DE760423C

DE760423C - Clutch for shafts

Info

Publication number: DE760423C
Application number: DES142058D
Authority: DE
Inventors: Heinz Steinbach
Original assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Current assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Priority date: 1940-08-23
Filing date: 1940-08-23
Publication date: 1953-06-22

Description

Schaltkupplung für Wellen Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupp lungseinnichtung unter Verwendung von elastisch nachgiebigen Gliedern, z. B. Federungsanordnungen, die sieh auf den Sollwert der auf den Abtriebätevl der Einrichtung Drehmomentgräße einstellen lassen.Clutch for shafts The invention relates to a clutch Lungseinnichtung using resilient members such. B. suspension arrangements, see the setpoint of the torque values on the output device of the device have it adjusted.

Diese elastischen Glieder treten unter der Einwirkung der vom übertragenen, Drehmoment ausgeübten Gegenkraft beine überschreiten der Sollwertgräße dies genannten Drehmoments ;im Sinn einer Verringerung dies Kupp@lungsanp,reßdrucks. in Tätigkeit.These elastic links occur under the action of the transferred, The counterforce exerted by the torque exceeds the setpoint values mentioned above Torque; in the sense of a reduction in this coupling, breaking pressure. in action.

Es sind Kupplungseinrichtungen bekannt, bei dienen, die vom übertragenen Drehmoment ausgeübten Gegenkräfte bereits dann auf die den Kupplungsdruck erzeugenden Federanordnungen wirksam werden, wenn sowohl der Antriebs- als auch, der A.btriebsteil der Kupplungseinrichtung seich zu bewegen beginnt, und diese nahmen mit der Steigerung des auf den Abtriebsteil- übertragenen D@ eh,-moments ebenfalls zu. Es besteht also bei diesen Einrichtungen die Gefahr des Gleitens der Kupplungsorgane bereits dann, wenn sieh diie Sollwertgräße des Drehmoments, bei dessen Überschreitung erst der Kupplungsdruck abnehmen soll, noch gar nicht eingestellt hat. Dieser Übelstand wird durch die Einrichtung gemäß der Erfindung in zweckmäßiger Weise dadurch vermieden., daß den elastisch nachgiebigen Gliedern eine mit den Kupp-Iungsorganen über deren Schaltmittel in Wirkverbindung stehende. bis zum Erreichen des Drehmomentsollwertes von der genannten Gegenkraft unbeeinflußte und einen gleichmäßigen Kupplungsanpreßdruck gewährleistende Federungsanordnung zugeordnet ist, die nach dem Erreichen des erwähnten Zustands unter der Wirkung einer durch die elastisch nachgiebigen Glieder beeinflußten Steuerungsvorrichtung für die Kupplungsschaltmittel die Verringerung des Kupplungsdrucks beiv irkt.There are coupling devices known to serve that of the transmitted Torque exerted opposing forces then already on the clutch pressure generating Spring arrangements take effect when both the drive part and the drive part the coupling device begins to move, and this increased with the increase of the D @ eh, torque transmitted to the output part also increases. So it exists with these devices, the risk of the coupling members slipping if you see the setpoint values of the torque, if it is exceeded only the Clutch pressure should decrease, has not yet set. This The device according to the invention expediently thereby eliminates the problem avoided. That the resilient limbs one with the Kupp-Iungsorganen via their switching means in operative connection. until the torque setpoint is reached unaffected by said counterforce and a uniform clutch pressure guaranteeing suspension arrangement is assigned after reaching the mentioned State under the action of one influenced by the resilient members Control device for the clutch switching means reducing the clutch pressure ativ irkt.

Gemäß weiterer Erfindung sind die Kupplungsorgane auf der Vorgelegewelle eines zwischen Antriebs- und Abtriebswelle vorgesehenen Untersetzungsgetriebes angeordnet und werden gemeinsam mit diesen Teilen von der in einem ortsfesten Gehäuse gelagerten Steuerungsvorrichtung für die Kupplungsschaltmittel umschlossen. Diese Maßnahme gestattet es, die Kupplungsorgane in wesentlich leichterer Bauform auszubilden, als es bei einer Anordnung der Kupplung auf der Abtriebswelle möglich wäre, da das in der schnell laufenden Vorgelegewelle zur Wirkung kommende Drehmoment entsprechend der Übersetzung bedeutend kleiner ist als das auf die langsamer laufende Abtriebswelle übertragene Drehmoment. Ein weiterer Vorteil gegenüber den bekannten Einrichtungen besteht bei der Anordnung gemäß der Erfindung in, der Möglichkeit, den durch das übertragene Drehmoment erzeugten Gegendruck auf einen sehr engen Bereich abzugrenzen. so daß das übertragbare Drehmoment in nur sehrl;IeinenGrenzen sch-,v anlzt. Dadurch, daß die zusätzliche Federungsanordnung während des Betriebes bis zum Erreichen des Maximalmoments durch die erwähnte Gegenkraft keineswegs beeinflußt wird, läßt sich der Kupplungsanpreßdruck außerordentlich fein einstellen und ein Gleiten der Kupplung im Betriebszustand unter normalen Verhältnissen praktisch vermeiden.According to a further invention, the coupling elements are on the countershaft a reduction gear provided between the drive and output shafts and are stored in a stationary housing together with these parts Enclosed control device for the clutch switching means. This measure allows the coupling elements to be designed in a much lighter design, than would be possible with an arrangement of the coupling on the output shaft, since that in the high-speed countershaft coming into effect torque accordingly the translation is significantly smaller than that on the slower running output shaft transmitted torque. Another advantage over the known facilities is in the arrangement according to the invention in, the possibility of the transmitted torque generated counter pressure to delimit a very narrow area. so that the transmissible torque is only very limited. Through this, that the additional suspension arrangement during operation until reaching the Maximum torque is in no way influenced by the counterforce mentioned, can Adjust the clutch pressure extremely fine and allow the clutch to slide practically avoid in the operating state under normal conditions.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt Fig. i die Einrichtung in einem Schnitt parallel zur An- und Abtriebswelle, Fig. 2 die Einrichtung in einem teilweise gefiihrten Schnitt rechtwinklig zur An- und Abtriebswelle, Fig. 3 die Anordnung der an der schwenkbaren Steuerungsvorrichtung befestigten Aus-Iöseorgane für den Kupplungshebel..The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment described in more detail. It shows Fig. I the device in one Section parallel to the input and output shaft, Fig. 2 the device in one part Guided section at right angles to the input and output shaft, FIG. 3 the arrangement of the release members attached to the pivotable control device for the Clutch lever ..

Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, ist als Antriebsmaschine ein Elektromotor 3,1 vor- gesehen, auf dessen Welle 311 ein Ritzel 3 befestigt ist. Dieses Antriebsritzel 3 steht über ein Stirnrad .4, eine Reibungskupplung 7, ein Ritzel 5 und ein Stirnrad 6 mit der Abtriebswelle 8 in Antriebsverbindung. Die zwischen dem mit der Schiebewelle .111 verbundenen und dadurch axial verschieblichen Stirnrad q. und dem auf der Welle 511 befestigten Ritzel 5 angeordnete Reibungskupplung 7 bestellt aus dem mit dem Stirnrad .4 fest verbundenen und deshalb ebenfalls axial verschieblichen ReibungsbeIagträger 711 und der auf der Welle 511 des Ritzels 5 befestigten Reibungsscheibe 7b, die beim Einrücken der Kupplung durch den Reibungsbelag träger 711 mitgenommen wird. Das aus den Stirnrädern .4 und 6 und den Ritzeln 3 und 5 bestehende Getriebe ist mit der Kupplung 7 in dem Gehäuse 2 untergebracht. Dieses Gehäuse 2 ist mit seinen Vorsprüngen 211 in den Lagern i11 des ortsfesten Gehäuses i um die Antriebswelle 311 und die Abtriebswelle 8 schwenkbar angeordnet. Auf dem Gehäuse 2 ist eine Zunge 17 angeordnet, die sich und damit auch das Gehäuse 2 gegen zwei federbelastete Druckstifte 18 abstützt. Die Druckstifte 18 sind mit ihren auf die mit den Druckstiften fest verbundenen Druckscheiben 1811 wirkenden Federn i9 in Gehäuse 2i untergebracht, die in dem ortsfesten Gehäuse i befestigt und mittels der Platten Zia geschlossen sind. Die Federbelastung der Druckstifte iS ist durch Verstellen der Einstellringe 20 veränderbar.As the exemplary embodiment shows, seen upstream as a prime mover is an electric motor 3.1, a pinion gear 3 is secured on the shaft 311th This drive pinion 3 is in drive connection with the output shaft 8 via a spur gear .4, a friction clutch 7, a pinion 5 and a spur gear 6. The between the .111 connected to the sliding shaft and thereby axially displaceable spur gear q. and the friction clutch 7 mounted on the shaft 511 is composed of the friction support 711, which is fixedly connected to the spur gear carrier 711 is taken. The gear consisting of the spur gears 4 and 6 and the pinions 3 and 5 is housed with the clutch 7 in the housing 2. This housing 2 is arranged with its projections 211 in the bearings i11 of the stationary housing i so as to be pivotable about the drive shaft 311 and the output shaft 8. A tongue 17 is arranged on the housing 2, which tongue and thus also the housing 2 is supported against two spring-loaded pressure pins 18. The pressure pins 18 with their springs i9 acting on the pressure disks 1811 firmly connected to the pressure pins are accommodated in housing 2i, which are fastened in the stationary housing i and closed by means of the plates Zia. The spring loading of the pressure pins iS can be changed by adjusting the setting rings 20.

Die Kupplung 7 wird ein- und ausgerückt über den Kupplungshebel 9, der an dem schwenkbaren Gehäuse 2 in einem verstellbar exzentrischen Lager 1d. drehbar gelagert ist und der mit der Verschiebewelle da durch den entsprechend ausgebildeten @VelIenkopf db in Einstellverbindung steht. Der Kupplungshebel 9 ist mittels der Zugstange io durch Zwischenschaltung einer Feder i i mit dem Anker 12 des als Elektromagnet 13 ausgebildeten Einschaltorgans federnd nachgiebig verbunden. Der Elektromagnet 13, der vom Motorstrom durchflossen wird, ist am Gehäuse i befestigt.The clutch 7 is engaged and disengaged via the clutch lever 9, which is attached to the pivotable housing 2 in an adjustable eccentric bearing 1d. is rotatably mounted and which is in adjustment connection with the shifting shaft as a result of the appropriately designed @VelIenkopf db. The clutch lever 9 is resiliently connected to the armature 12 of the switch-on element designed as an electromagnet 13 by means of the pull rod io through the interposition of a spring ii. The electromagnet 13, through which the motor current flows, is attached to the housing i.

An dem schwenkbaren Gehäuse. 2 sind zwei Winkelhebel 15 (s. Fig. 3) gelagert, die mit leichtem .Federdruck durch eine doppelarmige Bügelfeder i511 an dem Kupplungshebel 9 anliegen und in geringem Abstand von dem am ortsfesten Gehäuse i angeordneten Anschlagstück 16 stehen. Wird das Gehäuse 2 beim Überschreiten des festgelegten, übertragbaren Drehmoments geschwenkt, so wird einer der Winkelhebel 15 gegen das Anschlagstück 16 gedrückt, wodurch der Kupplungshebel 9 um seinen Drehpunkt 14 geschwenkt und damit die Kupplung 7 gelockert bzw. ausgerückt wird. Die Wirkungsweise der Einrichtung isst folgende: Brei. nicht eingeschaltetem Motor ist der Anker 12 des. Elektromagneiten 13 abgefallen und somit die Kupplung,- über den Kupplungshebel g und die Zuigstange io ausgerückt. Die Abtriebswelle B läßt sich frei drehen und; nimmt nur die Zahnräder 5 und 6 leer mit. Je nach Größe des Abtriebsmoments und der Leistung des Motors, können. sowohl zwischen den Zahnrädern 3 und 4 als auch zwisschen den Zahnrädern 5 und 6 eine. oder mehrere Zahnradstufen eingebaut sein,, um die günstigsten Betriebsbedingungen für die Reibungskuppdu@ng 7 zu schaffen. Durch besondere und Lagerung kann ein hoher Wirkungsgrad der einzelnen Stufen; erreicht und dadurch einkleines Leerl.aufdreh!mo,ment der Abtriebswelle errecht werden.On the swiveling housing. 2, two angled levers 15 (see Fig. 3) are mounted, which rest against the coupling lever 9 with a slight spring pressure by a double-armed bow spring i511 and are at a small distance from the stop piece 16 arranged on the stationary housing i. If the housing 2 is pivoted when the specified, transferable torque is exceeded, one of the angle levers 15 is pressed against the stop piece 16, whereby the coupling lever 9 is pivoted about its pivot point 14 and the coupling 7 is loosened or disengaged. The mode of operation of the facility eats the following: porridge. When the motor is not switched on, the armature 12 of the electromagnet side 13 has dropped out and thus the clutch is disengaged via the clutch lever g and the pull rod io. The output shaft B can rotate freely and; takes only the gears 5 and 6 empty. Depending on the size of the output torque and the power of the motor, you can. both between the gears 3 and 4 and between the gears 5 and 6 one. or several gear stages can be installed, in order to create the most favorable operating conditions for the friction clutch 7. Due to special and storage, a high degree of efficiency of the individual stages; and thus a small empty space can be reached at the moment of the output shaft.

Bei einigesch altetem Motor wird: der Anker 12 des Elektromagneten 13 angezogen. Das Zahnrad 4 wird dadurch über den Kupplunsgs.-hebel g nach Pechfis: verschoben, wodurch die Kupplung 7 eingerückt wird:. Der erforderliche Kupplungsdruck wird von der Feder i i geliefert. Das von der Abüriebswelle 8 abgegebene Drehmoment erzeugt ein auf das schwenkbar gelagerte Gehäuse 2 eim irkendes, entgegengesetzt gerichtetes. Drehmoment; dessei Komponente von einer der vorgespannten Federn ig infolge des Drucks, der Zunge 17 auf den. entsprechenden Druckstift 18 aufgenommen wird. Wird das der Vorspannunig der Feder ig zugeordnete Drehmoment an der Abtriebswelle 8 in der einen oder anderen Richtung überschritten, so gibt die jewelils belastete Feder ig nach;, wodurch eine Verdrehung des Gehäuses 2 bewirkt, wird. Entsprechend; der Richtung dieser Verdrehung kommt einer von den beiden, Winkelhebeln 15 am Anschlagstück 16 zur Anlage und drückt entgegen der Kraft der Feder i i auf den Kupplungshebel g. Hierdurch verringert sich der Anpreß 'ruck der Reibungskuppelung 7 schließlich so weit, daß diese zu rutschen beginnt.When the motor is switched on: the armature 12 of the electromagnet 13 tightened. The gear wheel 4 is thereby via the clutch lever g according to Pechfis: shifted, whereby the clutch 7 is engaged :. The required clutch pressure is supplied by the spring i i. The torque delivered by the Abüriebswelle 8 creates a swivel-mounted housing 2 eim irkendes, opposite directed. Torque; the component of one of the preloaded springs ig as a result of the pressure of the tongue 17 on the. corresponding pressure pin 18 added will. The torque on the output shaft assigned to the preload of the spring ig 8 exceeded in one direction or the other, there are the jewelils encumbered Spring ig after; whereby a rotation of the housing 2 is caused. Corresponding; the direction of this rotation comes one of the two angle levers 15 on the stop piece 16 to the system and presses against the force of the spring i i on the clutch lever G. This ultimately reduces the contact pressure of the friction clutch 7 so far that it begins to slide.

Wenn eingangs erwähnt wurde, däß sich die beschriebene Einrichtung vorzugsweise für Reibungskupplungen eignet, so; ist dennoch ohne weiteres denkbar, daß sie bei geeigneter Ausbildung der ineinandergreifendien Kupplungsglieder auch für andere Kupplungsarten mit Vorteil verwendest werden kann.If it was mentioned at the beginning, the device described preferably suitable for friction clutches, see above; is still conceivable without further ado, that with a suitable design of the interlocking coupling members too can be used with advantage for other types of coupling.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Coupling device using on the nominal value of the D, rehmonient variable that can be transferred to the output part of the device adjustable; resilient members, e.g. B. spring assemblies that uniter the effect of the counterforce exerted by the transmitted torque when it is exceeded of the specified setpoint in the sense of a Reduced mg of the clutch pressure in; Step activity, characterized in that the elastically resilient C'71iedern one with the coupling elements via their switching means in operative connection, unaffected by the measured counterforce until the torque setpoint is reached and a uniform clutch adjustment, pressure-selecting suspension arrangement (i i) assigned after reaching. of the mentioned condition under the effect a control device influenced by the resilient members (2) for the clutch switching device causes the clutch pressure to be reduced.

2.Kupplungseinrichtungnach Ansp, ru.ch 1, characterized; that in one Stationary housing (i) mounted., for example designed as a frame control device (2) for the clutch switching means on the countershaft one between the in the mentioned housing guided drive and output shaft provided Untersetzunigsgeroriebes (3, 4, 5, 6) arranged coupling elements (ReibungslcuppilUng 7 ', 7a, 7b) - encloses and under the force of the resilient members (17 to 21) in mind a disengagement of the clutch assembly to the input and output shaft compared to then Housing (i) s,. Is pivotable.

3.Kupplungseinrichtu, ngnachAnspruch 2, characterized in that that the elmtisch resilient members (17 to 21) are arranged on the stationary housing (i) are and from two opposite one another, on each one against the pivotable Control device (frame 2) supporting, axially displaceable pressure pin (18) acting coil springs (ig) exist.

4. Coupling device according to claim 2, characterized in that the clutch: switching means, preferably the clutch lever (G), by means of the pivoting control device (2) rotatably guided and when the latter is pivoted against a stationary housing (i) Stop (16) supporting angle lever (15) are adjustable.

5. Coupling disengagement according to claim 4, characterized in that the coupling lever (g) with the z. B. an electromagnet (I3), resiliently connected, is.

6. Coupling device according to Claim 4 or 5, characterized in that the coupling lever (9) is mounted in an adjustable eccentric bearing (14) on the pivotable control device (frame 2). In order to differentiate the subject matter of the invention from the prior art, the following publications have been considered in the granting procedure: German Patent Nos. 319 019, 322; 768, 4 7 3 1 17, 614 590; British patent specification \ r. to 14o of the year rgog.