DE10113826B4

DE10113826B4 - Wellenkupplungsstruktur und ein Verfahren für die Herstellung eines geteilten Keilwellenringes, verwendet für die Wellenkupplungsstruktur

Info

Publication number: DE10113826B4
Application number: DE10113826A
Authority: DE
Inventors: Seiichi Horikawa
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: US20020025219A1; DE10113826A1; JP2002061662A; US6514003B2

Abstract

Wellenkupplungsstruktur für das Übertragen einer Rotationskraft zwischen einem wellenseitigen Element (6) und einem nabenseitigen Element (18), wobei die Wellenkupplungsstruktur
ein Hauptkraftübertragungselement (20) vom Reibungstyp, vorgesehen zwischen dem wellenseitigen Element (6) und dem nabenseitigen Element (18); und
ein Hilfskraftübertragungselement (30), vorgesehen benachbart zu dem Hauptkraftübertragungselement (20) für das mechanische Einrasten des wellenseitigen Elementes (6) mit dem nabenseitigen Element, aufweist, wobei das Hilfskraftübertragungselement (30) einen vorbestimmten Spalt „S" in einer Rotationsrichtung davon hat.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wellenkupplungsstruktur und ein Verfahren für die Herstellung eines geteilten Keilwellenringes, der in der Wellenkupplungsstruktur eingeführt wird. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Wellenkupplungsstruktur, die z.B. zum Kuppeln eines Bremszentrums mit einer Antriebswelle in einer mechanischen Presse verwendet wird, und auf ein Verfahren für das Herstellen eines geteilten Keilwellenringes, der in der Wellenkupplungsstruktur verwendet wird.

Die US 5,681,222 beschreibt eine momentbetätigte Kupplung in Form einer Sicherheitskupplung bzw. Rutschkupplung. Wie in der Beschreibung offengelegt, soll die Kupplung eine zu große Drehmomentübertragung verhindern. Des Weiteren werden die beiden folgenden Ausführungsformen beschrieben:
In der ersten Ausführungsform drückt eine Tellerfeder 60 die Kupplungsscheibe 50 sowie die Oberflächen 52 und 54 gegen die Druckplatte 56 und das Gehäuse 22. Wenn das Drehmoment zu groß ist, kann die Feder die Oberflächen nicht mehr zusammendrücken und rutscht folglich durch.
Bei der zweiten Ausführungsform schert eine Schraube 175 ab, wenn das zu übertragende Drehmoment zu groß ist. Die auf Kugeln 146 gelagerte Welle dreht dann durch und überträgt kein Drehmoment.

Das Hauptkraftübertragungselement dieses Dokumentes rutscht bei einem grenzwertüberschreiteten Drehmoment durch und soll somit das angetriebene Bauteil vor einer Zerstörung schützen.

Die Druckschrift US 4,989,712 zeigt eine Wellenkupplungsstruktur, bei der sowohl die Antriebswelle als auch die Nabe ein Keilwellenprofil aufweisen. Da auf Grund von Spiel zwischen den Keilwellen während des Betriebs ein Rattern auftritt, soll die Scheibe 6 eingepasst werden, so dass kein Spiel mehr entstehen kann. Das Hauptkraftübertragungselement ist formschlüssig. Die Scheibe 6 dient lediglich der Schwingungsdämpfung. Sollte das zu übertragende Drehmoment den zulässigen Wert der Keilwellenverbindung überschreiten, reißt die Keilwelle ab.

Diese Druckschrift zeigt nur ein Hauptkraftübertragungselement, das die Drehmomentübertragung gewährleisten muss, um keinen Kraftverlust oder Maschinenausfall zuzulassen. Es ist kein zusätzliches Kraftübertragungselement vorgesehen, das bei Ausfall des Hauptkraftübertragungselementes die Drehmomentübertragung übernimmt.

Es wird eine mechanische Einraststruktur verwendet, die eine Keilwelle mit Evolventenflanken verwendet als eine Kupplungsstruktur für das Übertragen eines Drehmomentes zwischen einem Kupplungszentrum und einer Antriebswelle und zwischen einem Bremszentrum und einer Antriebswelle.

In diesem Strukturtyp haben erstens die Keilwellen mit Evolventenflanken etwas Spiel (d.h. Schlupf oder einen Spalt in der Betriebsrichtung) dazwischen. Weiterhin sind in einer solchen Struktur die Keilwellenbereiche durch die Benutzung über Jahre verschlissen, resultierend in einem größeren Spiel. Um das Obige zu verhindern, ist es vorstellbar, das Spiel zu Null zu machen, aber es ist unpraktisch, z.B. durch die Schwierigkeit in dem Aufbau. Als ein Resultat der obigen Umstände wird die Kraft fast nie ausreichend von einer Antriebswelle auf ihr zugehöriges Element übertragen, resultierend z.B. in dem Ersetzen einer Antriebswelle. Dies hat problematischerweise hohe Reparaturkosten erfordert.

In der Zwischenzeit wird eine Kupplungsstruktur verwendet, die auf einer Reibungskopplung, wie z.B. einer Reibungsring-Kupplung, basiert. Diese Kopplungsstruktur, die auf der Reibungskopplung basiert, hat eine breite Verwendung, da diese Struktur solche Vorteile besitzt, dass es leicht ist, sie zu positionieren und einen Fasenabgleich durchzuführen, das Spiel nach dem Zusammenfügen gleich Null ist und die Herstellungskosten gering sind.

Nebenbei hängt im Falle der Reibungskopplung das Übertragungsdrehmoment von dem Klemmdrehmoment und von den Reibungskoeffizienten der Reibungsübertragungsbereiche ab. Zum Beispiel wird das Durchrutschen in der Reibungskupplung bewirkt durch: ein Verschleißen der Einrastoberflächen durch wiederholte Belastungen von Übertragungsdrehmomenten und die Verwendung über Jahre; eine Verringerung einer Klemmkraft, z.B. durch Vibration; und Fehler einer Klemmbetriebsweise. Dies resultiert in einem Problem eines unzureichenden Drehmomentes, wodurch keine ausreichende Reproduzierbarkeit der Drehmomentübertragung gewährleistet wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Wellenkupplungsstruktur zur Verfügung zu stellen, welche das Durchrutschen während des Durchführens der Kraftübertragung auf Basis einer Reibung einschränkt, wodurch eine optimale und ausreichende Drehmomentübertragung gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wellenkupplungsstruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Sie hat den Vorteil, dass auch bei einem an dem Hauptkraftübertragungselement vom Reibungstyp auftretenden Schlupf, ein Hilfskraftübertragungselement das zusätzliche Drehmoment übertragen kann. Da das Hilfskraftübertragungselement einen vorbestimmten Spalt „S" in einer Rotationsrichtung hat, und während des normalen Einsatzes kein Schlupf vorhanden ist, wird zwischen den beiden Teilen keine Rotationskraft übertragen, und somit auch kein Verschleiß oder Schaden am Hilfskraftübertragungselement verursacht werden. Aufgabe des Hilfskraftübertragungselementes ist es nicht, den Schlupf zu verhindern, sondern die Kraftübertragung zu gewährleisten, wenn unvorhergesehene Probleme beim Einsatz des Hauptkraftübertragungselementes auftreten

Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Herstellung eines geteilten Keilwellenringes, der in der obigen Wellenkupplungsstruktur anwendbar ist, mit einer höheren Präzision zur Verfügung zu stellen.

Entsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine Wellenkupplungsstruktur für das Übertragen einer Rotationskraft zwischen einem wellenseitigen Element und einem nabenseitigen Element zur Verfügung, wobei die Wellenkupplungsstruktur ein Hauptkraftübertragungselement vom Reibungstyp, vorgesehen zwischen dem wellenseitigen Element und dem nabenseitigen Element; und ein Hilfskraftübertragungselement, vorgesehen benachbart zu dem Hauptkraftübertragungselement, zum mechanischen Einrasten des wellenseitigen Elementes mit dem nabenseitigen Element, aufweist.

Entsprechend einer solchen Ausbildung der vorliegenden Erfindung kann hier eine spielfreie Übertragung durch die Reibungskopplung durch das Einführen der Reibungskopplung als Hauptkraftübertragungselement und des mechanischen Einrastelementes als Hilfskraftübertragungselement durchgeführt werden, und hier kann eine Drehmomentübertragung durch das mechanische Einrastelement gerade bei Auftreten von Durchrutschen in der Reibungskopplung durchgeführt werden, wodurch eine ausreichende Reproduzierbarkeit der Drehmomentübertragung erreicht wird.

In der vorliegenden Erfindung kann das Hauptkraftübertragungselement von jedem möglichen Strukturtyp einer Reibungskopplung sein, insoweit es fähig ist, eine angemessene Drehmomentübertragung abzusichern, wie z.B. das Einsetzen einer Reibungsring-Kupplung, einer Schrumpfpassung und einer Presspassung nach Abkühlung.

Als Hilfskraftübertragungselement können hier verschiedene mechanische Einrastelemente wie eine Passfederverbindung, eine Bolzenverbindung und eine Keilwellenverbindung eingeführt werden.

In der Wellenkupplungsstruktur der vorliegenden Erfindung hat das Hilfskraftübertragungselement vorzugsweise einen vorbestimmten Spalt in der Rotationsrichtung.

In solch einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung hat das Hilfskraftübertragungsmittel, das auf dem mechanischen Einrasten basiert, einen vorbestimmten Spalt in der Rotationsrichtung, so dass die Drehmomentübertragung unter Normalbedingungen nicht durch das Hilfskraftübertragungselement sondern ausschließlich durch das Hauptkraftübertragungselement vom Reibungstyp durchgeführt wird. Daher können die Teile, die das Hilfskraftübertragungselement ausbilden, vor der Auswirkung wiederholter Belastungen der Übertragung von Drehmomenten bewahrt werden, wodurch es möglich wird, Abnutzung und Defekte der Bestandteile des Hilfskraftübertragungselementes zu verhindern und die Erschöpfung der Teile einzuschränken.

In der Wellenkupplungsstruktur der vorliegenden Erfindung weist das Hilfskraftübertragungselement vorzugsweise einen geteilten Keilwellenring auf.

Dies ermöglicht eine abgesicherte Drehmomentübertragung von großer Höhe und erlaubt einen vereinfachten Mechanismus.

In der Wellenkupplungsstruktur der vorliegenden Erfindung, die in einer Bremsvorrichtung einer Pressmaschine angewendet wird, ist die Antriebswelle der Bremsvorrichtung vorzugsweise das wellenseitige Element und das Bremszentrum der Bremsvorrichtung vorzugsweise das nabenseitige Element.

Auf diese Weise wird die oben beschriebene Wellenkupplungsstruktur der vorliegenden Erfindung zwischen der Antriebswelle und dem Bremszentrum angewendet, welches die Bremsvorrichtung der mechanischen Presse ausbildet, wo es erforderlich ist, ein hohes Drehmoment mit hoher Präzision zu übertragen, so dass die Wirkung der Wellenkupplungsstruktur der vorliegenden Erfindung maximal genutzt werden kann.

Weiter kann hier, gerade bei Auftreten von Durchrutschen in der Reibungskopplung, wie dem Hauptkraftübertragungselement, z.B. durch die Verwendung über Jahre, die Drehmomentübertragung abgesichert durch das Hilfskraftübertragungselement durchgeführt werden, so dass Störungen der Bremse verhindert werden, wodurch eine mechanische Presse erhalten wird, die eine höhere Sicherheit besitzt.

Die vorliegende Erfindung weist weiter ein Verfahren für die Herstellung eines geteilten Keilwellenringes auf, der als Hilfskraftübertragungselement verwendbar ist, das die Wellenkopplung ausbildet, welches die Schritte umfasst: Endbehandeln beider Endoberflächen eines runden Elementes als ein Rohling des geteilten Keilwellenringes; Schneiden des runden Elementes eines Rohlings in dessen radialer Richtung, wodurch das runde Element in eine vorbestimmte Anzahl von geteilten Teilen geteilt wird, und Endbehandeln der Schnittoberflächen der geteilten Teile; und Zusammen setzen der geteilten Teile durch eine Spannvorrichtung, durch das paarweise Anordnen der Schnittoberflächen miteinander, und zuletzt Herstellen eines Keilwellenprofiles in den inneren Begrenzungsflächen der entsprechenden geteilten Teile.

Entsprechend einer solchen Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist der geteilte Keilwellenring aus einer vorbestimmten Anzahl von geteilten Teilen ausgebildet, so dass der geteilte Keilwellenring später auf das wellenseitige Element montiert werden kann, wodurch die Montage vereinfacht wird.

Obwohl der geteilte Keilwellenring aus solch einer vorbestimmten Anzahl von geteilten Teilen aufgebaut ist, kann der geteilte Keilwellenring mit einer höheren Präzision hergestellt werden, weil die geteilten Teile in einem Zustand ein Keilwellenprofil erhalten, indem sie durch eine Spannvorrichtung (Spannvorrichtungen) zusammengesetzt sind.

Vorzugsweise weist das Herstellungsverfahren für die Herstellung eines geteilten Keilwellenringes der vorliegenden Erfindung weiter die Schritte auf: Markieren eines Kreises mit einem Durchmesser vor dem Teilen des runden Elementes, der die Schneideränder und Endbehandlungsränder berücksichtigt, und Erzeugen von Lochpositionen auf dem markierten Kreis für das Verbinden an die Spannvorrichtung.

Entsprechend einer solchen Ausbildung der vorliegenden Erfindung kann das Zusammensetzen der geteilten Teile und der Spannvorrichtung erleichtert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Teilschnittansicht, die einen oberen Teil einer mechanischen Presse entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Schnittansicht, die eine Wellenkupplungsstruktur der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist eine vergrößerte Ansicht, die wichtige Teile der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ist eine vergrößerte Ansicht, die Bereiche des Keilwellenringes mit Evolventenflanken der obigen Ausführungsform zeigt;
5 ist eine Ansicht entlang eines Pfeils V in 2;
6 ist eine perspektivische Gesamtansicht eines Rohlings einer Keilwellenhülse, wie sie in der obigen Ausführungsform zu verwenden ist, als eine Ansicht, die eine Herstellungsprozedur der Keilwellenhülse zeigt;
7 ist eine Ansicht, die Markierungen vor der Teilung zeigt, als eine Ansicht, die eine weitere Herstellungsprozedur der Keilwellenhülse der obigen Ausführungsform zeigt;
8 ist eine Ansicht, die ein Stadium zeigt, wo der Rohling an den markierten Positionen angebohrt ist und dann markiert ist, als eine Ansicht, die eine weitere Herstellungsprozedur des Keilwellenringes der obigen Ausführungsform zeigt;
9 ist eine Ansicht, die ein Stadium zeigt, wo der Rohling geteilt ist, als eine Ansicht, die eine weitere Herstellungsprozedur des Keilwellenringes der obigen Ausführungsform zeigt;
10 ist eine Ansicht, die einen der geteilten Teile zeigt, als eine Ansicht, die einen weiteren Herstellungsschritt des Keilwellenringes der obigen Ausführungsform zeigt;
11 ist eine Ansicht, die ein Stadium zeigt, wo die geteilten Teile durch Spannvorrichtungen zusammengefügt sind, als eine Ansicht, die einen weiteren Herstellungsschritt des Keilwellenringes der obigen Ausführungsform zeigt;
12 ist eine Ansicht, die ein Stadium zeigt, wo Passstifte in die geteilten Teile zusammen mit den Spannvorrichtungen zusammenwirkend einge schlagen sind, als eine Ansicht, die einen weiteren Herstellungsschritt des Keilwellenringes der obigen Ausführungsform zeigt;
13 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIII-XIII von 12;
14 ist eine Ansicht, die ein Stadium zeigt, wo die Keilwellenhülse mit einem Keilwellenprofil versehen ist, als eine Ansicht, die einen weiteren Herstellungsschritt der Keilwellenhülse der obigen Ausführungsform zeigt;
15(A) u. 15(B) sind Ansichten, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen,
15(A) ist eine Schnittansicht, die eine Wellenkupplungsstruktur zeigt,
15(B) ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 15(A);
16(A) u. 16(B) sind Ansichten, die eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
16(A) ist eine Schnittansicht, die eine Wellenkupplungsstruktur zeigt,
16(B) ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 16(A); und
17(A) u. 17(B) sind Ansichten, die eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
17(A) ist eine Schnittansicht, die eine Wellenkupplungsstruktur zeigt,
17(B) ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 17(A).
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im weiteren werden Ausführungsformen entsprechend der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 zeigt einen oberen Teil einer Pressmaschine 1. Die Pressmaschine 1 ist mit einem Träger 2 ausgestattet, welcher an einer oberen Oberfläche eines Bettes (nicht gezeigt) vorgesehen ist, und ein Aufsatz 3 ist auf dem Träger 2 vorgesehen. Auf der oberen Oberfläche des Aufsatzes 3 ist ein Motor 4 vorgesehen, dessen Antriebskraft über einen Treibriemen 5 auf ein Schwungrad 6a einer Kupplungsvorrichtung 6 übertragen wird. Die Kupplungsvorrichtung 6 ist an ein Ende einer Antriebswelle 7 als wellenseitiges Element gekoppelt, und das andere Ende der Antriebswelle 7 ist mit einer Bremsvorrichtung 8 verbunden.
Die Antriebswelle 7 ist mit zwei Zahnrädern 9 ausgestattet, welche durch einen vorbestimmten Abstand zwischen der Kupplungsvorrichtung 6 und der Bremsvorrichtung 8 getrennt sind, und diese Zahnräder 9 greifen in Zahnräder 10 ein, die an einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) befestigt sind. Die Kurbelwelle ist mit Pleuelstangen 11 ausgestattet, die an einen Schlitten 12 gekoppelt sind, welcher eine kleinere Oberfläche besitzt, an welche eine obere Pressform montiert werden kann.
Die Kupplungsvorrichtung 6 ist mit einem scheibenförmigen Kupplungszentrum 15 ausgestattet, welches als Reibungsscheibe wirkt, die an der Antriebswelle 7 befestigt ist. Die Kupplungsvorrichtung 6 ist so aufgebaut, dass die Rotationskraft von dem Motor 4 zu der Antriebswelle 7 durch Klemmen des Kupplungszentrums 15 (Kupplung AN) durch Kupplungselemente 16 von beiden Seiten des Kupplungszentrums 15, z.B. durch Anwendung eines Luftdruckes, übertragen wird, und von der Antriebswelle 7 durch Lösen der Kupplungselemente 16 von dem Kupplungszentrum 15 (Kupplung AUS) gelöst wird.
Die Bremsvorrichtung 8 hat einen Aufbau, der grundsätzlich identisch zu dem der Kupplungsvorrichtung 6 ist, und ist mit einem scheibenförmigen Bremszentrum 18 ausgestattet, welches als Reibungsscheibe wirkt. Die Bremsvorrichtung 8 ist so aufgebaut, dass die Bremse durch das Klemmen des Bremszentrums 18 als ein naben seitiges Element durch Bremselemente 19 durch Verwendung eines Federdruckes und eines Luftdruckes bzw. durch Auskuppeln der Klemmung betätigt und abgekuppelt wird. In dem Obigen ist der Federdruck in einer Richtung zum Betätigen der Bremse festgesetzt, um damit abzusichern, dass hinsichtlich des Luftverlustes Sicherheit besteht.
In der vorher erwähnten Pressmaschine 1 ist eine Wellenkupplungsstruktur der vorliegenden Erfindung übernommen, so dass eine Rotationskraft zwischen der Antriebswelle 7 und dem Bremszentrum 18 übertragen wird.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Wellenkupplungsstruktur dieser Ausführungsform eine Reibungsring-Kupplung 20, welche als Hauptkraftübertragungsmittel eine Reibungskopplung bildet; und mechanische Einrastelemente 30 von einem geteilten Keilwellentyp als Hilfskraftübertragungsmittel.
Die Bremsvorrichtung 8 ist nämlich, wie oben beschrieben, mit dem Bremszentrum 18 ausgestattet, welches z.B. durch Schweißen an einer Nabe 22 befestigt ist, welche zu der Antriebswelle 7 passend ist.
Die Nabe 22 ist an ihrem Inneren mit der Reibungsring-Kupplung 20 in einer Weise ausgestattet, wie sie durch die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei-4-354602 (354602/1992) offenbart ist.
Die Reibungsring-Kupplung 20 ist zwischen eine innere partielle Begrenzungsfläche der Nabe 22 und eine äußere Begrenzungsfläche des Endes der Antriebswelle 7 eingebracht und umfasst ein Körperteil 20A und ein Klemmeinstellungsteil 20B.
Die Reibungsring-Kupplung 20 ist so aufgebaut, dass, wenn das Klemmeinstellungsteil 20B geklemmt ist, die äußere Begrenzungsfläche des Körperteils 20A durch die Wirkung eines Elementes (nicht gezeigt) ausgedehnt wird, welches einen Keilquerschnitt besitzt, vorgesehen innerhalb des Körperteils 20A, wodurch die äußere Begrenzungsfläche der Antriebswelle 7 und die innere Begrenzungsfläche der Nabe 22 passgenau zueinander werden.
Daher sind die Antriebswelle 7 und das Bremszentrum 18 miteinander fest verkoppelt, wodurch ein Drehmoment (Rotationskraft) zwischen der Antriebswelle 7 und dem Bremszentrum 18 übertragen wird.
Da das Übertragungsdrehmoment durch die Größe des inneren Durchmessers der Reibungsring-Kupplung 20 bestimmt wird, wird das Festsetzen des inneren Durchmessers im Hinblick auf den Grad der Leistungsfähigkeit der mechanischen Presse durchgeführt.
An einer Position benachbart zu der Reibungsring-Kupplung 20 ist das mechanische Einrastelement 30 als Hilfskraftübertragungsmittel vorgesehen, welches die Antriebswelle 7 in die Nabe 22 eingreifen lässt, d.h. in das Bremszentrum 18, wenn die Übertragung der Rotationskraft durch die Reibungsring-Kupplung 20 nicht ausreichend ist.
Das mechanische Einrastelement 30 ist mit einer Keilwellenhülse 31 ausgestattet, die als geteilter Keilwellenring wirkt, welcher zwischen die Nabe 22 und die Antriebswelle 7 eingebracht ist.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist die Keilwellenhülse 31 durch eine kombinierende Verwendung von geviertelten Keilwellenringelementen 31A bis 31B gebildet, so dass ein innerer Keilwellenring mit Evolventenflanken 32 (in folgenden nur „innerer Keilwellenring" genannt) und ein äußerer Keilwellenring mit Evolventenflanken 33 (nur „äußerer Keilwellenring" genannt) an den inneren bzw. äußeren Durchmesserbereichen der Keilwellenhülse, über eine Kombination der Keilwellenringelemente 31A bis 31B miteinander, ausgebildet sind.
Bei einer solchen Keilwellenhülse 31 ist der innere Durchmesser der Nabe 22 mit einem inneren Keilwellenring mit Evolventenflanken 35 ausgebildet, welcher mit dem äußeren Keilwellenring 33 einrastet. Weiter ist die Antriebswelle 7 an ihrer äußeren Begrenzungsfläche mit einem äußeren Keilwellenring mit Evolventenflanken 34 gebildet, der mit dem inneren Keilwellenring 32 einrastet.
Wie in 4 gezeigt, sind hier vorbestimmte Spalte „S", z.B. in der Größenordnung von 1 mm in der Rotationsrichtung für jeden Zahn zwischen dem äußeren Keilwellenring 33 und dem inneren Keilwellenring mit Evolventenflanken 35 der Nabe 22 und zwischen dem inneren Keilwellenring 32 und dem äußeren Keilwellenring mit Evolventenflanken 34 der Antriebswelle 7 ausgebildet. Daher wird keine Kraft zwischen der Antriebswelle 7 und dem Bremszentrum 18 unter normalen Bedingungen übertragen.
Jedoch, wenn die Antriebswelle 7 und das Bremszentrum 18 durch das Durchrutschen der Reibungsring-Kupplung 20, z.B. durch die jahrelange Verwendung, verschieden gedreht werden, greifen die Zahnbereiche des äußeren Keilwellenringes mit Evolventenflanken 34 der Antriebswelle 7 und die des inneren Keilwellenringes 32 der Keilwellenhülse 31 ineinander, wobei die Spalte „S" so verfüllt werden, dass die Antriebswelle 7 und die Keilwellenhülse 31 ineinander einrasten, wodurch schließlich eine Kraftübertragung zwischen ihnen möglich ist. Weiter rasten der innere Keilwellenring mit Evolventenflanken 35 der Nabe 22 und der äußere Keilwellenring 33 der Keilwellenhülse 31 zur gleichen Zeit ein.
Die Klemmfähigkeit, d.h. die Kraftübertragungsfähigkeit des mechanischen Ein- und Aufrückelementes 30 ist so gestaltet, dass sie grundsätzlich die gleiche wie die der vorher genannten Reibungsring-Kupplung 20 ist, z.B. durch das richtige Festsetzen der Durchmesserdimensionen und der Längendimensionen der eingreifenden Bereiche des inneren Keilwellenringes 32 und des äußeren Keilwellenringes 33.
Unterdessen ist, wie in den 2 und 5 gezeigt, für die Antriebswelle 7 und die Nabe 22 ein Positionsunterschiedsensorelement 50 für das Detektieren eines Positionsunterschiedes der Antriebswelle 7 relativ zu dem Bremszentrum 18 vorgesehen.
Das Positionsunterschiedssensorelement 50 ist nämlich so ausgebildet, dass es einer Zeigernadel 51, montiert an einer Endoberfläche der Antriebswelle 7, und ein Übereinstimmungszeichen 52, markiert an einer Endoberfläche der Nabe 22, im Hinblick auf die Zeigernadel 51, umfasst, so dass ein Winkelunterschied detektiert wird, wenn die Antriebswelle 7 relativ zu der Nabe 22 gedreht ist, z.B. durch das Durchrutschen der Reibungsring-Kupplung 20. Dadurch ist es möglich, eine Unstimmigkeit festzustellen, wie z. B. durch das Überprüfen der Zeigernadel 51 der angehaltenen Antriebswelle 7, z.B. bei jedem Auswechseln eines Produktloses.
Das scheibenförmige Kupplungszentrum 15, das die vorher genannte Kupplungsvorrichtung 6 bildet, ist z.B. durch Schweißen, an eine Nabe 23 befestigt, passend zu der Antriebswelle 7. Zwischen dieser Nabe 23 und der Antriebswelle 7 ist eine für die Kupplung bestimmte Reibungsring-Kupplung 120 vorgesehen, die den gleichen Aufbau wie die Reibungsring-Kupplung 20 besitzt.
Da die Seite der Kupplungsvorrichtung 6 nicht mit dem mechanischen Einrastelement 30 ausgestattet ist, ist die Reibungsring-Kupplung 120 so ausgebildet, dass sie einen inneren Durchmesser besitzt, welcher größer ist als der der bremsenseitigen Reibungsring-Kupplung 20, und eine längere Gesamtlänge besitzt, so dass ein größeres Drehmoment übertragen werden kann. Jedoch ist es möglich, beide Reibungsring-Kupplungen 20, 120 in gleicher Größe und gleicher Länge auszubilden.
Die Bezugszeichen 91 und 92 in den Figuren bezeichnen Lager der Antriebswelle 7, und das Bezugszeichen 93 bezeichnet ein Spritzblech.
Nun wird eine Betriebsweise der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben.
Durch das Ingangsetzen des Motors 4, um die Pressmaschine 1 anzutreiben, rotiert z.B. das Schwungrad 6a der Kupplungsvorrichtung 6 über den Treibriemen 5. Das Einrasten des Kupplungselementes 16 mit dem Kupplungszentrum 15 in einem AUS-Zustand der Kupplung bewirkt, dass die Rotationskraft von dem Motor 4 auf die Antriebswelle 7 übertragen wird, wenn das Kupplungszentrum 15, das einstückig mit der Nabe 23 ausgebildet ist, mit der Antriebswelle 7 durch die Reibungsring-Kupplung 120 gekoppelt wird.
Zu dieser Zeit ist die Bremsvorrichtung 8 nicht in Betrieb, da das Bremszentrum 18 und das Bremselement 19 der Bremsvorrichtung 8 nicht eingerastet sind.
Die Rotation der Antriebswelle 7 wird über die Reibungsring-Kupplung 20 auf das Bremszentrum 18 übertragen, welches einstückig mit der Nabe 22 ausgebildet ist.
Zur gleichen Zeit wird die Kraft von der Antriebswelle 7 nicht auf das Bremszentrum 18 über das mechanische Einrastelement 30 übertragen, weil die Antriebswelle 7 und die Keilwellenhülse 31 bzw. die Keilwellenhülse 31 und die Nabe 22, die zusammen das mechanische Einrastelement 30 bilden, ineinander in einem Zustand eingreifen, wo der äußere Keilwellenring mit Evolventenflanken 34 und der innere Keilwellenring 32 bzw. der äußere Keilwellenring 33 und der innere Keilwellenring mit Evolventenflanken 35 die dazwischen befindlichen Spalte „S" in den Rotationsrichtungen beibehalten.
Um die Pressmaschine anzuhalten, wird die Kupplungsvorrichtung 6 in einen AUS-Zustand versetzt und die Bremsvorrichtung 8 wird in einen AN-Zustand versetzt, und dann wird die Rotationskraft zwischen der Antriebswelle 7 und dem Bremszentrum 18 gestoppt.
Das Auftreten eines Durchrutschens der Reibungsring-Kupplung 20 auf der Seite der Bremsvorrichtung 8, z.B. durch das jahrelange Benutzen der Pressmaschine 1, führt zu einer Unstimmigkeit zwischen der Antriebswelle 7 und dem Bremszentrum 18. Das Auftreten der Unstimmigkeit bewirkt, dass die Zahnbereiche des äußeren Keilwellenringes mit Evolventenflanken 34 der Antriebswelle 7 und die des inneren Keilwellenringes 32 des Keilwellenringlagerfutters 31 ineinandergreifen, wodurch die Spalte „S" in Rotationsrichtung ausgefüllt werden, und bewirkt, dass die Zahnbereiche des äußeren Keilwellenringes 33 der Keilwellenhülse 31 und die des inneren Keilwellenringes mit Evolventenflanken 35 der Nabe 22 ineinander greifen, wodurch die Spalte „S" in der Rotationsrichtung ausgefüllt werden, so dass der äußere Keilwellenring mit Evolventenflanken 34 und der innere Keilwellenring 32 bzw. der äußere Keilwellenring 33 und der innere Keilwellenring mit Evolventenflanken 35 ineinander eingerastet sind.
Daraus ergibt sich, dass die Kraft der Antriebswelle 7 auf die Antriebswelle 7 über das mechanische Einrastelement 30 übertragen wird. Daher wird, gerade bei Vorhandensein eines Durchrutschens der Reibungsring-Kupplung 20 als Reibungselement, die Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle 7 und dem Bremszentrum 18 sicher erhalten.
Die Unstimmigkeit zwischen der Antriebswelle 7 und der Nabe 22 des Bremszentrums 18 wird durch den Unterschied zwischen der Zeigernadel 51 und dem Übereinstimmungszeichen 52 des Positionsunterschiedssensorelementes 50 detektiert. Die Bedienungsperson kann eine Unstimmigkeit, z.B. durch das Überprüfen der Zeigernadel 51 der angehaltenen Antriebswelle 7, z.B. bei jedem Auswechseln eines Produktloses, feststellen und nach dem Feststellen irgendeiner Unstimmigkeit ist die Reibungs ring-Kupplung 20 so einzustellen, dass eine normale Drehmomentübertragung durchgeführt wird. In diesem normalen Zustand ist der Betrieb wieder aufzunehmen.
Entsprechend der oben beschriebenen Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erreicht werden.

(1) Das Auftreten eines Durchrutschens der Reibungsring-Kupplung 20 auf der Seite der Bremsvorrichtung 8, z. B. durch das jahrelange Benutzen der Pressmaschine 1, bewirkt, dass die Zahnbereiche des äußeren Keilwellenringes mit Evolventenflanken 34 der Antriebswelle 7 und die des inneren Keilwellenringes 32 der Keilwellenhülse 31 ineinander greifen, wodurch die Spalte „S" in der Rotationsrichtung ausgefüllt werden, und bewirkt, dass die Zahnbereiche des äußeren Keilwellenringes 33 der Keilwellenhülse 31 und die des inneren Keilwellenringes mit Evolventenflanken 35 der Nabe 22 ineinander greifen, wodurch die Spalte „S" in Rotationsrichtung aufgefüllt werden, so dass die Antriebswelle 7 und das Bremszentrum 18 in der Rotationsrichtung verkoppelt werden, wodurch eine Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 7 und dem Bremszentrum 18 ermöglicht wird. Daher wird, gerade bei Auftreten eines Durchrutschens in der Reibungsring-Kupplung 20, die Kraftübertragung durch das mechanische Einrastelement 30 so ermöglicht, dass die Bremsvorrichtung wirksam wird, wodurch die mechanische Presse eine höhere Sicherheit erlangt.
(2) Im Normalzustand wird durch das mechanische Einrastelement 30 keine Rotationskraft übertragen, wenn der innere Keilwellenring 32 der Keilwellenhülse 31 und der äußere Keilwellenring mit Evolventenflanken 34 der Antriebswelle 7 bzw. der äußere Keilwellenring 33 der Keilwellenhülse 31 und der innere Keilwellenring mit Evolventenflanken 35 der Nabe 22 ineinander mit Spalten „S" in den Rotationsrichtungen eingreifen. Daher ist es möglich, wiederholte Belastungen auf die Rotationskraftübertragung zu verhindern, z.B. auf die Keilwellenhülse 31. Als ein Ergebnis kann die Abnutzung, die Beschädigung und die Erschöpfung, z.B. der Keilwellenhülse 31, verhindert werden.
(3) Die Keilwellenhülse 31 ist mit ineinander greifenden Bereichen ausgestattet, die vollständig und gleichmäßig über die inneren und äußeren Begrenzungsflächen in der Umfangsrichtung verteilt sind, wodurch eine verstärkte und abgesicherte Drehmomentübertragung erreicht wird.

[Herstellungsverfahren der Keilwellenhülse in der ersten Ausführungsform]
Hier wird ein Herstellungsverfahren der Keilwellenhülse 31 beschrieben, welche das mechanische Einrastelement 30 bildet, das in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, im Hinblick auf die 6 bis 14, angewendet wird.
Erstens wird, wie in 6 gezeigt, ein rundes Element (Rohling) 131, welches einen äußeren Durchmesser ϕD, einen inneren Durchmesser ϕd und eine Dicke T besitzt, als ein Rohling für die Keilwellenhülse 31 hergestellt. Dann wird dieses runde Element 131 thermisch veredelt, gefolgt durch die abschließende Behandlung der zugehörigen beiden Endoberflächen 37, 37. Als nächstes werden als Markierungen vor der Viertelung beide Endoberflächen 37, 37 des runden Elementes 131 markiert mit: Anbohrpositionen 38 für das Anbringen von Spannvorrichtungen daran; einer Lochposition 46 eines Passstiftes für das Verhindern der Rotation des Spritzbleches 93 relativ zu der Keilwellenhülse 31; und Übereinstimmungszeichen 39, die zum Wiederaufbauen nach der Teilung genutzt werden.
Das runde Element 131 wird markiert für die Viertelteilung, da die Keilwellenhülse 31 aus Viertelelementen in dieser Ausführungsform gebildet ist.
Jede der Endoberflächen 37, 37 des runden Elementes 131 wird mit acht Schneidelinien 40 markiert, wobei jeweils zwei von diesen parallel zueinander sind, und der Zwischenraum zwischen einem Linienpaar ist rechtwinklig zu dem Zentrum der Endoberfläche des runden Elementes 131 ausgerichtet, so dass jeder der zusammengehörigen zwei Schneidelinien 40 von der anderen durch einen Abstand L1 getrennt ist, der eine Summe ist aus: einem angenommenen Schneiderand für ein Schneidwerkzeug im Falle des Schneidens, z.B. durch eine Konturmaschine; und einem angenommenen Abschlussrand, z.B. durch eine Plandrehmaschine. Als nächstes wird jeder Quadrant einer jeden Endoberfläche des runden Elementes 131: markiert mit einem partiellen Kreis, der einen Radius r, basierend auf oder um ein Zentrum hat, welches ein Schnittpunkt zwischen den verlängerten und wechselseitig orthogonal ausgerichteten benachbarten zwei Schneidelinien 40 ist; und markiert mit Anbohrpositionen 38, die an vorbestimmten Winkeln von den Schneidelinien 40 um den Schnittpunkt festgelegt sind. Diese Anbohrpositionen 38 sind so markiert, dass sie an zwei Positionen an jedem der Keilwellenhülsen 31A bis 31D nach der Viertelteilung angeordnet sind, so dass diese Anbohrpositionen 38 an acht Positionen an einem der Endoberflächen 37, 37 der Keilwellenhülse 31 und an insgesamt 16 Positionen (an beiden Endoberflächen) markiert sind.
Der Grund, weshalb die Schneidelinien 40 als Referenz behandelt werden, ist der, dass diese Anbohrpositionen 38 auf einem perfekten Kreis bei dem Anordnen der Keilwellenhülsen 31A bis 31B platziert werden müssen. Jedes Übereinstimmungszeichen 39 ist so markiert, dass es über die zugehörigen zwei parallelen Schneidelinien 40 in einem rechten Winkel dazu diese überschreitet.
Als nächstes wird, wie in 8 gezeigt, in jede der 16 Anbohrpositionen 38 des runden Elementes 131 mit einem Stangenbohrer ein grobes Loch gebohrt; das grobe Loch wird erweitert zu einem Anbohrloch 41; die Markierungen 42, z.B. die Nummerierungen 1,1 oder 2,2, sind an Positionen der Übereinstimmungszeichen 39 vorgesehen, wie z.B. des Keilwellenelementes 31A und des Keilwellenelementes 31B, die durch Teilung gebildet werden; somit ist die Positionierung über das Anordnen der geteilten Keilwellenelemente 31A bis 31D in einer Kreisform möglich. Die Passstiftlochposition 46 wird als Passstiftloch 47 gebohrt. Dieses Passstiftloch 47 ist passend für ein Ende eines Passstiftes 48, wie in 2 gezeigt, z.B. für das Anordnen der Keilwellenhülse 31, während das andere Ende des Passstiftes 48 so angepasst ist, dass es in ein Passstiftloch des Spritzbleches 93 eingebracht werden kann, so dass die Rotation des Spritzbleches 93 verhindert wird.
Nach der Fertigstellung der Anbohrlöcher wird für die Herstellung des Passstiftloches 47 und der Markierungsarbeiten das runde Element 131 in vier Elemente geteilt, z. B. durch eine Konturmaschine, wie in 9 gezeigt. Dabei wird das Schneiden entlang der Innenseiten von paarweisen Schneidelinien 40 durchgeführt, z.B. durch das Verwenden eines Schneidwerkzeuges, das ein Eckenbreitenmaß L2 besitzt, welche etwas schmaler ist als die Breitenmaß zwischen den paarweisen Schneidelinien 40.
Als nächstes wird jede der Schneideoberflächen „S" der geviertelten Keilwellenhülsenelemente 31A bis 31D genau entlang der Schneidelinien 40 durch eine Plandrehmaschine, wie in 10 gezeigt, endbehandelt.
Dann werden, wie in 11 gezeigt, die Keilwellenhülsenelemente 31A bis 31D so angeordnet, dass paarweise Markierungen 42 miteinander übereinstimmen, und Bolzen 43 zusammen mit jeder ringförmigen Spannvorrichtung 45 in die Anbohrlöcher 41 der Keilwellenhülsenelemente 31A bis 31D durchgezogen werden, so dass die paarweisen Übereinstimmungszeichen 39 miteinander übereinstimmen, wodurch jede Spannvorrichtung 45 und die Keilwellenhülsenelemente 31A bis 31D miteinander festklemmen.
In dem Zustand, wie er in den 12 und 13 gezeigt ist, wird jedes Passstiftloch von den Keilwellenhülsenelementen (31A bis 31D) zu der Spannvorrichtung 45 zu einer Zeit hergestellt, so dass jedes der Keilwellenhülsenelemente 31A bis 31D Passstiftlöcher hat, z.B. an zwei Positionen; in jedes Passstiftloch ist ein Passstift 44 eingeschlagen; und jeder Bolzen 43 ist weiter von Seiten jeder Spannvorrichtung 45 in das zugehörige Keilwellenhülseelement 31A bis 31D durchgezogen; wobei die Spannvorrichtungen 45 und die Keilwellenhülsenelemente 31A bis 31D miteinander fest verbunden sind.
Dann werden, wie in 14 gezeigt, die innere Begrenzungsfläche und die äußere Begrenzungsfläche eines jeden der Keilwellenhülsenelemente 31A bis 31D hergestellt, d.h. es wird die Herstellung des inneren Keilwellenringes mit Evolventenflanken 32 und des äußeren Keilwellenringes mit Evolventenflanken 33 des Keilwellenhülse 31 durchgeführt, wodurch die geviertelte Keilwellenhülse 31 gebildet wird, welche Keilwellenprofile an deren inneren und äußeren Begrenzungsflächen, an deren innerem Durchmesserbereich und äußerem Durchmesserbereich besitzt.
Natürlich wird jede Spannvorrichtung 45 von der Keilwellenhülse 31 nach dem Montieren der Keilwellenhülse 31 auf der Antriebswelle 7 entfernt.
Das oben beschriebene Herstellungsverfahren der Keilwellenhülse 31 hat die folgenden Wirkungen;

(4) Die Keilwellenhülse 31 ist aus geviertelten Keilwellenhülsenelementen 31A bis 31D gebildet, so dass die Keilwellenhülse 31 fertig auf der Antriebswelle 7 montiert werden kann, und später montiert werden kann.
(5) Die Keilwellenhülsenelemente 31A bis 31D, die die Keilwellenhülse 31 bilden, sind an ihren inneren und äußeren Begrenzungsflächen mit einem Keilwellenprofil versehen, in einem Zustand, wo die Keilwellenhülsenelemente 31A bis 31D miteinander durch viele Bolzen und Passstifte 44 mittels ringförmiger Spannvorrichtungen 45 befestigt sind, wodurch beide Endoberflächen der Keilwellenhülsen 31A bis 31D zwischen den Spannvorrichtungen 45 geklemmt werden, danach werden die Keilwellenhülsenelemente 31A bis 31D geteilt und ordnungsgemäß bearbeitet. Dies gewährleistet ein genaues Anbringen eines Keilwellenprofiles, wodurch die Keilwellenhülse 31 genau hergestellt wird.
(6) Im Unterschied zu einem Keilwellenprofil, welches an einem Endbereich einer Welle vorgesehen ist, und welches einen Durchmesser besitzt, der kleiner als der der Welle ist, ist es möglich, die Keilwellenhülse 31 von außen in ein Keilwellenprofil einzurasten, das an einer Zwischenposition zwischen zwei Enden einer Welle (Antriebswelle) 7 vorgesehen ist, wodurch sich die Freiheit des Designs erhöht.

[Zweite Ausführungsform]
Hier wird nun eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, mit Hinblick auf die 15(A) und 15(B).
Gleiche Bezugszeichen, wie sie in der ersten Ausführungsform verwendet wurden, werden verwendet, um entsprechende oder identische Elemente in dieser Ausführungsform und in der dritten und vierten Ausführungsform, die später beschrieben werden, zu bezeichnen, um ihre detaillierte Beschreibung wegzulassen oder zu vereinfachen.
Diese Ausführungsform führt eine Keilverbindung als mechanisches Einrastelement ein.
Nämlich ist hier ein mechanisches Einrastelement 60, benachbart zu der Reibungsing-Kupplung 20 als dem Hauptkraftmittel auf der Antriebswelle 7 vorgesehen. Dieses mechanische Einrastelement 60 ist gebildet aus: einer Passfeder 61, die in eine Passfedernut der Antriebswelle 7 gesetzt ist; und einer Passfedernut 22A, die in der Nabe 22 gebildet ist und mit der Passfeder 61 einrastbar ist.
Dabei werden vorbestimmte Spalte „S" zwischen der Passfeder 61 und der Passfedernut 22A in ihrer Breitenrichtung gebildet, d.h. in den entsprechenden Rotationsrichtungen. Zum Beispiel, gerade wenn die Antriebswelle 7 und das Bremszentrum 18 einen Abstand voneinander durch das Auftreten eines Durchrutschens der Reibungsring-Kupplung 20 bekommen, wird jeder der Spalte „S" in der Passfedernut 22A durch die Passfeder 61 aufgefüllt, wenn die Antriebswelle 7 rotiert, so dass die Rotationskraft der Antriebswelle 7 auf das Bremszentrum 18 über das mechanische Einrastelement 60 übertragen wird.
Die oben beschriebene Ausführungsform hat die folgenden Wirkungen:

(7) Gerade bei Auftreten von Durchrutschen der Reibungsring-Kupplung 20 wird die Kraftübertragung durch das mechanische Einrastelement 60 möglich, welches die Passfederverbindungsstruktur besitzt, so dass die Bremsvorrichtung wirksam wird, wodurch eine mechanische Presse mit höherer Sicherheit bereitgestellt wird.
(8) Das mechanische Einrastelement 60 ist aus der Passfeder 61 und der Passfedernut 22A gebildet, so dass das Element 60 einen einfachen Aufbau besitzt, welcher einfach hergestellt und montiert werden kann und für die Übertragung eines relativ kleinen Drehmomentes genutzt werden kann.

[Dritte Ausführungsform]
Hier wird nun eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben mit Hinblick auf die 16(A) und 16(B).
Diese Ausführungsform führt eine Stiftverbindung als mechanisches Einrastelement ein.
Nämlich ist hier ein mechanisches Einrastelement 70 vorgesehen, benachbart zu der Reibungsring-Kupplung 20, die auf der Antriebswelle 7 vorgesehen ist. Dieses mechanische Einrastelement 70 ist gebildet aus: einem Stift 71, versenkt in der Antriebswelle 7; und einem Einrastloch 22B, gebohrt in die Nabe 22 und einrastbar mit dem Stift 71.
Dabei werden der Stift 71 und das Einrastloch 22B in Abmessungen ausgebildet, die ein Spiel zwischen diesen gestatten, so dass vorherbestimmte Spalte „S" in den entsprechenden Rotationsrichtungen gebildet werden.
Zum Beispiel, gerade wenn die Antriebswelle 7 und das Bremszentrum 18 einen Abstand voneinander durch das Auftreten des Durchrutschens der Reibungsring-Kupplung 20 bekommen, wird jeder der Spalte „S" in dem Einrastloch 22B aufgefüllt durch den Stift 71, wenn die Antriebswelle 7 rotiert, so dass die Rotationskraft von der Antriebswelle 7 auf das Bremszentrum 18 über das mechanische Einrastelement 70 übertragen wird.
Die oben beschriebene Ausführungsform hat die folgenden Wirkungen:

(9) Gerade bei Auftreten von Durchrutschen der Reibungsring-Kupplung 20 wird die Kraftübertragung durch das mechanische Einrastelement 70 möglich, welches eine Stiftverbindungsstruktur besitzt, so dass die Bremsvorrichtung wirksam wird, wodurch eine mechanische Presse mit höherer Sicherheit zur Verfügung gestellt wird.
(10) Das mechanische Einrastelement 70 kann durch das einfache Versenken des Stiftes 71 in die Antriebswelle 7 und durch Ausbilden des Einrastloches 22B in der Nabe 22 z.B. durch einen Bohrer ausgebildet werden, so dass das Element 70 einen einfacheren Aufbau als die zweite Ausführungsform besitzt und einfach hergestellt werden kann und für die Übertragung eines relativ kleinen Drehmomentes genutzt werden kann.

[Vierte Ausführungsform]
Hier wird nun eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die 17(A) und 17(B) beschrieben.
Diese Ausführungsform führt eine Keilwellenverbindung mit Evolventenflanken als mechanisches Einrastelement ein. Obwohl die oben beschriebene erste Ausführungsform die Keilwellenverbindung mit Evolventenflanken in der Keilwellenhülse 31, vorgesehen zwischen der Antriebswelle 7 und der Nabe 22 eingeführt hat, umfasst diese Ausführungsform die Keilwellenverbindung mit Evolventenflanken, die direkt auf der Antriebswelle 7 und der Nabe 22 ohne die Keilwellenhülse 31 ausgebildet ist.
Nämlich ist hier ein mechanisches Einrastelement 80 vorgesehen, benachbart zu der Reibungsring-Kupplung 20, welche auf der Antriebswelle 7 vorgesehen ist. Dieses mechanische Einrastelement 80 ist ausgebildet, dass es einen äußeren Keilwellenring mit Evolventenflanken 80A mit einer vorbestimmten Länge umfasst, der direkt auf der Antriebswelle 7 ausgebildet ist; und ein innerer Keilwellenring mit Evolventenflanken 80B umfasst, der direkt auf der Nabe 22 ausgebildet ist, und mit dem äußeren Keilwellenring mit Evolventenflanken 80A einrastbar ist.
Dabei werden hier vorbestimmte Spalte „S" in den entsprechenden Rotationsrichtungen der beiden Keilwellenringe mit Evolventenflanken 80A, 80B ausgebildet. Zum Beispiel, gerade wenn die Antriebswelle 7 und das Bremszentrum 18 durch das Auftreten von Durchrutschen der Reibungsring-Kupplung 20 einen Abstand voneinander bekommen, wird jeder der Spalte „S" der Keilwellenringe mit Evolventenflanken 80A, 80B durch die Zähne ausgefüllt, wenn die Antriebswelle 7 rotiert, so dass die Rotationskraft der Antriebswelle 7 auf das Bremszentrum 18 durch das mechanische Einrastelement 80 übertragen wird.
Die oben beschriebene Ausführungsform hat die folgende Wirkung, zusätzlich zu den Wirkungen, die durch die erste bis dritte Ausführungsform erreicht werden:

(11) Das mechanische Einrastelement 80 ist durch das direkte Ausbilden des äußeren Keilwellenringes mit Evolventenflanken 80A und des inneren Keilwellenringes mit Evolventenflanken 80B auf der Antriebswelle 7 bzw. der Nabe 22 vorgesehen, wodurch die Keilwellenhülse 31, welche in der ersten Ausführungsform verwendet wird, weggelassen werden kann, resultierend in verringerten Herstellungsschritten und in verringerten Teilezahlen.

[Modifizierung]
Die folgende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen, wie sie oben beschrieben sind, begrenzt und kann andere modifizierte Versionen umfassen, insofern sie das oben beschriebene Ziel der vorliegenden Erfindung erreichen.
Zum Beispiel wird in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Reibungskopplung als Hauptkraftübertragungselement von der Reibungsring-Kupplung 20 gebildet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Es ist möglich, irgendei nen anderen Typ der Reibungskopplung zu übernehmen, wie z.B. einen Schrumpfsitz oder eine Passung durch Abkühlung zwischen der Antriebswelle 7 und dem Bremszentrum 18 (Nabe 22).
Weiter wird die Keilwellenhülse 31 aus den geviertelten Keilwellenringelementen 31A bis 31B in der ersten Ausführungsform gebildet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können die Keilwellenelemente auf solchen Elementen aufgebaut sein, die durch Teilen des runden Elementes in drei, zwei oder mehr als vier Teile vorgesehen sind. Es ist zu beachten, dass das Teilen in eine übermäßige Anzahl von Teilen eher die Herstellung und die Zusammensetzschritte der Keilwellenhülse 31 verkompliziert und daher nicht zu bevorzugen ist.
Weiterhin ist in dem Herstellungsverfahren der Keilwellenelemente 31A bis 31D, die die Keilwellenhülse 31 in der ersten Ausführungsform bilden, jedes der Keilwellenelemente 31A bis 31D mit zwei Anbohrpositionen und zwei Passstiften gekennzeichnet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Anzahl der Anbohrpositionen und die Anzahl der Passstiftpositionen je nach Anforderung festgesetzt werden, z.B. drei Anbohrpositionen und zwei Passstiftpositionen, oder zwei Anbohrpositionen und eine Passstiftposition.
Weiterhin ist das mechanische Einrastelement 60 in der zweiten Ausführungsform durch das Vorsehen einer Kombination der Passfeder 61 und der Passfedernut 22A, die mit der Passfeder 61 einrastbar ist, aufgebaut, während das mechanische Einrastelement 70 in der dritten Ausführungsform durch das Vorsehen einer Kombination des Stiftes 71 und des Einrastloches 22B, einrastbar mit dem Stift 71, aufgebaut ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können zwei oder mehr solcher Kombinationen vorgesehen werden.
In diesem Fall kann ein höheres Drehmoment übertragen werden als das in der zweiten und dritten Ausführungsform.

Claims

Wellenkupplungsstruktur für das Übertragen einer Rotationskraft zwischen einem wellenseitigen Element (6) und einem nabenseitigen Element (18), wobei die Wellenkupplungsstruktur ein Hauptkraftübertragungselement (20) vom Reibungstyp, vorgesehen zwischen dem wellenseitigen Element (6) und dem nabenseitigen Element (18); und ein Hilfskraftübertragungselement (30), vorgesehen benachbart zu dem Hauptkraftübertragungselement (20) für das mechanische Einrasten des wellenseitigen Elementes (6) mit dem nabenseitigen Element, aufweist, wobei das Hilfskraftübertragungselement (30) einen vorbestimmten Spalt „S" in einer Rotationsrichtung davon hat.
Wellenkupplungsstruktur nach Anspruch 1, wobei das Hilfskraftübertragungselement (30) einen geteilten Keilwellenring aufweist.
Wellenkupplungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die Wellenkupplungsstruktur in einer Bremsvorrichtung (8) einer Pressmaschine (1) angewendet wird, und wobei die Antriebswelle (7) der Bremsvorrichtung (8) das wellenseitige Element (6) und das Bremszentrum (18) der Bremsvorrichtung (8) das nabenseitige Element (18) ist.
Ein Verfahren für die Herstellung eines geteilten Keilwellenringes (31), der für das Hilfskraftübertragungselement (30) verwendet wird, bestehend aus der Wellenkupplung irgendeines der Ansprüche 1 bis 3, welches die Schritte aufweist: Endbehandeln beider Endoberflächen (37) eines ringförmigen Elementes (131) als eines Rohlings des geteilten Keilwellenringes (31); Schneiden des ringförmigen Elementes (131) als eines Rohlings in dessen radialer Richtung zum Teilen des ringförmigen Elementes in eine vorbestimmte Anzahl von geteilten Teilen, und Endbehandeln der Schnittoberflächen der geteilten Teile; und Zusammenfügen der geteilten Teile (31A bis 31D) durch eine Spannvorrichtung (45) während der paarweisen Anordnung der Schnittoberflächen miteinander, und zuletzt Herstellen eines Keilwellenprofils auf der inneren Begrenzungsflächen (32) der entsprechenden geteilten Teile.
Ein Verfahren für die Herstellung eines geteilten Keilwellenringes nach Anspruch 4, welches weiter die Schritte aufweist: Anzeichnen eines Kreises, der einen Durchmesser besitzt, auf dem runden Element (131) vor dem Teilen, der die Schneideränder und Endbehandlungsränder berücksichtigt; und Erzeugen von Lochpositionen für das Verkoppeln der Spannvorrichtung (45) auf dem markierten Kreis.