DE3007096A1

DE3007096A1 - Einfach-rotations-kupplung, insbesondere fuer frankiermaschinen

Info

Publication number: DE3007096A1
Application number: DE19803007096
Authority: DE
Inventors: David Anthony Gawler
Original assignee: Vickers Ltd
Current assignee: Neopost Ltd
Priority date: 1979-02-27
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1980-09-04
Also published as: FR2450383B1; GB2044392B; DE3007096C2; GB2044392A; FR2450383A1; US4310087A

Description

PATENTANWÄLTE MEINKE UND DABRINGHAUS

VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT-REPRESENTATIVES BEFORE EPO-MANDATAIRES AGREES PRES L'OEB

DIPL-ING. J. MEINKE
DIPL-ING. W. DABRINGHAUS

4600 DORTMUND 1, 25. Feb. I98O WESTENHELLWEG 67 D / V

TELEFON (02 31) 14 5810
TELEGRAMM DOPAT Dortmund TELEX 822 7328 pat d

AKTEN-NR: 69/3533

Anmelder : Vickers Limited, P.O. Box 177, Vickers House,

Millbank Tower, Millbank, London SWlB 4RA / GB

Bezeichnung : "Einfach-Rotations-Kupplung, insbesondere für

Pranki ermas chinen"

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Die Erfindung richtet sich auf einen Einiach-Rotations-Kupplungsmechanismus und insbesondere auf solche Kupplungen , die mit Zahnradvorgelegen kombiniert werden.

Die Erfindung ist vorzugsweise, wenn auch nicht ausschließlich, befaßt mit Einfach-Rotations-Kupplungsmechanismen für Frankiermaschinen j bei denen die folgenden Erfordernisse erfüllt sein müssen: Erstens müssen die Kosten so niedrig wie vernünftigerweise möglich gehalten werden. Zweitens müssen die Einkünfte der Post sichergestellt sein, daher muß es möglich sein, die Kupplung zu entriegeln und nachfolgend die Druckwalze in der Frankiermaschine von Hand zu drehen, ohne daß es nachfolgend festgestellt wird. Darüber hinaus muß es möglich sein, die _Druckwalze rückwärts zu drehen. Drittens muß die Maschine zuverlässig sein. Viertens muß die Kupplung Kontrollmittel vereinigen, die während jeder Rotation fehlerfrei ausgelöst werden, um einen versehentlichen Doppelumlauf der Maschine zu vermeiden.

Gemäß der Erfindung umfaßt der Einfach-Rotations-Kupplungsmechanismus der eingangs bezeichneten Art ein Laufwerk und ein angetriebenes Getriebezahnrad, indem das Getriebezahnrad eine Lücke in seinem Ring von Zähnen hat und in einer senkrecht zu seiner Achse stehenden Ebene geteilt ist, indem es einen mit Zähnen versehenen geführten Teil aufweist, der relativ zu einem nachgeschleppten,

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mit Zähnen versehenen Teil bewegbar ist, der derart verbunden ist, um einen Ausgangsantrieb vorzusehen, wobei jeder Teil eine Lücke in seinem gewölbten Bogen von Zähnen aufweist, die Lücken entsprechend zu der effektiven Eingriffslänge des treibenden Zahnrades korrespondiaen, so daß im Falle der außer Eingriff stehenden Kupplung das Treibzahnrad in den Lücken rotieren kann, ohne das Gangrad anzutreiben, wobei Leergang verbindende Mittel zwischen den beiden Treibräderteilen vorhanden sind, wobei der führende Teil anfänglich in Unabhängigkeit von dem Treibteil gebracht werden kann, aus einer freien Position in treibenden Eingriff mit dem Treibrad, um von diesem so lange getrieben zu werden, bis die Leerlaufbewegung davon aufgenommen wurde, die bewirkt, daß das geteilte Gangrad als Einheit von dem treibenden Gang angetrieben wird, und Kontrollmittel zum Ingangbringen des Eingriffes des leitenden Gang-Zahnradteiles mit dem treibenden Rad und zum Festsetzen der Bewegung des leitenden Gangrad-Teiles in dem Falle, daß die Lücke in seinen Zähnen wiederum den Außereingriff mit dem Treibrad bewirkt, so daß der nachgeschleppte Zahnradteil nach Vollendung einer Umdrehung stopt.

Im Falle, daß die Erfindung bei Frankiermaschinen oder anderen Maschinen Anwendung findet, bei denen die Umkehr des Antriebes möglich sein muß, d.h. um eine Drehung auf den Eingang zu übertragen, aufgrund von Kraft, die auf

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den Ausgang ausgeübt wird, ist (nach der Erfindung) das Treibrad eine entsprechend passende Schnecke und das getriebene Gangrad ein geteiltes Schneckenrad.

Um einen Doppelumlauf zu vermeiden, ist es für die Kontrollmittel vorteilhaft, eine Raste oder Klinke mit zu umfassen, die zur Auslösung der Kupplungsfunktion in Gang gesetzt wird, wobei die Klinke in ihre Ausgangsposition am Ende ihrer Operation durch einen Nocken gebracht wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Ansicht einer einfachen Umdrehungskupplung zum Gebrauch in einer Frankiermaschine,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt, der einige Einzelheiten der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 zeigt,

Fig. 3a einen Teil der Fig. 3 niit den Teilen in unterschiedlich relativer Lage zueinander,

Fig. 4 eine räumliche Darstellung eines Teils der Vorrich tung gemäß Fig. 1 - 3₃

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Fig. 5 eine räumliche Darstellung eines Teils der Frankiermaschine , der die Vorrichtung gemäß den Fig. bis 4 beinhaltet und

Fig. 6 eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

In Bezug auf die Zeichnungen ist eine Ausgangswelle 13 so angeordnet, daß sie von einem Motor 1 durch einen Einfach-Rotations-Kupplungsmechanismus, der ein Schnekkenuntersetzungsgetriebe aufweist, angetrieben werden kann. Der Motor treibt eine Schnecke 3, die mit einem geteilten Schneckenrad 8,12 zusammenwirkt, um die Welle 13 durch getrennte Drehung anzutreiben.

Das Schneckenrad ist von einer senkrecht auf seiner Achse stehenden Ebene in zwei Hälften geteilt, insbesondere aus den weiter unten beschriebenen Gründen, was sich beziehen kann auf eine führende Hälfte 8 und eine geschleppte oder getriebene Hälfte 12 an einer Büchse 20, die an der Ausgangswelle 13 befestigt ist, wobei die Führungshälfte 8 drehbar auf der Buchse 20 befestigt ist. Die Zähne des Schneckenrades sind daher in zwei relativ rotierbare Bogenreihen 21 und 22 geteilt, jeder Zahn 21 ist fähig, mit jedem anderen entsprechend ausgewählten Zahn 22 zusammenzupassen, um als Einheit damit im Schneckenzahnrad zu wirken. Diese Zahnreihen sind dennoch keine kompletten

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Ringe, bilden aber verstümmelte Ringe, jeder mit einer Lücke« Die Lücken sind ähnlich und die Figuren 1 und 4 zeigen die Lücke 24 zwischen Zähnen 9,9a in dem Zahnbogen 21 der Leithälfte 8 des Schneckenrades. Wie in Fig. dargestellt, stimmt dies mit der Lücke in dem Zahnbogen 22 des Trexbhälftenschneckenrades 12 überein.

Eine Zugfeder 7, nur in den Fig. 3 und 3a dargestellt, ist zwischen einem Stift 23 auf der Treibhälfte 12 und einem Stift 10 auf der Leithälfte 8 des Schneckenrades befestigt« Der Stift 10 durchsetzt einen bogenförmigen Schlitz 11 in der Treibhälfte 12 und stellt mit dem Schlitz 11 eine Freilaufverbindung dar. Xtfenn die Lücken in den Zahnreihen 21 und 22 in Übereinstimmung mit der Schnecke 3> wie in Fig. 3 dargestellt, sich befinden, steht die Feder 7 unter Spannung, erstens damit das Treibschneekenhalbrad von einer Klinke 32 (Fig. 5) durch die Aktion eines federbeaufschlagten Hebels 33, der das Ende einer Nut im Rand einer Scheibe 3^, die auf der Welle 13 befestigt ist, eingreift, und zweitens um die geführte Schneckenradhälfte 12 von einer Klinke 6ä zu halten, die eine Schulter 25 in einem Schneckenrad 26 hält j das von einer Nut in der freien Fläche der Führungshälfte 8 des Schneckenrades gebildet ist.

Zum Betätigen der Einfach-Rotations-Kupplung ist ein elektrischer Impuls auf Magnetspulen 2 (Fig. 5) aufge-

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geben, um einen Einrückhebel 6 um seine Achse 5 zu schwenken. Dies bewegt die Klinke 6a von der Schulter 25 weg und ermöglicht es der Feder 7, das Führungshalbrad in seine Führungsposition zu drehen, d.h. die Hälfte 8 im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 3 gesehen, und gegen den Uhrzeigersinn, wie in Fig. 1 zu sehen, zu bewegen. Die Klinke 6a greift in den Bogenteil des Schneckennockens 26 ein, der seine Position kontrolliert, nachdem der elektrische Impuls unterbrochen ist.

Diese Auslösebewegung der führenden Schneckenradhälfte 8 bringt den Zahn 9 (Fig. 3) in Eingriff mit der Schnecke 3. Der Zahn 9 ist entsprechend für diesen Zweck geeignet profiliert. Die Schnecke treibt dann die Führungsschnekkenradhälfte δ im Uhrzeigersinn (Fig. 3) relativ zu der Antriebs- oder Schlepphälfte 12 bis der Stift 10 das linke Ende des Schlitzes 11 (Fig. 3a) ergreift. Diese Stift- und Schlitz verbindung 10,11 bewirkt dann, die Treibhälfte 12 im Uhrzeigersinn um den Zahn an das rechterhand liegende Ende der Lücke in dem Zahnbogen 22 in Eingriff mit der Schnecke 3 zu bringen. Die Schnecke 3 agiert nun auf beide Schneckenradhälften 8 und 12 und dreht das Schneckenrad als eine Einheit mit einem Spalt zwischen den Zähnen 9 und 9a, wobei der Spalt in der Zahnreihe 22 geführt ist.

Nach Erreichen des Endes einer einfachen Umdrehung führt

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ein gerades Ende 14 des Schneckenrades 26 die Klinke 6a in eine Position, wo sie die Schulter 25 ergreift und die FührungsSchneckenradhälfte 8 hält. Dies geschieht gerade dann, wenn die Lücke 24 im Bogen der Zähne 21 die in Fig. 1 wiedergegebene Position erreicht. Die Schnecke 3 fährt fort, die Treibschneckenradhälfte 12 zu bewegen, wobei nun die Feder 7 so lange gespannt wird, bis die Lücke im Zahnring 22 mit der Lücke 24 fluchtet, und der Stift 10 und der Schlitz 11 die in Fig. 3 dargestellte relative Position zueinander wieder eingenommen haben. Die Bewegung der geschleppten Zahnradhälfte 12 endet dann ebenfalls.

Die Fig. 5 zeigt die Anwendung einer Einfach-Rotations-Kupplungsvorrichtung, wie oben beschrieben, in einer Frankiervorrichtung für eine Frankiermaschine. Daher weist die Ausgangswelle 13 eine Spindel od. dgl. auf, die mit dem Werteinstellmechanismus des Druckrades einer Druckwalze 30 in Verbindung steht. Wenn die Druckwalzen eingestellt werden, wird automatisch ein elektrischer Impuls auf die Spulen. 2 aufgegeben, so daß die Trommel um eine volle Umdrehung drehbar ist, wenn ein Poststück zwischen der Walze 30 und eine Andruckrolle 31 eingeführt wird.

Während sich die obenfceschriebene Vorrichtung in der Praxis als ausreichend dargestellt hat, wurde gefunden,

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daß seine Leistung in hohem Maße von der Genauigkeit abhängig ist j mit der das Profil des Leitzahnes 9 auf der Schneckenzahnradhalfte 8 gebildet ist. Die abgewandelte Ausführungsform, die in Fig. 6 dargestellt ist, ermöglicht eine weitere Fertigungstoleranz, die man bei dem Zahnmechanismus gebrauchen kann.

In Fig. 6 sind dieselben Bezugszeichen für diejenigen Teile benutzt, die äquivalent zu ähnlichen Teilen sind, die in den vorangegangenen Figuren auftauchen, aber es sei bemerkt, daß der Schneckennocken 26 in Bezug auf das Schneckenrad so angeordnet ist, daß es im Uhrzeigersinn drehbar ist, wie in Fig. 6 ersichtlich.

In Bezug auf Fig. 6 kann gesehen werden, daß die Schnekke koaxial gleitbar auf einer Motorwelle 40 um eine Entfernung "x" bewegbar ist, gleich der Steigung der Schnekke, während die Schnecke kontinuierlich mit Hilfe einer Stift- und Schlitzverbindung 4i drehbar ist. Um ein Stocken, Klemmen od. dgl. zu vermeiden, wenn eine potentielle Klemmsituation auftaucht, ergreift "die Spitze des profilierten Führungszahnes 9 der Schneckenradhälfte

8 so die Schnecke, daß sie diese axial drückt,' während eine Feder 42 zusammengedrückt wird. Sobald ein Teil 43 ' der Schnecke mit einem reduzierten Radius mit'dem Zahn

9 fluchtet, wird der Kontakt zwischen der Spitze des ' ·/ Zahnes 9 und der Schnecke 3 unterbrochen, so daß die zu-

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sammengepreßte Feder 42 dann frei ist, um die Schnecke 3 in Eingriff mit der Zahnreihe 21 zu bringen.

Wie erkennbarj bringt die Anwendung des Mechanismusses bei einer Frankiermaschine eine Reihe von Vorteilen. Beispielsweise die geringen Kosten verglichen mit vorangehenden Konstruktionen, die vielfach Untersetzungsgetriebe anwenden, häufig unter dem Gebrauch von Schrägverzahnungsgetrieben, mit getrennten Mitteln und getrennten Einwegkupplungen,um eine Rückwärtsrotation zu verhindern.

Der vorliegende Kupplungsmechanismus verbindet alle diese Eigenarten in einer einzigen Schnecke und einer einzigen Schneckenradgeschwindigkeitsuntersetzungseinheit. Das geteilte Schneckenrad mit seiner Nockenlaufbahn kann gegossen werden und in einer Herstellungsweise geschaffen werden mit hohem Volumen und niedrigen Kosten.

Es ist möglich, das Schneckenrad in beide Richtungen zu drehen, ohne daß die Schnecke gedreht werden muß. Daher kann das Schalten der Kupplung in der Frankiermaschine keine Hilfe dazu leisten, betrügerische Aufdrucke zu erhalten, ebenso wie eine Vereinfachung der Handhabung. Die Rentabilität resultiert aus der geringen Anzahl von Teilen, die in der Vorrichtung gebraucht werden. Die Tatsache, daß der Schalthebel 6 lediglich bei einem Impuls gelöst wird und dann nur durch die doppelt geteilten

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Schnecken 26 kontrolliert wird, vermeidet das Risilco eines doppelten Zyklusses.

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Claims

Einfach-Rotations-Kupplungsmechanismus, gekennzeichnet durch ein Laufwerk und ein angetriebenes Getriebezahnrad, indem das Getriebezahnrad eine Lücke in seinem Ring von Zähnen hat und in einer senkrecht zu seiner Achse stehenden Ebene geteilt ist, indem es einen mit Zähnen versehenen geführten Teil aufweist, der relativ zu einem nachgeschleppten, mit Zähnen versehenen Teil bewegbar ist, der derart verbunden ist, um einen Ausgangsantrieb vorzusehen, wobei jeder Teil eine Lücke in seinem gewölbten Bogen von Zähnen aufweist, die Lücken entsprechend zu der effektiven Eingriffslänge des treibenden Zahnrades korrespondieren, so daß im Falle der außer Eingriff stehenden Kupplung das Treibzahnrad in den Lücken rotieren kann, ohne das Gangrad anzutreiben, wobei Leergang verbindende Mittel zwischen den beiden Treibräderteilen vorhanden sind, wobei der führende Teil anfänglich in Unabhängigkeit von dem Treibteil gebracht werden kann, aus einer freien Position in treibenden Eingriff mit dem Treibrad, um von diesem so lange getrieben zu werden, bis die Leerlaufbewegung davon aufgenommen wurde, die bewirkt, daß das geteilte Gangrad als Einheit von dem treibenden Gang angetrieben wird, und Kontrollmittel zum Ingangbringen des Eingriffes des leitenden Gang-Zahnradteiles mit dem taeibenden Rad und zum Festsetzen der Bewegung des leitenden Gangrad-Teiles in dem Falle, daß die Lücke in seinen Zähnen wiederum den Außereingriff mit dem Treibrad bewirkt, so daß der

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nachgeschleppte Zahnradteil nach Vollendung eirs? Umdrehung stopt.
2. Kupplungsmeehanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibrad eine entsprechend passende Schnecke und das getriebene Gangrad ein geteiltes Schnekkenrad ist.
3· Kupplungsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke zur axialen Bewegung gegen federnden Zwang montiert und mit einem Bereich reduzierten Radiusses ausgerüstet ist, derart, daß der Führungszahn auf dem Kreiszahnbogen des führenden Teils der Schneckenzahnradbuchse dann die Schnecke zwingt, sich aus ihrer Treibposition gegen den federnden Zwang nachzugeben, bis der Teil des reduzierten Radiusses übereinstimmt mit dem Pührungszahn und es dann der Schnecke ermöglicht, in ihre Treibposition zurückzukehren, wenn der führende Teil in Eingriff mit der Schnecke gebracht ist.
4. Kupplungsmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Leerlaufteile, die insbesondere führende und getriebene Teile auf dem Schaltrad umfassen, wobei diese Teile von einer Feder gezwungen werden, sich gegeneinander zu nähern, und daß die Kontrollmittel Klinken zum Halten des führenden und des getriebenen Gangradteiles aufweisen und zwar in deren nicht eingreifender Stellung mit den federbeaufschlagten EIe-

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menten in separierter Stellung und wobei ebenfalls Mittel zum Lösen des führenden Teiles von der Aktion der
Feder vorgesehen sind, um diesen Teil in treibenden Eingriff mit dem Treibrad zu bringen und ebenso zunFestsetzen des führenden Teiles, so daß die Feder durch die Annäherung des treibenden Teiles zum Ende einer einfachen Umdrehung hin gespannt wird.
5. Kupplungsmechanismus nach Anspruch 4, gekennzeichnet
durch eine Klinke oder Raste, die derart angeordnet ist, daß sie von einer Schulter an dem führenden Gangrad gelöst werden kann, zur auslösenden Ingangsetzung der Kupplung, wobei eine Nockenausnehmung in dem führenden Teil zur Führung.der Klinke vorgesehen ist, um die Schulter in erneuten Eingriff zu bringen, bei der Vervollständigung einer Umdrehung des führenden Gangradteiles.
6. Kupplungsmechanismus, gekennzeichnet durch eine rotierende Druckwalze, die so angeordnet ist, daß sie eine einzige Umdrehung bei jedem Arbeitsgang der Maschine vollführt und eine einfache Umdrehungskupplung eine treibende Verbindung zwischen dem Motor und der Drucktrommel
vorsieht.

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