DE740397C

DE740397C - Sicherheitskupplung fuer drehmomentuebertragende Maschinenteile

Info

Publication number: DE740397C
Application number: DES137022D
Authority: DE
Inventors: Hugo Mueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-05-10
Filing date: 1939-05-10
Publication date: 1943-10-20

Description

Sicherheitskupplung für drehmomentübertragende Maschinenteile Die Erfindung betrifft eine Sicherheitskupplung, äie die Aufgabe hat, das Drehmoment eines Elektromotors auf eine Welle zu übertragen und die Welle beim Oberschreiten eines im Höchstfall zulässigen Belastungsdrehmoments selbsttätig von dem Motor zu entkuppeln. Es sind bereits derartige Einrichtungen bekannt, welche eine an dem einen Kupplungsteil (Welle oder Rad) befindliche Rastervorrichtung besitzen, die mit einer auf dem anderen Kupplungsteil axial federnd angeordneten Rastervorrichtung in Gestalt von Kugeln zusammenarbeitet. Die Kugeln laufen auf einem axial federnd angeordneten Teller um. Beim Überschreiten eines zulässigen Drehmoments wird das .angetriebene Teil von dem treibenden Teil vorübergehend oder dauernd entkuppelt. Die Führung des federnden Tellers, auf dem die Kugeln umlaufen, erfolgt bei der bekannten Einrichtung . durch die den Teller durchsetzende Welle, auf welcher der Teller mit geringem Spiel gelagert ist.
Im Gegensatz hierzu ist beim Gegenstand der Erfindung der axial federnde Teller mit Spiel .gelagert und durch die Kugeln mittels einer Laufrille geführt. Dies hat den Vorteil, daß die gleitende Reibung zwischen Teller und Welle vermieden ist und die Gefahr des Klemmens mit Si.vherheit .ausgeschaltet ist.
Solange das übertragene Belastungsdrehmoment eine zulässige Größe nicht übersteigt, sind die Flanken der einen . Rastenvorrichtung mit den die Rastervorrichtung bildenden Kugeln, die in Aussparungen einer käfigartigen Lagerscheibe angeordnet sind, in Eingriff. Wenn das Belastungsdrehmoment aber zu groß wird, wird der federnd gelagerte Teller über die Kugeln axial weggedrückt, und damit wird eine Entkupplung zwischen der Rasterscheibe und Lagerscheibe herbeigeführt.
An und für sich ist es bereits vorgeschlagen worden, bei einer Sicherheitskupplung für die Übertragung großer Drehmomente Kugeln- anzuordnen, die in entsprechende A.usnehmungen der anderen Kupplungshälfte eingreifen, wobei diese Kugeln zwischen je zwei in der anderen Kupplungshälfte gelagerte Kugeln oder Rollen derart einrasten, daß die Köpfe der Kugeln nur mit diesen in Berührung kommen. Die Anwendung von Kugeln für die Rasten ist aber geeignet, auch bei einer Sicherungskupplung der in der vorliegenden Erfindung angegebenen Art eine erhebliche Verbesserung zu bringen.
In den Fig. i und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Sicherheitskupplung in einem Längsschnitt und in einer Ansicht von oben unter Weglassung des großen Zahnrades dargestellt.
Das Zahnrad i i wird von einem nicht gezeichneten Ritzel auf der Motorwelle .angetrieben. Die angetriebene Welle 12, die von Lagern 13 getragen wird, trägt ein Ritzel 14. Das Zahnrad i i sitzt lose auf der Welle 12.
Mit dem Stirnrad i i ist eine R.astenscheibe 15 fest verbunden. Diese Rastenscheibe ist entweder mit festen gekrümmten Rastenflanken versehen, oder es sind Kugeln 16 in ihr ge- lagert, deren Flächen an Stelle der festen Rastenfianken treten.
Auf der Welle 12 sitzt fest eine Scheibe 17, welche mit beispielsweise drei Bohrungen versehen ist, in welchen Kugeln 18 liegen. Diese Kugeln laufen in einer Rille 25 eines Tellers i 9 und ragen über die obere Fläche 26 der Scheibe i 7 hervor. An den Teller 19 sind an drei Stellen U-förmige Stücke 2o angeschweißt, deren freie Schenkel einen Freilaufring 21 fest umfassen und in Ausnehmungen 22 an der Rastenscheibe i 5 und der Scheibe i,- eingreifen. Der Teller 19 wird von einer Schraubenfeder 23, die sich auf einen Bund 24, z. B. eine Ringmutter, auf der Welle 12 stützt, aufwärts gepreßt.
Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Bei normaler Belastung der angetriebenen Welle 12 drücken die in der Rastenscheibe 15 gelagerten Kugeln 16 auf die aus der Lagerscheibe 17 herausragenden Kugeln 18. Das antreibende Zahnrad i i nimmt also die angetriebene Welle 12 über die fest auf ihr sitzende Lagerscheibe 17 mit.
Wird das zulässige Belastungsdrehmoment überschritten, so wird der Teller i 9 so weit abwärts gedrückt, daß die beiden Schenkel der drei U-förmigen Stücke 20 mit ihrer Oberkante unter die unteren Flächen der Scheiben 15 und 17 gelangen. Dann sind die beidem Scheiben entkuppelt, und die angetriebene Welle 12 bleibt stehen, während die Massen des Motors auslaufen können, ohne ein weiteres :Moment ,auf die Welle 12 auszuüben.
Der Teller 19 drückt in seiner tiefsten Lage auf einen nicht dargestellten Hebel, mittels dessen die Abschaltung des antreibenden Motors herbeigeführt wird.
Beim Rückwärtslauf des antreibenden Motors sind die Rastenscheibe 15 und die Lagerscheibe 17 mittels der U-förmigen Stücke 2o, die in die Ausnehmungen 22 der Scheiben eingreifen, starr gekuppelt.
Dadurch; daß die Kugeln 18 in einer Rille 5 des Tellers i 9 laufen, die einigen Abstand von der Mittelachse der Welle 12 hat. wird erreicht, daß der Teller i9, obwohl er die Welle 12 mit Spiel umgibt, zentriert ist und alle Kugelpaare der Kupplung sich gleichzeitig berühren und in gleichem Maß an der Übertragung des Drehmoments teilnehmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Sicherheitskupplung für elektrische Antriebe mit einer an dem einen Kupplungsteil (Welle oder Rad) befindlichen Rastenvorrichtung, welche mit einer auf dem anderen Kupplungsteil axial federnd angeordneten Rastenvorrichtung in Gestalt von Kugeln, die auf einem axial federnd angeordneten Teller umlaufen, derart zusammenarbeitet, daß das angetriebene Teil beim Überschreiten eines zulässigen Drehmoments von dem treibenden Teil vorübergehend oder dauernd entkuppelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der axial federnde Teller (19) mit Spiel gelagert ist und durch die Kugeln (18) mittels einer Laufrille (25) geführt wird.
2. Sicherheitskupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem axial federnd gelagerten Teller (i 9) U-förmige Stücke (20) verbunden sind, die sich mit der Oberkante ihrer freien Schenkel beim Überschreiten eines gewissen Drehmoments gegen' die untere Fläche der Rastenscheibe (15) und der Lagerscheibe (17) legen und diese bis zur Umkehr der Drehrichtung entkuppeln.
3. Sicherheitskupplung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer der axial federnd angeordneten, mit dem einen Kupplungsteil verbundenen Rastenvorrichtung auch die mit dem anderen Kupplungsteil verbundene Rastenvorrichtung durch Kugeln (16) gebildet ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden deutsche Patentschrift Nr. 554 o,16, 293 174, 556 984# 692 761; amerikanische Patentschrift . . Nr. 9g4,774, 1 496 059, 1 883 164.