DE1625128C3

DE1625128C3 - Friction gear

Info

Publication number: DE1625128C3
Application number: DE19671625128
Authority: DE
Inventors: Johann 5190 Stolberg Gilliam
Original assignee: William Prym Werke GmbH and Co KG
Current assignee: William Prym Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1967-02-04
Filing date: 1967-02-04
Publication date: 1976-05-20

Description

Die axiale Relativbeweglichkeit der eine Baugruppe bildenden Glieder bei Reibradgetrieben nach dem Ausgangspunkt der Erfindung wird zur Herbeiführung einer reibungsschlüssigen Anlage benötigt, und der vorzugsweise vorgesehene geneigte Verlauf der Mitnehmerflächen soll aus den bei der Drehmomentübertragung anfallenden Umfangskräften als Komponenten die Reibungsdrücke ableiten. Reibradgetriebe dieser Art werden für mannigfaltige Zwecke, beispielsweise in Drahtverarbeitungsmaschinen, Verpackungsmaschinen, Rührwerken, Siebdruckmaschinen. Bäckereimaschinen, Rüttelmaschinen u. dgl- angewandt. Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der solchen Maschinen eingegliederten Reibradgetriebe ändern sich gelegentlich entweder die antriebsseitigen Winkelgeschwindigkeiten, oder abtriebsseitig werden vorübergehend im Drehsinne der Anordnung gerichtete Drehmomente antreibend, d. h. im Überholsinne wirksam, die über das normalerweise antreibende Reibradgetriebe abzubremsen bzw. zum Antrieb hin zu übertragen sind. Für die Mitnehmerflächen der mehrgliedrig Zusammengesetzten Baugruppe des Reibradgetriebes ergeben sich damit jeweils einem Wechsel des Arbeitsdrehsinnes entsprechende Verhältnisse. Daraus resultiert bei den bekannten Reibradgetrieben der hier interessierenden Art ein Wechsel der jeweils die Drehmomente übertragenden Mitnehmerflächen. Dies führt zumindest zu störendem Geräusch. Außerdem steigern solche Beanspruchungen den Verschleiß.The relative axial mobility of the members forming an assembly in the case of friction gears according to the starting point the invention is needed to bring about a frictional engagement, and preferably intended inclined course of the driver surfaces should be derived from the torque transmission arising circumferential forces as components that derive frictional pressures. Friction gear this Art are used for a variety of purposes, for example in wire processing machines, packaging machines, Agitators, screen printing machines. Bakery machines, vibrating machines and the like applied. When the intended Uses of the friction gears incorporated into such machines change from time to time either the drive-side angular velocities or the output-side are temporarily in Direction of rotation of the arrangement driving directed torques, d. H. effective in the sense of overtaking that goes beyond the Normally driving friction gears are to be braked or transmitted to the drive. For the Driving surfaces of the multi-link assembly of the friction gear result from this conditions corresponding to a change in the working direction of rotation. This results in the known Friction wheel drives of the type of interest here require a change in the one that transmits the respective torques Driving surfaces. This at least leads to annoying noise. In addition, such stresses increase the wear and tear.

Es ist schon versucht worden (DT-Gbm 18 96 829), dieser Eigenart von Reibradgetrieben der hier interessierenden Art zu begegnen, indem die eine Baugruppe des Reibradgetriebes bildenden, axial gegeneinander verschiebbaren und Drehmomente über schräg verlaufende Mitnehmerflächen übertragenden Bauteile zusätzlich reibend aneinander abgestützt werden. Hiermit wird jedoch bestenfalls eine Dämpfung des durch das in den Mitnehmerflächenanordnungen notwendige Spiel bedingten Schiagens erreicht. Solche Reibungsanordnungen behindern jedoch die selbsttätige Einstellung des Reibungsdruckes nach den jeweils zu übertragenden Drehmomenten erheblich, so daß sie in der Regel nicht zufriedenstellend arbeiten.Attempts have already been made (DT-Gbm 18 96 829), this characteristic of friction gear drives of the interest here Kind to counteract by the one assembly of the friction gear forming, axially against each other displaceable components and components that transmit torques via inclined driving surfaces be supported against each other by rubbing. At best, this is a dampening of the in the drive surface arrangements necessary game-related Schiagens achieved. Such friction arrangements hinder however the automatic adjustment of the frictional pressure according to the respectively to be transmitted Torques significant, so that they usually do not work satisfactorily.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schlagen der axial gegeneinander verschiebbaren Glieder bei zeitweilig auftretenden, im Sinne eines Überholens ⁶?· gerichteten Kräfteverhältnissen weitgehend auszuschließen. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird bei Reibradgetrieben mit nur einer Arbeitsdrehrichtung die bisher vorgesehene Abstützung von im Überholsinne von der Abtriebsseite her wirksamen Drehmomenten an Mitnehmerflächen durch eine Abstützung über ein F-eilaufgesperre ersetzt. Die Anordnung wird damit vom Spiel und einem etwa eingetretenen Verschleiß der Mitnehmerflächen weitgehend unabhängig. Freilaufgesperre können für dauerhaft gleichbleibende und bedarfsweise sehr kurze Ansprechwege bzw. -drehwinkel ausgestaltet werden, was bei Mitnehmerflächen erforderlich ist, die nicht zur Längsrichtung geneigt bzw. schraubenlinienförmig, sondern beispielsweise längsachsparallel verlaufen, d. h., wenn es nicht für notwendig erachtet wird, aus dem zu übertragenden Drehmoment nach seiner Größe die an den Reibflächen wirksame Reibungskraft abzuleiten, sondern _zu deren Erzeugung allein eine vorgespannte Feder zu verwenden..The invention has the object of providing a beating of the axially mutually displaceable members at temporarily occurring largely eliminates ^6? · Facing balance of power in terms of overtaking. The solution according to the invention replaces the previously provided support for torques acting in the overtaking direction from the output side in friction gears with only one working direction of rotation by a support via a F-eilaufgesperre. The arrangement is thus largely independent of play and any wear that may have occurred on the driver surfaces. Freewheel locks can be designed for permanently constant and, if necessary, very short response paths or angles of rotation, which is necessary for driver surfaces that are not inclined or helical to the longitudinal direction, but rather run parallel to the longitudinal axis, i.e., if it is not considered necessary, from the to transferring torque to derive the frictional force effective on the friction surfaces according to its size, but _{to use} only a pretensioned spring to generate it ..

Bei drehmomentabhängigen Anpreßvorrichtungen mit geneigten Mitnehmerflächen darf zur Ermöglichung der erforderlichen axialen Relativbewegung der Ansprechwog des Freilaufgesperres nicht zu kurz gewählt werden.In the case of torque-dependent pressure devices with inclined driving surfaces, it may be possible to the required axial relative movement of the response of the freewheel locking mechanism is not selected too short will.

Die erfindungsgemäße Kupplung der axial gegeneinander verschiebbaren, eine Baugruppe de- Reibradgetriebes bildenden Teile für einen Drehsinn durch ein Freilaufgesperre läßt es zwar zu, die Mitnehmerfiächenauordnung allein für den Hauptdrehsinn des Getriebes zu gestalten, doch empfiehlt es sich in der Regel, insoweit die bekannten Ausgestaltungen beizuhalten, die für beide Drehrichtungen Mitnehmerflächen aufweisen, jedoch diese bekannten Ausgestaltungen jeweils durch ein Freilaufgesperre zu ergänzen, das in der dem normalen Arbeitsdrehsinn entgegengesetzten Drehrichtung die Drehmomente zu übertragen hai. Dies hat den Vorteil, daß die axial verschiebbaren, eine Baugruppe bildenden Teile in einheitlicher Ausführung für beide Arbeitsdrehsinne verwendbar sind, wobei lediglich das zusätzlich erfindungsgsmäß vorgesehene Freilaufgesperre für den einen oder anderen Überholdrehsinn anzuordnen ist.The clutch according to the invention of the axially mutually displaceable, an assembly of the friction gear forming parts for a sense of rotation through a free-wheel lock allows the Mitnehmerfiächenauordnung designed solely for the main direction of rotation of the gearbox, but it is usually advisable to to the extent that the known configurations are to be maintained, which have driver surfaces for both directions of rotation, However, to supplement these known configurations each by a freewheel lock that is in the The direction of rotation opposite to the normal working direction of rotation hai to transmit the torques. This has the advantage that the axially displaceable parts forming an assembly are of a uniform design can be used for both working directions of rotation, with only that additionally provided according to the invention Freewheel lock is to be arranged for one or the other overtaking direction.

Das erfindungsgemäß vorzusehende Freilaufgesperre kann in bekannter Weise verschiedenartig, beispielsweise als Zahnradgesperre, Schlingfedergesperre oder Klemmkörpergesperre, ausgestaltet :.ein. Die erstgenannte Art ist an sich bei Anpreßvorrichtungen von Reibradgetrieben bekannt (DT-AS 12 00 631).The free-wheeling lock to be provided according to the invention can be of various types in a known manner, for example configured as a gear lock, wrap spring lock or sprag lock: .ein. The former Type is known per se in pressure devices of friction gears (DT-AS 12 00 631).

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigtIn the drawing, the subject matter of the invention is shown in exemplary embodiments. It shows

F i g. 1 ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Reibungsgetriebe in teils geschnittener Seitenansicht,F i g. 1 a friction transmission designed according to the invention in a partially sectioned side view,

Fig. 2 einen Schnitt H-Il nach F i g. 1 in größerem Maßstabe,FIG. 2 shows a section H-II according to FIG. 1 on a larger scale,

F i g. 3 einen Teillängsschnitt durch eine abgewandelte Ausgestaltung eines Reibradgetriebes,F i g. 3 shows a partial longitudinal section through a modified embodiment of a friction gear,

Fig.4 und 5 weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Freilaufgesperre in der F i g. 2 gleichender Darstellung. 4 and 5 further design options the free wheel lock in FIG. 2 same representation.

Dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt ein Reibradgetriebe mit einer im Sinne des eingezeichneten Pfeiles antreibbaren Reibscheibe 10 zugrunde, deren Stirnfläche 11 flach kegelförmig gestaltet ist und eine Reibfläche bildet, gegen die ein Reibring 12 einer angetriebenen Reibscheibe 13 anliegt, die an einer in Lagern 14 geführten Nabe 15 sitzt. Die Nabe 15 umgreift begrenzt axial verschiebbar durch eine vorgespannte Feder 16 abgestützt einen Ansatz 17 eines Abtriebszapfens 18, der drehbar und axial festgehalten gelagert ist. Das freie Stirnende der Nabe 15 istThe in the F i g. 1 and 2 illustrated embodiment is a friction gear with one in the sense of the drawn arrow is based on the drivable friction disk 10, the end face 11 of which is designed to be flat, conical is and forms a friction surface against which a friction ring 12 of a driven friction disc 13 rests, which sits on a hub 15 guided in bearings 14. The hub 15 engages around axially displaceably to a limited extent a pretensioned spring 16 supports an extension 17 of an output pin 18, which is rotatably and axially held is stored. The free end of the hub 15 is

in von geneigten Flanken 19 begrenzte Nocken gegliedert, zwischen die passende Nocken 20 des Abtriebszapfens 18 fassen. Insoweit sind Reibradgetriebe der hier interessierenden Art bekannt. Bei ihnsn liegen normalerweise bei einem durch die eingezeichneten Pfeile s gekennzeichneten Drehsinn die in i'.er F i g. I oberen Flanken der Nocken gegeneinander an, um den Abtriebszapfen 18 im Arbeitsdrehsinn mitzunehmen, wobei entsprechend der Größe des zu übertragenden Drehmomentes die Nabe 15 sich an den abstützenden Flächen der Nocken 20 in der Umfangsrichtung verschieben kann, um auf Grund der dabei anfallenden, axial gerichteten Verschiebungskomponente den Reibring 12 mehr odd· weniger fest gegen die antreibende Reibscheibe 10 zu drücken. Wenn nun bei einer vorübergehenden schnellen Verzögerung der Antriebsbewegung oder beim zeitweiligen Auftreten eines auf den Abtriebszapfen 18 im Arbeitsdrehsini, gerichteten Drehmomentes Überholverhältnisse anfallen, dann fegen sich bei der bekannten Ausführung die in F i g. 1 unteren Flanken der Nocken gegeneinander. Der Wechsel der Anlageflächen ist zumindest mit störendem Lärm verbunden.divided into cams delimited by inclined flanks 19, grasp between the matching cams 20 of the output pin 18. In this respect, friction gears are the known species of interest here. With him there are usually s with one indicated by the arrows indicated direction of rotation in i'.er F i g. I upper Flanks of the cams against one another in order to take the output pin 18 with it in the working direction of rotation, with according to the size of the torque to be transmitted, the hub 15 is attached to the supporting Surfaces of the cams 20 can move in the circumferential direction to due to the resulting, axially directed displacement component the friction ring 12 more odd · less firmly against the driving To press friction disk 10. If now with a temporary rapid deceleration of the drive movement or in the event of a temporary occurrence of one directed at the output pin 18 in the working rotary pin Torque overtaking ratios arise, then sweep in the known embodiment in FIG. 1 lower flanks of the cams against each other. The change of the contact surfaces is at least annoying Noise connected.

Zur Vermeidung solcher Erscheinungen ist zwischen die Nabe 15 und den Ansatz 17 ein Freilaufgesperre geschaltet, das von einer auf einem zylindrischen Teil des Ansatzes mit radialer Vorspannung sitzenden Schlingfeder 21 gebildet ist, deren Ende 22 in eine Wandausnehmung 23 der Nabe 15 faßt. Der Winriungssinn der Schlingfeder 21 ist derart gewählt, daß sie Drehbewegungen des Abtriebszapfens 18 gegen die in F i g. 1 oberen Stützflanken der Nocken unbehindert zuläßt, daß sie jedoch für die entgegengesetzte Drehrichtung eine Sperrwirkung äußert. Beim Eintreten von Überholverhältnissen schlagen demnach nicht mehr die in F i g. 1 unteren Flanken der Nocken gegeneinander, sondern schon vor dem Erreichen dieser Anlagestellung werden die vorübergehend auftretenden Drehmomente durch die Schlingfeder 21 übertragen werden. Durch sinngemäße Wahl der Vorspannung der Feder 21 einerseits und des Spieles des Fedetendes 22 in der Ausnehmung 23 ist es möglich, die Relativdrehung in dem wünschenswerten Maß zu beschränken.To avoid such phenomena, there is a freewheel lock between the hub 15 and the projection 17 switched, that of a seated on a cylindrical part of the neck with radial preload Loop spring 21 is formed, the end 22 of which engages in a wall recess 23 of the hub 15. The sense of wind the wrap spring 21 is chosen such that it rotates the output pin 18 against the in F i g. 1 upper supporting flanks of the cam allows unhindered, however, for the opposite direction of rotation expresses a blocking effect. When overtaking conditions occur, they no longer hit in Fig. 1 lower flanks of the cams against each other, but before reaching this contact position the temporarily occurring torques will be transmitted by the wrap spring 21. By appropriate choice of the bias of the spring 21 on the one hand and the play of the spring end 22 in the Recess 23 it is possible to restrict the relative rotation to the desired extent.

Bei der in F i g. 3 dargestellten abgewandelten Ausführung ergeben sich sinngemäß gleiche Verhältnisse, obwohl hier in der die Nabe 15 des ersten Ausführungsbeispieles ersetzenden Nabe 25 eine Steilgewindemmter 26 gehalten ist, in die ein Steilgewindebund 27 des den Ansatz 17 des ersten Ausführungsbeispieles ersetzenden Ansatzes 28 greift. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Schlingfederanordnung 21 vorgesehen, um die Steilgewindeanordnung 26, 27 als Mhnehmerflächengruppe nur für den normalen Arbeitsdrehsinn wirksam werden zu lassen, während bei etwa auftretenden Überholverhältnissen die von der Schlingfeder 21 gebildete Freilaufgesperreanordnung wirksam wird.In the case of the in FIG. 3 shown modified version the same conditions result, although here in the hub 25 replacing the hub 15 of the first embodiment there is a high-helix thread 26 is held, in which a high-helix thread collar 27 of the the approach 17 of the first embodiment replacing approach 28 engages. Also in this embodiment a wrap spring arrangement 21 is provided to the coarse thread arrangement 26, 27 as a clutch surface group to be effective only for the normal working direction of rotation, while in the event of overtaking conditions that of the wrap spring 21 formed Freilaufgesperreanordnung becomes effective.

An Stelle einer Schlingfederanordnung 21 könnte jeweils ein an sich bekanntes Klemmrollengesperre nach Fig. 4 oder ein Zahnradgesperre nach F i g. 5 verwandt werden.Instead of a wrap spring arrangement 21, a known clamping roller lock could be used Fig. 4 or a gear lock according to F i g. 5 can be used.

Die dargestellten Ausführungen sind, wie schon erwähnt wurde, nur beispielsweise Verwirklichungen und nicht darauf beschränkt. Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. Beim ersten Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 könnte auf die in F i g. 1 unterseitig dargestellten Nockenflanken als Mitnehmerflächen verzichtet werden, da deren Funktion durch die Schlingfeder 21 übernommen ist. Da jedoch in der Regel Reibradgetriebe der hier interessierenden Arten in großen Serien hergestellt werden, wobei die Getriebe wahlweise für beide Arbeitsdrehrichtungen einrichtbar sein sollen, empfiehlt sich die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Ausgestaltung mit beidseitig durch Schrägflächen begrenzten Nocken, der jedoch ein Freilaufgesperre zugeordnet ist, das entsprechend der jeweils gestellten Aufgabe für eine rechts- oder eine linksdrehende Mitnahme auszuwählen ist.As already mentioned, the embodiments shown are only examples of realizations and not limited to that. On the contrary, many other designs and applications are possible. In the first embodiment according to FIG. 1 and 2 could refer to the in FIG. 1 shown below Cam flanks are dispensed with as driver surfaces, since their function is taken over by the wrap spring 21 is. Since, however, friction gears of the types of interest here are usually produced in large series , whereby the gearbox should optionally be set up for both working directions of rotation, recommends the in the F i g. 1 and 2 illustrated embodiment with limited on both sides by inclined surfaces Cam, which, however, is assigned a freewheeling lock that corresponds to the task at hand for a clockwise or anticlockwise drive is to be selected.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Friction gear, in which one of the frictionally interacting assemblies two against each other axially displaceable and the torques with preferably for the purpose of torque-dependent Influencing the frictional pressure inclined driving surfaces transmitting members comprises, characterized in that the! o Driving surface attachment (19, 20 or 26, 27) both links (15, 18 and 25, 28) connecting, locking in the opposite direction of rotation to the working direction of rotation effective free wheel lock (21) is secondary.