DE620377C - UEberlastungssicherung, insbesondere fuer Bohr- und Gewindeschneidemaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastungssicherung, die bei Überschreiten eines bestimmten regelbaren Drehmomentes das angetriebene Glied vom treibenden abkuppelt und die vorzugsweise an Bohr- und Gewindeschneidemaschinen, Schraubeneinziehmaschinen u. dgl. als Zwischenglied zwischen Maschine und Werkzeug dienen soll, das aber ebensogut auch für andere Zwecke verwendet

xo werden kann.

Die bisher für diesen Zweck verwendeten Einrichtungen sind entweder mit Reibgetrieben oder Ratschen ausgerüstet, die unter einer bestimmten Vorspannung stehen. Es

ϊ₅ hat sich nun gezeigt, daß sich das zu übertragende Drehmoment mit diesen bekannten Mitteln nur schwierig auf ein bestimmtes Maß einstellen läßt. Ein weiterer Nachteil ist der, daß die übertragenden Rutschkupplungen oder Ratschen ständig unter einer starken Belastung arbeiten, wenn sie auf die Überlastung angesprochen haben. Besonders bei den hohen Schnittgeschwindigkeiten, die mit Schnellstahlwerkzeugen eingehalten werden können, zeigt sich durch diesen Übelstand eine starke Abnutzung und Erwärmung, wodurch ein genaues Einhalten eines bestimmten Drehmomentes praktisch unmöglich wird.

Bei der "neuen Einrichtung gemäß der Erfindung werden nun die Nachteile der bekannten Einrichtungen dieser Art dadurch vermieden, daß die zu übertragende Umfangskraft nicht durch Reibgetriebe oder unmittelbar wirkende Überschnappeinrichtungen auf das. angetriebene Glied übertragen wird, sondern durch eine Klauenkupplung üblicher Ausführung. Zur Begrenzung des zu übertragenden Drehmomentes dienen dabei federbelastete Kipphebel, die die Eigenschaft haben, bei einer bestimmten Belastung plötzlich überzukippen. Diese Kipphebel sperren in der Arbeitsstellung die treibende Welle gegen eine Verdrehung zur Kupplungsmuffe. Sprechen bei Überschreiten einer bestimmten Umfangskraft die Kipphebel an, so schnappen sie plötzlich aus der einen Endlage über die Totpunktlage hinweg in die andere um. Die treibende Welle wird dadurch freigegeben und verdreht sich nun gegen die Kupplungsmuffe; sie verschiebt dabei durch Schraubennächen o. dgl. die Kupplungsmuffe und bringt sie dadurch außer Eingriff mit dem getriebenen Glied, das sich nun frei in seiner Lagerung drehen kann. Da die Kipphebel über ihre Totpunktlage hinwegschnappen, bleibt die Kupplung in der ausgerückten Stellung gesperrt. Die Sperrung in der Leerstellung wird zweckmäßig so labil eingestellt, daß die Überlastungssicherung durch einen leichten Anstoß wieder in Arbeitsstellung gebracht werden kann.

Die Begrenzung des Drehmomentes wird also nicht durch leicht veränderliche Rei-

bungskräfte, sondern durch den Druck vorgespannter Federn"- begrenzt, die durch die Kipphebel der Umfangskraft entgegenwirken. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, durch Ändern der Vorspannung die Umfangskraft in weiten Grenzen zu regeln und nach einer Teilung einzustellen.

In den Zeichnungen ist die neue Überlastungssicherung an einem Ausführungsbeispiel gezeigt.

Abb. ι ist ein Längsschnitt. Abb. 2 ist ein Querschnitt in der Ebene A-A.

Abb. 3 ist ein Querschnitt in der Ebene B-B.

Abb. 4 ist eine Seitenansicht auf die wirksamen Kupplungsteile in Arbeitsstellung.

Abb. 5 zeigt die gleichen Kupplungsteile in Totpunktstellung eines Kipphebels. ao Abb. 6 zeigt die Kupplungsteile in Leerlaufstellung.

Die Antriebswelle i, die durch einen Werkzeugkegel 2 oder in beliebiger anderer Weise mit der Arbeitsspindel einer Maschine verbunden ist, trägt an ihrem unteren Ende einen Bund 3, dessen obere Seite mit e'iner Anzahl halbkugeliger Aussparungen oder Kugelpfannen 4 versehen ist. Darüber sitzt auf der Antriebswelle 1 leicht dreh- und verschiebbar der Kupplungsring 5, der an seiner unteren Seite mit gleichen Kugelpfannen 6 versehen ist wie der Bund 3. Zwischen die-, sem und dem Kupplungsring 5 sitzen Stützbolzen 7, die mit Kugelköpfen sich in die Kugelpfannen 4 und 6 abstützen.

In der Bohrung 8 der Antriebswelle 1 ist die getriebene Welle 9 gelagert, deren unteres Ende beispielsweise mit einem Kegel 10 zur Aufnahme eines Werkzeuges ausgestattet ist. Die arbeitenden Teile des Gerätes sind in eine Büchsen eingeschlossen, in deren oberes Ende ein Federeinsatz 12 eingeschraubt ist, der darin axial verstellt und durch eine Gegenmutter 13 festgehalten werden kann. In den Bohrungen 14 des Einsatzes 12 sitzen Druckfedern 15, die von oben auf den Kupplungsring 5 drücken. Die Spannung der Federn 15 kann durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben des Einsatzes 12 geregelt und ,50 an der Teilung 16 an der Antriebswelle 1 abgelesen werden. Die Büchse 11 stützt sich mit ihrem inneren Rand 17 von unten gegen den Bund 18 der angetriebenen Welle 9, die sich mit geringer Reibung zwischen den Kugelreihen 19 und 20 drehen kann.

In der Büchse 11 sitzt dreh- und verschiebbar die Kupplungshülse 21. Sie trägt oben Mitnehmeransätze 22, die in die Nuten 23 des Kupplungsringes 5 eingreifen, so daß die Kupplungshülse von diesem längs verschiebbar mitgenommen wird; an ihrem" unteren Ende hat die Kupplungshülse 21 Kupplungszähne 24, die in die Kupplungsnuten 25 am Umfang des Bundes 18 der angetriebenen Welle 9 eingreifen können (Abb. 4 bis 6). Durch ein axiales Verschieben der Kupplungshülse 21 nach unten wird die angetriebene Welle 9 mit dem Kupplungsring 5 gekuppelt, umgekehrt durch Verschieben nach oben entkuppelt.

Druckfedern 26, die in den inneren Ansätzen 27 der Kupplungshülse 21 sitzen und die sich oben gegen den Kupplungsring 5 abstützen, suchen die Kupplungshülse nach unten zu schieben und die Kupplungszähne 24 mit den Kupplungsnuten 25 in Eingriff zu bringen. In entgegengesetzter Richtung verschoben, d. h. ausgekuppelt werden kann die Kupplungshülse 21 durch Querstifte 28, die am Umfang des Bundes 3 der Antriebswelle 1 sitzen und die in die Ausschnitte 29 in der Kupplungshülse 21 eingreifen. Diese haben Schraubenflächen 30, so daß die Hülse 21 angehoben wird, wenn die Stifte 28 sich nach links verschieben. Die Ausschnitte 29 haben auch noch die Aufgabe, die gegenseitige Verdrehung von Bund 3 und Kupplungsring 5 zu begrenzen, so daß damit auch die Winkellage der Stützbolzen 7 in beiden Endstellungen begrenzt ist, wie in Abb. 4 und 6 gezeigt.

In der in Abb. 4 gezeigten Arbeitsstellung sind der Bund 3 und der Kupplungsring 5 so weit zusammengedrückt, wie die Stifte 28 und die Ausschnitte 29 zulassen. Die Stützbolzen 7 sind dabei um den Winkel α schräg gestellt. Der von den Druckfedern 15 auf den Kupplungsring 5 ausgeübteAxialdrückP/ wirkt sich dadurch auf den Bund 3 und die Antriebswelle 1 ^lsUmfangskraftPü^P/· tg a aus. Umgekehrt wirkt sich die Umfangskraft in} Abstand r der Kugelpfannen in einen Axialschub Pa = Pu · tg α aus. Dieser steigt nun schnell an, wenn der Umfangskraft ein Widerstand in dem angetriebenen Teil erwächst. Dadurch tritt ein plötzliches Umschnappen der Stützbolzen 7 ein. Um die Kipphebel nicht allzu labil zu machen, kann die Federspannung zweckmäßig so gewählt werden, daß kurze Stoßbelastungen unwirksam bleiben.

Tritt nun infolge des Ansteigens des Arbeitswiderstandes und dadurch des Drehmomentes Pu ein Verdrehen des Bundes 3 gegen den Kupplungsring 5 ein, so stellen sich die Stützbolzen 7 immer steiler, bis in der vorher beschriebenen Weise ein Umschnappen eintritt.

Dabei bleibt zunächst das Kuppelpaar 24,25 in Eingriff, bis die Stützbolzen annähernd die Totpunktlage erreicht haben (Abb. 5), worauf bei der Weiterbewegung in die Leerlaufendstellung ein Entkuppeln eintritt. Dabei

schwingen die Stützbolzen 7 etwas über die Totpunktlage hinaus in die in Abb. 6 gezeigte Leerlaufstellung. Das Gerät bleibt deshalb in ausgekuppelter Stellung stehen. Der Winkel ß, um den die Stützbolzen 7 über die Totpunktlage hinaus schwingen, wird zweckmäßig so klein gewählt, daß ein geringer Anstoß genügt, um die Überlastungssicherung in die Arbeitsstellung zurückzubringen. Wenn sie an Maschinen mit gleichbleibender Drehrichtung, beispielsweise an Bohrmaschinen, verwendet wird, genügt dazu ein leichtes Rückwärts drehen von Hand. Bei Maschinen mit vor- und rückläufiger Drehbewegung der Arbeitsspindeln, wie Gewindeschneidemaschinen o. dgl., genügt der beim Richtungswechsel auftretende Beschleunigungsdruck, um das Gerät wieder selbsttätig in die Arbeitsstellung umzustellen.

Claims (1)

1. Patentanspruch·!

   Überlastungssicherung, insbesondere für Bohr- und Gewindeschneidemaschinen, bei der das treibende Glied vom getriebenen (Werkzeug) durch eine unter Federdruck stehende Klauenkupplung bei Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes abschaltbar ist und dann frei drehbar bleibt, bis durch äußeren Eingriff die Kupplung wieder hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Schraubenflächen o. dgl. (30) und durch Stifte (28) am treibenden Teil (3) ausgehobene Klauenkupplung (21) durch Kipphebel (7) zwischen antreibendem Teil (3) und einem die Kupplung führenden, axial verschiebbaren Ring (5) beim Überkippen der Hebel ausgehoben bleibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen