DE1600211B2 - Kupplungsanordnung mit schaltbarer formschluss-, insbesondere einzahnkupplung - Google Patents

Description

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der Zähne der Einzahnkupplung im Rahmen der zu- als der getriebene Teil 12, Wird der treibende Teil lässigen Flankenbelastung gehalten werden kann, 15 als eingerückt, so holt sein Za₁Im 14 den Zahn 13 Die größte Anzahl der Umdrehungen, die die ge- des Teiles 12 ein; wenn er an dem Zahn 13 anliegt, trieben© Seite einer als Formschlußkupplung be- stellt er eine formschlüssige Antriebsverbindung von nutzten Einzahnkupplung nach dem Einrücken bis 5 der Antriebswelle 1 zum Teil 12 her und bestimmt, zum Erreichen des Formschlusses macht, hängt von da ja die Abtriebswelle 9 über die Zahnkränze 11, der am Rädertrieb eingestellten Übersetzung ab, Ist 10 mit dem Teil 12 formschlüssig und zwangläufig diese i = " ¹J_{n ?}, so ist die größte Anzahl der Um- gekuppelt ist, die Winkellage der Antriebswelle 1 zur drehungen des getriebenen Teils bis zum Erreichen Abtriebswelle 9. Wenn nunmehr die Äbtriebswelle 9 des Fonnschlusses ζ = */;„!■ Die Verwendung der io von dem Zahnkranz 11 her schneller angetrieben als Überholkupplung wirkenden Richtungskupplung wird als vorher von der Zwischenwelle 7, wird der ermöglicht es, daß die zu treibende Seite der Ein- langsamere Antrieb über diese Zwischenwelle 7 zahnkupplung bis zum Erreichen des Formschlusses durch die Richtungskupplung 8 wirkungslos, antreibt und daß sich dieser Antrieb nach dem Er- Bei dem Beispiel nach Fi g, 1 ist ngch. dafür gerdchen des Formschlusses selbsttätig ohne weitere 15 sorgt, daß auch bei Herabsetzung der Drehzahl der Schaltmittel löst, so daß kein unkontrollierbarer und Antriebswelle 1, z, JB. beim Abbremsen dieser Welle, von Fall zu Fall verschiedener Drehzahlabf all ent- der Formschluß der Ejnzahnkupplung 15,14, 13, 12 steht. erhalten bleibt. Zwischen der Welle 1 und dem auf Eine Weiterbildung der Erfindung liegt darin, daß ihr gelagerten getriebenen Teil 12 der Einzahnkuppder getriebene Teil der Formschlußkupplung eine als 20 jyng ist nämlich eine als Überholsperre wirkende Überholsperre wirkende Richtungskupplung auf- Richtungskupplung 16 eingebaut, so daß der Teil 12 weist. Ein durch Stoß oder in anderer Weise erzeug- gegenüber der Antriebswelle 1 nicht etwa durch bares vorübergehendes Vorauseilen der getriebenen Rückwirkung von der Abtriebswelle 9 her über die Seite der Formschlußkupplung wird dadurch zwang- Zahnkränze 10 und 11 zum Voreilen gebracht werläufig verhindert. 25 den kann. Die Richtungskupplung 16 verhindert zu-Die Erfindung wird im folgenden an Hand zweier gleich, daß durch den Stoß beim Zusammentreffen Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeich- der Zähne 13 und 14 die getriebene Seite 12 der Einnung beschrieben. zahnkupplung der Welle 1 vorauseilen könnte. Wenn Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der er- die Einzahnkupplung einmal eingerückt ist, bleibt findungsgemäßen Kupplungsanordnung in schema- 30 also der Formschluß ihrer Teile bis zum Ausrücken tischer Darstellung, bei welchem die schaltbare erhalten.

Formschlußkupplung eine Einzahnkupplung ist, aber Bei dem zur Verwendung bei Gewindeschneidkeine Drehrichtungsumkehr für die getriebene Welle maschinen geeigneten Beispiel nach F i g. 2, bei dem vorgesehen ist. die Drehrichtung der Abtriebswelle 9 umkehrbar ist, Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der 35 ist auf der Antriebswelle 1 wieder die treibende Seite erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung, bei wel- 15 einer Einzahnkupplung drehfest, aber axial verchem die schaltbare Formschlußkupplung ebenfalls schieblich gelagert, während der getriebene Teil 12 eine Einzahnkupplung ist, aber im Gegensatz z. B. der Einzahnkupplung auf der Antriebswelle 1 drehnach F i g. 1 die Drehrichtungsumkehr der getrie- bar, aber unter Zwischenschaltung einer Richtungsbenen Welle bei abgeschalteter Formschlußkupp- 4° kupplung 16 gelagert ist. Während aber bei dem lung ermöglicht ist; diese Bauart eignet sich insbe- Beispiel nach F i g. 1 die Richtungskupplung 8 zwisondere für Gewindeschneidmaschinen. sehen der ZwischenweUe 7 und der Abtriebswelle 9 Bei dem Beispiel nach F i g. 1 treibt die Antriebs- angeordnet war, ist sie nunmehr zwischen dem welle 1 über ein Zahnrad 3 und einen Zahnkranz 5 Schieberadblock 6 und der Zwischenwelle 7 angeeines Schieberadblockes 6 eine ZwischenweUe 7 mit 45 ordnet, und zwischen der ZwischenweUe 7 und der der Übersetzung />1 an. Eine als Uberholkupp- Abtriebswelle 9 ist eine schaltbare Kraftschlußkupplung wirkende Richtungskupplung 8 überträgt den lung, nämlich eine Reibungskupplung 23, angeord-Antrieb auf die Abtriebswelle 9. Diese trägt einen net, die es ermöglicht, die Antriebsverbindung zwi-Zahnkranz 10, der mit einem Zahnkranz 11 gleicher sehen der Zwischenwelle 7 und der Abtriebswelle 9 Zähnezahl im Eingriff steht, welch letzterer mit dem 5° und wegen des auf der Abtriebswelle 9 sitzenden getriebenen Teil 12 einer schaltbaren Formschluß- Zahnkranzes auch zwischen der ZwischenweUe 7 kupplung fest verbunden ist, bei dem beschriebenen und dem getriebenen Teil 12 der Einzahnkupplung Beispiel nämlich aus einem Stück besteht. Die schalt- zu lösen. Wenn die Getriebeverbindung zwischen der bare Formschlußkupplung ist hier eine Einzahnkupp- ZwischenweUe 7 und der Abtriebswelle 9 durch lung. Der getriebene Teil 12 trägt einen Zahn 13 und 55 öffnen der Kupplung 23 unterbrochen ist, läßt sich ein treibender Teil 15, der mit der Antriebswelle 1 die Abtriebswelle 9 bei ausgerückter Einzahnkuppdrehfest, aber axial verschieblich verbunden ist, trägt lung 15, 14, 13, 12 im zum vorherigen entgegenden treibenden Zahn 14. Der getriebene Teil 12 der gesetzten Drehsinn in Richtung des in Fig. 2 hohl Einzahnkupplung ist auf der Antriebswelle 1 dreh- gezeichneten Gegenpfeiles über folgende Elemente bar gelagert; da die ZwischenweUe 7 wegen des 60 antreiben.

Übersetzungsverhältnisses zwischen den Zahn- Zur Ableitung des gegenläufigen Antriebes ist auf

rädern 3 und 5 sich langsamer dreht als die Antriebs- der Antriebswelle 1 ein Zahnrad 17 drehfest ange-

welle 1, dreht sich auch der Teil 12 der Einzahn- bracht, das mit einem auf einer ZwischenweUe 19

kupplung, solange diese nicht eingerückt ist, lang- festen Zahnrad 18 kämmt. Die ZwischenweUe 19 samer als die Antriebswelle 1, auf der der Teil 12 65 läuft also wie durch den in F i g. 2 gezeichneten, sie

gelagert ist. Der treibende Teil 15 der Einzahnkupp- umgebenden hohen Pfeil angedeutet, ständig in dem

lung dreht sich, weil er von der Antriebswelle 1 un- demjenigen der Antriebswelle 1 entgegengesetzten

mittelbar auf Drehung mitgenommen wird, schneller Drehsinn um. Über eine weitere schaltbare Kraft-

anschlußkupplung, nämlich eine Reibungskupplung 22, steht die Zwischenwelle 19 mit einer Zwischenwelle 20 in Verbindung, die ein Zahnrad 21 trägt, welches mit dem Zahnrad 10 kämmt und den Kraft-' Schluß in entgegengesetzter Drehrichtung auf die Abtriebswelle 9 weiterleitet. Dieser gegenläufige Antrieb der Abtriebswelle 9 läßt sich durch Ausrücken der Reibungskupplung 22 unterbrechen. Im übrigen arbeitet die Anordnung nach Fig. 2 ganz entsprechend, wie es für diejenige nach F i g. 1 beschrieben wurde.

Statt die Abtriebswelle 9, wie im Beispiel nach F i g. 2 über die Elemente 17 bis 22 im Gegendrehsinn anzutreiben, kann für diesen bei geöffneter Einzahnkupplung und geöffneter Reibungskupplung 23 wirksamen Antrieb auch ein besonderer Eilgang-Rücklaufmotor vorgesehen sein.

Weitere Abwandlungen ergeben sich, wenn das bei den Beispielen nach F i g. 1 und 2 durch die Zahnräder 2, 3 und den Schieberadblock 6 gebildete zweistufige Getriebe durch ein Getriebe mit nur einer Stufe oder durch ein Getriebe mit mehr als zwei Stufen oder durch ein stufenloses Getriebe ersetzt wird.

Die Brauchbarkeit der beschriebenen Anordnung für Gewindeschneidmaschinen zum Schneiden eingängiger Gewinde ist nicht unbedingt daran gebunden, daß die schaltbare Formschlußkupplung eine Einzahnkupplung ist. Wenn z. B. eine Kupplung mit zwei in einem Abstand von 180° statt wie bei der Einzahnkupplung 360° wirkenden Zahnpaaren verwendet würde, ließe sich die Drehwinkelanpassung auch durch entsprechende Übersetzungsgetriebe ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 der Formschluß einstellen kann, wird nach dem EinPatentansprüche: rücken der Einzahnkupplung die im Beschleunigungsantrieb der nach dem Zustandekommen des

1. Kupplungsanordnung mit schaltbarer Form- Formschlusses von der treibenden Seite der Einzahnschluß-, insbesondere Einzahnkupplung und einer 5 kupplung getriebenen Seite befindliche Reibungsderen beide Teile überbrückenden, kraftschlüs- kupplung geöffnet. Die Drehzahl der jetzt antriebssigen Getriebeverbindung, dadurch gekenn- losen, später zu treibenden Seite der Einzahnkuppzeichnet, daß die kraftschlüssige, gegebenen- lung fällt daher ab, bis der Zahn der treibenden Seite falls mehrstufige Getriebeverbindung (1; 1, 4; 3, der Einzahnkupplung mit dem Zahn der zu treiben-5; 6, 7, 8, 9) eine als Überholkupplung wirkende io den Seite zusammentrifft. Je nach der Dauer der Richtungskupplung (8) enthält und zum Über- Unterbrechung des Antriebs der zu treibenden Seite tragen einer kleineren Drehzahl ausgebildet ist, und dem während dieser Unterbrechungsdauer entals die formschlüssige Getriebeverbindung (1,15; stehenden Drehzahlabfall ist der Stoß beim Auf-12,11,10, 9). einandertreffen der Zahnflanken und die dadurch

2. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, da- 15 entstehende Belastung verschieden groß. Wie lange durch gekennzeichnet, daß der getriebene Teil die Unterbrechung dauert, ist dem Zufall überlassen. (12) der Formschlußkupplung eine als Überhol- Die Unterbrechungsdauer richtet sich nach der Stelsperre wirkende Richtungskupplung (16) auf- lung der Zähne der Einzahnkupplung, die diese im weist. Zeitpunkt des Öffnens der Reibungskupplung zu-

3. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 20 einander haben. Bei ungünstiger Stellung, wenn also und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kraft- die Zahnflanken annähernd 360° voneinander entschlüssige Getriebeverbindung einen gegenläufi- fernt sind und bei entsprechendem Lastmoment kann gen Getriebezug (17, 18, 19, 20, 21, 10, 9) auf- es vorkommen, daß die Drehzahl der über die Reiweist (F i g. 2). bungskupplung beschleunigten Seite der Einzahn-

25 kupplung wieder auf Null oder beinahe auf Null zurückfällt, bevor die Zähne zusammentreffen.

Um den ganzen Einkupplungsvorgang schneller

durchführen zu können, hat man auch schon darauf verzichtet, den zu treibenden Teil der Einzahnkupp-

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung 30 lung bis zum vollständigen Gleichlauf mit dem treimit schaltbarer Formschluß-, insbesondere Einzahn- benden Teil zu beschleunigen und sich damit bekupplung und einer deren beide Teile überbrücken- gnügt, ihn auf eine geringere Drehzahl zu bringen, den, kraftschlüssigen Getriebeverbindung. als der treibende Teil hat und die Reibungskupplung

Formschlüssige Schaltkupplungen sind außer bei im Beschleunigungsantrieb des zu treibenden Teiles Gleichlauf oder Stillstand nur bei geringem Dreh- 35 schon vor dem Einrücken der Einzahnkupplung oder zahlunterschied zwischen dem treibenden und dem jedenfalls so frühzeitig auszuschalten, daß kein oder getriebenen Kupplungsteil schaltbar. Eine Sonder- nur noch ein kleines Reibmoment entsteht, wenn die form dieser formschlüssigen Schaltkupplungen ist Zahnflanken zusammentreffen. Auch hier wird aber die sogenannte Einzahnkupplung, bei der beide der Beschleunigungsantrieb des zu treibenden Teiles Kupplungsseiten je einen Zahn aufweisen und bei 40 der Einzahnkupplung während in unkontrollierbarer der die formschlüssige Mitnahme erfolgt, sobald der Weise verschieden langer Zeiträume unterbrochen, Zahn der treibenden Seite an dem Zahn der getrie- so daß sich grundsätzlich dieselben Nachteile erbenen Seite anliegt. Statt eines Zahnes kann eine geben, wie bei dem zuerst beschriebenen Fall.
Kupplungsseite auch eine Zahnlücke aufweisen. Ein- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese

zahnkupplungen werden besonders dann verwendet, 45 Nachteile zu vermeiden.. Sie beruht auf der Erkenntwenn zwei Getriebeteile in bestimmter Winkellage nis, daß sich eine Formschlußkupplung, insbesondere zueinander gekuppelt werden müssen, z. B. bei Ge- eine Einzahnkupplung, innerhalb eines weit größewindeschneidmaschinen, bei denen das Gewinde in ren Drehzahl- und Lastmomentbereiches einrücken mehreren aufeinanderfolgenden Schnitten erzeugt läßt als bisher, wenn es gelingt, eine Antriebsanordwird und daher das Werkzeug genau in den beim 50 nung zu schaffen, mit der die Zähne der Formschlußvorausgegangenen Arbeitsgang geschnittenen Ge- kupplung, insbesondere einer Einzahnkupplung, windegang eingeführt werden muß. zwangläufig mit vorausbestimmbarer Geschwindig-

Wie unter anderem aus den deutschen Auslege- keit zusammengeführt werden können.
Schriften 1141 509 und 1161729 hervorgeht, hat Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Er-

man in dem Bestreben, in diesem Anwendungsfall 55 findung darin, daß bei einer Anordnung der eindie Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen, versucht, die gangs genannten Art die kraftschlüssige Getriebenach dem Einrücken der Einzahnkupplung beim verbindung eine als Überholkupplung wirkende Zusammentreffen der Zähne entstehende Belastung Richtungskupplung enthält und zum Übertragen durch den Beschleunigungsstoß dadurch zu senken, einer kleineren Drehzahl ausgebildet ist, als die daß die getriebene Kupplungsseite über eine parallel 60 formschlüssige Getriebeverbindung.
zur Einzahnkupplung angeordnete schaltbare Rei- Der Vorteil dieser Anordnung gründet sich darauf,

bungskupplung beschleunigt wurde. Die Einzahn- daß die getriebliche Verbindung beider Teile der kupplung wird eingerückt, wenn sich beide Teile im Formschlußkupplung so lange aufrechterhalten wird, Gleichlauf befinden. Das bedeutet aber nicht, daß bis der Formschluß erreicht ist.
zugleich auch der Formschluß geschaffen wäre; die 65 Die mehrstufige Ausbildung der kraftschlüssigen beiden Zähne der Einzahnkupplung sind vielmehr Getriebeverbindung hat den besonderen Vorteil, daß beim Einrücken um irgendeinen zwischen 0 und 360° die günstigste Differenz-Drehzahl eingestellt werden liegenden Winkel voneinander entfernt. Damit sich kann, bei der die Stoßkraft beim Aufeinandertreffen