DE1220210B

DE1220210B - Safety slip clutch on drives

Info

Publication number: DE1220210B
Application number: DEE24746A
Authority: DE
Inventors: Alfred Weis
Original assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Current assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Priority date: 1963-04-26
Filing date: 1963-04-26
Publication date: 1966-06-30
Also published as: AT250749B

Description

Sicherheitsrutschkupplung an Antrieben Bei Antrieben, die nur begrenzte Drehbewegungen auszuführen haben, ist es notwendig, dafür zu sorgen, daß ein bestimmtes maximales Drehmoment nicht überschritten wird, um eine Zerstörung des angetriebenen Gerätes oder des Antriebes selbst zu verhindern. Derartige Drehmomentbegrenzer werden beispielsweise bei Stellentrieben für Ventile, Schieber u. dgl. verwendet. Die bekanntesten Drehmomentbegrenzer bestehen im wesentlichen aus zwei Kurvenscheiben, zwischen deren Stirnseiten in Nuten Kugeln angeordnet sind und die durch Federn zusammengepreßt werden, .so daß sie ein Drehmoment von der Antriebswelle auf die antriebsseitige Hälfte einer lösbaren Kupplung übertragen. Die Höhe des übertragbaren Drehmoments hängt von der Stärke der Federn ab, die die beiden Kurvenscheiben gegeneinanderpressen. überschreitet -das auftretende Drehmoment .die aus den Federkräften resultierenden Widerstände .an den Kurvenscheiben, so beginnen beide sich gegeneinander zu verdrehen, wobei die Kugeln aus ihren Nuten aufsteigen und die Kurvenscheiben voneinander abrücken. Die voneinander abrückenden Kurvenscheiben wiederum lösen die Kupplung und trennen somit den Antrieb von dem zu betätigenden Element, z. B. einem Schieber.Safety slip clutch on drives For drives that only have limited Have to perform rotary movements, it is necessary to ensure that a certain maximum torque is not exceeded, in order to destroy the driven To prevent the device or the drive itself. Such torque limiters are Used for example in actuators for valves, slides and the like. The most popular Torque limiters essentially consist of two cams, between which End faces are arranged in grooves balls and which are pressed together by springs be, .so that they have a torque from the drive shaft to the drive side Transfer half of a releasable coupling. The amount of torque that can be transmitted depends on the strength of the springs that press the two cams against each other. exceeds -the occurring torque .the resulting from the spring forces Resistances on the cams, both start to twist against each other, whereby the balls rise from their grooves and the cam disks move away from each other. The cams moving away from each other in turn release the coupling and disconnect thus the drive of the element to be actuated, e.g. B. a slide.

Ein Nachteil dieser Anordnung ist, @daß die Kurvenscheiben und Kugeln nicht nur als Schaltelemente für die Kupplung dienen, sondern zugleich auch das volle Drehmoment übertragen müssen. Die Höhe ,des jeweils übertragbaren Drehmoments ist abhängig von der Stärke der Federn, die die Kurvenscheiben zusammenpressen, und von der Steigung der Nuten ,in den Kurvenscheiben. Eine Veränderung des maximalen Drehmomentes ist bei dieser Ausführung nur möglich, wenn man entweder die Federn oder die Kurvenscheiben austauscht. Beispielsweise ist auch eine Veränderung des Drehmomentenverhältnisses zwischen Rechts- und Linkslauf ohne Änderung ,der Kurvenscheibe nicht möglich, da dieses Verhältnis lediglich von dem Verhältnis der Steigungen :der Kugelnutausläufe bei Rechts- und Linkslauf abhängt.A disadvantage of this arrangement is that the cams and balls not only serve as switching elements for the clutch, but also that need to transmit full torque. The amount of torque that can be transmitted depends on the strength of the springs that press the cams together, and the pitch of the grooves in the cam disks. A change in the maximum Torque is only possible with this version if you either use the springs or replace the cams. For example, changing the Torque ratio between clockwise and counterclockwise rotation without change, the cam not possible, since this ratio is only dependent on the ratio of the slopes : the ball groove run-out depends on clockwise and counter-clockwise rotation.

Es ist außerdem eine überlastungskupplung bekannt, bei ,der bei überschreitung des Arbeitswiderstandes der getriebenen Welle zwischen einer Scheibe und einem mit Einsätzen versehenen Ring gelagerte Kugeln aus diesen Einsätzen unter gleichzeitigem Zusammenpressen von Federn heraustreten. Die Scheibe kann sich dann gegenüber dem Ring bewegen, .bis die Kugeln in die folgenden Einsätze fallen. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Widerstand der angetriebenen Welle noch über der festgelegten, oberen Grenze liegt, d. h. bei zu großem Drehmoment, werden die Kugeln von neuem auch aus den folgenden Einsätzen angehoben usf.It is also known to have an overload clutch when the limit is exceeded the working resistance of the driven shaft between a disc and a with Inserts provided ring bearing balls from these inserts at the same time Stepping out compression of springs. The disc can then face the Move the ring until the balls fall into the following bets. If at that time the resistance of the driven shaft is still above the specified upper limit lies, d. H. if the torque is too high, the balls will also be removed from the following inserts raised etc.

Den dargestellten Mängeln abzuhelfen ist Aufgabe der Erfindung. Sie löst .diese Aufgabe mit einer Sicherheitsrutschkupplung, beider das maximal übertragbare Drehmoment durch die Vorspannung von Federelementen vorgegeben ist, durch die kraftschlüssige Verbindung der Hebelarme zweier paralleler Hebel mittels zweier achsparalleler, zu den Hebelarmen senkrechter Federelemente, von denen der eine Hebel ,an seinem Drehpunkt mit :der Antriebswelle, der andere mit dem getriebenen Kupplungsteil fest verbunden ist.The object of the invention is to remedy the deficiencies presented. she solves this task with a safety slip clutch, both the maximum transferable Torque is given by the bias of spring elements, through the non-positive Connection of the lever arms of two parallel levers by means of two axially parallel, spring elements perpendicular to the lever arms, one of which is a lever on his Pivot point with: the drive shaft, the other with the driven coupling part connected is.

Solange die Kraft des mit der Antriebswelle verbundenen Hebels infolge des Drehmoments an der Antriebswelle auf ein Federelement kleiner ist als die Vorspannkraft dieses Federelementes, wird dieses Federelement nicht zusammengedrückt und überträgt das gesamte Drehmoment über :den mit dem getriebenen Kupplungsteil verbundenen Hebel auf die Antriebswelle.As long as the force of the lever connected to the drive shaft as a result of the torque on the drive shaft on a spring element is smaller than the preload force this spring element, this spring element is not compressed and transmitted the entire torque via: the lever connected to the driven coupling part on the drive shaft.

Zwischen der Antriebswelle und dem getriebenen Kupplungsteil sind zwei mit :diesen verbundene Steuerscheiben vorgesehen, zwischen denen in Nuten Kugeln lagern, und die lediglich durch die relativ schwachen Kupplungsfedern mit ihren Sinrns,eiten gegeneinandergedrückt werden. Die Steuerscheiben übertragen kein Drehmoment über die Kugeln.Are between the drive shaft and the driven coupling part two with: these connected control discs are provided, between which balls in grooves store, and only by the relatively weak clutch springs with their Sinrns, can be pressed against each other. The control discs do not transmit any torque about the balls.

Schon bei geringer Auslenkung eines der Federelemente, also bei Überschreitung des Maximaldrehmoments und damit auftretender Verdrehung beider Hebel gegeneinander, verdreht sich eine Steuerscheibe gegen die andere, so daß die Kugeln aus ihren Nuten herauszulaufen beginnen. Durch die zunehmende Entfernung der Steuerscheiben voneinander wird ein drehmomentabhängiger Schalter zur Motorabschaltung betätigt und die Kupplung gegen den Widerstand der Kupplungsfedern gelöst. In diesem Zustand rutscht die Kupplung. Die Höhe des übertragbaren Drehmoments hängt von der Spannung der Federelemente zwischen den beiden Hebeln ab. Bei Verwendung von zweiarmigen Hebeln können für Rechts- und Linkslauf voneinander unabhängige Federelemente verwendet werden. Das Momentenverhältnis kann hierbei ohne Demontage einfach durch Veränderung der Federvorspannung für den Rechts- und Linkslauf leicht verändert werden. Die Belastung der Kurvenscheiben ändert sich idurch Variierung der Federspannung zwischen den beiden Hebeln nicht, da diese lediglich von der Stärke der Kupplungsfedern abhängt.Even with a slight deflection of one of the spring elements, i.e. when it is exceeded the maximum torque and the resulting twisting of both levers against each other, one control disc rotates against the other, so that the balls out of their grooves begin to run out. Due to the increasing distance between the control disks a torque-dependent switch is actuated to switch off the engine and the clutch released against the resistance of the clutch springs. In this state the clutch slips. the The amount of torque that can be transmitted depends on the tension between the spring elements the two levers. When using two-armed levers, right and Left-hand rotation independent spring elements are used. The moment ratio can be done without dismantling simply by changing the spring preload for the Clockwise and counterclockwise rotation can be changed slightly. The load on the cams i does not change by varying the spring tension between the two levers, as this only depends on the strength of the clutch springs.

Die Federn selbst sind sehr einfach ohne zeitraubende und umständliche Demontage des gesamten Gerätes auswechselbar, so daß man das Drehmoment über jeden beliebigen Bereich leicht variieren kann. Es ist beispielsweise auch möglich, für eine Drehrichtung an Stelle einer Feder ein Rohrstück einzusetzen, so daß in dieser Richtung mit maximalem Motormoment gefahren werden kann.The springs themselves are very simple without being time consuming and cumbersome Dismantling of the entire device interchangeable, so that you can get the torque over each any range can vary slightly. It is also possible, for example, for a direction of rotation instead of a spring to use a piece of pipe, so that in this Direction can be driven with maximum motor torque.

In der Zeichnung ist .ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

F i g. 1 zeigt im Längsschnitt einen Drehmomentbegrenzer :gemäß der Erfindung; F i g. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II in F i.g. 1, und F i g. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie I-1 in Fig. 1.F i g. 1 shows a torque limiter in longitudinal section: according to FIG Invention; F i g. 2 shows a section along the line II-II in F i.g. 1, and F. i g. 3 shows a section along the line I-1 in FIG. 1.

In F ig. 1 ist mit 1 ein Antriebsmotor angedeutet, der über ein Stirnradvorgelege 2 eine Hohlwelle 3 antreibt. Die Hohlwelle 3 trägt an ihrem abtriebsseitigen Ende einen zweiarmigen Hebel 4, der über zwei Federelemente 5 mit einem parallel angeordneten Hebel 6 kraftschlüssig verbunden ist. Dieser Hebel 6 ist wiederum mit dem getriebenen Kupplungsteil einer Lamellenkupplung 7 fest verbunden. Zwischen der Antriebswelle 3 und dem getriebenen Kupplungsteil der Kupplung 7 besteht eine Verbindung aus zwei Steuerscheiben 8, 9, zwischen denen Kugeln 10 gelagert sind. Die Steuerscheiben 8, 9 werden .durch die Kupplungsfedern 11 zusammengedrückt. Verdrehen sich bei Verdrehung beider Hebel 4,6 die Steuerscheiben 8, 9 gegeneinander, so laufen die Kugeln aus ihren Nuten heraus-und trennen die Abtriebswelle 12 von der Antriebswelle 3. Gleichzeitig ist dabei eine Steuerkupplung 13 .geschlossen, die einen normalerweise frei auf der Antriebswelle 3 lagernden Ring 14 mit der Antriebswelle 3 fest verbindet, so daß er im Schaltzeitpunkt mit der Antriebswelle 3 umläuft und über Zapfen 15 einen Schaltkontakt 16 für den Motorschalter 17 betätigt.In Fig. 1, 1 indicates a drive motor which drives a hollow shaft 3 via a spur gear transmission 2. At its output-side end, the hollow shaft 3 has a two-armed lever 4 which is non-positively connected via two spring elements 5 to a lever 6 arranged in parallel. This lever 6 is in turn firmly connected to the driven coupling part of a multi-disc clutch 7. Between the drive shaft 3 and the driven coupling part of the coupling 7 there is a connection of two control disks 8, 9, between which balls 10 are mounted. The control disks 8, 9 are compressed by the clutch springs 11. If the control disks 8, 9 rotate against each other when the two levers 4, 6 are rotated, the balls run out of their grooves and separate the output shaft 12 from the drive shaft 3 The ring 14 supporting the drive shaft 3 is firmly connected to the drive shaft 3 so that it rotates with the drive shaft 3 at the time of switching and actuates a switching contact 16 for the motor switch 17 via pin 15.

Die beschriebene Sicherheitsrutschkupplung zeichnet sich durch eine sehr einfache Bauweise aus, durch die eine gute Zugänglichkeit und eine einfache Einstellbarkeit .der drehmomentbegrenzenden Feder bewirkt wird. Dadurch, daß die Kurvenscheiben kein Drehmoment übertragen, wird zudem eine erhöhte Betriebssicherheit und Verschleißfestigkeit der Sicherheitsrutschkupplung erreicht.The safety slip clutch described is characterized by a very simple design, through which a good accessibility and a simple Adjustability .the torque-limiting spring is effected. Because the Cams do not transmit any torque, there is also increased operational reliability and wear resistance of the safety slip clutch is achieved.

Claims

Claims: 1. Safety slip clutch on drives for valves, Slide and the like, in which the maximum permissible torque is due to the preload is given by spring elements, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h the non-positive Connection of the lever arms of two parallel levers (4, 6) by means of two axially parallel, spring elements (5) perpendicular to the lever arms, one of which is a lever (4) its fulcrum with; the drive shaft (3), the other (6) with the driven one Coupling part is firmly connected.

2. Safety slip clutch according to claim 1, characterized in that two control discs (8, 9) are provided for separating the two coupling parts, between which balls (10) are stored in grooves. Considered publications: German Patent Nos. 813 785, 843 776, 1146377.