DE2827948A1 - Abschaltkupplung - Google Patents
AbschaltkupplungInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
- F16D41/18—Freewheels or freewheel clutches with non-hinged detent
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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- B01F35/31—Couplings
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- 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
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Description
Jean Walterscheid GmbH 23. Juni 1978
Hauptstraße 150 . Wi/He
5204 Lohmar/Rhld. 1 " W 215
Abschaltkupplung
Die Erfindung betrifft eine Abschaltkupplung zum Schutz von
- - Maschinenteilen, wie Antriebswellen oder dergleichen, be-
- . . stehend aus einer Kupplungsnabe und einer Kupplungshülse,
■ , ' und in zu einer Radialseite und einer Axialseite hin o'ffe-
· nen Ausnehmungen des einen Kupplungsteils radial geführten
f Mitnehmerkörpern, die zur Drehmomentübertragung unter Feder-
-..-'■■ kraft in Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils eingreifen
j ' und bei Überschreitung eines vorbestimmten Drehmomentes auf-
; · grund der Formgebung aus den Ausnehmungen heraus bewegt
■"■■'■■"" werden.
Überlastkupplungen mit radial geführten Mitnehmerkörpern sind -": bekannt (CH-PS 5·+6 356). Die hier beschriebene Überlastkupp-·
"' lung arbeitet als sogenannte Ratschenkupplung, d.h., die
durch Federkraft radial nach außen beaufschlagten Mitneh-,
!Tierkörper, die in Nuten eines Außenringes eingreifen, werden
bei Überlast zwar aus diesen Nuten durch die Formgebung ihrer - . Mitnehmerköpfe herausgedrückt, sie sind jedoch nicht in der
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Lage, die Oberlastkupplung mit rein mechanischen Schaltmitteln
in eine Freigangsposition zu überführen. Als zusätzliche Maßnahme hat man daher einen Endschalter vorgesehen,
der vom Aushubweg der Mitnehmerkörper gesteuert, einen Elektroantrieb abschaltet.
Zum Einsatz in rein mechanischen Antrieben, d.h. , solchen die durch eine andere Kraftquelle als einen Elektromotor
"betrieben werden, ist die hier beschriebene Kupplung daher
nicht geeignet. Nach Eintritt eines Überlastfalles würde sie als sogenannte Ratschenkupplung arbeiten, d.h., die
Mitnehmerkörper würden ständig in die jeweils nächste in ihrer Drehrichtung gelegene Nut wieder einfallen. Es ist
, bekannt, daß derartige sogenannte Ratschenkupplungen mit einem hohen Verschleiß behaftet sind, aus welchem Grunde
man auch hier vorgesehen hat, die Trägerteile, denen die Nuten zugeordnet sind, auswechselbar zu machen. Darüber hinaus
sind derartige Kupplungen im Überlastfall mit einer starken Erwärmung und störenden Geräuschen verbunden.
Bei einer weiteren Ausführung einer Überlastkupplung (US-PS 3,643,770) hat man vorgeschlagen, zwei radial geführte Mitnehmerkörper
gegen zwei in Umfangsrichtung versetzte aus einer Kupplungshülse nach innen weisende Anschläge laufen
zu lassen, wobei in keilförmige Nuten der Mitnehmerkörper an ihrem Kopfende ebenfalls keilförmig ausgebildete Stößel
eingreifen, die mit einer Brücke verbunden sind und durch eine auf die Brücke einwirkende Feder innerhalb der Nuten
der Mitnehmerkörper gehalten sind, wodurch die Mitnehmerkör-' ■per in Mitnahmeposition gehalten werden.
Bei Eintritt des Überlastungsfalles werden die Mitnehmerkörper
aufgrund ihrer Formgebung aus der Drehmomentübertragungs·
position nach innen verschoben, wobei die keilförmig ausge-
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bildeten Stößel gegen die Kraft der Feder aus den Keilnuten herausgedrückt werden. In dieser Stellung ist die Überlastkupplung
in Freigang geschaltet. Nachteilig bei der beschriebenen Ausführung ist, daß für die Mitnehmerkörper
in der Freigangs stellung keine definierte Halteposition
gewährleistet ist. So kann es durch auftretende Fliehkräfte geschehen, daß einer oder mehrere der Mitnehmerkörper
wieder in die Obertragungsposition zurückfallen. In einem derartigen Fall kann es in der Oberlastkupplung oder in
dem damit verbundenen Antriebsstrang zu Beschädigungen kommen. ■
Weiterhin ist von Nachteil, daß die hier beschriebene Oberlastkupplung
nur endseitig an einem Antriebsstrang verbaut werden kann,.da sonst keine Möglichkeit besteht, zum. Wie dereinsehalten
der Kupplung Eingriffe im inneren der selben vorzunehmen. ·
.Des weiteren hat man vorgeschlagen, (DE-OS 1 625 842) eine
Drehmomentbegrenzungskupplung mit einem radial angeordneten Mitnehmerzapfen zu schaffen, in die ein federbelasteter
Sperrkörper eingreift, um die Drehmomentübertragüngsposition
zu sichern.
Bei Oberschreiten des Nennmomentes wird der Mitnehmerkörper
radial nach außen aus· der gesicherten Stellung herausbewegt.
Die Drehmomentbegrenzungskupplung hat damit in den Freigang umgeschaltet.
Bei der beschriebenen Ausführung ist es nachteilig, daß zum Wiedereinschalten der Kupplung, diese soweit verdreht werden
muß, bis die Raststellung wieder aufgefunden wird. Bei Schwergängigkeit des am Antrieb angebauten Gerätes läßt
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, ORIQlNALiNSPECTED
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sich dieses nicht ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen (Knebeln oder Ähnlichem) bewerkstelligen. Eine Wiedereinschaltmöglichkeit
bzw. Oberführung der Kupplung "in Wartestellung
ist zum Auffinden der Einschaltposition ist nicht vorgesehen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine einfach wirkende Abs ehalt kupp lung zu s-chaffen, die billig in der Herstellung
ist und ein sicheres Wiedereinschalten aus jeder Stellung heraus ermöglicht. Darüber hinaus soll die erfindungsgemäße
Abschaltkupplung ohne großen Aufwand für beide
Drehrichtungen einsetzbar sein und falls zweckmäßig auf unterschiedliche
Drehmomente einstellbar sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die
von Schaltfedern radial beaufschlagten Mitnehmerkörper seitlich keilförmige Nocken-aufweisen, die mit einem gegen eine
Feder axial verschiebbaren und drehbaren Schaltring zusammenwirken, der entsprechende Nocken aufweist, die Haltepositionen
für die Nocken der Mitnehmerkörper in Drehmomentüber-■tragungs-
und Freigangs stellung besitzen, und daß die. axiale Andrückkraft der den Schaltring beaufschlagenden Feder über
die Nocken, die Mitnehmerkörper radial beaufschlagt, und daß der Schaltring nach Verdrehung für die Wiedereinschaltung
zur Sicherung der Drehmomentübertragungsstellung in Umfangsrichtung
durch mindestens eine Feder, Raste oder dergleichen rückführbar und gehalten ist.
Die erfindungsgemäße Oberlastkupplung läßt sich aufgrund der
radialen Anordnung der Mitnehmerkörper äußerst klein bauen. .Zweckmäßigerweise werden die Mitnehmerkörper dabei sternförmig
angeordnet, so daß eine relativ große Anzahl von Mitnehmerkörpern auf kleinstem Raum untergebracht werden können.
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Weiterhin ist es von Vorteil, daß am UmsehaltVorgang von der
Drehmomentübertragungsstellung in die Freigangsstellung nur wenige Bauteile beteiligt sind, nämlich die Mitnehmerkörper
selbst und der Schaltring. Hierdurch wird eine sichere Funktion der Abschaltkupplung auch unter schwierigen Bedingungen
gewährleistet.
• · Da die Mitnehmerkörper sehr leicht ausgebildet werden können
; . und nur einen geringen radialen Abstand von der Drehachse
= ■ aufweisen, arbeitet die Abschaltkupplung relativ unabhän-
I ' gig von der jeweiligen Drehzahl, da die auf die Mitnehmer-
■l körper einwirkenden Fliehkräfte als bedeutungslos angesehen
j . werden können.
■1 In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Mitnehmer-
[ nehmerkörper durch die Schaltfedern in Mitnahmeposition
ί ■ schiebbar, wobei die seitlich an den Mitnehmerkörpern an-
ί '■"."- geordneten keilförmigen Nocken aus den Ausnehmungen axial
j . .- herausragen, wobei der Schaltring durch eine Feder in "einen
i bestimmten Winkelstellung zum einen Kupplungsteil gehalten
: ist und der dem Schaltring zugeordneten Nocken als auf die
Mitnehmerkörper hinweisender Ringnocken·mit keilförmigen
; .". -■ - Querschnitt ausgebildet ist, jedoch in Drehmomentübertragungsposition
an in Umfangsrichtung zu den Nocken der Mitneh-, merkörpern versetzten Stellen mit radial verlaufenden Druchtritten
für die Nocken versehen ist. .,
Der beschriebene Aufbau der Abschaltkupplung ermöglicht ein
einfaches Wiedereinschalten derselben aus jeder Stellung ■ heraus, durch einfaches Verdrehen des Schaltringes gegen
! ■ die Federkraft in der Art, daß die radial verlaufenden
j Durchtritte des Ringnockens in die Winkelstellung der an
den.Mitnehmerkörpern angeordneten keilförmigen Nocken ver-
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dreht werden und die Mitnehmerkörper durch die Durchtritte hindurch von der Schaltfeder in Mitnahmeposition verschoben
werden. Das Verdrehen des Schaltringes kann dabei in einfachster Weise durch Einsetzen eines Stiftes oder ähnliches Werkzeug in eine oder mehrere am Umfang des Schaltringes
angeordnete Schaltbohrungen geschehen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Schaltring mindestens in der Freigangsstellung frei von der Axialkraft
der Feder gehalten.
Da hierdurch der Schaltring in der Freigangsstellung nicht
von der Axialkraft der Feder beaufschlagt wird, ist ein praktisch kraftfreies Wiedereinschalten der Abschaltkupplung
möglich. Es kann somit auch bei einer für hohe Drehmomente ausgelegten Abschaltkupplung· erreicht werden, daß zum
Wiedereinschalten nur sehr geringe Kräfte aufgebracht zu werden brauchen.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung sind die Mitnehmerkörper
in Ausnehmungen der Kupplungsna'be geführt und in Drehmomentübertragungsstellung radial nach außen gerichtet
in Ausnehmungen der Kupplungshülse gehalten.
Da bei dieser Ausführungsart der radiale Abstand der zur Drehmomentübertragung
zusammenwirkenden Formflächen der Mitnehmerkörper und der in der Außenhülse vorgesehenen Ausnehmungen
relativ groß ist, ist diese Ausführung insbesondere zur Übertragung größerer Drehmomente geeignet.
In einer anderen Ausführungsart sind die Mitnehmerkörper in
Ausnehmungen der Kupplungshülse geführt und in Drehmomentübertragungsposition radial nach innen gerichtet in Ausnehmungen
der Kupplungsnabe gehalten.
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Die die Drehmomentübertragung sicherstellenden Ausnehmungen
können hier in rationeller Weise auf der Außenform der Kupplungsnabe angebracht werden. Da der für die Größe des
übertragbaren Drehmomentes neben der Federkraft bestimmende
wirksame Radias hier sehr klein gehalten werden kann,
eignet sich diese Ausführungsart einer Abschaltkupplung
insbesondere für die Übertragung sehr kleiner Drehmomente.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung verlaufen die Ausnehmungen,
in die die Mitnehmerkörper in Drehmömentübertragungsstellung eingreifen, von ihrer größten Tiefe ausgehend
beidseitig in gleichen Winkeln.
Eine derart ausgestaltete Abschaltkupplung ist in der Lage,
in beiden Drehrichtungen wirksam zu werden und dabei gleiche
■Drehmomente zu übertragen. \ ;
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verlaufen
die Ausnehmungen von ihrer größten Tiefe ausgehend zu beiden Seiten in unterschiedlichen Winkeln. Eine derartige
Ausführungsart einer Abschaltkupplung ist ebenfalls in der
Lage, in beiden Drehrichtungen ein Drehmoment zu übertragen, jedoch sind die übertragbaren Drehmomente entsprechend
den zu beiden Seiten befindlichen unterschiedlichen Winkeln verschieden groß.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Verdrehbarkeit
des Schaltringes zu den Mitnehmerkörpern zwischen der Drehmomentübertragungsstellung und der Wiedereinschaltstellung
durch Anschläge begrenzt. Durch die Anschläge wird erreicht, daß der Schaltring nur zwischen der Drehmomentübertragungs
stellung und der Wiedereinschaltstellung verdrehbar ist. Damit sind sowohl die Drehmomentübertragungs-
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stellung als auch die Wiedereinsehaltstellung für die Abschaltkupplung
definiert vorgegeben.
In einer Weiterbildung der Abschaltkupplung ist die Stellung
des Schaltringes zu den Mitnehmerkörpern in Umfangsrichtung in der Wxedereinschaltstellung arretierbar.
Hiermit wird erreicht, daß die Abschaltkupplung in ihrer Normalstellung als umschaltende Kupplung arbeiten kann,
in der in der Wiedereinsehaltstellung arretierten Position
jedoch als Ratsche wirksam ist, wobei die .Drehmomentübertragung durch die Anpreßkraft der Schaltfedern auf die
Mitnehmerkörper gegeben ist.
Eine derart ausgestaltete Abschaltkupplung kann also zwei
in ihrer Größe weitauseinanderliegende Drehmomente im ■ersten Fall als Abschaltkupplung arbeitend und im zweiten
Fall als Oberlastratsche arbeitend, übertragen.
Diese Kupplung kann vorteilhaft in der chemischen Industrie in Rührwerken eingesetzt werden , in denen Flüssigkeiten
stark wechselnder Konsistenz bearbeitet werden.
Nach einem weiteren Merkmal ist drehfest am Außenumfang der
Kupplungshülse ein Hubmagnet derart angeordnet, daß der Schaltring durch Betätigung des Hubmagneten in die Wiedereinschaltstellung
verdrehbar ist.
Durch diese Maßnahme kann das Wiedereinschalten der Kupplung
durch Fernbedienung durchgeführt werden. Dieses kann bei Einsatz der Kupplung an unzugänglichen Stellen innerhalb
des Antriebsstranges oder z.B. innerhalb von Kernkraftwerken in strahlungsgefährdeten Zellen wünschenswert sein.
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Wegen ihrer einfachen und raumsparenden Bauweise und den
manigfaltigen Variationsmöglichkeiten, die ohne großen technischen Aufwand vom Aufbau her mit der vorliegenden
Abschaltkupplung erreicht werden können, bietet sich ein vielseitiges Anwendungsfeld, wie in Werkzeμgmaschinen, .
Antrieben für Landmaschinen und allen anderen technischen Gebieten, in'denen Antriebsstränge vor Überlastung geschützt
werden müssen, an.
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand
in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Abschaltkupplung
mit innerhalb der Kupplungsnabe angeordneten Mitnehmerkörpern, die obere Schnitthälfte
zeigt die Abschaltkupplung in Drehmomentübertragungsposition, in untere Hälfte in Frei-
] . gangsstellung
Fig. 2 eine Abschaltkupplung mit in der Kupplungshül-
. se angeordneten Mitnehmerkörpern, die in Aus-
--..-, . · nehmungen der Kupplungsnabe eingreifen
. Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Abschaltkupplung
mit in der Kupplungshülse angeordneten Ausnehmungen, die von ihrer größten Tiefe ausgehend
j -.'■"-"■ beidseitig in gleichen Winkeln verlaufen
■!'■'■"- ■" ■ · ■
. Fig. U einen Querschnitt durch eine Abschaltkupplung
• ■ mit von ihrer größten Tiefe ausgehend zu bei-
: den Seiten hin in unterschiedlichen Winkeln
"..-.· ..-■-. verlauf enden. Ausnehmungen
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v:-^^ ^ v-/:.■■·;■ ν ■■//:- .. ,-^.QBIQINAL INSPECTED ' ', '
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sucht (Fig. 1). Dieser Bewegung wirkt bis zum Erreichen des vorgegebenen Abschaltdrehmomentes die Kraft der Feder 12
entgegen, die über dem Stützring 11 auf den Schaltring 10 einwirkt. " ■
Ober die Einstellmutter 13 kann die Vorspannung der Federn 12 und damit das Nenndrehmoment der Abschaltkupplung den
geforderten Verhältnissen angepaßt werden.
Bei Überschreitung des vorgegebenen Nenndrehmomentes wird die Stützkraft des Ringnockens 8 auf die Nocken 17 der Mitnehmerkörper
6 überwunden. Die Mitnehmerkörper 6 werden aus den Ausnehmungen 21, 2 5 heraus zurückgeschoben, wobei der
Schaltring 10 gegen die Kraft der Feder 12 axial ausweicht.
Die radiale Tiefe der Ausnehmungen 24-, 25 ist größer als
die radiale Ausdehnung der in Drehmomentübertragungsstellung
zusammenwirkenden Keilflächen der Nocken 17 und 8. Hierdurch
wird sichergestellt, daß die Mitnehmerkörper 8 nach Überspringen der Nocken 17 über den Ringnocken 8 eine zusätzliche
Beschleunigung in die Freigangstellung erfahren und sicher in dieser gehalten werden.
Wie im oberen Halbschnitt der Fig. !.dargestellt, stützt
sich der Schaltring 10 aufgrund der bei Drehmomentübertragung auf ihn einwirkenden Axialkomponente an dem Stützring
11 ab. In der Freigangsstellung dagegen (untere SchnittHälfte
Fig. 1) wirkt auf den Schaltring 10 nur die sich auf der Kraft der Schaltfeder 7 ergebende Kraftk-omponente als Axialkraft
ein. Durch eine entsprechende Ausbildung der Kupplungsnabe 2 sind· die Federn 12 beidseitig an Festpunkten, d.h.,
am Stützring 11 und an der Einstellmutter 13 abgestützt und können in dieser Stellung nicht auf den Schaltring bzw. die
Mitnehmerkörper 6 einwirken. Durch diese Maßnahme wird ein
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Fig. 5 eine Draufsicht auf den Schaltring
Fig. 6 eine mögliche Anordnung eines Hubmagneten zum Wiedereinschalten der Absehaltkupplung
durch Fernbedienung.
Die Abschaltkupplung besteht im wesentlichen aus der Kupplungsnabe 2 und der Kupplungshülse 5. Drehfest mit der Kupplungshülse
5 ist in Fig. 1 eine Gelenkgabel (nur teilweise dargestellt) 1 verbunden. Die Kupplungshülse 5 ist auf der
Küpplungsnabe 2 über ein Wälzlager 4, das durch einen Sprengring 3 axial gesichert ist, gelagert.
In den radial und einseitig axial offenen Ausnehmungen 31 sind Mitnehmerkörper 6 radial-verschiebbar gehalten, die von
einer Schaltfeder 7 radial nach außen beaufschlagt werden. Die Mitnehmerkörper 6 greifen in Ausnehmungen 24 oder 2 5
der Kupplungshülse 5 in Drehmomentubertragungsstellung ein.
Durch das Zusammenwirken des keilförmigen Nockens 17 an den Mitnehmerkörpern 6 mit dem· Ringnocken 8 des Schaltringes 10
werden die Mitnehmerkörper 6 radial nach auß'en in den Ausnehmungen 24 oder 2 5 der Kupplungshülse 5 gehalten.
Durch das Drehmoment, mit dem die Abschaltkupplung belastet wird, erfahren die Mitnehmerkörper 6 aufgrund der Schrägflächen
der Ausnehmungen 24 oder 25 in Verbindung mit ihrer keilförmigen Kopfform eine radial nach innen gerichtete
KraftKomponente. Durch die keilförmige Ausbildung der Nocken 17 am Mitnehmerkörper 6 wirkt die drehmomenthaltende Nockenfläche
15 mit einer entsprechenden Fläche des Ringnockens 8 derart zusammen, daß der Schaltring 10 in axialer Richtung
vom Mitnehmerkörper 6 nach rechts gerichtet auszuweichen ver-
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leichtes Verdrehen des Schaltringes 10 zum Zwecke des Wiedereinschaltens
der Abschaltkupplung bewirkt.
Beim Wiedereinschalten gleitet der Ringnocken 8 des Schaltringes 10 an der die Freigangsstellung haltenden Nockenfläche
16 des Nockens 17 an den Mitnehmerkörpern 6 vorbei, bis der Nocken 17 in den den Ringnocken 8 unterbrechenden
Durchtritt 27 einfallen kann, wobei die Mitnehmerkörρer 6
durch die Schaltfedern 7 durch die Durchtritte 2 7 durchgeschoben werden. Hat die Abschaltkupplung dabei zufällig eine
Stellung der Kupplungshülse 5 zu den Mitnehmerkörpern 6 eingenommen, in der die Mitnehmerkörper 6 nicht in Ausnehmungen
24·oder 25 einfallen können, verbleiben die Nocken 17 der Mitnehmerkörpern 6 innerhalb der Durchtritte 27 in
Wartestellung. Der Schaltring 10 stützt sich dabei mit seinem Ringnocken 8 an den Nocken 17. der Mitnehmerkörper 6 ab
und wird hierdurch in Offenstellung gehalten. Bei Wiedereinschalten
des Antriebes z.B. der Kupplungsnabe 2 tritt eine Relativdrehung der Kupplungsnabe 2 gegen die Kupplungshülse
5 ein, und bei Fluchten der Mitnehmerkörper 6 mit den Ausnehmungen 21 oder 25 der Kupplungshülse 5, fallen die Mitnehmerkörper
6 aufgrund der Kraft der Schaltfeder 7 in die Ausnehmungen ein. Die Sperrung des Schaltringes 10 in Offenstellung
wird dabei wieder aufgehoben und der Schaltring 10 verdreht sich unter Einwirkung der Feder IM· derart, daß der an ihm
angeordnete Ringnocken 8 unter die Nocken 17 der Mitnehmerkörper 6 greift und diesen wieder in Drehmomentübertragungsstellung
hält.
Zur Verdrehung des Schaltringes 10 zum Zwecke des Wiedereinschaltens
der Abschaltkupplung können in einfachster Weise am Außenumfang des Schaltringes 10 Schaltbohrungen 9 vorgesehen
werden, in die ein entsprechender Stift (nicht dargestellt) eingeführt werden kann.
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ORIGINAL INSPECTED
W 215 - Wi/He .. .τ 17„- 23. Juni 1978
Der in der Fig. 1 dargestellte Längsschnitt entspricht dem
in der Fig. 3 dargestellten Schnittverlauf.
In der Fig. 2 ist eine Abschaltkupplung dargestellt, bei der
die Mitnehmerkörper 6 innerhalb der Kupplungshülse 5 "angeordnet
sind und kopfseitig in Ausnehmungen 24' der Kupplungsnabe 2 eingreifen. Die Ausnehmungen 31 zur Aufnahme der Mitnehmerkörper
6 sind der leichteren Herstellung wegen, durchgehend ausgebildet und werden durch einen Deckel 18 zur Abstützung
der Schaltfedern 7 verschlossen. Die Feder 12 stütz·! sich bei dieser Ausführung in der Freigangsstellung nicht
beidseitig an Festpunkten ab, sondern ist so ausgebildet, dal sie bei Nich'tbeaufschlagung der Abschaltkupplung mit einem
Drehmoment, ohne Vorspannung an dem Schaltring 10 anliegt. Im unteren Teilschnitt der Fig. 2 ist ein Arretierungsstift
19 axial verschiebbar innerhalb der Kupplungshülse 5 angeordnet, der in eine im Schaltring 10 vorgesehene Arretierungsbohrung 20 eingeschoben werden kann. Mit dieser Arretierung
ist der Schaltring 10 in bezug auf die Mitnehmerkörper 6 in der Wiedereinschaltstellung feststellbar, d.h., die Mitnehmerkörper
6 können sich mit ihren Nocken 17 nicht am Ringnocken 8 des Schaltringes 10 in Drehmomentübertragungsposition
abstützen.
Die Absehaltkupplung arbeitet in dieser Stellung als Ratsche
wobei die Mitnehmerkörper 6 nur durch die Kraft der Schalt-· federn 7 in Drehmomentübertragungsposition gehalten werden.
In ihrer Stellung als Oberlastratsche kann die Abschaltkupplung nur ein sehr viel geringeres Drehmoment übertragen als
in der Normalstellung, in der sich die Nocken 17 der Mitnehmerkörper 6 am Ringnocken 8 abstützen können.
In Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Abschaltkupplung gemäß der in Fig. 1 dargestellten Schnittlinie gezeigt. Die Aus-
9 Q|§ 8 1 / 0 3 5 A ORIGINAL INSPECTED
W 215 - Wi/He .. „- 18„- -23. Juni 1978
nehmungen der Kupplungshülse 25 weisen hier schiefwinkelige
Ausnehmungen 25 auf, in die die Mitnehmerkörper 6 eingreifen. Die hier dargestellte Abschaltkupplung ist in beiden
Drehrichtungen einsetzbar, sie weist jedoch aufgrund der unterschiedlichen Begrenzungswinkel der Ausnehmungen 25 in
beiden Drehrichtungen unterschiedliche übertragbare Drehmomente auf.
Die den Schaltring 10 aus der^ Wiedereinschaltstellung zurückholende
Feder 14 stützt sich hier innerhalb der Ausnehmungen
26 einmal an der Kupplungsnabe 2 und zum anderen an dem mit dem Schaltring 10 verbundenen Federgegenhalter 2 3 ab. Eine
Verdrehbegrenzung für den Schaltring 10 ergibt sich hier einmal aus der Blocklänge der Feder 14 und zum anderen aus der
Anlage des Federgegenhalters 23 in der Aussparung 26.
Um ein einwandfreies Umschalten der Abschaltkupplung von der Drehmomentübertragungsstellung in die Freigangsstellung zu
gewährleisten, muß die maxiale Tiefe der Aussparungen 25 bzw. 24, 24' (in Fig. 3 mit h bezeichnet) stets größer sein,
als die radiale Länge der drehmomenthaltenden Nockenfläche (in Fig. 2 mit "s" bezeichnet) ist. Wenn die Mitnehmerkörper
6 bei Überschreitung des Nenndrehmomentes aus den Ausnehmungen 24 oder 25 voll herausgeschoben sind, muß bereits die
freigangsgehaltende Nockenfläche 16 der Nocken 17 der Mitnehmerkörper 6 an dem Ringnocken 8 zur Anlage gekommen sein,
so daß von hier aus ein die Mitnehmerkörper 6 weiter aus der Mitnahmestellung herausschiebende Kraftkomponente auf diese
aufgebracht wird.
In Fig. 4 ist eine Abschaltkupplung dargestellt, bei der die mit den Mitnehmerkörpern 6 zusammenwirkenden Ausnehmungen
24 der Kupplungshülse 5 beidseitig in gleichen Winkeln verlaufen.
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GOPY
W 215 - Wi/He - -- 19— - .--. - 23. Juni 1978
Die Abschaltkupplung gemäß Fig. 4 ist daher in beiden Drehrichtungen
zur Übertragung gleichgrößer Drehmomente geeignet. Bei der hier dargestellten Ausführung ist noch zusätzlich
ein Anschlag 21 vorgesehen, der mit einem Schlitz 22 zusammenwirkt und die Endpositionen für die Drehmomentübertragungsposition
und die Wiedereinschaltposition des Schaltringes 10 begrenzt.
Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Schaltringes 10 mit den Ringnocken 8 und den Durchtritten 27 für die Nokken
17 an den Mitnehmerkörpern 6. .
In Fig. 6 ist eine mögliche Anordnung eines Hubmagneten dargestellt, der am Außenumfang der Kupplungshülse 5 angeordnet
ist .und mit einer Sägeverzahnung 29 am Außenumfarig
des Schaltringes 10 derart zusammenwirkt, daß dieser bei Betätigung des Hubmagneten 28 in Einschaltstellung verdrehbar
ist. Zum Schutz gegen unbeabsichtigte Berührung ist die gesamte Abschaltkupplung hier mit einer Abdeckhaube 30 versehen,
die die Kupplungshülse 5 mit dem Hubmagneten 28 umgibt.
909881/0354
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Claims (1)
- Jean Walterscheid GmbH Γ " 23. Juni 1978Hauptstraße 150 ' Wi/He5201+ Lohmar/Rhld. 1 2827948 W 215PatentansprücheAbschaltkupplung zum Schutz von Maschinenteilen, wie Antriebswellen oder dergleichen, bestehend aus einer Kupplungsnabe und einer Kupplungshülse, und in zu einer Radialseite und einer Axialseite hin offenen Ausnehmungen des einen Kupplungsteils radial geführten Mitnehmerkörpern, die zur Drehmomentübertragung unter Federkraft in Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils eingreifen und bei Überschreitung eines vorbestimmten Drehmomentes aufgrund der Formgebung aus den Ausnehmungen herausbewegt werden,
dadurch gekennzeichnet,daß die von Schaltfedern (7) radial beaufschlagten Mitnehmerkörper (6) seitlich keilförmige Nocken (17) aufweisen, die mit einem gegen eine Feder (12) axial verschiebbaren und drehbaren Schaltring (10) zusammenwirken, der entsprechende Nocken (8) aufweist, die Haltepositionen für die Nocken (17) der Mitnehmerkörper (6) in Drehmomentübertragungs- und Freigangstellung besitzen, und daß die axiale Andrückkraft der den Schaltring (10) beaufschlagenden Feder (12) über die Nocken (8, 17) die Mitnehmerkörper (6) radial beaufschlagt, und daß der Schaltring (10) nach Verdrehung für die Wiedereinschaltung zur Sicherung der Drehmomentübertragungsstellung in Umfangsrichtung durch mindestens eine ' Feder (IM-), Raste oder dergleichen rückführbar und gehalten ist,909881/0354ORIGINAL INSPECTEDW 215 - Wi/He r-jf- .". . ;.--, 23. Juni 19782. Abschaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Mitnehmerkörper (6) durch die Schaltfedern (7) in Mitnahmeposition schiebbar sind und daß die seitlich an'den Mitnehmerkörpern (6) angeordneten keilförmigen Nocken (17) aus den Ausnehmungen (31) axial herausragen, und daß der Schaltring (10) durch eine Feder (IM·) in einer bestimmten Winkelstellung zum einen Kupplungsteil (2, 5) gehalten ist, und daß der dem Schaltring (10) zugeordnete Nocken als auf die Mitnehmerkörper (6) hin weisender Ringnocken (8) mit keilförmigem Querschnitt ausgebildet ist, jedoch in Drehmomentübertragungsposition an in Umfangsrichtung zu den Nocken (17) der Mitnehmerkörper (6) versetzten Stellen mit radial verlaufenden Durchtritten (27) für die Nocken (17) versehen ist.3. Absehaltkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß der Schaltring (10) mindestens in der Freigangstellung frei von der Axialkraft der Feder (12) gehalten ist. ' .4. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen 1, 2,und' 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Mitnehmerkörper (6) in Ausnehmungen (31) der Kupplungsnabe (2) geführt sind und in Drehmomentübertragungsstellung radial nach außen in Ausnehmungen (24, 25) der Kupplungshülse (5) gehalten sind.5. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Mitnehmerkörper (6)' in Ausnehmungen (31) der909881/0354W 215 - Wi/He .-..---3^r-.. :.··£3.-J«n£. 1978Kupplungshülse (5) geführt sind, und in Brehmomentübertragungsposition radial nach innen in Ausnehmungen (2 if' der Kupplungsnabe (2) gehalten sind.•6. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4· und 5, dadurch gekennzeichnet,daß die die Mitnehmerkörper (6) in DrehmomentÜbertragungsstellung aufnehmenden Ausnehmungen (2Ό von ihrer größten Tiefe ausgehend beidseitig in gleichen Winkeln verlaufen.7. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen I9 2, 3, H und 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Ausnehmungen (25) von ihrer größten Tiefe ausgehend zu beiden Seiten in unterschiedlichen Winkeln
verlaufen.8. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen I9 29 3, 4, 5, 6 . und 79 .
dadurch gekennzeichnet,daß die Verdrehbarkeit des Schaltringes (10) zu den Mit -nehmerkörpern (6) zwischen der DrehmomentÜbertragungsstellung und der Wiedereinsehaltstellung durch einen
Anschlag (21) begrenzt ist.S. Abschaltkupplung ,nach den Ansprüchen 1, 29 39 4, 5, 69 7 und 8,dadurch gekennzeichnet,daß die Stellung des Schaltringes (10) zu den Mitnehmer körpern (6) in Umfangsrichtung. in der Wiedereinschalt-Stellung arretierbar ist.10. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen 1,2, 3, 4, 59 6, 7,8 und'9,909881/0354„ . ORIGINAL INSPECTEDW 215 - Wi/He .. .. - jf - 23. Juni 1978dadurch gekennzeichnet,'■ daß drehfest am Außenumfang der' Kupplungshulse"'^) oder an einem diese umgebenden Schutzrohr ein Hubmagnet (28) derart angeordnet ist, daß der Sehalt- ring (10) durch Betätigung des Hubmagneten (28) in' die Wiedereinschaltstellung verdrehbar ist.909881/0354
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