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Eintourenkupplung für schnellaufende, rechnende Maschinen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Ein- oder Mehrtourenkupplung für rechnende Maschinen, bei
welchen von einem ständig umlaufenden Antriebsglied die Hauptgetriebewelle um genau
eine, zwei oder mehr Umdrehungen mitgenommen werden soll.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird das Abtriebsglied der
Kupplung aus seiner Ruhelage heraus schlagartig mitgenommen und bei Wiedererreichen
der Ruhelage schlagartig stillgesetzt. Bei schnelllaufenden Maschinen werden hierbei
erhebliche Beschleunigungskräfte verbraucht bzw. frei gemacht, die nicht nur das
Material übermäßig beanspruchen, sondern auch stark störende Geräusche verursachen.
Eine Abpufferung der Getriebewelle in ihrer Ausgangslage ist nicht durchführbar,
da deren Bewegung über die Ausgangslage hinweg gegebenenfalls unbeabsichtigte Bewegungen
von Maschinenteilen herbeiführen könnte.
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Zur Vermeidung dieser Mängel ist es bereits bekannt, die Winkelgeschwindigkeit
des Abtriebsteiles der Kupplung gegenüber der des Antriebsteiles bei Annäherung
an die durch einen festen Anschlag begrenzte Tourenendlage zu verringern. Bei dieser
Kupplung arbeitet der Abtriebsteil einerseits durch eine Rutschkupplung mit dem
Antriebsteil und andererseits durch eine Reibungsbremse mit einer ortsfesten Maschinenwand
zusammen. Beim Einschalten der Kupplung soll die Trägheit des Maschinengetriebes
und beim Ausschalten der Kupplung die lebendige Kraft des Maschinengetriebes durch
die Rutschkupplung bzw. Reibungsbremse aufgenommen werden, was sich in einer zunehmenden
bzw. abnehmenden Winkelgeschwindigkeit des Abtriebsteiles äußert. Die Andruckkraft
der Feder für die Rutschkupplung muß dabei entsprechend dem im Maschinengetriebe
bei Vollbelastung (z. B. Schaltung sämtlicher Stellen um neun Einheiten) auftretenden
Widerstand gewählt sein. Bei schwächerer Belastung sind daher Stöße und Schläge
beim Ein- und Ausschalten nicht ganz zu vermeiden.
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Diese und andere Nachteile der bekannten Kupplung werden nun vermieden,
indem gemäß der Erfindung eine derart schwenkbare Kupplungsklinke vorgesehen wird,
daß der Zentriwinkel zwischen ihrem Angriffspunkt im Antriebsglied und dem Mittelpunkt
ihres Drehzapfens während des Entkuppelns verringert wird.
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Die mit einem der Kuppelzähne des Antriebsgliedes zusammenarbeitende
Klinke ist zu diesem Zweck an einem drehbar am Abtriebsglied angeordneten Träger
gelagert.
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Der Klinkenträger wird nach dem Entkuppeln von einem außerhalb der
Kupplung liegenden Schaltansatz entgegen der Wirkung einer Feder in einer die Kupplungsklinke
aus ihren Kuppelzähnen aushebenden Lage gehalten.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
In der Zeichnung zeigt Fig.1 einen senkrechten Axialschnitt durch die Kupplung,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach
der Linie III-III der Fig. 1 im Ruhezustand der Kupplung, Fig.4 eine entsprechende
Ansicht im ausgelösten Zustand der Kupplung, Fig. 5 eine entsprechende Ansicht kurz
vor Wiedererreichen der Ruhelage der Kupplung.
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An einer Seitenwand 1 (Fig. 1) der Maschine ist durch Schrauben 2
ein Lagerschild 3 befestigt, in dessen Lagerbüchse 4 eine Hülse 5 drehbar gelagert
ist, welche an ihrem linken Ende ein Abtriebszahnrad 6 trägt, das mit der Hauptgetriebewelle
der Maschine im Eingriff steht, während sie am anderen Ende durch einen Querbolzen
7 mit einer Nabe 8 einer Abtriebsscheibe 9 starr verbunden ist, welche auf einem
eingenieteten Zapfen 11 (Fig. 3) einen Klinkenträger 12 lagert, auf dem seinerseits
mittels eines Zapfens 13 eine Kupplungsklinke 14 gelagert ist. Diese arbeitet mit
durch Einschnitte 15 gebildeten Kuppelzähnen 16 der zylindrischen Umfangswandung
17 (Fig. 1) einer Antriebsbüchse 18 zusammen, welche lose drehbar auf der Hülse
5 gelagert ist. Auf einer abgesetzten Umfangsfläche 19 der Antriebsbüchse 18 lagert
lose eine Nabe 21 eines Antriebszahnrades 22, welches mit der Motorwelle in Verbindung
steht. An dem Zahnrad 22 ist ein Zapfen 23 befestigt, welcher mittels eines Vorsprunges
24 (Fig. 2) einer offenen, auf einer Umfangsfläche 25 der Büchse 18 aufgepreßten
Ringfeder 26 bei Drehung des Zahnrades 22 die Antriebsbüchse 18 über die Ringfeder
26 mitnimmt.
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Die Kupplungsklinke 14 (Fig. 3) steht unter der ständigen Wirkung
einer Zugfeder 27, die an einen Stift 28 des Klinkenträgers 12 angeschlossen ist.
Unter
dem Zug dieser Feder legt sich die Kupplungsklinke 14 gewöhnlich mit einem Ausleger
29 an einen Anschlag 31 des Klinkenträgers 12. Letzterer steht seinerseits unter
der Wirkung einer Druckfeder 32, welche auf einem Federbolzen 33 sitzt, der an dem
einen Ende in einer Bohrung 34 eines an dem Klinkenträger 12 befestigten Ansatzes
35 geführt ist und am anderen Ende mit einem verjüngten Teil 36 in eine Bohrung
37 eines an der Abtriebsscheibe 9 (Fig. 1) befestigten Zapfens 38 eingreift. Unter
der Wirkung der Feder 32 hat der Klinkenträger 12 (Fig. 3) das Bestreben, sich im
Uhrzeigersinne gegenüber der Abtriebsscheibe 9 zu drehen, wobei diese Drehung durch
Auftreffen eines Auslegers 39 (Fig. 4) auf den Zapfen 38 begrenzt wird.
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Gewöhnlich wird der Klinkenhebel 12 durch einen Schaltansatz 41 (Fig.
3) in seiner gespannten Lage zurückgehalten, der sieh unter einen Ausleger 42 des
Klinkenträgers 12 legt. Der Schaltansatz 41 befindet sich an einem Schalthebel 43,
der unter der Wirkung einer Feder 44 steht und mittels eines Zapfens 45 außerhalb
der Kupplung gelagert ist.
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Wird der Schalthebel 43 durch Hand- oder Maschinenbetätigung in die
in Fig.4 dargestellte Lage bewegt, so wird der Ausleger 42 freigegeben, so daß sich
der Klinkenträger 12 unter der Wirkung der Feder 32 in die in Fig. 4 dargestellte
Lage bewegen kann. Dabei tritt die Kupplungsklinke 14 in den Bereich der Kuppelzähne
16 der vorher über das Zahnrad 22 (Fig. 1), den Zapfen 23 und die Ringfeder 26 in
ständige Drehung versetzten Antriebsbüchse 18 ein und setzt sich mit ihrer Endfläche
46 vor den nächstliegenden Kuppelzahn 16 in der in Fig. 4 dargestellten Weise, so
daß der Klinkenträger 12 mitsamt der Abtriebsscheibe 9 mit einer der Antriebsbüchse
18 entsprechenden Drehgeschwindigkeit mitgenommen wird. Dabei wird der Klinke 14
durch die Zusammenwirkung der Reaktionskraft der Kuppelkraft sm Angriffspunkt 47
(Fig. 4) an der Endfläche 46 mit der Kraft der Feder 27 ein Drehmoment im Uhrzeigergegensinne
um den Zapfen 13 erteilt, so daß die Klinke mit ihrem Ausleger 29 in Anlage mit
dem Anschlag 31 bleibt.
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Soll die Kupplung nach Verlauf genau einer oder mehr als einer Umdrehung
ausgeschaltet werden, so wird der Schalthebel 43 wieder in seine Ausgangsstellung
zurückbewegt (Fig. 5), in welcher der Schaltansatz 41 in der Bahn des Auslegers
42 des Klinkenträgers 12 liegt, so daß dieser kurz vor Wiedererreichen der Ausgangslage
auf den Schaltansatz 41 trifft und entgegen der Wirkung der Feder 32 zurückgehalten
wird. Dabei wird der Klinkenträger 12 in Richtung auf die Hülse S aus der in Fig.
4 dargestellten Lage in die in Fig. 5 dargestellte Lage geschwenkt, wobei der Drehzapfen
13 von dem Kranz der Kuppelzähne 16 wegbewegt wird. Dies hat zur Folge, daß die
Klinke 14 nunmehr vom Kuppelzahn 16 der Antriebsbüchse 18 unter Überwindung der
Kraft der Klinkenfeder 27 im Uhrzeigersinne mitgenommen wird und dabei die den Zentriwinkel
a verringernde Drehung um ihren Lagerzapfen 13 ausführt, bis sich ihr Ausleger 29
an die Hülse 5 anlegt. Durch diese Zwischenbewegung der Kupplungsklinke 14 wird
die Drehbewegung des Zapfens 11 bzw. der Abtriebsscheibe 9 gegenüber der Antriebsbüchse
18 verlangsamt- Diese Verlangsamung geht, während der Klinkenträger 12 entsprechend
Fig. 3 in Anlage mit der Hülse 5 gelangt, allmählich in den Stillstand der Abtriebsscheibe
9 über. Aus dem Vergleich der Fig. 4 und 5 ist ersichtlich, in welchem Maße sich
der Zentriwinkel a zwischen dem Angriffspunkt 47 und der Achse des Zapfens 13 dabei
verringert. Um diese Winkelverriegelung bleibt die Drehung der Abtriebsscheibe 9
gegenüber der Antriebsbüchse 18 zurück. Andererseits wird, wenn die über den Zapfen
23 und die Ringfeder 26 (Fig. 2) vom Antriebsrad 22 mitgenommene Antriebsbüchse
18 plötzlich in Eingriff mit der Kupplungsklinke 14 gelangt, infolge der Massenträgheit
der anzutreibenden Getriebeteile ein erheblicher Stoß auf den Antriebsteil der Kupplung
ausgeübt, bei welchem die Ringfeder 26 wie eine Rutschkupplung wirkt und dadurch
die Einwirkung des Antriebes auf das Maschinengetriebe nicht schlagartig, sondern
allmählich erfolgt.