DE1140031B - Form-fit coupling - Google Patents

Description

Formschlußkupplung Die Erfindung betrifft eine Formschlußkupplung, insbesondere für Teilapparate od. dgl., mit zwei mit Vorsprüngen und Ausnehmungen versehenen Kupplungshälften, wobei die Vorsprünge und Ausnehmungen übereinstimmend- ungleiche Abstände voneinander aufweisen, so daß die Kupplung nur in bestimmten Stellungen der beiden Kupplungshälften eingerückt werden kann, beispielsweise aus einer Kupplungsstellung in die nächste jeweils nur nach Zurücklegen eines gegenseitigen Verdrehungsweges der beiden Kupplungshälften von 360' gelangen kann.Positive locking coupling The invention relates to a positive locking coupling, in particular for dividers or the like, with two coupling halves provided with projections and recesses, the projections and recesses having correspondingly unequal distances from one another, so that the coupling can only be engaged in certain positions of the two coupling halves , for example, can move from one coupling position to the next only after covering a mutual rotation path of the two coupling halves of 360 ' .

Es sind derartige Kupplungen bekannt, welche Kupplungsklauen ungleicher Teilung aufweisen, beispielsweise am Umfang der einen Kupplungshälfte einen Zahn größerer Weite, der in eine entsprechend breitere Lücke, der anderen Kupplungshälfte paßt. Die Herstellung solcher Verzahnungen mit ungleicher Teilung ist auf vollautomatisch arbeitenden Verzahnunasmaschinen mit Schwierigkeiten verbunden.Such couplings are known, which coupling claws are more unequal Have a pitch, for example a tooth on the circumference of one coupling half larger width, the one in a correspondingly wider gap, the other coupling half fits. The production of such gears with unequal pitch is fully automatic working gear cutting machines associated with difficulties.

Die Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten dadurch, daß die Kupplungsverzahnung durchweg mit gleichmäßiger Teilung ausgeführt wird, und, für die oben beschriebene selektive Zuordnung der Stellungen ,der beiden Kupplungshälften beim Einrücken zusätzliche Stifte und Bohrungen von Übereinstimmend ungleicher Teilung vorhanden sind, welche bei voll eingerückter Kupplung aufeinander ausgerichtet sind, wobei die Stifte in den Bohrungen ein Spiel # in Umfangsridlitung haben, welches kleiner als die. maximale Differenz zwischen, dex- größten Zahnlückenweite W und der Zahnkopfweite K der Kupplungsverzahnung ist. Durch dieses Spiel wird der Einrückstoß durch die Kupplungszähne und nicht durch die Stifte aufgenommen, jedoch wird durch die beschriebene Begrenzung des, Spiels ein Einrücken der Kupplung in einer von der vorgegebenen Einrückstellung abweichenden Stellung verhindert.The invention avoids these difficulties in that the coupling teeth is carried out consistently with an even pitch, and, for the ones described above selective assignment of the positions of the two clutch halves when engaging additional Pins and holes of matching unequal pitch are present, which are aligned when the clutch is fully engaged with the pins in the holes have a clearance # in the circumferential line, which is smaller than the. maximum Difference between, dex- largest tooth gap width W and the tooth tip width K of the coupling toothing is. Because of this clearance, the engagement force is passed through the clutch teeth and not taken up by the pins, however, the described limitation of the, Game an engagement of the clutch in one of the predetermined engagement position deviating position prevented.

Die Kupplungsverzahnung nach der Erfindung kann, da sie durchweg gleichmäßige Teilung aufweist, auf neuzeitlichen Präzisionsmaschinen hergestellt werden. Die Bohrungen, in welche die Stifte eingesetzt werden, und die Bohrungen, in welche die Stifte eingreifen sollen, lassen sich mittels einer Bohrvorrichtung sehr genau in beliebig unregelmäßigen Winkelabständen anbringen.The coupling teeth according to the invention can, since they are uniform throughout Having graduation, are produced on modern precision machines. the Holes in which the pins are inserted and the holes in which the pins are to engage, can be very precisely by means of a drilling device Attach at any irregular angular spacing.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei ist lediglich als Beispiel magnetisches Einrücken der Kupplung vorgesehen.The drawing shows an embodiment of the invention. Here Magnetic clutch engagement is provided as an example only.

Fig. 1 zeigt die Kupplung in einem teilweisen Längsschnitt; Fig. 2 zeigt schematisch die beiden sich gegenüberstehenden Stirnflächen des Magnetkörpers und der Ankerscheibe; Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt nach der Linie III-111 in Fig. 1. Fig. 1 shows the coupling in a partial longitudinal section; Fig. 2 shows schematically the two opposite end faces of the magnet body and the armature disk; FIG. 3 shows a partial section along the line III-111 in FIG. 1.

Von den beiden Kupplungshälften, die mit den Kupplungszahnkränzen 2 und 3 versehen sind, weist beispielsweise der die Magnetspule 4 enthaltende Körper 5 an seiner Stirnseite Stifte 6 auf, während in der anderen Kupplungshälfte 7 entsprechende Bohrungen 8 vorhanden sind. Mit dem Magnetkörper 5 ist ein Ring 9 vereinigt, der den Kupplungszahnkranz 2 trägt. Die Stifte 6 und Bohrungen 8 liegen auf einem Kreis und weisen übereinstimmend unterschiedliche Abstände voneinander auf, so daß nur in einer bestimmten Stellung beider Kupplungshälften die en Stifte und Bohrungen alle zugleich ineinander pass . Daraus ergibt sich, daß dann, wenn die Kupplungshälften 5 und 7 ausgerückt und zueinander verdreht sind, das Wiedereinkuppeln nur nach Ausführung einer bestimmten, relativen Drehung möglich ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Stifte und die Bohrungen so angeordnet, daß vom Augenblick des Ausschaltens bis zum Wiedereinschalten stets eine Drehung der beiden Kupplungsteile zueinander um 360' ausgeführt werden muß. Die Verteilung der Stifte- bzw. Bohrungen kann auch anders gewählt sein, so daß der Verdrehun-gsweg bis zum Wiedereinschalten ein ganzzahliger Bruchteil von 360' wird. Die Bohrungen 8 sind im Vergleich zur Stärke der Stifte 6 in Umfangsrichtung größer bemessen, so daß die Stifte 6 in den Bohrungen 8 in Kupplungsdrehrichtung ein Spiel S (Fig. 3) haben, welches etwas kleiner als die Differenz aus, Zahnlückenweite W und Zahnkopfwelte K ist. Die Stifte 6, die stirnseitig gerundet sind, ragen über die Stirnfläche des Magnetkörpers 5 um ein Stück heraus, das mindestensder Höhe eines Klauenzahnes zuzüglich eines Zwischenraumes a der Zahnkränze bei gelöster Kupplung entspricht. Bei im Eingriff stehenden Kupplungszahnkränzen 2, 3 ragen die Stifte 6 in die Bohrungen 8 hinein. Die Stifte sind infolge des Spiels S an einer Kraftübertragung nicht beteiligt. Die Anzahl der Stifte 6 und Bohrungen 8 kann beliebig gewählt werden. Es ist aber wichtig, daß mindestens vier Stifte auf einem Kreis in ungleichen Ab- ständen so verteilt angeordnet sind, daß immer nur ein Stift 6 voreiner Bohrung 8 steht und die übrigen drei Stifte sich an der Ankerscheibe 7 abstützen. Ein Kippen der Ankerscheibe wird dadurch vermieden.Of the two coupling halves which are provided with the coupling sprockets 2 and 3 , for example the body 5 containing the magnet coil 4 has pins 6 on its end face, while corresponding bores 8 are present in the other coupling half 7. A ring 9 , which carries the clutch ring gear 2, is combined with the magnet body 5. The pins 6 and bores 8 lie on a circle and correspond to different distances from one another, so that the pins and bores all fit into one another at the same time only in a certain position of the two coupling halves . It follows that when the coupling halves 5 and 7 are disengaged and rotated with respect to one another, re-engagement is only possible after a certain relative rotation has been carried out. In the present exemplary embodiment, the pins and the bores are arranged in such a way that, from the moment of switching off until switching on again, the two coupling parts must always be rotated through 360 'relative to one another. The distribution of the pins or bores can also be selected differently, so that the path of rotation is an integral fraction of 360 ' until it is switched on again. The bores 8 are dimensioned larger in the circumferential direction compared to the thickness of the pins 6 , so that the pins 6 in the bores 8 in the coupling direction of rotation have a play S (Fig. 3) which is slightly smaller than the difference between the tooth gap width W and tooth tip worlds K. is. The pins 6, which are rounded at the end, protrude beyond the end face of the magnet body 5 by a piece which corresponds at least to the height of a claw tooth plus a gap a between the toothed rims when the clutch is released. When the clutch sprockets 2, 3 are engaged, the pins 6 protrude into the bores 8 . Due to the play S, the pins are not involved in a power transmission. The number of pins 6 and 8 holes can be selected as desired. However, it is important that at least four pins are arranged on a circle stands in unequal ex distributed such that only one pin is 6 voreiner bore 8 and the remaining three pins being supported on the armature disc. 7 This prevents the armature disk from tilting.

Sobald diejenige Stellung der Kupplungshälften 5 und 7 erreicht ist, in der alle Stifte 7 den zugehörigen Bohrungen 8 gegenüberstehen, gelangen die beiden Klauenkränze 2 und 3 miteinander in Eingriff. Die Stifte 6 und Bohrungen 8 nehmen zu Beginn des Einrückens gegenüber der Kupplungsverzahnung die in Fig. 3 gezeichnete Lage ein. Das Spiel S ist, wie oben beschrieben, S<W-K, so daß ein Einkuppeln in einer von der vorgegebenen Einrückstellung abweichenden Stellung nicht möglich ist.As soon as that position of the coupling halves 5 and 7 is reached in which all the pins 7 are opposite the associated bores 8 , the two claw rims 2 and 3 come into engagement with one another. At the beginning of the engagement, the pins 6 and bores 8 assume the position shown in FIG. 3 with respect to the clutch toothing. The play S is, as described above, S <WK, so that engagement in a position deviating from the predetermined engagement position is not possible.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsforin der Kupplung ist auf einer Welle 10 die Kupplungshälfte 7, welche zugleich die Ankerscheibe eines Topfmagneten 5 bildet, undrehbar, jedoch axial verschiebbar aufgesteckt. Diese Scheibe 7 wird- bei stromloser Magnetspule 4 mit Hilfe einer Druckfeder 11 vom Magnetkörpe.r 5 weggedrückt und liegt an einem auf der Welle 10 festsitzenden Ring 12 an. Die Feder 11 stützt sich in einer auf die Welle 10 aufgekeilten Büchse 13 ab, die mittels des Nadellagers 14 den ringlönnigen Magnetkörper 5 trägt. An diesem ist ein Maschinenteil 15, z. B. ein Zahnrad, eine Riemenscheibe od. dgl. angeschraubt, das die Welle, 10 antreiben soll oder das von der Welle 10 angetrieben werden soll. Teil 15 kann auch ein stillstehendes Gehäuse oder Maschinengestell sein; die Kupplung wirkt dann als formschlüssiges Gesperre und hält die Welle 10 undrehbar fest. Wenn beabsichtigt ist, die, Welle 10 stillzusetzen, so wird die Spule 4 unter Strom gesetzt, worauf dann, wenn die sich mit der Welle 10 dreihende Scheibe 7 in eine Stellung gelangt, in welcher ihre Bohrungen 8 mit den Stiften 6 am Magnetkörper 5 übereinstimmen, die Scheibe 7 durch die Magnetkraft in der in Fig. 1 eingezeichneten Pfeilrichtung A angezogen wird, wobei die Kupplungsverzahnungen 2, 3 in Eingriff gelangen. Wird die Stromzufuhr zur Magnetspule 4 abgeschaltet, so wird die Scheibe 7 durch die Wirkung der Feder 11 wieder in ihre ausgerückte Stellung zurück-geschoben, Die beschriebene Formschlußkupplung ist z. B. in Verbindung mit Teilapparaten oder mit Schaltwerken benutzbar. Soll die Kupplung unter Einhaltung regelmäßiger Zeitabstände ein- und ausgerückt werden, so wird z. B. in bekannter Weise von der Welle 10 eine Nockenscheibe angetrieben, bei deren Drehung ein elektrischer Kontaktschalter geschlossen wird und je- weils auf eine gewisse Zeit geschlossen bleibt. Dieser Schalter liegt im Stromkreis der Magnetspule 4 und schaltet die Kupplung ein und aus.In the embodiment of the coupling shown in Fig. 1 , the coupling half 7, which at the same time forms the armature disk of a pot magnet 5 , is attached non-rotatably but axially displaceably to a shaft 10. When the magnet coil 4 is de-energized, this disk 7 is pushed away from the Magnetkörpe.r 5 with the aid of a compression spring 11 and rests against a ring 12 that is firmly seated on the shaft 10. The spring 11 is supported in a sleeve 13 wedged onto the shaft 10 , which by means of the needle bearing 14 carries the annular magnet body 5. At this a machine part 15, for. B. od a gear, a pulley. Like. Screwed, which is to drive the shaft 10 or to be driven by the shaft 10. Part 15 can also be a stationary housing or machine frame; the coupling then acts as a form-fitting locking mechanism and holds the shaft 10 non-rotatably. When it is intended to shut down the one shaft 10, the coil 4 is energized, whereupon when the three rising with the shaft 10 disc reaches a position 7 in which its holes 8 coincide with the pins 6 on the magnet body 5 , the disk 7 is attracted by the magnetic force in the direction of arrow A shown in FIG. 1 , the clutch teeth 2, 3 engaging. If the power supply to the magnetic coil 4 is switched off, the disk 7 is pushed back into its disengaged position by the action of the spring 11. B. usable in connection with dividing units or with switching mechanisms. If the clutch is to be engaged and disengaged in compliance with regular time intervals, z. For example, a cam disk is driven in a known manner by the shaft 10 , upon rotation of which an electrical contact switch is closed and in each case remains closed for a certain time. This switch is in the circuit of the solenoid 4 and switches the clutch on and off.

Die Anwendung der Formschlußkupplung nach der Erfindung ist vielseitig möglich. Es sei beispielsweise auf das Steuern von Kraftmaschinen, Getrieben und Arbeitsmaschinen aller Art, z. B. Werkzeugmaschinen, hingewiesen.The application of the form-locking coupling according to the invention is versatile possible. It is for example on the control of engines, transmissions and Work machines of all kinds, e.g. B. machine tools pointed out.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Formschlußkupplung, insbesondere für Teilapparate, Schaltwerke od. dgL, mit zwei Kupplungshälften, von denen die eine mit Vorsprüngen und die andere mit entsprechenden Ausnehmungen versehen ist, wobei Vorsprünge und Ausnehmungen. übereinstimmend ungleiche Abstände aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshälften an sich bekannte Klauenkränze (2, 3) mit gleichmäßiger Teilung und zusätzlich zylindrische Stifte (6) und Bohrungen (8) von ungleicher Teilung aufweisen, wobei die Stifte in der einen Kupphingshälfte auf die Bohrungen in der anderen Kupplungshälfte bei voll eingerückten Kupplungsklauenkränzen ausgerichtet sind, und daß die Stifte in den Bohrungen ein Spiel (S) in Umfangsrichtung haben, welches, kleiner als die maximale Differenz zwischen der größten Zahnlückenweite (W) und der Zahnkopfweite (K) ist. PATENT CLAIMS: 1. Interlocking coupling, in particular for dividing apparatus, switching mechanisms or the like, with two coupling halves, one of which is provided with projections and the other with corresponding recesses, with projections and recesses. consistently unequal spacing, characterized in that the coupling halves have known claw rims (2, 3) with even spacing and additionally cylindrical pins (6) and bores (8) of unequal spacing, the pins in one coupling half on the bores are aligned in the other half of the clutch with fully engaged clutch claw rims, and that the pins in the bores have a play (S) in the circumferential direction, which is smaller than the maximum difference between the largest tooth gap width (W) and the tooth tip width (K). 2. Formschlußkupplung nach Anspruch 1 mit einer schmalen, auf der Kupplungswelle mit Spiel gelagerten Kupplungsscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier Stifte (6) und vier Bohrungen (8) derart verteilt angeordnet sind, daß in jedem Zeitpunkt vor Erreichen der vorgeschriebenen Einschaltstellung der Kupplung nur ein Stift (6) einer Bohrung (8) gegenübersteht, so daß sich die KuppIungsscheibe (7) an der anderen Kupp- lungshälfte mit mindestens drei Stiften (6) abstützt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche, Patentschriften Nr. 290 667, 310 288, 608 243; schweizerische Patentschriften Nr. 85 110, 173 484; britische, Patentschrift Nr. 319 355; USA.-Patentschrift Nr. 2 556 678. 2. Positive coupling according to claim 1 with a narrow coupling disc mounted on the coupling shaft with play, characterized in that at least four pins (6) and four bores (8) are arranged distributed such that at any point in time before reaching the prescribed switched-on position of the clutch only one pin (6) faces a hole (8) so that the coupling disc (7) is supported on the other coupling half with at least three pins (6) . Considered publications: Deutsche, Patentschriften Nos. 290 667, 310 288, 608 243; Swiss patents No. 85 110, 173 484; British Patent No. 319,355; U.S. Patent No. 2,556,678.