DE1082462B

DE1082462B - Sicherheitskupplung mit Freigang

Info

Publication number: DE1082462B
Application number: DEW18740A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Walterscheid-Mueller; Kurt Schroeter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-03-27
Filing date: 1956-03-27
Publication date: 1960-05-25
Also published as: GB839554A; NL106393C; NL100676C; FR1161472A; NL272764A; NL209669A; CH348583A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitskupplung mit Freigang, bei welcher der treibende und der getriebene Kupplungsteil zur Drehmomentübertragung unter Federspannung über einen zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil der Kupplung in axialer Richtung gegen Federkraft verschiebbar angeordneten Kupplungsteil zusammenwirken.

Bekannte derartige Sicherheitskupplungen haben den Nachteil, daß nach dem Ausrücken infolge Überschreitens des Grenzdrehmomentes das Wiedereinrücken umständlich ist. Im praktischen Betrieb ist es aber sehr wichtig, daß nach dem Überlastvorgang die Kupplung in einfachster Weise und möglichst schnell wieder eingekuppelt werden kann. Ein selbsttätiges Einkuppeln in Abhängigkeit von der abfallenden Drehzahl der treibenden Welle ist besonders vorteilhaft.

Die Sicherheitskupplung nach der, Erfindung löst diese Aufgaben dadurch, daß das axial verschiebbare Kupplungsglied in an sich bekannter Weise Vorsprünge aufweist, die jeweils mit mehreren Vertiefungen des einen Kupplungsteiles zusammenwirken, welche verschiedene Scheiteltiefen und unterschiedliche Steigungen an ihren Begr.enzungsfiächen haben, und andererseits formschlüssig wirkende Kupplungsteile, insbesondere Bohrungen oder Ausnehmungen, besitzt, die bei Normallast mit entsprechenden Teilen, insbesondere Bolzen, des anderen Kupplungsteiles zusammenwirken.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist auf dem axial verschiebbaren Kupplungsglied ein Ring axial begrenzt verschieb-, - aber undrehbar angeordnet, der von einer Druckfeder beaufschlagt wird. Vorteilhaft ist eine Hilfsfeder angeordnet, welche das Kupplungszwischenglied aus dem formschlüssigen Eingriff zu verschieben -trachtet. -

Bei einer bevorzugtenAusführungsform der Sicherheitskupplung sind auf dem treibenden Teil der Kupplung in axialer Richtung wirksame Mitnehmer in Form von Vertiefungen mit verschiedenen Scheitel tief en angeordnet, wobei diejenigen mit der größten Scheiteltiefe nach einer Seite durch eine flach ansteigende Schrägfläche und nach der anderen Seite durch mehrere steil ansteigende Hocker mit wechselnden Zwischentiefen begrenzt werden.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist zwischen dem getriebenen Kupplungsteil und dem Kupplungszwischenglied ein Klinkengesperre angeordnet, welches beide Kupplungsteile, in-Abhängigkeit von der Drehzahl zeitweise miteinander kuppelt. An dein mit den Klinken dieses Gesperres zusammenwirkenden Kupplungsteil ist erfindungsgemäß eine -Schrägfläche angebracht, welche bei einer Axialverschiebung die Klinken des Klinkengesperres Sicherheitskupplung mit Freigang

Anmelder:

Bernhard Walterscheid-Müller,

Lohmar (Siegkr.), Mühlenweg,

Haus zur Buchbitze,

und Kurt Schröter,

Herkenrath bei Köln, Straßen 3 a

Bernhard Walterscheid-Müller, Lohmar (Siegkr.),

und Kurt Schröter, Herkenrath bei Köln,

sind als Erfinder genannt worden

außer Eingriff bringt. Die Klinken des Klinkengesperres können in tangentialer und bzw. oder radialer Richtung federnd abgestützt sein.

Die ernndungsgemäß ausgeführte Kupplung hat unter anderem den großen Vorteil, daß das Wiedereinrücken nach dem Überlastvorgang sehr, einfach und schnell erfolgt. Schon ein Nachlassen der Drehzahl an der treibenden Welle führt ein selbsttätiges Wiedereinrücken herbei. Der Einrückvorgang erfolgt völlig stoßfrei, so daß die Maschinenteile geschont werden. Dabei ist der Aufbau der ■ Kupplung sehr einfach, und die Herstellungskosten sind' dementsprechend niedrig. -

Die Sicherheitskupplung mit Freigang nach der Erfindung ist in den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. 1 zeigt die Kupplung in einem Längsmittelschnitt;

Fig. 2 zeigt den nabenförmig ausgebildeten treibenden Kupplungsteil; ·

. Fig. 3 zeigt eine Abwicklung der in axialer Richtung wirksamen Mitnehmer auf einem· Stirnflansch der Nabe nach Fig. 2; ■

Fig. 4 zeigt den unter Federspannung mit den Vertiefüngen - nach Fig. 3 zusammenwirkenden Mitnehmer ;

Fig. 5 zeigt eine Abwicklung des Profils des Mitnehmers nach Fig. 4;

Fig. 6 zeigt eine· Einrichtung zur selbsttätigen Wiedereinrückung der Kupplung in -Abhängigkeit von der abnehmenden Drehzahldifferenz zwischen dem getriebenen Kupplungsteil und dem in der Freigangstellung zusammen mit dem treibenden Teil umlaufenden Kupplungszwischenglied; ·

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3 4

Fig. 7 zeigt ein Schnittbild entsprechend der ^:~ ordnet ist. Gegen, diesen Federring 19 stützt sich zuSchnittlinie in Fig. 6. gleich die Hilfsfeder 12 ab.

Der hier nabenförmig ausgebildete treibende Kupp- Auf dem Flansch 14 des getriebenen Kupplungslungsteil 1 trägt auf einem Stirnflansch 2 mehrere in teiles 13 sind gemäß Fig. 6 in Ausnehmungen 20 axialer Richtung wirksame Vertiefungen 3, 4, 5, 5 radial und tangential unter Federwirkung stehende welche in der Abwicklung in Fig. 3 deutlich sichtbar zusätzliche Sperrglieder 21 angeordnet. Diese greifen sind. Diese Vertiefungen haben verschiedene Scheitel- in Rasten eines mit dem Flansch 10 des Kupplungstiefen und werden nach der einen Seite begrenzt Zwischengliedes 9 verbundenen zylindrischen Körpers durch eine flach ansteigende Schrägfläche 6 und nach 22 ein. Die Rasten laufen in Achsrichtung nach einer der anderen durch mehrere steil ansteigende Hocker io Seite schräg aus (vgl. Fig. 7), so daß bei einer Axialmit den abwechselnden Zwischentiefen 4 und 5. Diese verschiebung des zylindrischen Körpers 22 gegen die Vertiefungen wirken zusammen mit dem federnden Sperrglieder 21 letztere außer Eingriff kommen. Die Mitnehmer 7, der in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. In Rasten im zylindrischen Körper 22 haben nach einer Fig. 5 ist wieder eine Abwicklung des Mitnehmer- Seite niedrigere Begrenzungen, so daß die Sperrglieder profils zu sehen. Eine zylinderförmige Schrauben- 15 21, welche sich entgegen dem Uhrzeigersinn nach feder "8 drückt durch ihre Vorspannung den Mit- Fig. 6 bewegen, .bei größerer Differenzgeschwindigkeit nehmer 7 gegen den Stirnflansch 2, so daß die Er- zwischen dem Flansch 14 und dem zylindrischen Körhöhungen des Mitnehmers 7 jeweils in eine der Ver- per 22 die Rasten überspringen. Entsprechend ihrer tiefungen 3, 4 oder 5 des Stirnflansches 2 eingreifen. Fallkurve fallen die Sperrglieder bei einer genügend Die Feder 8 ist auf einem Kupplungszwischenglied 9 20 ermäßigten Drehzahldifferenz in die Rasten ein. Hierangeordnet und stützt sich gegen einen Flansch 10 durch wird das Kupplungszwischenglied vorüberdesselben ab. Wenn- der Mitnehmer 7 in die Ver- gehend mit dem getriebenen. Kupplungsteil 13 formtiefungen5 eingreift, so befindet sich die Kupplung schlüssig verbunden. .Dieser Vorgang erfolgt automain Betriebsstellung, und 'nach Maßgabe der Vor- tisch, sobald der Antrieb der nach Überschreitung des spannung der Feder 8 und der Steigung an der Be- 25 Grenz drehmomentes in die Freigangstellung gelangten grenzung der Vertiefung 5 kann ein Drehmoment Kupplung abgeschaltet ist und der treibende Teil1, 2 übertragen werden. Wird das höchstzulässige Grenz- seine Drehzahl so weit vermindert hat, daß die Sperrdrehmoment überschritten, so gleitet der Mitnehmer 7 glieder, 21 in die Rasten des Zylinderkörpers 22 einüber den Hocker 11 hinweg und an der Schrägfläche' greifen können. Das Kupplungszwischenglied 9 wird abwärts in die Vertiefung 3 mit der größten Scheitel- 30 durch den treibenden Kupplungsteil I₁ 2 mitgenomtiefe. Hierbei wird die Vorspannung der Feder 8 ab- men, weil die Hilfsfeder 12 den Mitnehmer 7 gegen gebaut. Das Kupplungszwischenglied 9 ist auf dem den ersten Hocker drückt, welcher auf der einen Seite treibenden Kupplungsteil I₁ 2 drehbar und begrenzt die Vertiefung 3 auf dem Stirnflansch.2 begrenzt. Die axial verschiebbar gelagert. Eine Hilfsfeder 12 drückt eben beschriebene formschlüssige Kupplung zwischen das Kupplungszwischenglied 9 gegen den Stirn- 35 dem getriebenen Kupplungsteil 13, 14 und dem Kuppflansch 2. Die Feder. 12 hat eine wesentlich geringere lungszwischenglied 9 bewirkt sofort, daß eine Relativ-Spannung als die Hauptfeder 8. Der getriebene Kupp- bewegung zwischen . dem Kupplungszwischenglied 9 lungsteil 13 ist ebenfalls auf dem treibenden Kupp- und dem treibenden Kupplungsteil 1, 2 stattfindet, lungsteil 1 drehbar, jedoch axial nicht verschiebbar Hierbei verlagert sich der Mitnehmer 7 aus der Vergelagert, An seinem Flansch 14 sind starre Mit- 40 tiefung 3 in die Vertiefungen 4 und 5, wobei eine nehmerzapfen 15 befestigt, welche in Ausnehmungen Axialverschiebung des Kupplungszwischengliedes 9 in oder Bohrungen 16 des Flansches 10 vom Kupplungs- Richtung gegen den Flansch 14 erfolgt, so daß die zwischenglied 9 eingreifen, wenn letzteres gegen die Kupplungshauptfeder, wieder auf die zur Übertragung Kraft der schwachen Hilfsfeder 12 mit der zunehmen- des maximalen Drehmomentes ausreichende Vorspanden Vorspannung, der, Hauptfeder 8 axial bis in eine 45 nung gebracht wird. Durch diese Axialverschiebung Endlage verschoben wird. Diese Verschiebung erfolgt gleiten die Hilfssperrglieder 21 aus den Rasten des dadurch, daß die Mitnehmer 7 aus der Vertiefung 3 Zylinderkörpers 22 gemäß Fig. 6 heraus. Hierbei wird über die Vertiefung 4 in die Vertiefung 5 aufsteigen das Kupplungszwischenglied 9 über die starren Mit-(vgl. Fig. 3). Die Scheiteltiefen der Vertiefungen S₁ 4 nehmer 15 mit dem angetriebenen Kupplungsteil 13 und 5 sind so bemessen, daß bei dieser Verlagerung 5° formschlüssig gekuppelt. Die tangential wirksame des Mitnehmers 7 die Hauptfeder 8 auf die zur Über- Federung 23 des Sperrgliedes 21 verschiebt dasselbe tragung des maximalen Drehmomentes ausreichende um.einige Millimeter im Drehsinn und verhindert so Vorspannung gebracht wir.d und gleichzeitig das bei erneuter Überschreitung des Grenzdrehmomentes Kupplungszwischenglied 9 axial gegen den Flansch 14 ein unerwünschtes. Einrasten des Sperrgliedes 21. so weit verschoben wird, bis die starren Mitnehmer 15 55 Durch federnde Ausbildung des Widerlagers 22 bzw. in die Ausnehmungen 16 eingreifen. .Wenn dieses er- des zylindrischen Körpers 22 gegen tangential wirkreicht ist und die federnden Mitnehmer 7 in die Ver- same Kräfte kann die tangentiale Federung 23 des tiefungen 5 eingreifen, ist die Kupplung betriebsbereit. Sperrgliedes 21 ersetzt wer.den. Die Kupplung hat sich Der Mitnehmer 7 greift mit Führungszapfen 17 in somit wieder selbsttätig in die Betriebsstellung ge-Langlöcher 18 des Kupplungszwischengliedes 9 ein. 60 schaltet. ,

Infolgedessen wird das Drehmoment vom Stirnflansch 2 Dadurch, daß die Kupplungshauptfeder nach Überüber den federnden Mitnehmer 7 auf das Kupplungs- schreiten des maximalen Drehmomentes entspannt zwischenglied 9 und von da durch die starren Mit- wird und deren neue Vorspannung durch den Antrieb nehmer, 15 auf den Flansch 14 des getriebenen Kupp- der Kupplung selbsttätig erfolgt, können die geschillungsteiles 13 übertragen. Die Axialverschiebung des 65 derten Schaltvorgänge, ohne schädliche Stoßbean-Kupplungszwischengliedes 9 wird nach einer Seite be- spruchungen erfolgen. Die Einzelteile der Kupplung grenzt durch den Flansch 14 des treibenden Kupp- sind daher keinen hohen Beanspruchungen ausgesetzt, lungsteiles 13 und nach der anderen Seite durch einen Hieraus ergeben sich geringe Dimensionen der Einzel-Federring 19., welcher in einer Nut innen im zylin- teile und eine sehr wirtschaftliche Fertigung der drisch ausgebildeten Teil des Zwischengliedes 9 ange- 70 Kupplung. Dadurch, daß die einzelnen Schaltvorgänge

selbsttätig erfolgen, sind die Anforderungen an das Bedienungspersonal auf ein Minimum herabgesetzt.

An Stelle der einen Kupplungshauptfeder 8 können mehr.ere radial um den Nabenkörper der Kupplung angeordnete Federn vorgesehen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitskupplung mit Freigang, bei welcher der treibende und der getriebene Kupplungsteil zur Drehmomentübertr.agung unter Federspannung über ein zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil der Kupplung in axialer Richtung gegen Federkraft verschiebbar angeordnetes Kupplungsglied zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß das axial verschiebbare Kupplungsglied (9) in an sich bekannter Weise Vorsprünge aufweist, die jeweils mit mehreren Vertiefungen (3, 4, 5) des einen Kupplungsteiles (2) zusammenwirken, welche verschiedene Scheiteltiefen und unterschiedliche Steigungen an ihren Begrenzungsflächen haben, und andererseits formschlüssig wirkende Kupplungsteile, insbesondere Bohrungen oder Ausnehmungen (16) besitzt, die bei Normallast mit entsprechenden Teilen, insbesondere Bolzen (15), des anderen Kupplungsteiles (13) zusammenwirken.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem axial verschiebbaren Kupplungsglied (9) ein Ring (7) axial begrenzt verschieb-, aber undrehbar angeordnet ist, der von einer Druckfeder (8) beaufschlagt wird.

3. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hilfsfeder (12), welche das Kupplungszwischenglied (9) aus dem formschlüssigen Eingriff zu verschieben trachtet.

4. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurph gekennzeichnet, daß auf dem treibenden Teil (2) der Kupplung in axialer Richtung wirksame Mitnehmer in Form von Vertiefungen (3,4.,5) mit verschiedenen Scheitel tief en angeordnet sind, wobei diejenigen (3) mit der größten Scheiteltiefe nach einer Seite durch eine flach ansteigende Schrägfläche (6) und nach der ander.en Seite durch mehrere steil ansteigende Hocker mit wechselnden Zwischentiefen (4, 5) begrenzt werden.

5. Sicherheitskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem getriebenen Kupplungsteil (13) und dem Kupplungszwischenglied (9) ein Klinkengesperre (21) angeordnet ist, welches beide Kupplungsteile (9, 13) in Abhängigkeit von der Drehzahl zeitweise miteinander kuppelt.

6. Sicherheitskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mit dem Klinkengesperre (21) zusammenwirkenden Kupplungsteil eine Schrägfläche angeordnet ist, welche bei einer Axialverschiebung die Klinken (21) des Klinkengesperr.es außer Eingriff bringt.

7. Sicherheitskupplung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinken (21) des Klinkengesperres in tangentialer und bzw. oder radialer Richtung federnd abgestützt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 437 803;
französische Patentschriften Nr. 1057 634, 898 807.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen