka podle vynálezu se zapíná a vypíná pomocí elektromagnetu 13. ovládaného automaticky nebo ručně prostřednictvím neznázorněného tlačítka. Sepnutím elektromagnetu 13 je přitažena páka 12 do vodorovná polohy, jak je vidět na obr. 1 a v detailu na obr. 2.The friction clutch according to the invention is switched on and off by means of an electromagnet 13 operated automatically or manually by means of a button (not shown). By actuating the electromagnet 13, the lever 12 is pulled to a horizontal position as shown in Fig. 1 and in detail in Fig. 2.

V této poloze vačka 11 stlačí dolů pouzdro 17 proti pružině 16. zároveň s upínací tyčí χ. Tím dojde k napřímení kamenů 2 do vodorovné polohy (obr. 1), což způsobí vysunutí čepů g a přilehnutí jejich vnějěíeh čel na vnitřní stěnu kuželovitého čelního vybráni 14 hnané části 2 spojky. Vnější čela čepů 8 mají kuželovitý tvar, odpovídající kuželovítosti čelního vybrání 14 hnané části 2 spojky, takže spojení obou části J., 2 spojky je účinná a unášení hnané části 2 okamžité.In this position, the cam 11 pushes down the bush 17 against the spring 16 at the same time as the clamping bar χ. This causes the stones 2 to be leveled (FIG. 1), causing the pins g to slide out and their outer faces adjacent to the inner wall of the tapered front recess 14 of the driven coupling part 2. The outer faces of the pins 8 have a conical shape corresponding to the conicity of the front recess 14 of the driven coupling part 2, so that the coupling of the two coupling parts 1, 2 is effective and the drive part 2 is immediately carried away.

Rozepnutím elektromagnetu 13 dojde k vypnutí spojky tak, že páka 12 poklesne dolů (obr. 3), čímž se vačka 11 dostane do polohy umožňující pohyb pouzdra 17 směrem nahoru pod tlakem pružiny 16. Pouzdro 17 přitom unáší upínací tyč g za její osazený horní konec g. Povytažením upínací tyče g se kameny 2 dostanou do mírně šikmé polohy a umožní pohyb čepů 8 směrem do středu pod tlakem kruhových pružin 24. Tím se obě části 1, 2 spojky rozpojí. Malé axiální vůle, kterou mé osazený konec g upínací tyče g v otvoru 10 pouzdra 17 slouží k vytvoření rázu při pohybu pouzdra 17 směrem nahoru, který zajišíuje bezpečné sklopeni kamenů 2 úo mírně šikmá polohy.Disengaging the solenoid 13 disengages the clutch so that the lever 12 drops down (FIG. 3), thereby bringing the cam 11 into a position allowing the bushing 17 to move upward under the spring 16 pressure. The bushing 17 carries the clamping bar g beyond its shoulder g. By pulling the clamping bar g, the stones 2 are brought into a slightly oblique position and allow the pins 8 to move towards the center under the pressure of the circular springs 24. This will disengage the two coupling parts 1, 2. The small axial play which my shoulder end g of the clamp rod g in the bore 10 of the sleeve 17 serves to create a surge when the sleeve 17 moves upward, which ensures a safe tilting of the stones 2 and a slightly inclined position.

Stavěči pouzdro 19 slouží k nastavení požadovaného kroutioího momentu. Jeho axiálním pohybem se posune hřídel 4 a ⁸ ním pevně spojené hnané část 2 spojky spolu s pojistnou spojkou 18. Tím je možno pohotově a snadno regulovat velikost přenášeného momentu. Mechanismus pojistné spojky 18 pracuje tak, že při přetížení posuvového ústrojí se pojistné spojka 18 uvolní známým způsobem a posune se na hřídeli 4 směrem dolů proti pružině 2g, stlačí přes kladičku 21 tyčku 22. čímž dojde k rozepnutí koncového spínače 2g. Tím se vypne elektromagnet 13 a rozepne třecí spojka.The adjusting sleeve 19 is used to adjust the desired torque. By its axial movement, the shaft 4 and ^{8 of the} coupling drive part 2 fixedly coupled thereto together with the locking clutch 18 are moved. The mechanism of the safety clutch 18 operates in such a way that when the feed mechanism is overloaded, the safety clutch 18 is released in a known manner and pushed downwardly on the shaft 4 against the spring 2g, pressing the rod 22 over the roller 21 thereby opening the limit switch 2g. This disengages the solenoid 13 and disengages the friction clutch.

Claims

A friction clutch for machine tools and other machines operated automatically by means of a lever mechanism, characterized in that its driven part (2) slid on the shaft (4) is formed by a cylindrical body with a conical front recess (14) surrounding the conical body (1). a driving part, slid on a shaft (3), in the opening of which is a clamping rod (5), extending into the central opening (6) of the conical body (1) of the drive part with its lower end provided with cut-outs stones (7) disposed on the other side in the slots of the inner faces of the pins (8) slidably mounted in at least one pair of radial bores of the tapered body (1) of the clutch drive member opposite each other, the stepped upper end (9) of the clamping bar (5) is accommodated in an opening (10) of the spring bush (17) adjoined by a cam (11) provided at the end of the lever (12) operated automatically, e.g. with a magnet (13).

Friction clutch according to Claim 1, characterized in that the outer faces of the pins (8) are of conical shape, corresponding to the conicity of the front opening (14) of the driven coupling part (2).

Friction clutch according to Claims 1 and 2, characterized in that the stepped upper end (9) of the clamping bar (5) is received in the bore (10) of the suspension bush (17) with axial play.

1 sheet of drawings