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Die
Erfindung richtet sich auf eine Kupplungseinrichtung zur vorübergehenden
Auftrennung eines Getriebezugs einer Druckmaschine, insbesondere
zur Abwicklung eines Einstellvorganges der als solcher der Veränderung
der Phasenlage der entsprechenden Abschnitte des Getriebezuges zueinander
dient.
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Derartige
Kupplungseinrichtungen finden insbesondere, jedoch nicht ausschließlich Anwendung
zur Bewerkstelligung der Anbindung einer Wendetrommel an den Hauptantriebsstrang
einer Bogendruckmaschine in einer hinsichtlich der Phasenposition
der Wendetrommel gegenüber
den benachbarten Zylindern veränderbaren
Weise.
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Aus
DE 41 41 817 C2 ist
eine Kupplungseinrichtung der vorstehend genannten Art zur Getriebezugstrennung
bekannt. Diese bekannte Kupplungseinrichtung umfasst eine Doppelzahnradeinrichtung die
als solche zwei gleichachsig angeordnete Stirnräder umfasst, wobei diese Stirnräder über mehrere Tellerfederpackungen
gegeneinander verspannt und hierdurch reibschlüssig gekoppelt sind. Die durch
die Tellerfederpackungen aufgebrachten Klemmkräfte können durch eine selektiv mit
Drucköl
beaufschlagbare Ringkolbeneinrichtung überwunden werden. Bei Überwindung
der durch die Tellerfederpackungen aufgebrachten Klemmkräfte wird
es möglich
die beiden Stirnräder
gegeneinander in die geforderte Phasenposition zu verdrehen. Die
Ringkolbeneinrichtung ist derart ausgebildet, dass durch diese im
Rahmen der Aufhebung der reibschlüssigen Koppelung der beiden
Stirnräder
auch eine gestellseitige Festlegung eines der beiden Stirnräder erfolgt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungseinrichtung
der vorgenannten Art zu schaffen, die sich durch einen robusten
Aufbau und ein hohes Drehmomentenübertragungsvermögen auszeichnet
und die als solche auch unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten
vorteilhaft realisierbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Kupplungseinrichtung zur temporären Auftrennung eines Getriebezuges
einer Druckmaschine mit
- – einer ersten Stirnradeinrichtung,
- – einer
zweiten Stirnradeinrichtung die gleichachsig zu der ersten Stirnradeinrichtung
angeordnet ist,
- – einer
Klemmeinrichtung zur Bereitstellung einer der reibschlüssigen Übertragung
eines Drehmomentes zwischen der ersten Stirnradeinrichtung und der
zweiten Stirnradeinrichtung dienenden, zu den entsprechenden Reibflächen quer
gerichteten Klemmkraft, und
- – einer
Kammereinrichtung zur Aufbringung einer die Klemmeinrichtung unter
Aufhebung der Klemmkraft in einen Lösezustand bringenden Stellkraft,
- – wobei
die Klemmeinrichtung eine gleichachsig zu den beiden Stirnrädern angeordnete
Spannscheibe umfasst, die in einer Grundstellung elastisch vorgespannt
ist derart dass unter elastischer Verformung der Spannscheibe jene
Klemmkraft aufgebracht wird.
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Dadurch
wird es auf vorteilhafte Weise möglich,
eine hinsichtlich ihres Drehmomentenübertragungsverhaltens hochsteife
und stufenlos einstellbare Kupplungseinrichtung zu schaffen, bei
welcher die zur Herbeiführung
eines Kupplungseinriffszustandes vorgesehene Klemmkraft durch elastische
Verformung einer Struktur generiert wird, die nicht nur als Spann-
und Klemmelement, sondern auch als Teil eines der Klemmkraftaufhebung
dienenden Druckkammersystems fungiert.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Kupplungseinrichtung derart ausgebildet, dass
die durch die verspannte Spannscheibe generierte Klemmkraft als
axial gerichtete, d.h. in Richtung einer Rotationsachse der Kupplungseinrichtung
wirkende Kraft auf den Seitenbereich der beiden Stirnräder wirkt.
Hierdurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, den im Rahmen des Maschinenbetriebs
benötigten
Eingriffszustand der Kupplungseinrichtung durch seitlich auf die
Stirnräder
wirkende Druckkräfte
aufrechtzuerhalten und den Kupplungseingriffszustand dabei ohne
Zugbelastung des Materiales der Stirnräder sicherzustellen.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das erste Stirnrad als Zahnradring ausgeführt. Dieser
Zahnradring kann im Bereich seiner Innenumfangsflächen so
ausgebildet sein, dass hier eine Lagerfläche bereitgestellt ist, die bei
Einnahme eines Freigabezustands der Kupplungseinrichtung ein Verdrehen
des ersten Stirnrades gegenüber
dem zweiten Stirnrad in Umfangsrichtung ermöglicht. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung befindet sich das erste Stirnrad in unmittelbarer
Nachbarschaft zu dem zweiten Stirnrad. Hierdurch wird es möglich, unter Wirkung
der erfindungsgemäß mittels
der Spannscheibe aufgebrachten Klemmkräfte die beiden Stirnräder seitlich
gegeneinander zu drängen
und hierbei eine unmittelbare reibschlüssige Kraftübertragung zwischen den beiden
Stirnrädern
vorzunehmen. Es ist möglich,
das Reibkraftübertragungsvermögen zwischen
den beiden Stirnrädern,
oder auch an sich innerhalb der Kupplungseinrichtung durch entsprechende
Gestaltung der zur kraftschlüssigen Übertragung
der Drehmomente vorgesehenen Reibflächen zu unterstützen. Diese
Reibflächen
können
durch entsprechende Oberflächengestaltung
unmittelbar der Spannscheibe, und/oder der aneinander grenzenden
Flächen
der beiden Stirnräder
realisiert sein. Es ist auch möglich,
zur Erreichung eines bestimmten Reib-Kopplungseffektes Reibflächenelemente vorzusehen,
die als solche der Erhöhung
des reibungsbedingten Drehmomentübertragungsvermögens dienen.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das erste Stirnrad in einer als Klemmspalt fungierenden
Umfangsringnut aufgenommen. Diese Umfangsringnut erstreckt sich vorzugsweise
zwischen einem randnahen Radialflächenabschnitt der Spannscheibe
und einer Radial-Seitenfläche
des zweiten Stirnrades. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich aufgrund
des relativ großen
Abstandes der miteinander in Eingriff stehenden Reibflächen von
der Kupplungsachse ein besonders hohes Drehmomentübertragungsvermögen. Die Spann scheibe
ist vorzugsweise im zentrumsnahen Spannscheibeninnenbereich fixiert.
Diese Fixierung kann insbesondere durch Spannschrauben erfolgen. Diese
Spannschrauben können
in einem Achszapfen eines zugeordneten Zylinders sitzen und dabei
neben der Fixierung der Spannscheibe auch unmittelbar der Fixierung
der gesamten Kupplungseinrichtung an sich an dem Achszapfen dienen.
Vorzugsweise werden durch jene Fixiermittel, insbesondere Spannschrauben
jene Kräfte
generiert, die als solche die Spannscheibe elastisch verformen und
dabei die axial auf die beiden Stirnräder wirkenden, den Reibschluss
unterstützenden
Klemmkräfte
generieren.
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Die
zur Aufhebung des Klemmzustandes vorgesehene Kammereinrichtung ist
gemäß einer besonders
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung als flache Ringkammer ausgebildet und erstreckt sich
hierbei im wesentlichen koaxial zur Umlaufachse der Kupplungseinrichtung
um jenen zentrumsnahen, der Fixierung der Spannscheibe dienenden
Innenbereich. Die Axialtiefe oder auch Spaltraumtiefe der Ringkammer
ist vorzugsweise relativ gering und liegt beispielsweise im Bereich
von 0,3 bis 1,5 mm. Durch die Gestaltung des Querschnitts der Spannscheibe,
durch den Abstand der zentrumsnahen Fixiermittel der Spannscheibe
von dem Klemm-Randbereich der Spannscheibe sowie insbesondere auch
durch die besondere Geometrie der Spannscheibe an sich wird es möglich, die
durch die Spannscheibe erreichbare Klemmkraft und hierdurch auch
das Drehmomentenübertragungsvermögen der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung
abzustimmen. Das Verformungsverhalten der Spannscheibe kann durch
Profilierung derselben, insbesondere durch Einstiche gezielt beeinflusst
und abgestimmt werden.
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Die
Ringkammer ist vorzugsweise im Bereich des Außenumfanges von einer Dichtungseinrichtung
eingefasst, wobei diese Dichtungseinrichtung derart ausgebildet
ist, dass diese eine der Aufhebung der Klemmkraft dienende axiale
Aufwölbung des
Randbereiches der Spannscheibe gestattet. Der zur Aufhebung der
Klemmkraft erforderliche Stellweg liegt vorzugsweise im Bereich
von 0,05 bis 0,4 mm. Zur Aufhebung der Klemmkraft ist insgesamt
nur eine Zusatz-Verformung der Spannscheibe erforderlich, die als
solche die durch Ausübung
der Klemmkraft herbeigefügte
Stauchung der in den Kraftfluss einbezogenen Kupplungsglieder überwindet.
Die Verformung der Spannscheibe an sich zur Generierung der Kupplungs-Klemmkraft
wird im Wesentlichen bestimmt durch die Eigenelastizität der Spannscheibe, insbesondere
deren Axialverformungsverhalten. Der Vorspannungsweg der Spannscheibe
zur Aufbringung der Klemmkraft kann größer sein als die zur Aufhebung
der Klemmkraft erforderliche weitere Wölbung der Spannscheibe. Vorzugsweise
wird die Spannscheibe unter Verwölbung
derselben in einem Bereich von ca. 1,5 bis 3 mm vorgespannt.
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Vorzugsweise
ist wenigstens eine Kanaleinrichtung vorgesehen, die als solche
der Zuleitung eines viskosen Mediums, insbesondere Fett oder von Drucköl zu der
Ringkammer dient. Diese Kanaleinrichtung kann so ausgebildet sein,
dass diese mit einer Zentrumsbohrung kommuniziert, wobei über diese
Zentrumsbohrung eine entsprechende Druckbeaufschlagung des so gebildeten
Fluidsystems erfolgen kann. Die Druckbeaufschlagung kann unter Zuhilfenahme
einer externen und lediglich über
eine entsprechende Kanaleinrichtung mit dem Fluidsystem gekoppelte
Druckquelle erfolgen. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, im
Bereich der Kupplungseinrichtung eine entsprechende Druckquelle vorzusehen,
so dass die Druckölbeaufschlagung durch
unmittelbar in die Kupplungseinrichtung integrierte Organe erfolgen
kann. Insbesondere ist es möglich,
in die umlaufende Kupplungseinrichtung eine elektrische Pumpeneinrichtung
zu integrieren, die das erforderliche Drucköl beispielsweise unter Wirkung
einer Piezo-Druckölpumpe
bereitstellt und lediglich über
elektrische Leitungseinrichtungen von außen angesteuert wird.
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Die
Druckkammer, die als solche der Generierung einer die Klemmkraft
aufhebenden Stellkraft dient, kann durch eine Radialfläche der
Spannscheibe und eine Radialfläche
eines Flanschkörpers
gebildet werden. Dieser Flanschkörper
kann so ausgebildet sein, dass dieser im Grunde den Grundkorpus der
erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung
darstellt, wobei an diesen Flanschkörper die Spannscheibe angesetzt
ist. Die beiden Stirnräder
können unmittelbar
auf dem Flanschkörper
sitzen. Das erste Stirnrad kann in der vorangehend bereits genannten Umfangsnut
so gelagert aufgenommen sein, dass dieses bei Aufwölbung der
Spannscheibe in einen Freigabezustand gelangt und damit in Umfangsrichtung
des Flanschkörpers
drehbar ist. Das zweite Stirnrad ist vorzugsweise auf dem Flanschkörper fixiert.
Das zweite Stirnrad kann hierbei an dem Flanschkörper derart fixiert sein, dass
sich im Bereich der, der Drehmomentübertragung dienenden Reibflächen eine
besonders hohe Systemsteifigkeit ergibt. Es ist auch möglich, das
zweite Stirnrad so auszubilden, dass dieses drehbar auf dem Flanschkörper sitzt,
so dass bei Verbringung der Kupplungseinrichtung in einen Freigabezustand
beide Stirnräder
gegenüber
dem Flanschkörper
drehbar sind bzw. der Flanschkörper
gegenüber
beiden Stirnrädern
gedreht werden kann.
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Es
ist möglich,
auf Grundlage des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Spannscheiben-Mechanismus eine Kupplungseinrichtung zu schaffen, durch
welche es weiterhin möglich
wird, den zugeordneten Zylinder bzw. einen Abschnitt des Getriebezugs
zu fixieren. Insbesondere wird es möglich, den zylinderseitigen
Strang des Getriebezugs gestellseitig zu arretieren.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Die einzige Figur
zeigt: Eine Axialschnittansicht zur Veranschaulichung des Aufbaus
einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung,
die als solche eine der reibschlüssigen Übertragung
eines Drehmomentes dienende und zugleich als Kolbenelement fungierende eigenelastisch
verspannte Spannscheibe umfasst.
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Die
einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung, die
als solche der temporären
Auftrennung eines Getriebezugs einer Druckmaschine dient. Die hier
gezeigte Kupplungseinrichtung umfasst ein erstes Stirnrad 1 und
ein zweites Stirnrad 2, wobei beide Stirnräder 1, 2 gleichachsig zu
einer Rotationsachse X eines Zylinders 9 angeordnet sind.
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Die
Kupplungseinrichtung ist als zum gemeinsamen Umlauf mit dem Zylinder 9 vorgesehener Mechanismus
ausgeführt
und ermöglicht
in eingekuppeltem Zustand eine reib- oder kraftschlüssige Übertragung
eines Drehmomentes zwischen dem ersten Stirnrad 1 und dem
zweiten Stirnrad 2. Zur Aufbringung der entsprechenden
Kräfte
ist eine Klemmeinrichtung 3 vorgesehen. Diese Klemmeinrichtung
dient der Generierung einer am Außenumfangsbereich des ersten
Stirnrades 1 angreifenden, axial gerichteten Klemmkraft
F.
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Die
Klemmeinrichtung bildet gemeinsam mit einem Flanschkörper 4 eine
Kammereinrichtung 5, die als solche der bedarfsweisen Aufbringung
einer die Klemmeinrichtung unter Aufhebung der Klemmkraft F in einen
Lösezustand
bringenden Stellkraft S dient.
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Die
erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung
zeichnet sich dadurch aus, dass die Klemmeinrichtung 3 eine
koaxial zu den beiden Stirnrädern 1, 2 angeordnete
Spannscheibe 6 umfasst, wobei diese Spannscheibe 6 in
der hier gezeigten Grundstellung derart elastisch vorgespannt ist,
dass infolge der elastischen Verformung der Spannscheibe 6 jene den
Kupplungseingriffszustand sicherstellende Klemmkraft F auf die Stirnräder 1, 2 aufgebracht
wird.
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Die
Klemmkraft F wird bei der hier gezeigten Ausführungsform derart generiert,
dass diese als Axialkraft auf den außenumfangsnahen Radialflächenbereich
des ersten Stirnrades 1 wirkt.
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Das
erste Stirnrad 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Zahnradring
ausgeführt
und ist als solches über
seine Innenumfangsflächen
U1, U2 drehbewegbar und geringfügig
verschiebbar auf dem Flanschkörper 4 gelagert.
Diese drehbewegbare Lagerung kann durch entsprechende Gestaltung
der Innenumfangsflächen
U1, U2 des ersten Stirnrades, insbesondere durch Ausbildung einer
Lagermaterial-Sohle unterstützt
werden.
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Unter
Wirkung der axial auf den dieser Darstellung linken Seitenrand des
ersten Stirnrades 1 wirkenden Klemmkraft F wird das erste
Stirnrad 1 axial gegen eine in dieser Darstellung linke
Seitenfläche des
zweiten Stirnrades 2 gedrängt. Das erste Stirnrad 1 sitzt
somit in einer als Klemmspalt fungierenden Umfangsringnut, die sich
um den Flanschkörper 4 sowie
zwischen der Spannscheibe 6 und der linken Radial-Seitenfläche des
zweiten Stirnrades erstreckt. Durch diese Maßnahme ergibt sich durch die
reibschlüssige
Koppelung der Stirnräder 1, 2 ein
relativ kurzer Schubkraftübertragungsweg
und damit eine unmittelbare reib- oder kraftschlüssige torsionssteife Drehmomentenübertragung
zwischen den beiden Stirnrädern 1, 2.
Aufgrund der reibschlüssigen
Anlage der Spannscheibe 6 an dem linken seitlichen Außenrandbereich
des ersten Stirnrades 1 ergibt sich zudem ein weiterer
Beitrag zum Drehmomentübertragungsvermögen der
erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung.
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Die
Spannscheibe 6 ist bei der hier gezeigten Ausführungsform
im engeren Umgebungsbereich der Zylinderachse X, d.h. zentrumsnah
fixiert. Diese Fixierung erfolgt durch Spannschrauben 7,
die bei dieser Variante unmittelbar in Gegengewindeabschnitten sitzen,
die in einem Zylinder- oder Lagerzapfen 8 eines Zylinders 9 ausgebildet
sind. Durch den hier gezeigten Ansatz wird es möglich, durch die Spannschrauben 7 unmittelbar
auch eine Fixierung der Kupplungseinrichtung an dem Lagerzapfen 8 vorzunehmen.
Alternativ zu der hier gezeigten Variante ist es auch möglich, die
Spannschrauben 7 geringfügig weiter radial nach außen versetzt
anzuordnen und die Spannscheibe 6 noch an dem zentrumsnahen
Bereich des Flanschkörpers 4 zu
spannen. Die Kupplungseinrichtung ist derart ausgebildet, dass bei
vollständiger
Anlage der Spannscheibe 6 in dem unterhalb der Spannschrauben 7 liegenden
Sitzflächenbereich
die Spannscheibe in einem vorbestimmten Maß elastisch verspannt ist und
hierbei mit ihrem außenumfangsnahen
Randbereich sich auf der entsprechenden Gegenfläche des ersten Stirnrades 1 abstützt.
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Die
der Aufhebung des Klemmzustands dienende Kammereinrichtung 5 ist
bei diesem Ausführungsbeispiels
als äußerst flache
Ringkammer ausgebildet, die sich um jenen zentrumsnahen, der Fixierung
der Spannscheibe vermittels der Spannschrauben 7 dienenden
Innenbereich erstreckt. Diese Ringkammer ist in jenem zentrumsnahen
Innenbereich von einer Innen-Dichtung, z.B. O-Ring eingefasst, so dass
die Spannscheibe 6 in diesem Innenbereich abdichtend auf
dem Flanschkörper 4 aufsitzt.
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Weiterhin
ist die Ringkammer 5 im außenumfangsnahen Randbereich
mit einer weiteren Dichtungseinrichtung 10 eingefasst,
wobei diese Dichtungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass diese eine
der Klemmkraftaufhebung dienende axiale Verlagerung des Randbereiches
der Spannscheibe 6, d.h. Aufwölbung der Spannscheibe 6 gestattet.
Der Grad zur Aufhebung der Klemmkraft erforderlichen Verformung
bzw. Aufwölbung
der Spannscheibe 6 ist relativ gering. Die hier gezeigte
Kupplungseinrichtung ist derart ausgebildet, dass eine Freigabe
des ersten Stirnrades 1 in der dieses Stirnrad 1 aufnehmenden
Umfangsringnut sichergestellt ist, wenn die Spannscheibe 6 um
ca. 0,3 mm aufgewölbt
wird.
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Die
Zuleitung des Drucköls
zu der Ringkammer 5 kann über eine Kanaleinrichtung 11 erfolgen, die
sich in dem Flanschkörper 4 erstreckt
und gegebenenfalls über
eine weitere Querbohrung 12 in eine zentrale Nabenbohrung 13 mündet. Über diese
zentrale Nabenbohrung 13 wird es möglich, beispielsweise mittels
einer Steckleitung, eine entsprechende Druckölbeaufschlagung vorzunehmen.
Es ist auch möglich,
den zur Aufwölbung
der Spannscheibe 6 erforderlichen Öldruck durch anderweitige Druck-Übersetzungsmechanismen,
beispielsweise durch eine Schraubeneinrichtung aufzubauen. Es ist
auch möglich,
in die Kupplungseinrichtung, insbesondere in den Flanschkörper 4 eine
Pumpeneinrichtung einzubinden, durch welche das zum Aufbau des die Klemmkraft
aufhebenden Öldrucks
erforderliche Ölvolumen
in die Druckkammer 5 eingepresst werden kann. Eine derartige
Pumpeneinrichtung kann beispielsweise als Piezo-Pumpeneinrichtung
oder auch als elektromagnetisch betätigte Pumpeneinrichtung ausgeführt sein.
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Die
Funktionsweise der hier gezeigten Kupplungseinrichtung wird nachfolgend
noch näher
erläutert.
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In
dem hier gezeigten Zustand befindet sich die Kupplungseinrichtung
in einem Kupplungszustand, in welchem die Stirnräder 1 miteinander
kraft- bzw. reibschlüssig
gekoppelt sind. Aufgrund der drehfesten Fixierung des zweiten Stirnrades 2 mit dem
Flanschkörper 4 ergibt
sich in diesem Kupplungszustand auch eine drehfeste Koppelung des
als Ringrad ausgeführten
ersten Stirnrades 1 mit dem Flanschkörper 4 und damit auch
mit dem Zylinder 9. Dieser Eingriffszustand der Kupplungseinrichtung wird
insbesondere herbeigeführt,
indem die unter Wirkung der Spannschrauben 7 elastisch
verspannte Spannscheibe 6 mit ihrem äußeren Randbereich auf die radiale
Außenrandfläche des
Stirnrades 1 drückt und
hierbei das erste Stirnrad 1 im Bereich seiner in der gezeigten
Darstellung rechten Seitenfläche
gegen das zweite Stirnrad 2 drängt. Aufgrund der hier erkennbaren
relativ massiven Auslegung der Spannscheibe 6 können durch
die Spannscheibe 6 erhebliche Axialkräfte F auf das erste Stirnrad
aufgebracht werden, wodurch sich ein entsprechendes, durch das Reibkraftübertragungsvermögen der
aneinander liegenden Grenzflächen
des ersten Stirnrades 1 und des zweiten Stirnrades 2,
sowie des Achsabstandes der Reibflächen bedingtes Drehmomentübertragungsvermögen ergibt.
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Zur
Aufhebung des hier gezeigten Eingriffszustandes der Kupplungseinrichtung
wird über
die Kanäle 13, 12, 11 ein
Druckmedium, vorzugsweise Drucköl
in die Druckkammer 5 eingespeist. Durch die entsprechende
Druckbeaufschlagung der relativ großen Radialfläche der
Druckkammereinrichtung 5 wird es möglich, die Spannscheibe 6 im
Bereich ihres Außenrandes
gegenüber
dem Zentralen Fixierbereich „aufzuwölben" und hierbei die
auf den Außenrand des
Stirnrades 1 wirkende Klemmkraft F aufzuheben. Bei hinreichender
Aufhebung der Klemmkraft F kann das Stirnrad 1 relativ
leichtgängig
in der das Stirnrad 1 führenden,
durch die Spannscheibe 6 und das zweite Stirnrad 2 definierten
Umfangsnut in Umfangsrichtung gedreht werden. In diesem Zustand wird
es möglich,
den Zylinder 9 gegenüber
dem ersten Stirnrad 1 zu verdrehen. Insoweit ergibt sich
in diesem Schaltzustand eine Entkoppelung der an das erste Stirnrad 1 bzw.
an das zweite Stirnrad 2 jeweils herangeführten Getriebezugabschnitte.
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Der
Kupplungseingriffszustand kann wieder herbeigeführt werden, indem der in der
Druckkammer 5 herrschende Druck wieder abgebaut wird und die
weiterhin durch die Spannschrauben 7 zentral vorgespannte
Spannscheibe 6 sich nunmehr erneut auf dem Außenrandbereich
des ersten Stirnrades 1 abstützt.
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Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist
die Druckkammer 5 als relativ flache, unmittelbar zwischen
der Spannscheibe und dem Flanschkörper 4 realisierte
Kammer gezeigt, die lediglich im Bereich ihres inneren Umfangsrandes
sowie ihres äußeren Umfangsrandes
mit einer vorzugsweise aus einem Elastomermaterial gefertigten Umfangsdichtung
eingefasst ist.
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Es
ist auch möglich,
die Druckkammer 5 durch eine Membranstruktur zu realisieren,
die beispielsweise aus zwei nur randseitig zusammenvulkanisierten
Elastomermateriallagen besteht, die zwischen die Spannscheibe 6 und
den Flanschkörper 4 eingesetzt
sind. Die Beaufschlagung des zwischen den beiden Membranringflächen gebildeten
Zwischenraumes kann wiederum in der vorangehend beschriebenen Weise
mit Drucköl
erfolgen. Die zur Aufwölbung
der Spannscheibe 6 vorgesehene Druckkammereinrichtung 5 kann
auch durch ein anderweitiges, beispielsweise flach-scheibenartig
ausgeführtes,
randseitig abgedichtetes Druckkammerelement herbeigeführt sein.
Das Druckkammerelement ist im Wesentlichen so auszulegen, dass dieses eine
der hinreichenden Klemmkraftaufhebung dienende Aufwölbung des
Außenrandbereiches
der Spannscheibe 6 ermöglicht.
Die Spannschrauben 7 können
auch unmittelbar in dem Flanschkörper 4 verankert
sein.
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Es
ist auch möglich,
den Flanschkörper 4 so auszubilden,
dass auf diesem auch das zweite Stirnrad 2 derart drehbewegbar
gelagert ist, dass im Rahmen der Verbringung der Kupplungseinrichtung
in einen Freigabezustand beide Stirnräder 1, 2 gegenüber dem
Flanschkörper
gedreht werden können.
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Die
Spannscheibe 6 muss nicht zwingend als von dem Flanschkörper 4 separat
ausgebildetes Teil realisiert sein. Es ist auch möglich, die
Spannscheibe 6 als integralen Bestandteil des Flanschkörpers 4 auszuführen und
die zur elastischen Verformung der Spannscheibe 6 erforderliche
Druckkammer als relativ tiefen radialen Einstich in den Flanschkörper 4 auszuführen.
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Durch
das erfindungsgemäße Konzept
wird es möglich,
zwei Zahnkränze
durch eine vorgespannte, elastisch deformierbare Scheibenstruktur radnah
zu klemmen, so dass zwischen diesen beiden Zahnkränzen ein
Betriebs-Drehmoment reib- bzw. kraftschlüssig übertragen
wird. Wird die Spann- oder Kupplungsscheibe mit Druck beaufschlagt,
erfolgt eine Entkoppelung der beiden Zahnkränze und hierdurch wird eine
stufenlose Verstellung der Phasenlage der Zahnkränze zueinander ermöglicht.
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Die
erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung
zeichnet sich gegenüber
den bislang bekannten Konstruktionen dadurch aus, dass diese insgesamt weniger
Bauteile aufweist und insbesondere der Anteil an bewegbaren Teilen
verringert wird. Hierdurch ergeben sich ein vereinfachter Aufbau,
ein verringerter Verschleiß sowie
auch Kostenersparnisse bei der Fertigung. Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung
eignet sich bevorzugt als Kupplungseinrichtung zur Ermöglichung
einer stufenlosen Veränderung
einer Zylinderposition bei der Abwicklung einer Doppelwendung. Es
ist möglich,
in die Kupplungseinrichtung einen Stelltrieb einzubinden der als
solcher eine definierte Verdrehung der entkoppelten Getriebezugsabschnitte
ermöglicht.
Ein derartiger Stelltrieb kann als elektromechanischer Stelltrieb,
oder insbesondere als fluidmechanischer Stelltrieb ausgeführt sein.
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- 1
- erstes
Stirnrad
- 2
- zweites
Stirnrad
- 3
- Klemmeinrichtung
- 4
- Flanschkörper
- 5
- Kammereinrichtung
- 6
- Spannscheibe
- 7
- Spannschraube
- 8
- Zylinder-
oder Lagerzapfen
- 9
- Zylinder
- 10
- Dichtungseinrichtung
- 11
- Kanaleinrichtung
- 12
- Querbohrung
- 13
- Nabenbohrung
- U1
- Innenumfangsfläche
- U2
- Innenumfangsfläche
- F
- Klemmkraft
(insgesamt am Umfang angreifend)
- S
- Stellkraft
(insgesamt an der Kammerwandung angreifend)