DE1035986B

DE1035986B - Sicherheitskupplung

Info

Publication number: DE1035986B
Application number: DEM18246A
Authority: DE
Inventors: Robert Riefle
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1953-04-21
Filing date: 1953-04-21
Publication date: 1958-08-07

Description

Sicherheitskupplung Die Erfindung betrifft eine Sicherheitskupplung, bei welcher die beiden Kupplungsteile mittels in Mulden greifender federnder Kupplungsstifte verbunden sind, die bei Überlastung derart verlagert werden, daß die beiden Kupplungsteile völlig getrennt sind.
Es ist bereits eine Reihe von Sicherheitskupplungen bekannt, die bei Überschreiten eines vorher einstellbaren Drehmomentes den getriebenen Teil vom antreibenden Teil einer Maschine abtrennen und dadurch Beschädigungen des Triebwerks verhindern. Sie bestehen im wesentlichen aus an der einen Kupplungshälfte vorgesehenen federnden Raststiften oder -rollen, welche in entsprechende Kerben an der anderen Kupplungshälfte eingreifen. Bei Überlast werden die Kupplungsstifte dabei durch Verdrehen der beiden Kupplungshälften zwar aus den Rasten gehoben, sie schleifen jedoch auf der anderen Kupplungshälfte und springen beim Weiterdrehen immer wieder in die Rasten.
Ferner ist eine Überlastungskupplung bekannt, bei der die Übertragung des Drehmomentes durch in dem einen Kupplungsteil gelagerte Rollen erfolgt, die durch einstellbare Federn in muldenförmige Aussparungen des anderen Kupplungsteils gedrückt werden, wobei beide Kupplungsteile gewindeartig miteinander verbunden und gegeneinander axial verschiebbar sind. Ein völliger Freigang ist damit jedoch nicht zu erreichen. Solche Kupplungen sind daher nicht für Zwecke geeignet, wo der eine Kupplungsteil von einem Hauptantrieb abgezweigt ist, der unabhängig von der Stellung der Sicherheitskupplung weiterlaufen soll, da unter solchen Umständen die Kupplung einem dauernden Verschleiß unterworfen und deren zuverlässige Wirkung beeinträchtigt ist. Es wurde aus diesem Grunde auch schon vorgeschlagen, die Raststifte durch federnde Sperrstifte oder durch mit keilförmigen Zungen versehene Verschiebehülsen so weit auszuheben, daß die Kupplungsteile völlig getrennt voneinander sind. Zu dem gleichen Zweck sind auch schon geführte Kippstücke zwischen Klauenkupplungen mit abgeschrägten Klauen bekannt. Bei allen derartigen Kupplungen geschieht jedoch die völlige Trennung der beiden Hälften durch Federkraft, so daß bei Erlahmen derselben im Laufe der Zeit die völlige Trennung nicht mehr mit Sicherheit bewirkt werden kann.
Nach der Erfindung wird ein völliger Freigang zwangläufig bei einer Sicherheitskupplung, bei welcher die beiden Kupplungsteile mittels in Mulden greifender federnder Kupplungsstifte verbunden sind, die bei Überlastung verlagert werden, dadurch erreicht, daß bei Überlast nach Ausheben der Kupplungsstifte der eine Kupplungsteil mittels auf Führungsflächen auflaufender Rollen od. dgl. axial beschleunigt und dadurch so weit von dem anderen Kupplungsteil abgerückt wird, daß er von diesen getrennt verriegelbar ist. Durch diese Maßnahme wird unabhängig von Verschleißteilen lediglich durch die Kraft einer bewegten Masse bei Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes das völlige Entkuppeln bewirkt. Dadurch ist die Gewähr gegeben, daß die Kupplung gemäß der Erfindung störungs- und wartungsfrei arbeitet, ohne daß der Aufwand erhöht wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Doppelkupplung, Fig. 2 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt. Mit 1 ist der als Kettenrad ausgebildete treibende Teil einer Doppelkupplung bezeichnet, wobei der Antrieb über die beiden Wellen 2 und 3 erfolgt. Der treibende Teil 1 ist lose drehbar auf dem Wellenende2 angeordnet und in geeigneter Weise gegen axiales Verschieben gesichert. Bei der gezeigten Doppelkupplung ist das Ende der Weile 2 innerhalb des Wellenendes 3 gelagert. Der treibende Teil 1 ist in Fig. 1 mit einem koaxialen Hohlzylinder 4 versehen, welcher auf seinen inneren Mantelflächen, ungleichmäßig am Umfang verteilt, vier Mulden 5 aufweist, die einen stetigen Übergang 6 zur inneren Mantelfläche besitzen. Der Hohlzylinder 4 weist außerdem an beiden Stirnseiten bogenförmige Führungsflächen 7 auf, mit welchen an radial und einander diametral gegenüber angeordneten Stiften 8 befestigte Rollen 9 zusammenwirken. Diese sind in den getriebenen Teilen 10 und 11 gelagert, welche beispielsweise durch eine Verzahnung 12 drehsteif, aber längs verschiebbar mit den Wellen 2 und 3 verbunden sind. Die getriebenen Teile 10 und 11 dienen ferner zur Aufnahme von je vier ungleichmäßig am Umfang verteilten Kupplungsstiften 13, die radial und unter dem Druck von Federn 14 stehend angeordnet sind. Der Hub der Stifte 13 ist durch Haltebleche 15 begrenzt und deren Ende zweckmäßigerweise walzenförmig ausgebildet. Ein Verdrehen der Stifte 13 wird durch eine Gleitfeder 16 verhindert, während die Federkraft durch die Scheibe 17 einstellbar ist. Zur seitlichen Fixierung der getriebenen Teile 10 und 11 dient je ein federnder Bolzen 18, der in Kerben 19 einer Paßfeder 20 einrastet.
In eingerücktem Zustand greifen die Kupplungsstifte 13 mit ihren Kuppen in die Kerben 5 des Kettenradflansches 4, die Leitrollen 9 liegen in den bogenförmigen Führungen 7, während der Fixierstift 18 in der inneren Kerbe 19 einrastet. Damit geht der Kraftfluß über das Kettenrad 1, die Raststifte 13, die getriebenen Teile 10 bzw. 11 und die Verzahnung 12 auf die Wellen 2 bzw. 3. Wird nun z. B. die Welle 2 so stark abgebremst, daß ihr Drehmoment größer ist als das eingestellte Moment der Kupplung, so bewegt sich das Kettenrad 1 gegenüber dem getriebenen Teil 10; die Kuppen der Stifte 13 gleiten aus den Kerben 5 und drücken die Federn 14 zusammen. Die Kerben 5 sind derart ausgebildet, daß das übertragbare Drehmoment zunächst noch ansteigt, um dann rasch abzufallen. Durch die gegenseitige Verdrehung von treibendem Teil 1 und getriebenem Teil 10 läuft die Leitrolle 9 aus der bogenförmigen Führung 7 und verschiebt dadurch den getriebenen Teil 10 axial, so daß die Stifte 13 außer Eingriff kommen. Durch die Kraft der bewegten Masse wird der getriebene Teil 10 weiter bis in die strichpunktierte Lage 10' verschoben, wo er durch den federbelasteten Bolzen 18 in der Kerbe 19 verriegelt wird. In dieser Stellung berühren weder die Kuppen der Kupplungsstifte 13 noch die Leitrollen 9 das treibende Kettenrad, so daß dieses lose um das Wellenende 2 drehen kann und lediglich im gezeigten Fall einer Doppelkupplung die Welle 3 getrieben wird. Tritt an dieser Welle eine Zunahme des Drehmomentes ein, so erfolgt das Entkuppeln in der gleichen, bereits oben beschriebenen Weise.
Das Einrücken geschieht durch axialen Druck auf den Kupplungsflansch. Zum leichteren Einrücken sind die Mulden in Achsrichtung leicht angeschrägt und die walzenförmigen Enden der Kupplungsstifte stark abgerundet und ihr Anschlag so bemessen, daß die Stifte beim Einrücken nur ganz wenig in den Kupplungsflansch hineingedrückt werden müssen.
Der Antrieb kann dabei wahlweise über das Kettenrad 1 oder die Welle 2 erfolgen. Die Lage der Kerben bzw. der Rastbolzen ist so gewählt, daß die Kupplungsteile nur in einer ganz bestimmten gegenseitig markierten Stellung eingerückt werden können.
Die Erfindung ist nicht auf das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, es können vielmehr die einzelnen Teile auch in anderer Anordnung vorgesehen sein. Zum Beispiel können in der vorbeschriebenen Darstellung treibende und getriebene Teile vertauscht werden oder die Kupplungsstifte auch axial angeordnet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Sicherheitskupplung, bei welcher die beiden Kupplungsteile mittels in Mulden greifender federnder Kupplungsstifte verbunden sind, die bei Überlastung derart verlagert werden, daß die beiden Kupplungsteile völlig getrennt sind. dadurch gekennzeichnet, daß bei Überlast nach Ausheben der Kupplungsstifte der eine Kupplungsteil mittels auf Führungsflächen auflaufender Rollen od. dgl. axial beschleunigt und dadurch so weit von dem anderen Kupplungsteil abgerückt wird, daß er von diesem getrennt verriegelbar ist.
2. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (7) als bogenförmige Aussparungen am Rand einer topfförmig ausgebildeten Kupplungshälfte (1) vorgesehen sind.
3. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (9) an der anderen Kupplungshälfte (10, 11) zwischen Kupplungsbolzen (13) vorgesehen sind.
4. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung der beiden Kupplungsteile (1 bzw. 10, 11) in der ausgerückten Lage durch einen federnden in Rasten greifenden Stift (18) erfolgt.
5. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kupplungshälfte(1) lose drehbar, gegen axiales Verschieben gesichert, auf der Welle (2) angeordnet ist und die andere Hälfte (10, 11) drehsteif, aber axial verschiebbar, z. B. durch Verzahnung (12), mit der Welle verbunden ist.
6. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem einen Kupplungsteil zwei spiegelbildlich zueinander liegende andere Kupplungsteile zugeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 12 300, 204 089, 472 568; schweizerische Patentschrift Nr. 264 067; französische Patentschriften Nr. 448 155, 785 642; USA.-Patentschriften Nr. 2 167 749, 2 412 630; deutsche Patentanmeldung S 20648 XII/47c (bekanntgemacht am 17. 4. 1952) ; »Auszüge deutscher Patentanmeldungen«, Vol. 21, S 240: S 156 729 KII/47 c.