DE2544919A1 - Sicherheitsrastkupplung mit winkelgetreuer wiedereinrastung nach 360 grad - Google Patents

Description

• Sicherheitsrastkupplung mit winkelgetreuer Wiedereinra-
• stung nach 3600 I Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsrastkupplung mit winkelgetreuer Wiedereinrastung nach 3600, bei der auf einer Nabe zwei Kupplungshälften angeordnet sind und eine Kupplungshälfte mit der Nabe verbunden und in inRichtung auf die andere, relativ zur Nabe drehbare Kupplungshälfte federbeaufschlagt ist, wobei die Kupplungshälften in ihrer Trennebene angeordnet zwei Wälzkörper auFweisen, die eingerastet in Taschen sitzen und ausgerastet auf Laufbahnen umlaufen, die konzentrisch zur Nabenachse verlaufen.
• Sicherheitskupplungen mit elektrischer Kontaktgabe beim Ansprechen der Kupplung (Überlast) werden im Maschinenbau häufig verwendet, um teure Maschinen und Geräte vor zerstörender überlast zu schtltzen. Eins zusätzliche Forderung fUr diese Art von Kupplung ist, daß die Wiedereinschaltung der Kupplung genau an der Stelle erfolgt, an der sie ausgerastet ist (Wiederoinschaltung nach 360°).
• Diese Forderungen wurden bisher mit Kupplungen der gattungsgemäßen Art befriedrigt. Eine derartige Kupplung ist in dem deutschen Gebrauchsmuster G 70 o8345 beschrieben.
• Bei dieser bekannten Sicherheitskupplung sind auf einer Nabe konzentrisch zur Nabenachse zwei Kupplungshälften hintereinander angeordnet, wobei die eine Kupplungshälfte mit der Nabe verbunden ist und durch Federn einstellbar in Richtung auf die andere Kupplungshälfte beaufschlagbar ist, wobei diese relativ zur Nabe über ein Schrägkugellager drehbar gelagert ist. Im Bereich der Trennebene zwischen den beiden Kupplungshälften sind diagonal gegenüberliegend zueinander Wälzkörper mittels Lagerzapfen in der einen Kupplungshälfte gelagert. Diese Wälzkörper sitzen in taschenförmigen Ausnehmungen in der anderen Kupplungshälfte und übertragen so Je nach der Federdruckbeaufschlagung bis zu einer bestimmten Grenze ein Drehmoment von der einen Kupplungshälfte zur anderen Kupplungshälfte. Wenn dieses eingestellte Drehmoment übertragen wird, reicht die Druckkraft der Federbeaufschlagung nicht mehr aus, um die Wälzkörper in den Taschen zu halten, und diese treten aus den Taschen aus und laufen auf dafür vorgesehenen Laufbahnen um, bis sie wieder in die Taschen eintreten. Die beiden Wälzkörper sind auf Lagerzapfen in einer der Kupplungshälften gelagert und laufen auf jeweils getrannten Laufbahnen mit unterschiedlichen Radien zusammen mit der Kupplungshälfte nach dem Ausrasten um 3600 auf den genannten Laufbahnen um, um danach wieder in die Taschen einzurasten. Beim Ausrasten wird die federdruckbeaufschlagte Kupplungshälfte um ein geringes Stück axial versetzt, wobei diese axiale Versetzung dazu benutzt wird, einen Endschalter zu betätigen, der gegebenenfalls den Motor zur Erzeugung des über die Sicherheitskupplung laufenden Drehmomentes außer Betrieb setzen kann.
• Da die Wälzkörper oder Rollen auf zwei Rollenbahnen mit verschiedenen Radien laufen müssen, wird eine verhältnismäßig große Baugröße (im Durchmesser) notwendig. Zum anderen bringt die Fertigung der Rollentaschen auf zwei im Durchmesser verschiedene Laufbahnen ganz erhebliche Probleme bezüglich der Genauigkeit mit sich. Wenn die Forderung besteht, daß die federdruckbeaufschlagteKupplungshälfte parallel ausrückt, beispielsweise um den Endschalter zu betätigen, müssen die Schrägungswinkel der Rollentaschen für die innere und die äußere Laufbahn unterschiedlich sein, was fertigungstechnisch sehr schwierig ist. Wenn andererseits die Schrägungswinkel der Rollentaschen für die Außen- und Innenbahn gleich sind, kippt die federdruckbeaufschlagte Kupplungshälfte beim Ausrücken und kann somit zum Verklemmen oder zum Verklemmen aufgebaute Abtriebselemente (Zahnräder und dgl.) fuhren.
• Beim Versagen des gesondert anzubauenden Endschalters für die Maschinenstillsetzung oder beim Versagen der Maschinenbremse rastet die Kupplung bei voller Belastung in die Schaltstellung nach 3600 wieder ein. Dies führt zu einem Bruch der an den Wälzkörpern oder Rollen sitzenden Lagerzapfen. Ein Auswechseln der Rollen und die Beseitigung der Beschädigung in der Kupplung ist zeitraubend und aufwendig.
• l Es ist daher die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, die gattungsgemäße Sicherheitskupplung derart weiterzubilden, daß sie einfacher herzustellen ist und dennoch eine grdßere Betriebssicherheit mit sich bringt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wälzkörper fliegend gelagert durch einen Käfig geführt sind und eine gemeinsame Laufbahn besitzen.
• Durch diese Lösung werden verschiedene Vorteile erreicht.
• Es ergibt sich eine erhebliche Verbilligung in der Herstellung der Kupplung, weil ein kleinerer Durchmesser, weniger Materialverbrauch und geringere Arbeitszeit möglich wird. Dadurch daß eine Laufbahn für beide Wälzkörper vorgesehen ist, ergibt sich kein Kippen der federbeaufschlagten Kuppluiigshälfte beim Ausrasten. Und schließlich wird die Gefahr des Bruches der Rollenachsen bei unsachgemäßer Behandlung der Kupplung vermieden.
• Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen ist Fig. 1 ein Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform; Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie A-B und Fig. 3 ist ein ähnlicher Schnitt in einer anderen Ausfuhrungsform.
• In Fig. 1 ist der Drehmomentenverlauf durch die Sicherheitskupplung eingezeichnet, Erreicht das Drehmoment eine bestimmte tfbergröße, dann wird durch die ausrastenden Kugeln (Teil- 5) die federbeaufsohlagte Kupplungshälfte (das Schaltteil 3) gegen den Druck der Tellerfedern 7 nach rechts gedrückt. Hierbei rollen die Kugeln in einer Laufbahn (untere Hälfte der Fig. 1) bis zur Wiedereinrastung in die Kugeltaschen (obere Hälfte der Fig. 1). Durch das Ausrasten der federbeaufschlagten Kupplungshälfte (des Schaltteiles 3) kann ein Endschalter 9 betätigt werden, der die Antriebsmaschine stillsetzt und somit das Wiedereinrasten nach 3600 verhindert.
• Während des Ausrastens ist das Drehmoment der Kupplung fast Null.
• Die Kupplung ist nach Fig. 2 mit zwei Kugeln oder nach Fig. 3 mit zwei Rollen 8 versehen, die in einem Käfig 6 geführt sind. Beim Ausrasten der federbeaufschlaten Kupplungshälfte (Schaltteil 3) bei blockiertem Druckflansch 2 dreht sich der Kugelkäfig mit den darin befindlichen zwei Kugeln oder Rollen mit der halben Geschwindigkeit des Teiles 3, d.h. wenn das Teil 3 eine volle Umdrehung oder 3600 zurückgelegt hat, haben die Kugeln mit dem Kugelkäfig 1800 zurückgelegt und können somit wieder in die Kugeltaschen einrasten. Da die Kugeln oder Rollen in diejenigen Taschen einrasten, die vorher durch die jeweils andere Kugel oder Rolle besetzt war, wird erreicht, daß die beim Stand der Technik verwendeten zwei Rollenlaufbahnen auf eine Kugel- oder Rollenlautbahn reduziert werden kann. Da hierbei nur eine Laufbahn verwendet wird, entfallen auch die oben erwähnten Schwierigkeiten des Kippens des Schaltteiles 3 beim Ausrasten.
• Durch Verwendung von Kugeln oder Rollen ohne Zapfen wird der oben beschriebene Bruch der Rollenachsen vermieden, da nunmehr frei gelagerte Kugeln oder Rollen in einem Käfig verwendet werden, die nur auf Druck belastet sind und nicht etwa wie im Stand der Technik auf Biegung, wie.
• dies bei den Wälzkörperzapfen der Fall ist.
• Die Herstellungskosten der hier aufgezeigten Kupplung liegen ungefähr bei der Hälfte derjenigen der Kupplung nach dem oben erwähnten Gebrauchsmuster

Claims (2)

1. Patentansprüche Sicherheitsrastkupplungmit winkelgetreuer Wiedereinrastung nach 3600, bei der auf einer Nabe zwei Kupplungshälften angeordnet sind und eine Kupplungshälfte mit der Nabe verbunden und in Richtung auf die andere, relativ zur Nabe drehbare Kupplungshälfte federbeaufschlagt ist, wobei die Kupplungshälften in ihrer Trennebene angeordnet zwei Wälzkörper aufweisen, die eingerastet in Taschen sitzen und ausgerastet auf Laufbahnen umlaufen, die konzentrisch zur Nabenachse verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (5 bzw. 8) fliegend gelagert durch einen Käfig (6) gefUhrt sind und eine gemeinsam Laufbahn besitzen.
2. 2. Sicherheitsrastkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die federbeaufschlagte Kupplungshälfte (Schaltteil 3) infolge der axialen Verschiebung beim Ausrasten ein Endschalter (9) betätigbar ist.