DE1161729B - Form-fit coupling that can be engaged and disengaged and its application in thread cutting machines - Google Patents

Form-fit coupling that can be engaged and disengaged and its application in thread cutting machines

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DE1161729B
DE1161729B DEL27736A DEL0027736A DE1161729B DE 1161729 B DE1161729 B DE 1161729B DE L27736 A DEL27736 A DE L27736A DE L0027736 A DEL0027736 A DE L0027736A DE 1161729 B DE1161729 B DE 1161729B
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Ein- und ausrückbare Formschlußkupplung und deren Anwendung bei Gewindeschneidmaschinen Wird eine laufende Welle mit einer stillstehenden Welle durch eine Klauenkupplung verbunden, so entsteht ein Stoß, der für die Kupplung, aber auch für die treibende oder die getriebene Maschine schädlich sein kann. Der Stoß kann so groß sein, daß er bei Antrieben mittels elektrischer Welle zum Abreißen dieser elektrischen Welle führen kann. Um stoßartige Beanspruchungen zu vermeiden, werden oft zum Verbinden zweier Wellen zwei schaltbare Kupplungen vorgesehen, von denen die eine Kupplung das Drehmoment im stationären Betrieb formschlüssig überträgt, während die andere Kupplung schlupffähig ist und der Beschleunigung der getriebenen Welle nahezu bis zum Gleichlauf mit der treibenden Welle dient.Engaging and disengaging form-fit coupling and its use in thread cutting machines Becomes a running shaft with a stationary shaft by means of a claw coupling connected, this creates a shock that affects both the clutch and the driving force or the driven machine can be harmful. The shock can be so great that he with drives by means of an electric wave to tear off this electric wave can lead. In order to avoid shock loads, they are often used to connect two shafts two switchable clutches are provided, one of which is a clutch transmits the torque positively in stationary operation, while the other Clutch is slippable and the acceleration of the driven shaft is almost up serves to synchronize with the driving shaft.

Solche Kupplungskombinationen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Als schlupffähige Beschleunigungskupplung sind dabei Reibungskupplungen verschiedener Art, z. B. Konuskupplungen oder Lamellenkupplungen, angewendet. Durch die schlupffähige Reibungskupplung wird annähernd Gleichlauf der miteinander zu kuppelnden Wellen hergestellt, dann wird die Reibungskupplung mittels einer Formschlußkupplung überbrückt. Die Formschlußkupplung besteht üblicherweise aus zwei Klauen- oder Zahnkränzen, die derart ineinandergreifen, daß die Zähne des einen Kranzes in den Zahnlücken des anderen Kranzes liegen.Such coupling combinations are known in various designs. There are different types of friction clutches as slip-able acceleration clutches Kind, e.g. B. cone clutches or multi-plate clutches applied. Due to the slip-able Friction clutch is approximately synchronism of the shafts to be coupled with each other produced, then the friction clutch is bridged by means of a form-fitting clutch. The form-fit coupling usually consists of two claw or toothed rings, which interlock in such a way that the teeth of a ring in the tooth gaps of the other wreath.

Eine eindeutige Zuordnung der Winkelstellungen der treibenden und der getriebenen Welle ist dabei nicht gegeben, ist aber bei bestimmten Anwendungen erforderlich, z. B. bei Gewindeschneidmaschinen. Um eine eindeutige Zuordnung zu erzielen, ist es bekannt, sogenannte Einzahnkupplungen anzuwenden, bei denen der eine Kupplungskranz aus einem einzigen, z. B. an einer Scheibe angeordneten Zahn besteht. Ebenso weist der andere Kupplungskranz eine einzige Zahnlücke auf, in welche der Kupplungszahn eingreift. Einzahnkupplungen werden zumindest im Stillstand eingerückt, sind demgemäß nicht mit einer schlupffähigen Beschleunigungskupplung kombiniert.A clear assignment of the angular positions of the driving and the driven shaft is not given, but is in certain applications required, e.g. B. in thread cutting machines. To make a clear assignment achieve, it is known to use so-called single-tooth clutches in which the a coupling ring from a single, z. B. arranged on a disc tooth consists. The other clutch ring also has a single tooth gap into which the clutch tooth engages. Single-tooth clutches are engaged at least at a standstill, are therefore not combined with a slippable accelerator clutch.

Es ist aber auch eine Einzahlkupplung bekannt, bei der die den Zahn tragende Kupplungshälfte mit einer kugelstumpfförmigen Reibfläche versehen ist. Desgleichen weist die Kupplungshälfte mit der Zahnlücke eine Reibfläche in Form eines Hohlkegelstumpfes auf. Beim Einrücken der Kupplung treten die beiden Reibflächen miteinander in Berührung, jedoch greift der Kupplungszahn spätestens nach einer Relativdrehung der Kupplungshälften von weniger als 360° in die Zahnlücke. Ein stoßartiges Kuppeln. ist bei dieser Einzahnkupplung nicht mit Sicherheit ausgeschlossen.But there is also a known single-number clutch in which the tooth bearing coupling half is provided with a frusto-spherical friction surface. Likewise, the coupling half with the tooth gap has a friction surface in the form of a hollow truncated cone. When the clutch is engaged, the two friction surfaces occur in contact with each other, but the clutch tooth engages at the latest after one Relative rotation of the coupling halves of less than 360 ° into the tooth gap. A jerky one Couple. cannot be ruled out with certainty with this single-tooth clutch.

Die bekannten Kupplungen sind so beschaffen, daß sie stoßartige Beanspruchungen beim Kuppeln mildern oder vermeiden. Sie werden jedoch Anwendungsfällen, bei denen es darum geht, eine eindeutige Winkellage zwischen der treibenden und der getriebenen Welle zwangläufig herbeizuführen, wobei aber Einrückstöße jedenfalls vermieden werden sollen, nicht gerecht. Aufgabe der Erfindung ist, eine für diese Anwendungsfälle geeignete Kupplung zu schaffen.The known couplings are designed so that they can withstand shock loads mitigate or avoid when coupling. However, they will be use cases where it is about a clear angular position between the driving and the driven Inevitably bring about a wave, but in any case, indentation shocks are avoided should, not fair. The object of the invention is one for these applications to create a suitable coupling.

Die Erfindung betrifft eine ein- und ausrückbare Formschlußkupplung zum Kuppeln einer sich drehenden treibenden Welle mit einer stillstehenden getriebenen Welle, bestehend aus einer schlupffähigen Beschleunigungskupplung und einer ein- und ausrückbaren, formschlüssig kraftübertragenden Betriebskupplung, welche, nachdem die Beschleunigungskupplung die getriebene Welle auf die Drehzahl der treibenden Welle beschleunigt hat, deren Kraftfluß formschlüssig überbrückt. Die Erfindung besteht darin, daß die Betriebskupplung eine an sich bekannte Einzahnkupplung ist.The invention relates to a form-locking clutch that can be engaged and disengaged for coupling a rotating driving shaft with a stationary driven one Shaft, consisting of a slippable acceleration clutch and a single and disengageable, positive-locking force-transmitting operating clutch, which, after the accelerator clutch adjusts the driven shaft to the speed of the driving shaft Has accelerated shaft, the power flow bridged positively. The invention consists in that the operating clutch is a single tooth clutch known per se.

Gegen die Verwendung einer Einzahnkupplung sprach die Tatsache, daß die Zeit zwischen dem Einrücken durch einen Schalthebel bis zur Mitnahme der getriebenen Seite vielfach zu lang war. Es hat sich jedoch durch die Kombination mit einer schlupffähigen Kupplung erwiesen, daß diese Zeiten durch Erhöhen der Relativgeschwindigkeiten der beiden Kupplungh'älften sich verkürzen ließen.The fact that the time between engagement by a shift lever until the driven one is driven Page was too long. It has, however, been combined with a hatchable Coupling proved that these times by increasing the relative speeds of the both coupling halves could be shortened.

Eine derart ausgebildete Kupplung ist beispielsweise bei Gewindeschneidmaschinen vorteilhaft. Bei derartigen Maschinen ist - sofern das Gewinde nicht in einem einzigen Arbeitsgang geschnitten wird - die Forderung gestellt, daß der Gewindeschneidsupport bei jedem Arbeitsgang derart mit dem Hauptantrieb, von dem seine Vorschubbewegung abgenommen ist, gekuppelt werden kann, daß das Schneidwerkzeug genau in den beim vorausgehenden Arbeitsgang geschnittenen Gewindegang hineingeführt wird. Hierfür ist eine ein- und ausrückbare Einzahnkupplung geeignet, durch die die Verbindung zwischen der Hauptspindel und der Vorschubwelle nur in einer genau definierten Relativstellung der Wellen erfolgt.A coupling designed in this way is for example in thread cutting machines advantageous. In such machines - if the thread is not in a single Operation cut - the requirement is that the thread cutting support at each work step in such a way with the main drive, from which its feed movement is removed, can be coupled that the cutting tool exactly in the when previous operation cut thread is introduced. Therefor a single-tooth clutch that can be engaged and disengaged is suitable, through which the connection between the main spindle and the feed shaft only in a precisely defined relative position the waves takes place.

Bei ausgeschalteter Einzahnkupplung wird die anzutreibende Welle durch die schlupffähige Kupplung in Drehung versetzt. Nachdem die getriebene Welle mit annähernd derselben Drehzahl wie die treibende Welle läuft, wird die Einzahnkupplung eingerückt.When the single-tooth clutch is switched off, the shaft to be driven is through the clutch that can slip is set in rotation. After the driven shaft with approximately the same speed as the driving shaft runs, the single-tooth clutch indented.

Als schlupffähige Beschleunigungskupplung zum Anfahren der getriebenen Welle kann eine mechanisch oder elektrisch betätigbare Reibungskupplung dienen. Auch ist es möglich, hierzu eine Magnetpulverkupplung vorzusehen.As a slippable acceleration clutch for starting the driven one A mechanically or electrically operated friction clutch can be used for the shaft. It is also possible to provide a magnetic particle clutch for this purpose.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben.An embodiment according to the invention is based on the drawing described.

Der Antrieb erfolgt an der Welle 3, die mit einem Teil einer Einzahnkupplung 1 (Betriebskupplung) verbunden ist; diese überträgt im stationären Betrieb das Drehmoment. Die Betriebskupplung verbindet die Antriebswelle 3 mit einer Welle 4, über die beibeispielsweise der Gewindeschneidsupport einer Drehbank angetrieben sein kann.The drive takes place on the shaft 3, which is connected to part of a single-tooth clutch 1 (service clutch) is connected; this transmits the torque in stationary operation. The operating clutch connects the drive shaft 3 with a shaft 4, via the example the thread cutting support of a lathe can be driven.

Da beim Einrücken dieser Betriebskupplung starke Beanspruchungen der Welle auftreten, ist parallel zu der Betriebskupplung 1 eine schlupffähige Kupplung 2 angeordnet. Die schlupffähige Kupplung 2 wird von der Welle 3 über ein Getriebe 5 angetrieben. Die schlupffähige Kupplung 2 treibt über ein weiteres Getriebe 6 die Welle 4 an. Die Getriebe 5, 6 sind in der Zeichnung als Zahnradgetriebe dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, hierfür eine andere Getriebeart, beispielsweise einen Riemenantrieb, vorzusehen.Since when this service clutch is engaged, the heavy loads Shaft occur, a clutch capable of slipping is parallel to the operating clutch 1 2 arranged. The slippable clutch 2 is from the shaft 3 via a gear 5 powered. The slippable clutch 2 drives via a further transmission 6 wave 4 on. The gears 5, 6 are shown as gear drives in the drawing. However, it is also possible to use a different type of transmission, for example a Belt drive to be provided.

Die Welle 4 ist mit dem Lastmoment der angetriebenen Maschine belastet und steht still, wenn beide Kupplungen 1, 2 ausgerückt sind. Die Welle 1 läuft, z. B. von einem Elektromotor angetrieben, mit einer gegebenen Geschwindigkeit. Zunächst wird die schlupffähige Kupplung 2 eingeschaltet, wodurch die Welle 4 stoßfrei angefahren wird. Wenn die Drehzahl der Welle 4 mit der Drehzahl der Welle 3 annähernd übereinstimmt, wird die eine eindeutige gegenseitige Zuordnung der Winkelstellungen der Wellen 3 und 4 gewährleistende Betriebskupplung 1, die als Einzahnkupplung ausgebildet ist, eingerückt. Die schlupffähige Kupplung 2 kann nun ausgeschaltet werden. Beide Vorgänge, das Einschalten der Kupplung 1 und das Ausschalten der Kupplung 2, können miteinander gekoppelt werden.The shaft 4 is loaded with the load torque of the driven machine and stands still when both clutches 1, 2 are disengaged. The wave 1 is running, e.g. B. driven by an electric motor, at a given speed. First, the slippable clutch 2 is switched on, whereby the shaft 4 is approached smoothly. When the speed of the shaft 4 corresponds approximately to the speed of the shaft 3 , the operating clutch 1, which is designed as a single-tooth clutch, ensures a clear mutual assignment of the angular positions of the shafts 3 and 4. The slippable clutch 2 can now be switched off. Both processes, switching on clutch 1 and switching off clutch 2, can be coupled to one another.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Ein- und ausrückbare Formschlußkupplung zum Kuppeln einer sich drehenden treibenden Welle mit einer stillstehenden getriebenen Welle, bestehend aus einer schlupffähigen Beschleunigungskupplung und einer ein- und ausrückbaren, formschlüssig kraftübertragenden Betriebskupplung, welche, nachdem die Beschleunigungskupplung die getriebene Welle auf die Drehzahl der treibenden Welle beschleunigt hat, deren Kraftfluß formschlüssig überbrückt, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Betriebskupplung (1) eine an sich bekannte Einzahnkupplung ist. Claims: 1. Engaging and disengageable form-locking clutch for coupling a rotating driving shaft with a stationary driven shaft, consisting of a slippable acceleration clutch and an engaging and disengaging, form-fitting force-transmitting operating clutch, which after the accelerator clutch the driven shaft has accelerated to the speed of the driving shaft whose Force flow bridged in a form-fitting manner, that the operating clutch (1) is a known single tooth clutch. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebskupplung (1) mit einer Schaltvorrichtung ausgestattet ist, bei deren Einrücken die Beschleunigungskupplung (2) abgeschaltet wird. 2. Coupling according to claim 1, characterized in that the operating clutch (1) with a Switching device is equipped, when engaging the accelerator clutch (2) is switched off. 3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungskupplung (2) und die Betriebskupplung (1) in parallelen Wellensträngen liegen, die vor und hinter den Kupplungen (1, 2) durch Zahnräder (5, 6) derart miteinander verbunden sind, daß die Kupplungshälften der Beschleunigungskupplung und der Betriebskupplung die gleiche Drehrichtung haben. 3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that that the acceleration clutch (2) and the operating clutch (1) in parallel shafts lie in front of and behind the clutches (1, 2) by means of gears (5, 6) in such a way with one another are connected that the coupling halves of the accelerator clutch and the operating clutch have the same direction of rotation. 4. Anwendung einer Kupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3 bei Gewindeschneidmaschinen, wobei der das Schneidwerkzeug tragende Support über die schlupffähige Kupplung (2) beschleunigt und danach durch die Betriebskupplung (1) angetrieben wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 457 880, 614 778, 680 423, 973 524; schweizerische Patentschrift Nr. 316 497; französische Patentschrift Nr. 985 062; britische Patentschrift Nr. 183 734.4. Application of a coupling according to claim 1, 2 or 3 in thread cutting machines, with the support carrying the cutting tool above the slippable clutch (2) accelerates and then through the service clutch (1) is driven. Publications considered: German Patent Specifications No. 457 880, 614 778, 680 423, 973 524; Swiss Patent No. 316 497; French Patent No. 985 062; British Patent No. 183 734.
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