DE2134506C3 - Kupplung mit drehmomentabhängiger Stillsetzung - Google Patents
Kupplung mit drehmomentabhängiger StillsetzungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D43/00—Automatic clutches
- F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
- F16D43/20—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
- F16D43/202—Automatic 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
- F16D43/2022—Automatic 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
- F16D43/2024—Automatic 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 the axially moving part being coaxial with the rotation, e.g. a gear with face teeth
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- B29D29/00—Producing belts or bands
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
- F16D7/04—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type
- F16D7/06—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with intermediate balls or rollers
- F16D7/10—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with intermediate balls or rollers moving radially between engagement and disengagement
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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
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)
- 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.
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FR129035A FR93592E (fr) | 1967-04-19 | 1967-11-21 | Dispositif mécanique de limitation de couple conjugué avec un débrayage. |
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ID=27243988
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- 1971-07-10 DE DE19712134506 patent/DE2134506C3/de not_active Expired
- 1971-07-14 GB GB3306371A patent/GB1333153A/en not_active Expired
Also Published As
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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