DE2855885A1

DE2855885A1 - Selector ring for rolling key clutch - has compression-type peripheral coil spring in groove of semicircular cross=section

Info

Publication number: DE2855885A1
Application number: DE19782855885
Authority: DE
Inventors: Joachim Ing Grad Wepner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-12-23
Filing date: 1978-12-23
Publication date: 1980-07-10

Abstract

The selector ring has an annular peripheral coil spring acting against a running ring. When turned in relation to a shaft it performs a selection operation, particularly in a rolling-key clutch as used in a heavy-duty shear or press. The spring (12) is of the compression type, bearing at one side against the periphery of the selector ring (5) and acting against a stop (11) on it at one end. Its other side is enclosed by an annular groove (14) of semicircular section in the running ring, and in which there is a stop (13) for its other end.

Description

BESCHREIBUNG:DESCRIPTION:

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltring der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten Art.The invention relates to a switching ring in the preamble of claim 1 designated Art.

Um einen derartigen Schaltring, der insbesondere bei Drehkeilkupplungen Verwendung findet, in zwei Schaltstellungen stabil zu halten, wird er mittels der Schraubenfeder in üblicher Weise gespannt gehalten. Der ständige Lastwechsel, wie er insbesondere bei schweren Scheren oder Exzenterpressen auftritt, führt zu einer entsprechend starken Belastung der als Zugfeder ausgeführten Schraubenfeder, die dann bevorzugt an der Stelle ihrer Umlenkung in die.Befestigungsöse bricht.To such a switching ring, which is particularly useful in rotary wedge clutches Is used to keep stable in two switching positions, it is by means of the Helical spring kept tensioned in the usual way. The constant load change, like it occurs in particular with heavy scissors or eccentric presses, leads to a correspondingly heavy load on the helical spring designed as a tension spring, which then preferably breaks at the point where it is deflected into the fastening eyelet.

In einem solchen Falle kann die zugehörige Maschine nicht weiter betrieben werden und unter Umständen sogar schwere Beschädigungen erfahren, weil die Einkuppelung bzw. die Auskupelung nicht mehr eindeutig sind. Deshalb hat man in der Praxis für den Anschluß der Schraubenfeder bereits sehr unterschiedliche konstruktive Lösungen gewählt, durch die sich zwar Verbesse-ungen erzielen ließen, jedoch muß dennoch hingenommen werden, daß die genannten Schraubenfedernin bestimmten Zeitabständen zu erneuern ist.In such a case, the associated machine can no longer be operated and may even experience severe damage because of the coupling or the disengagement are no longer clear. Therefore one has in practice for the connection of the helical spring already have very different constructive solutions chosen, through which improvements could be achieved, but must nonetheless be accepted that the said coil springs at certain time intervals is to be renewed.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schaltring der genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Schraubenfeder eine erheblich längere Lebensdauer hat und selbst im Falle eines Bruches doch die Beibehaltung einer eindeutigen Schaltstellung für die Kupplung gewährleistet.Proceeding from this, the invention is based on the object of a To improve the switching ring of the type mentioned that the coil spring a has a significantly longer lifespan and is retained even in the event of a break a clear switching position for the clutch guaranteed.

Gelöst wird diese Aufgabenstellung durch den Vorschlag nach dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1, der in den Unteransprüchen 2 bis 4 weiterentwickelt ist.This task is solved by the suggestion according to the labeling part of claim 1, which is further developed in subclaims 2 to 4.

Die Ausbildung der Schraubenfeder als Druckfeder anstatt, wie bisher, als Zugfeder hat den grundsätzlichen Vorteil, daß an der Feder selbst keine Befestigungsteile angebracht sein müssen. Man kann eine derartige Feder vielmehr an Anschlägen anliegend betreiben. Damit alleine läßt sich jedoch die erfindungsgemäße Aufgabenstellung noch nicht lösen, weil eine Druckfeder im Gegensatz zur Zugfeder der Gefahr der Ausknickung unterliegt, die bei einer ringförmig gekrümmten Feder, wie sie gattungsgemäß vorausgesetzt ist, stets eintreten muß, denn die Schraubenfeder ist bereits im Ausgangszustand vorgekrümmt, so daß eine Belastung ein Ausknicken hervorruft. Diese Gefahr wird nach dem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch vermieden, daß die Druckfeder nicht nur am Umfang des Schaltringes anliegt, sondern vor allem auf ihrer anderen Seite von der ringförmigen Rinne innerhalb des Laufringes umgeben ist. Diese ringförmige Rinne verhindert nicht nur ein Durchknicken in radialer Richtung, sondern beugt zugleich in wirkungsvoller Weise einem Durchknicken in axialer Richtung vor. Vorteilhaft ist deshalb die ringförmige Rinne im Querschnitt U-förmig gestaltet. Auf diese Weise ergibt sich für die Aufnahme der Schraubenfeder eine Art Tunnel, dessen Seitenwandungen axiale Verschiebungen wirkungsvoll ausschalten.The design of the helical spring as a compression spring instead of, as before, as a tension spring has the fundamental advantage that there are no fastening parts on the spring itself must be appropriate. Rather, such a spring can lie against stops operate. However, this alone can be used to solve the problem according to the invention not yet loosen, because a compression spring in contrast to the tension spring the risk of Buckling is subject to that in an annularly curved spring, as it is generic is assumed, must always occur, because the helical spring is already in its initial state pre-curved so that a load causes buckling. This danger will avoided according to the further feature of the invention that the compression spring is not rests only on the circumference of the switching ring, but mainly on its other side is surrounded by the annular groove within the raceway. This annular The channel not only prevents buckling in the radial direction, it also bends it at the same time in an effective way before buckling in the axial direction. Advantageous Therefore, the annular channel is U-shaped in cross-section. In this way there is a kind of tunnel for receiving the helical spring, its side walls effectively switch off axial displacements.

Somit läßt sich die Schraubenfeder nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorteilhaft mit einer ihre Knicklänge überschreitenden Länge ausbilden. Als Längenmaß gilt dafür die gestreckte, also nicht ringförmig gekrümmte Feder. Druckfedern dieser Art lassen sich normalerweise nur verwirklichen, wenn für sie eine Teleskopführung vorgesehen wird.Thus, the coil spring can be according to a further feature of Invention advantageously train with a length that exceeds its buckling length. The elongated, i.e. not annularly curved, spring is used as a measure of length. Compression springs of this type can usually only be realized if for them a telescopic guide is provided.

Eine derartige Teleskopführung begrenzt aber gleichzeitig den Kompressionsweg, weil die Druckfeder stirnseitig an den Stirnwänden der beiden teleskopierenden Rohre anliegt und eine Druchdringung der Rohre aus diesem Grunde ausscheidet. Außerdem lassen die an den Rohrenden angreifenden Befestigungsmittel ein Ineinanderschieben der Rohre nicht zu. Diese Schwierigkeiten treten bei dem neuen Schaltring mit der als Druckfeder ausgeführten Schraubenfeder nicht auf; vielmehr lassen sich dabei der Schaltring und der Laufring, an welchen beiden Ringen sich die Schraubenfeder abstützt, grundsätzlich beliebig gegeneinander verdrehen.Such a telescopic guide, however, at the same time limits the compression path, because the compression spring is on the face of the end walls of the two telescopic tubes and a penetration of the pipes is ruled out for this reason. aside from that allow the fastening means acting on the pipe ends to slide into one another the pipes not too. These difficulties occur with the new switching ring with the as a compression spring running coil spring not on; rather let the switching ring and the race, on which two rings the helical spring is located supported, basically twist against each other at will.

Damit ist zugleich die Voraussetzung geschaffen, daß sich grobe Hubstrecken oder bei gleichbleibenden Hubstrecken Druckfedern kürzerer Länge einsetzen lassen.This also creates the prerequisite that rough lifting distances or if the stroke distances remain the same, have compression springs of shorter length inserted.

Die Schraubenfeder ist also bei dem neuen Schaltring grundsätzlich auf ihren beiden Seiten anliegend geführt. Dies hat zur Folge, daß bei Drehbewegungen zwischen Schaltring und Laufring nicht nur von den Anschlägen her eine Kraft auf die Schraubenfeder ausgeübt wird, sondern auch über die Reibung von den Anlageflächen ihrer Wandungen am Umfang des Schaltringes bzw. an der Rinne des Laufringes. Dadurch erfährt die Schraubenfeder im Belastungsfall eine gleichmäßigere Lastverteilung, so daß örtliche überlastungen und entsprechende Brüche vermieden werden.The coil spring is therefore fundamental in the new switching ring out on both sides. This has the consequence that with rotary movements between the switching ring and the race, not only from the stops, a force the coil spring is exerted, but also via the friction from the contact surfaces their walls on the circumference of the switching ring or on the groove of the race. Through this If the coil spring experiences a more even load distribution in the event of a load, so that local overloads and corresponding breaks are avoided.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist auch der Umfang des Schaltringes für die Aufnahme der Schraubenfeder mit einer etwa halbkreisförmigen Umfangsnut versehen. Auf diese Weise bestehen für die Schraubenfeder auf der Innenseite wie auch auf der Außenseite gleiche Abstützungen. Sofern die Schraubenfeder im neuen Schaltring nach erheblich längerer Betriebszeit als sonst doch einmal durch Bruch ausfällt, ist es dank der vorgeschlagenen Führung möglich, eine schwerwiegende Betriebsstörung zu vermeiden. Die gebrochenen Federabschnitte liegen dann nämlich aucn noch gegeneinander an und können Druckspannungen aufnehmen.In a further advantageous embodiment of the invention is also the Scope of the switching ring for receiving the helical spring with an approximately semicircular Provided circumferential groove. In this way exist for the coil spring on the inside as well as the same supports on the outside. Unless the coil spring is in the new one Switching ring after a considerably longer operating time than usual but once due to a break fails, it is possible, thanks to the proposed guidance, to cause a serious malfunction to avoid. The broken spring sections then also lie against one another and can absorb compressive stresses.

Die Verwendung des neuen Schaltringes ist, wie bereits erwähnt, vor allem für Drehkeilkupplungen bei mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit betätigten Maschinen vorgesehen. Eine Drehkeilkupplung dieser Art bildet als solche nicht Gegenstand der Erfindung; sie ist vielmehr bekannter Stand der Technik und beispielsweise in "DUBGELS Taschenbuch für den Maschinenbau", 1966, Seite 726, Bild 312 einschließlich zugehörigem Text dargestellt.The use of the new switching ring is, as already mentioned, before especially for rotary wedge clutches operated at a relatively low speed Machines provided. A rotary wedge coupling of this type does not form an object as such the invention; Rather, it is known prior art and, for example, in "DUBGELS Taschenbuch für den Maschinenbau", 1966, page 726, image 312 including associated text.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf ein Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen Bezug genommen; darin zeigen: Figur 1 die stirnseitige Ansicht auf den neuen Schaltring, während Figur 2 einen ausschnittweisen Längsschnitt durch die Ausführungsform gemäß Figur 1 wiedergibt.To further illustrate the invention, reference is made to Reference is made to drawings relating to an embodiment; show therein: figure 1 shows the front view of the new switching ring, while FIG. 2 shows a detail Shows a longitudinal section through the embodiment according to FIG.

Man erkennt die Welle 1, die mittels des Kupplungsabschnittes eines Drehkeils mit einem umlaufenden, zeichnerisch nicht dargestellten Schwungrad gekuppelt wird. Vom Drehkeil, für welchen im Laufring 2 sowie in einem zeichnerisch nicht wiedergegebenen, axial beabstandeten weiteren Laufring eine Lagerung besteht, ist der Schaltabschnitt 3 erkennbar. Er greift in den ausgesparten Bereich 4 der Welle 1 ein und kann außer der in Figur 1 gezeigten Stellung dann noch eine andere Stellung einnehmen, wenn der Schaltring 5 durch Lösung eines seiner Schaltnase 6 arretierenden Anschlages im Uhrzeigersinn gedreht wird. Durch einen derartigen Vorgang läuft die Innenkante 7 des Schaltringes 5 auf die Schrägfläche 8 des Schaltabschnittes des Drehkeils auf und verschwenkt letzteren schließlich in eine Stellung, in welcher die Innenkante 7 an der Stelle 9 des Schaltabschnittes 3 anliegt. Dabei findet eine Verschwenkung derart statt, daß der Schaltabschnitt in den in Figur 1 hinteren Raum 10 des Schaltringes 5 eintritt.You can see the shaft 1, which by means of the coupling portion of a Rotary wedge coupled to a rotating flywheel, not shown in the drawing will. From the rotary wedge, for which in the raceway 2 as well as in one not graphically reproduced, axially spaced further race is a bearing is the switching section 3 can be seen. It engages in the recessed area 4 of the shaft 1 and can then, in addition to the position shown in FIG. 1, another position take when the switching ring 5 by releasing one of its switching nose 6 locking Stop is turned clockwise. Such a process runs the Inner edge 7 of the switching ring 5 on the inclined surface 8 of the switching section of the Rotary wedge on and the latter finally pivoted into a position in which the inner edge 7 rests at the point 9 of the switching section 3. Thereby finds a Pivoting in such a way that the switching section in the rear space in FIG 10 of the switching ring 5 occurs.

In dieser Stellung ist der zeichnerisch nicht dargestellte Kupplungsabschnitt des Drehkeils in eine Stellung zwischen der Welle 1 und dem mit einer entsprechenden Innenaussparung versehenen Rad eingeschwenkt, so daß das Rad die Welle 1 und auch die gesamte Schaltanordnung mitnimmt. Sowie jedoch nach einem Umlauf die Schaltnase 6 vor den zeichnerisch nicht dargestellten Anschlag trifft, bleibt der Schaltring 5 stehen, wohingegen sich die Welle 1 noch ein kurzes Stück weiterdreht, bis der Schaltabschnitt 3 unter der Einwirkung der Innenkante 7 des Schaltringes 5 wieder in seine Ausgangslage zurückgekehrt ist. In Stellung kann sich das Rad frei gegenüber der Welle 1 drehen, während letztere so lange stehen bleibt, bis der Anschlag erneut gelöst wurde.The coupling section, not shown in the drawing, is in this position of the rotary wedge in a position between the shaft 1 and that with a corresponding one Inner recess provided wheel swiveled in, so that the wheel, the shaft 1 and also takes the entire circuit arrangement with it. As well as the switching nose after one revolution 6 meets the stop, not shown in the drawing, the switching ring remains 5, while shaft 1 continues to rotate a short distance until the Switching section 3 under the action of the inner edge 7 of the switching ring 5 again has returned to its original position. In Position can do that Turn the wheel freely in relation to the shaft 1, while the latter remains stationary as long as until the stop has been released again.

Der Schaltring 5, der in Figur 2 im Querschnitt erkennbar ist, besitzt einen Umfangsanschlag 11. An letzterem liegt die als Druckfeder ausgeführte Schraubenfeder 12 an, deren anderes Ende sich an einem Umfangsanschlag 13 abstützt, der mit dem Laufring 2 verbunden ist. Der Laufring 2 ist seinerseits in zeichnerisch nicht näher dargestellter Weise mit der Welle 1 verbunden. Somit befindet sich die Schraubenfeder 12 in einer Stellung, in der sie die Schaltnase 6 bei ruhender Welle 1 und gleichfalls ruhendem Laufring 2 im Uhrzeigersinn zu verdrehen sucht.The switching ring 5, which can be seen in cross section in FIG. 2, has a circumferential stop 11. The helical spring, designed as a compression spring, lies on the latter 12, the other end of which is supported on a circumferential stop 13, which with the Race 2 is connected. The raceway 2 is in turn not shown in more detail in the drawing connected to the shaft 1 in the manner shown. So there is the coil spring 12 in a position in which they the switching lug 6 with resting shaft 1 and likewise tries to turn the stationary race 2 clockwise.

Letzteres tritt, wie bereits beschrieben, dann ein, wenn die Schaltnase 6 freigegeben wird. Dabei kommt es zu etwa 1/8 tlmdrehung bei gleichzeitiger Verschwenkung des Schaltabschnittes 3 des Drehkeils, der dann Rad und Welle 1 miteinander kuppeln kann.The latter occurs, as already described, when the switching nose 6 is released. This results in about 1/8 of a turn with simultaneous pivoting of the switching section 3 of the rotary wedge, which then couple the wheel and shaft 1 to one another can.

Der Laufring 2 ist über etwa 1800 mit der aufgeschraubten, halbringförmigen Rinne 14 versehen. An deren Innenseite 15 liegt die Außenseite der Feder 12 an, während letztere mit ihrer Innenseite am Umfang 16 des Schaltringes 5 abgestützt ist. Der Verbindung der Rinne 14 mit dem Laufrad 2 dienen die Schrauben 17. Schließlich läßt sich noch der Umfangsanschlag 13 am Laufring 2 mittels der Stellschraube 18 genau einregulieren, so daß die Spannkraft der Feder 12 einstellbar ist.The raceway 2 is about 1800 with the screwed, semi-circular Channel 14 provided. The outside of the spring 12 rests on its inside 15, while the latter is supported with its inside on the circumference 16 of the switching ring 5 is. The screws 17 are used to connect the channel 14 to the impeller 2 the circumferential stop 13 on the raceway 2 can still be reached by means of the adjusting screw 18 adjust precisely so that the tensioning force of the spring 12 can be adjusted.

Für die Haltbarkeit der Feder wirkt sich noch vorteilhaft auf, daß die Rinne 14 dank der dargestellten Ausführungsform in der Lage ist, durch Zentrifugalwirkung herangeführte Schmiermittelt aufzunehmen, so daß sich die anliegende Schraubenfeder 12 leicht bewegen läßt. Ihre Spannung ist zweckmäßig so eingestellt, daß der Schaltring 5 bei Auslösung des ihn haltenden Anschlages mit größerer Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn gedreht wird, als es der Drehzahl des Rades, mit dem die Kupplung hergestellt werden soll, entspricht. Somit gelangt der Kuppelungsabschnitt des Drehkeils ohne Lastangriff in seine Kuppelungsstellung, so daß er erst dann belastet wird, wenn er letztere voll erreicht hat.For the durability of the spring it is advantageous that the channel 14, thanks to the embodiment shown, is able to move by centrifugal action take up brought lubricant, so that the adjacent coil spring 12 can be moved easily. Your tension is appropriately set so that the switching ring 5 when the stop holding it is triggered, clockwise at greater speed is rotated than the speed of the wheel with which the clutch can be made should, corresponds. Thus, the coupling section of the rotating wedge arrives without load application in its coupling position, so that it is only loaded when it is the latter has fully achieved.

Claims

Switching ring PATENT APPLICATION: 1. Switching ring with an annular, peripherally arranged and engaging on a race coil spring, which Switching ring triggers a switching process by rotation with respect to a shaft, in particular in the case of a rotary wedge coupling, characterized in that the annular helical spring (12) designed as a compression spring and with one side on the circumference (16) of the switching ring (5) runs and at one end rests against a circumferential stop (11) of the switching ring (5), while the other side of an approximately semicircular, annular channel (14) is surrounded within the race (2), which has a circumferential stop (13) for the has the other end of the annular helical spring (12).

2. Switching ring according to claim 1, characterized in that the annular Channel (14) is U-shaped in cross section.

3. Switching ring according to claims 1 and 2, characterized in that that its helical spring (12) is designed with a length exceeding its buckling length is.

4. Switching ring according to claims 1 to 3, characterized in that that the helical spring (12) with its side facing the shaft (1) in a semicircular Circumferential groove of the switching ring (5) and with its other, facing away from the shaft (1) Side in the annular groove (14) of the raceway (2).

5. Switching ring according to claims 1 to 4, characterized in that that the raceway (2) is designed to rotate with the shaft (1) in a manner known per se and a rotary splined shaft which is to be coupled to the shaft (1) in the area of one Wheel has a clutch portion and axially spaced therefrom a switching portion (3), the latter in two positions by means of the switching ring (5) is rotatable that the coupling section takes the wheel with it in one position and lets it run freely in the other position on the shaft (1).