DE2134506C3 - Kupplung mit drehmomentabhängiger Stillsetzung - Google Patents

Kupplung mit drehmomentabhängiger Stillsetzung

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DE2134506C3
DE2134506C3 DE19712134506 DE2134506A DE2134506C3 DE 2134506 C3 DE2134506 C3 DE 2134506C3 DE 19712134506 DE19712134506 DE 19712134506 DE 2134506 A DE2134506 A DE 2134506A DE 2134506 C3 DE2134506 C3 DE 2134506C3
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    • F16D43/202Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type
    • F16D43/2022Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with at least one part moving axially between engagement and disengagement
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplung zwischen einer antreibenden und einer angetriebenen Welle mit einem Kupplungsstück, das konzentrisch außen auf der antreibenden Welle angeordnet und mit dieser über eine Nockenanordnung verbunden ist, die unter der Einwirkung einer Druckfeder steht, und einem Klemmrollengesperre, das bei RelativJrehung zwischen dem Kupplungsstück und der antreibenden Welle betätigbar ist und Ausnehmungen in einem Teilabschnitt des Kupplungsstückes umfaßt.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der britischen Patentschrift 383 516 bekannt, bei der — sobald das Bremsmoment an der angetriebenen Welle einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt — die Kupplung gelöst wird, so daß die antreibende Welle frei durchdrehen kann. Die Drehmomentenübertragung erfolgt hierbei durch das Klemmrollengesperre.
Ferner ist aus der deutschen Patentschrift 710 842 eine Klauenkupplung bekannt, bei der die angetriebene und damit notwendigerweise auch die antreibende Welle dann, und nur dann, gebremst werden soll, wenn die angetriebene Welle gegenüber der antreibenden Welle in der einen oder anderen Richtung vorläuft. Hierbei ist kein Drehmomentenmeßglied vorhanden, es wird vielmehr erfaßt, ob die eine oder die andere Welle antreibend wirkt. Hierfür ist ein Klemmkugelgesperre vorgesehen, das gleichzeitig mit einem Bremsring als Kupplungselement wirkt, der seinerseits wieder mit einem Bremsbacken zusammenwirkt. Die Kugeln des Klemmkugclgesperres werden andauernd mit dem Bremsring in Anlage gehalten, so daß Verschleißprobleme auftreten.
Schließlich ist aus der französischen Patentschrift 849 452 eine Kupplung bekannt, bei der mehrere Wellen von einem gemeinsamen Antrieb aus angetrieben werden sollen, so daß eine Beschleunigung der einen angetriebenen Welle keine Verzögerung der anderen mit sich bringen soll, und bei der auch der Motor von einer vorlaufenden angetriebenen
Welle mitgenommen werden soll.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die antreibende Welle abgebremst bzw. blockiert wird, wenn das an der ange- triebenen Welle verlangte Drehmoment (Bremsmoment) einen vorgegebenen Wert übersteigt.
Diese Aufgabe wird durch eine Kupplung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß nur zum Stillsetzen der antreibenden Welle beim Überschreiten eines vorgegebenen Bremsmomentes an der angetriebenen Welle die Klemmrollen, die unter einer radial einwärts gerichteten, die auf die Klemmrollen wirkenden Fliehkräfte übersteigenden Kraft von Blattfedern in Anlage an
ao mit der antreibenden Welle umlaufenden Blockierflächen gehalten sind, mit der sie mit geringem Abstand umschließenden Bremsfläche eines feststehenden Gehäuseabschnittes zusammenwirken.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
F i g. 1 zeigt schematisch im Längsschnitt eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fi g. 2 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 im Schnitt gemäß Linie H-II in dieser Figur, wobei das Blockiersystem in der Freigabestellung befindlich ist, und
F i g. 3 ist ein Schnitt ähnlich der Darstellung nach F i g. 2, jedoch mit blockierter antreibender Welle.
In der Ausführungsform geir'üß F i g. 1 umfaßt die Vorrichtung eine antreibende Welle 101. die in Lagern 102 und 103 gelagert ist, welche in Gehäuseabschnitten 104 bzw. 105 angeordnet sind, die mittels Schrauben an dem mittleren Gehäuseabschnitt 106 angeschraubt sind.
Die antreibende Welle 101 dreht über einen Keil 107 ein Antriebsglied 108, das mit einem schrägen und symmetrischen Nocken 109 versehen ist, der hier vorspringend ausgebildet ist. Dieser Nocken 109 steht normalerweise vollkommen mit einem komplementären Nocken 110 am Ende eines rohrförmigen Kupplungsstückes 111 in Eingriff, das konzentrisch zur antreibenden Welle 101 angeordnet ist und an seinem anderen Ende ein konisches Ritzel 112 umfaßt, das beispielsweise dauernd im Eingriff steht mit einem Kegelrad 113, das auf eine angetriebene Welle 114 aufgebracht ist und über diese über nicht dargestellte Mittel mit einem angetriebenen Organ verbunden ist.
Das Kupplungsstück 111 endet in einer ringförmigen Verlängerung 115 (s. auch Fig. 2 und 3) mit beispielsweise gefrästen Ausnehmungen 116, in denen sich Rollen 117 befinden. Das Kupplungsstück 111 liegt in Axialrichtung an einer Distanzscheibe 118 an, die auf der antreibenden Welle 101 befestigt ist. Es wird gegen diese Distanzscheibe mittels einer Druckfeder 119 gedrückt, die einerseits an einem Bund des Antriebsgliedes 108 und andererseits an einem Anschlag 120 anliegt, der seinerseits an einer Distanzscheibe 121 anliegt. Die Druckfeder 119 ist passend bemessen, so daß die schrägen Nocken 109 und 110 nur dann außer Eingriff kommen, wenn das
auf das Kupplungsstück IXX einwirkende Bremsmoment einen bestimmten Wert überschreitet.
Die Vorrichtung umfaßt schließlich einen Nocken 122, der konzentrisch bezüglich der antreibenden Welle XOl angeordnet und mit dieser drehfest mittels S eines Keils 123 verbunden ist. Der Nocken X22 befindet sich im Inneren der ringförmigen Verlängerung 1X5, in der das Kupplungsstück IH endet. Der Nocken X22 umfaßt Blockierflächen XI4, die beispielsweise eben sind und normalerweise senkrecht zur Achse der Ausnehmungen XX6 orientiert sind. Die Rollen XX7 werden gegen diese Blockierflächen in deren Mitte mittels Blattfedern X25 gedrückt, die mittels Schrauben X26 an der ringförmigen Verlängerung XI5 befestigt und so dimensioniert sind, daß sie die Zentrifugalkraft zu überwinden vermögen, der jede Rolle während der Umdrehung der antreibenden Welle 101 unterworfen ist.
Solange die Nocken 109 und 110 des Antriebsgliedes 108 und des Kupplungsstückes 111 vollständig ao im Eingriff sind, existiert zwischen den Rollen 117 und der Innenwandung einer festen mit den Gehäuseabschnitten 104 und 106 verbundenen Schale 127 ein gewisses Spiel von einigen Zehntelmillimetern gegenüber dem benachbarten Gehäuseabschnitt 128. Die gesamte Baugruppe kann sich deshalb frei drehen, ohne daß die Rollen 117 dauernd an der Innenwandung der Schale 127 in Reibungseingriff kommen, wodurch Verschleißproblcme stark gemindert werden.
Wenn jedoch das Bremsmoment auf die angetriebene Welle den vorgegebenen Wert übersteigt, der von der Abschrägung der Nocken 109 und 110 und der Kraft der Feder 119 abhängig ist, gelangen die Nocken 109 und 110 außer Eingriff, und das Kupplungsr,tück 111 wird je nachdem sofort gestoppt oder gebre./ist und kommt in Nacheilung bezüglich der antreibenden Welle 101. Sobald diese relative Nacheilung, die in F i g. 3 erkennbar ist, auftritt, verschieben sich die Blockicrflächen 124 in Schrägstellung bezüglich ihrer vorherigen Normallage unter Auslenkung der Rollen 117. welche — wie oben erläutert wurde — sich im Intern der Ausnehmungen 116 befinden. Wenn die Nacheilung einen so großen Wert erreicht, daß sie das Spiel überwiegt, gelangen die Rollen in Kontakt mit der Innenwandung der Schale 127.
Wenn in dem Augenblick, in dem dieser Kontakt erfolgt, die Tangentebenen, welche durch die Mantellinien 129 und 130 verlaufen, unter denen die Rollen 117 einerseits an der Schale 127, andererseits an den Blockierflächen 124 anliegen, miteinander einen Winkel von etwa 10° einschließen (ein Wert, den man leicht erreichen kann durch entsprechende Ausbildung des Spiels 128), so erreicht man ein augenblickliches Blockieren der antreibenden Welle 101 durch Verklemmen in der Schale 127 der Rollen 117 unter der Wirkung der Blockierflächen 124 und des Nockens X22, der drehfest mit der antreibenden Welle XOX verbunden ist.
Wenn diese antreibende Welle beispielsweise von einem Steuerblock mit einer Anordnung gesteuert wird, wie sie in Fig. 1 u.id 2 des Patents 1 7iO 278 dargestellt ist, so ruft die Überlastung, die sich im Augenblick des Blockierens d:r antreibenden Welle ergibt, auf die Verbindung mit dem Steuerblock eine Entkupplung des Antriebes vorn Kiemmrollengesperretyp dieses Steuerblocks hervor. Wenn der Steuerblock nur mit einer Reibungskupplung-Drehmomentbegrenzung versehen ist, so fängt die Reibungskupplung an zu gleiten, sobald die Verbindung blockiert wird.
Der umgekehrte Betrieb bleibt immer möglich, da. sobald die antreibende Welle 101 im umgekehrten Drehsinne angetrieben wird, die Blockierflächen 124 die Rollen 117 wieder freikommen lassen, womit der Klemmeffekt beseitigt wird und die schrägen Nocken 109 und 110 in ihre normale Stellung ohne Nacheilung und wieder in Eingriff gelangen.
Man erkennt, daß bei dieser Aufführungsform die Rollen il7 nur dann in Kontakt mit der Innenwandung der Schale 127 gelangen, wenn das geforderte Drehmoment einen vorgegebenen Wert übersteig;, und daß die antreibende Welle dabei plötzlich bezüglich des Ritzels 112 phasenverschoben wird; die Rollen verklemmen sich demgemäß mit der Innenwandung der Schale, während der Nocken 122 ebenfalls phasenverschoben seine Klemmwirkung ausübt und damit eine augenblickliche Auskupplung der antreibenden Welle 101 hervorzurufen vermag.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Kupplung zwischen einer antreibenden und einer angetriebenen Welle mit einem Kupplungsstück, das konzentrisch außen auf der antreibenden Welle angeordnet und mit dieser über eine Nockenanordnung verbunden ist, die unter der Einwirkung einer Druckfeder steht, und einem Klemmrollengesperre, das bei Relativdrehung zwischen dem Kupplungsstück und der antreibenden Welle betätigbar ist und Ausnehmungen in einem Teilabschnitt des Kupplungsstückes umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß nur zum Stillsetzen der antreibenden Welle (101) bei Überschreiten eines vorgegebenen Bremsmomen tes an der angetriebenen Welle (114) die Klemmrollen (117), die unter einer radial einwärts gerichteten, ciie auf die Klemmrollen wirkenden Fliehkräfte übersteigenden Kraft von Blattfedern (125) in Anlage an mit der antreibenden Welle umlaufenden Blockierflächen (124) gehalten sind, mit der sie mit geringem Abstand umschließenden Bremsfläche eines feststehenden Gehäuseabschnitts (128) zusammenwirken.
DE19712134506 1967-04-19 1971-07-10 Kupplung mit drehmomentabhängiger Stillsetzung Expired DE2134506C3 (de)

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DE2134506A1 DE2134506A1 (de) 1972-01-27
DE2134506B2 DE2134506B2 (de) 1974-05-02
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