DE1497261A1 - Ausrueckbare,axial wirkende Zahnkupplung fuer feinwerktechnische Geraete - Google Patents

Description

• Ausrückbare, axial wirkende Zahnkupplung für feinwerktechnische Geräte Die Erfindung betrifft eine ausrüekbare, axial wirkende Zahnkupplung für feinwerktechnische Geräte mit erhöhter Taktgeschwindigkeit, bei..-der die angetriebene Kupplungshälfte im ausgerückten Zustand mit ihrem Axialnocken durch-Anlage gegen einen Bestellfesten Ausrücker in definierter Stellung stillgesetzt_wird.
• Heim Kuppeln eines in Ruhe befindlichen Teiles an den rotieren--den Teil eines Gerätes mittels einer axialwirkenden Zahnkupplung .kommt es darauf an, daß die beiden Zähnkränze unmittelbar miteinan= der in Eingriff gelangen, um das von der Geräuschbildung und vom Verschleiß her unvorteilhafte Ratschen zu vermeiden. Da@die Zähne der beiden Zahrikränze im Moment des Eingriffs. in unkontrollierbarer Inge zueinander stehen, kommt es oft vor, daß die Spitzen der Zähne aufeinandertreffen. Der dabei vom treibenden. Teil auf das anzutreibende Teil ausgeübte Schlag läßt diesen zurüekprellen.
• Die Folge ist ein Schlupf über mehrere Zähne, begleitet von den genannten Geräuschen.@Im ungünstigsten'Fall kann esesogar@zu einer unmittelbaren Folge von solchen Abweisungsfällen kommen. Je größer nun-die Masse des zu beschleunigenden Teiles ist, umso tiefer müssen die Kupplungszähne im Eingriff sein, bevor die Zahnflanken aufeinandertreffen, wobei der zweite entscheidende Faktor die Umfangsgeschwindigkeit des-treibenden Kupplungsteiles ist.
• Es ist zur Vermeidung der genannten Erscheinung denkbar, die Federkraft, über welche das zu kuppelnde Teil mit dem treibenden Kupplungsteil in Eingriff gebracht wird, zu erhöhen. Diese kann man jedoch nicht beliebig 'steigern, da sie beim Auskuppeln wieder überwunden werden muß. Es sind aÜoh $onstruktionen bekannt, bei .denen ein-- oder beide Zahnkränze der :Kupplungshälften _ -in äummi gelagert :sind,. um die: auftretenden Beschleunigungsspitzen -auf'-zufangen. Bei erhöhten Geschwindigkeiten. .liefern, jedoch -alle .-diese genannten--Maßnahmen keine .befriedigenden @Ergebnisse..<--j@ Alle diese Schwierigkeiten und Nachteile- lassen @sIch mit der -axial-wirkenden Vialzahnkupplung gemäß der Erfindung,=-umgehen welche auch bei erhöhten Geschwindigkeiten, ein exaktes Ein- und.. Auskuppeln gewähr-1-eis.tet: Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die.antreibende -Kupplungshälfte gegenüber dem Antrieb und die angetriebene Kupplungshälfte gegenüber den Abtriebsmitteln, z.B. einer Welle um einen bestimmten Winkelweg vierdrehbar sind, daß die treibende . Kupplungshälfte unter dem Einfluß einer im Drehsinn gerichteten

  Feder steht und daß die angetriebene Kupplungshälfte.über eine -

  Friktionseinrichtung zusätzlich mit den-AMtriebsmitteln,,z.B.

  einer Welle, in Verbindung steht.
• Bei einer derart ausgebildeten Z°.zpplung ist es weder nötig die Einrastfeder über Gebühr zu verstärken, noch ist eine besondere Beschränkung der zu beschleunigenden Masse erforderlich. Dieses wird dadurch ermöglicht, daß beide Kupplungshälften im Augenblick des Ineingriffgehens mit den zu kuppelnden Teilen nicht fest verbunden sind. Erst nachdem die Kupplungselemente in.vollständigen Eingriff gelangt sind, wird das zu kuppelnde- Geräte-,teil förmschlüssig mitgenommen. Beide.Kupplungselemente sind daher extrem massearm und lassen sich somit auch bei erhöhten Geschwindigkeiten sicher miteinander in Eingriff'.bringen, während beim Entkuppeln erst die eine Kupplungshälfte durch Anschlag stillgesetzt wird, bevor unter Abbremsüng durch die - Friktionseinriehtung die nachgeordneten Geräteteile gestoppt werden. Nachfolgeeid wird die Erfindung im einzelnen anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, -welches in der Zeichnung abgebildet ist. Aus d.ründen-der besseren flbersicht sind die einzelnen Bauteile auseinandergezogen dargestellt. ."Die Riemenscheibe 1 ist mit einer Hülse 8 fest verschraubt und mittels dieser auf, der Welle 3 gelagert. Sie wird über den Rlemen2 y von einem nicht dargestellten Motor angetrieben: Der Zahnkranz als reibende Kupplungshälfte ist auf' der Hülse 8 frei gelagert uni zwar so, daß er gegenüber der Riemenscheibe 1-ein axiales Spiel: von ca, 0,.2 mm hat. Sie steht über Klauen 5 mit der Riemenscheibe 1 in tomschlüssigem Eingriff und rotiert in Pfeilrichtung mit. Die . Klauen 5 haben in den entsprechenden Aussparungen 6 der Riemenseheibe 1 ein Winkelspiel von ca. zehn Grad. Durch die Feder 7 wird der Zahnkranz 4 mit der Riemenscheibe 1 in Drehrichtung im Anschlag gehalten. 'Das Drehmoment der Feder 7 ist nur so groß, . daß ein in Drehrichtung orientierter Eingriff des Zahnkranzes 4 - mit-der Riemenscheibe 1 gewährleistet ist. Außerdem wirkt die Feder, ?.in axialer Richtung auf den Zahnkranz 4 ein, so, daß das .Axalspel zwischen Riemenscheibe und Zahnkranz wirksam ist, wenn .die beiden Kupplungshälften außer Eingriff sind.
• Auf der hbtriebsseite der Kupplung ist eine Mitnehmerbuchse 9 . fest mit der Welle 3 verstiftet. Eine Bremsscheibe 10 der Friktionseinrichtung ist auf dem Ansatz 13 der Mitnehmerbuchse 9 längsverschiebbar gelagert und über den Eingriff der Nasen 11 xmod in Aussparungen 12 der Mitnehmerbuchse 9 'drehgesichert. Auch die anzutreibende Kupplungshälfte 15 ist auf der Welle 3 dreh- und längsverschiebbar gelagert.und steht über seine in die-Aussparungen 14 der Mitnehmerbüchse 9 ragenden Klauen 16 in ständigem Eingriff rhit letzterer. Die Klauen 16 haben dabei in der Aussparung 14 ein Winkelspiel von ca. zwanzig Grad.
• Zwischen der Bremsscheibe 10 und einem gleichgroßen Flansch: 15a der Kupplungshälfte 15 befindet sich ein Bremsfilz 17. Die zugt:-hörige Druckfeder 1$ stützt sich auf der Mitnehmerbuchse 9 ab und wirkt über Bremsscheibe 10 und Bremsfilz 17 auf.die Kupplung=- hälfte 15.
• Der Ausrüeker 19 und der Axia-lnocken 20 der,Kupplungshälfte 1!i wirken in bekannter Weise zusammen Ünd halten die Kupplung in der dargestellten Weise außer Eingriff. . Wird nun der Ausrücker 19 durch nicht dargestellte eitel' üm, seinen Drehpunkt aus dem Bereich des Axialnookens 20 gesähwenkt, so schnellen die Kupplungshälfte 15, der Bremsfilz 17 und die Bremsscheibe 10 unter der Wirkung der Feder 18 nach links und die Zähne der Kupplungshälfte 15 kommen mit-den Zähnen des Zahn-- kranzes 4 der. anderen Kupplungshälfte in Eingriff.
• Ein Abweisen oder Ratsehen der Zähne wird dabei durch den folgend beschriebenen Vorgang verhindert. Der Zahnkranz 4 wird durch die Zähne der Kupplungshälfte 15 angehalten, wobei die Zähne bei-.der Kupplungshälften in Verbindung mit dem, mögliche Prellwirkungen absorbierenden Axialspiel des Zahnkranzes 4 Zeit finden, mit-,einarider in Eingriff zu gelangen"-da erst,. wenn sich die Riemenscheibe 1 um den Winkelweg von ca. zehn Grad weitergedreht hat, der eigentliche Formschluß zwischen den'treibenden Maschinenteilen und der Kupplungshälfte 15-auftritt.
• Vom Beginn der. Mitnahme der Kupplungshälfte 15 wird über den Bremsfilz 17, die Bremsscheibe 10 und die Mitnehmerbuchse 9 auf die Welle 3 ein Drehmoment übertragen. Dies: bewirkt, daß sich die Welle 3 schon zu drehen beginnt,- bevor die Klauen 16 der ` Kupplungshälfte 15 mit den Aussparungen 14 der Mitnehmerbuehse 9 aufgrund des WinKelspiels von ca. zwanzig Grad in F:ormschluß gelangen. Damit wird die-stoßartige Belastung der Kupplung gemildert und ein weicherer, geräuschschwacherer Anlauf ermöglicht.
• Die gleichen Vorteile treten auch beim Entkupplungsvorgang auf, im: Verlauf dessen die Kupplungshälfte 15 durch den Ausrüeker 19-in bekannter Weise außer Eingriff mit dem Zahnkranz 4 gebracht wird und durch Anschlag des Axialnockens 20 hartgestoppt wird. Aufgrund des nunmehr wieder wirksam-werdenden Winkelspiels von ca:. zwanzig Grad zwischen den Klauen 16 und den Aussparungen 14 wirr. die damit wieder in Aktion tretende Friktionseinrichtung einerseits für die Kupplungshälfte 15 als Nachdreheinrichtung, z.ß.
• zur Kompensation von Prellerscheinungen, während sie andererseits für die Welle 3 als Bremse-wirkt und, dadurch eine,die Kupplung entlastende Verminderung der Winkelgeschwindigkeit der Welle bewirkt, bevor diese durch Formsohluß zwischen den Klauen -16 und den Aussparungen 14 ebenfalls.gestoppt wird.

Claims (1)

1. "-- " P a tentansprüche 1Ausrückbarei, axial wirkende Zahnkupplung für feinwerkteehni-- sehe Geräte mit-erhöhter Taktgeschwindigkeit, bei der die an- -" getriebene Kupplungshälfte im ausgerückten Zustand mit ihrem - Axalnoaken durch Anlage gegen einen gestellfesten Ausrücker - in definierter Stellung stillgesetzt wird, d a d u r c h g e -k -e n n z- e i c h n e t, daß die treibende Kupplungshälfte (4) " , - gegenüber dem Antrieb (1,2) und die angetriebene kupplungshälfte (15) gegenüber den Abtrifbsmitteln, z.B. Welle (3) um einen bestimmten Winkelweg verdrehbar.sind, däß die treibende Kupplungshälfte-(4) unt'er dem Einfluß einer im Drehsinn-gerichteten Feder (7) steht und daß die angetriebene Kupplungshälfte (15) ' über eine Friktionseinrichtung (15a,17,10) zusätzlich mit-den Ajitriebsmitteln, z.B.. Welle (Min Verbindung steht. 2. Zahnkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die treibende Kupplungshälfte (4) gegenüber dem Antriebsmittel (1) zusätzlich ein geringes axiales Spiel aufweist und daß- die Fe-der (7) unter Ausnutzung des axialen Spiels-die Kupplungshälfte im ausgerückten Zustand in die eine Endlage drückt. 3. Zahnkupplung nach Anspruch 1 und 2.,-dadurch gekennzeichnet, " daß das Drehmoment der Feder (7) nur so groß ist, daß ein in " Drehrichtung orientierter Eingriff zwischen den Klauen-(5) der Kupplungshälfte (4) und den Aussparungen (6) des Antriebs-" mittels (1) gewährleistet ist. Zahnkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, däß die treibende Kupplungshälfte (4) aus einem massearmen " Zahnkranz besteht. "-5. Zahnkupplung:. nach Anspruch 1,-_ dadurch gekennzeichnet, daß -die "Druckfeder (1$:) als Kupplungsfeder und gleichzeitig äls Frik-- tionsfeder«Wirkt." - " Titel: Ausrückbare, axial wirkende Zahnkupplung für feinwerktechnische. Geräte _ Verzeichnis der verwendeten Bezeichnungen Bezugs- Ursprungssprache D/'E .. Obersetzung E-. __ -seichen 1 Riemenscheibe 2 Riemen .-3 . -Welle Zahnkranz 5 . - Klauen . . 6 Augäparungen Feder - -8 .. 'Hülse 9 Mitnehmerbuchse 10 Bremsscheibe . 11 . Y Aasen ' . 12. Aussparungen 13 Ansatz _ . 14 Aussparungen - -15 anzutreibende Kupplungshälfte 15a , Flansch '_ 16 Klauen 17 Bremsfilz -18 Druckfeder ... 19 - Ausrücker . 20 Axialnocken