DE1238732B

DE1238732B - Safety fluid coupling

Info

Publication number: DE1238732B
Application number: DE1962L0043145
Authority: DE
Inventors: Robert Edward Blau
Original assignee: Link Belt Co
Current assignee: Link Belt Co
Priority date: 1962-10-08
Filing date: 1962-10-08
Publication date: 1967-04-13

Description

Sicherheits-Flüssigkeitskupplung Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Flüssigkeitskupplung.Safety fluid coupling The invention relates to a safety fluid coupling.

Es sind bereits Sicherheits-Flüssigkeitskupplungen bekannt, die aus einem Antriebsteil, einem Abtriebsteil und einem dazwischen angeordneten Zwischenkörper bestehen, der vom Antriebsteil durch Flüssigkeitsreibung mitgenommen wird, während seine Verbindung zum Abtriebsteil fest ist. Bei einer Überlastung der Kupplung verschiebt sich dabei der Zwischenteil gegen Federdruck in Richtung geringerer Flüssigkeitsreibung gegenüber dem Antriebsteil, womit eine Begrenzung des übertragbaren Drehmoments auf einen gewünschten Maximalwert erfolgt. Die sich gegenüberstehenden Kupplungsflächen des Antriebsteils und des Zwischenkörpers sind bei den bekannten Kupplungen als Lamellenscheiben oder Kegelflächen ausgebildet, deren Abstand sich bei Überlastung vergrößert. Diese bekannten Kupplungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß die Drehmomentbegrenzung in starkem Ausmaß von kleineren, kurzzeitigen Belastungsänderungen beeinflußt wird. Andererseits ergibt sich bei diesen bekannten Kupplungen mit Kegelflächen oder Lamellenscheiben als Kupplungsflächen keine Möglichkeit, eine größere Verschiebung eines der Kupplungsteile vorzunehmen, d. h., größere Änderungen der Übertragungskennlinie können bei diesen Kupplungen nur dadurch erreicht werden, daß beispielsweise bei den Lamellenkupplungen die Durchmesser der Scheiben verändert werden. Dies erfordert aber eine Neukonstruktion der gesamten Kupplung.There are already safety fluid couplings known from a drive part, a driven part and an intermediate body arranged therebetween exist, which is carried along by the drive part by fluid friction, while its connection to the stripping section is firm. If the clutch is overloaded, it shifts The intermediate part moves against spring pressure in the direction of lower fluid friction compared to the drive part, thereby limiting the torque that can be transmitted takes place to a desired maximum value. The opposing coupling surfaces the drive part and the intermediate body are in the known couplings as Flap discs or conical surfaces are formed, the distance between them when overloaded enlarged. However, these known clutches have the disadvantage that the torque limitation is influenced to a large extent by smaller, short-term changes in load. On the other hand, these known clutches with conical surfaces or lamellar disks result as coupling surfaces no possibility of a greater displacement of one of the coupling parts to undertake, d. This means that major changes in the transfer characteristic can occur with these Clutches can only be achieved in that, for example, with the multi-plate clutches the diameter of the discs can be changed. But this requires a new design the entire clutch.

Ziel der Erfindung ist es deshalb, diese Nachteile der bekannten Kupplungen zu überwinden und eine Sicherheits-Flüssigkeitskupplung zu schaffen, deren Drehmomentbegrenzung in wesentlich geringerem Ausmaße von kleineren, kurzzeitigen Belastungsänderungen beeinflußt wird und bei der außerdem eine Änderung der Übertragungsbereiche in weiten Grenzen leicht vorgenommen werden kann. Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß der in bekannter Weise aus einem drehbaren Zylindergehäuse bestehende Antriebsteil an seiner inneren Mantelfläche eine umlaufende Mittelrippe aufweist, deren zylindrische Oberfläche eine gleiche Breite aufweisende, ebenfalls zylindrische Umfangsfläche des zum Antriebsteil koaxialen Zwischenteils gegenübersteht, wobei das Zwischenteil durch zwei beidseitig angreifende Federn in zum Antriebsteil konzentrischer Lage belastet ist.The aim of the invention is therefore to overcome these disadvantages of the known couplings to overcome and to create a safety fluid coupling, its torque limitation to a much lesser extent from smaller, short-term changes in load is influenced and in which also a change in the transmission ranges in wide Limits can be made easily. According to the invention this aim is thereby achieved achieved that the existing in a known manner from a rotatable cylinder housing The drive part has a circumferential central rib on its inner lateral surface, whose cylindrical surface has the same width, also cylindrical Opposite circumferential surface of the intermediate part coaxial with the drive part, wherein the intermediate part by two springs acting on both sides in a more concentric manner to the drive part Location is burdened.

Vorteilhafterweise werden in die Mittelrippe des Antriebsteils und in die Umfangsfläche des Zwischenteils jeweils mittig eine umlaufende Nut eingeformt, wobei die Breiten der beiden Nuten gleich sind.Advantageously, in the central rib of the drive part and a circumferential groove is formed in the center of the circumferential surface of the intermediate part, where the widths of the two grooves are the same.

Da bei der erfindungsgemäßen Kupplung die beiden Kupplungsflächen von Antriebsteil und Zwischenkörper sich in stets gleichbleibendem Abstand gegenüberstehen und sich nur die Gegenüberstellungsfläche ändert, wird die Drehmomentbegrenzung nur in geringem Maße von kleineren, kurzzeitigen Änderungen der Belastung beeinflußt. Die beiden beidseitig am Zwischenkörper vorgesehenen Federn erbringen den Vorteil, daß sich der Zwischenkörper in seiner Normalstellung in einer stabilen Gleichgewichtslage befindet und deshalb auch nach einer axialen Verschiebung und Wegfall der Verschiebungsursache stets sofort wieder in die Normallage zurückgebracht wird. Durch entsprechende Bemessung der axialen Verschiebungsmöglichkeit des Zwischenkörpers kann außerdem auf einfache Weise eine Änderung der Übertragungsbereiche in weiten Grenzen vorgenommen werden. Sind in den beiden Zylinderflächen die erwähnten Nuten vorgesehen, so ist es dabei zum Zweck größerer Änderungen der Drehmomentübertragbarkeit nicht erforderlich, beträchtliche Verschiebungen des Zwischenkörpers durchzuführen, da durch Verschieben des Zwischenkörpers um einen Betrag entsprechend der Breite eines der seitlich der Nuten befindlichen Flächenstreifen bereits der gesamte Drehmomentbereich durchfahren werden kann.Since in the coupling according to the invention, the two coupling surfaces of the drive part and the intermediate body face each other at a constant distance and only the opposing surface changes, the torque limit becomes influenced only to a small extent by small, short-term changes in load. The two springs provided on both sides of the intermediate body have the advantage of that the intermediate body is in its normal position in a stable equilibrium position is located and therefore also after an axial shift and the cause of the shift has ceased to exist is always immediately returned to the normal position. By appropriate dimensioning the axial displacement of the intermediate body can also be simple Way, a change in the transmission ranges can be made within wide limits. If the grooves mentioned are provided in the two cylinder surfaces, it is included not required for the purpose of major changes in torque transmission capability, perform considerable displacements of the intermediate body, as by moving of the intermediate body by an amount corresponding to the width of one of the side of the Already drive through the entire torque range in the grooves can be.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 die Kupplung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt und F i g. 2 einen Ouerschnitt entlang der Linie 2-2 von Fig. 1. Die auf F i g. 1 dargestellte Flüssigkeitskupplung weist ein Gehäuse 10 aus einem Hauptkörper 11 und einem entfernbaren Deckel 12 auf. Der Hauptkörper 11 besitzt eine sich radial erstreckende Seitenwand 13 und eine sich axial erstreckende, ringförmige Mantelwandung 14, an deren äußerer Oberfläche eine Vielzahl von axial getrennten Kühlrippen 15 vorgesehen ist, die zum Ableiten der bei Betrieb der Kupplung entstehenden Wärme dienen. Gemäß F i g. 1 geht das linke Ende der ringförmigen Mantelwandung 14 einstückig in den Außenrand der Seitenwand 13 über, während ihr auf der Zeichnung rechtes Ende derart bearbeitet ist, daß eine ebene, radiale Fläche 16 mit Ringnut 17 zur Aufnahme eines Dichtungsringes 18 entsteht. Der Deckel 12 ist an der Mantelwandung 14 mit Hilfe von Bolzen 19 befestigt und weist an seinem Außenrand eine ebene Fläche 20 auf, die an der Fläche 16 anliegt, und eine sichere Abdichtung durch einen Ring 18 erfolgt. Somit bilden die Seitenwand 13, die ringförmige Mantelwand 14 und der Deckel 12 zusammen eine flüssigkeitsdichte Kammer 21., in der die übrigen Teile der Kupplung untergebracht sind.In the drawing, an embodiment of the invention is shown by way of example, namely FIG. 1 shows the coupling in a side view, partially in section, and FIG. 2 is a cross-section along the line 2-2 of FIG. 1. The FIG. 1 has a housing 10 made up of a main body 11 and a removable cover 12. The main body 11 has a radially extending side wall 13 and an axially extending, annular casing wall 14, on the outer surface of which a plurality of axially separated cooling fins 15 are provided, which serve to dissipate the heat generated during operation of the clutch. According to FIG. 1, the left end of the annular jacket wall 14 merges in one piece with the outer edge of the side wall 13, while its right end in the drawing is machined in such a way that a flat, radial surface 16 with an annular groove 17 for receiving a sealing ring 18 is created. The cover 12 is fastened to the jacket wall 14 with the aid of bolts 19 and has a flat surface 20 on its outer edge, which rests against the surface 16, and a secure seal is provided by a ring 18. Thus, the side wall 13, the annular jacket wall 14 and the cover 12 together form a liquid-tight chamber 21 in which the remaining parts of the coupling are accommodated.

Um das Gehäuse 10 mit einer nicht gezeichneten Antriebswelle verbinden zu können, ist die Seitenwand 13 in ihrer Mitte mit einer sich nach außen erstreckenden Nabe 22 versehen, die eine Bohrung 23 zur Aufnahme der Antriebswelle und eine Nabennut 24 zur Erzielung einer Feder-Nutverbindung zwischen der Welle und dem Gehäuse aufweist. Die Nabe 22 kann auch mit einer Bohrung 25 zur Aufnahme einer nicht gezeichneten Klemmschraube versehen sein.To connect the housing 10 to a drive shaft, not shown to be able to, the side wall 13 is in its center with an outwardly extending Hub 22 is provided which has a bore 23 for receiving the drive shaft and a hub groove 24 to achieve a tongue and groove connection between the shaft and the housing. The hub 22 can also have a bore 25 for receiving a not shown Be provided clamping screw.

Die Innenfläche der ringförmigen Mantelwand 14 ist mit zwei durchgehenden, sich um den gesamten Mantelumfang erstreckenden Innenrippen 26 versehen, die innen axial von der Seitenwand 13 und dem Deckel 12 und untereinander durch eine durchlaufende Nut 27 getrennt sind. Die Rippen 26 und die Nut 27 weisen im wesentlichen die gleiche axiale Breite auf. Die radialen Innenteile der Rippen 26 sind derart bearbeitet, daß an jeder Rippe eine zylindrische, mit der Nabenbohrung 23 koaxiale Kupplungsfläche 28 entsteht.The inner surface of the annular jacket wall 14 is provided with two continuous, provided around the entire circumference of the jacket extending inner ribs 26, the inside axially from the side wall 13 and the cover 12 and among each other by a continuous Groove 27 are separated. The ribs 26 and the groove 27 are essentially the same axial width. The radial inner parts of the ribs 26 are machined in such a way that that on each rib a cylindrical coupling surface which is coaxial with the hub bore 23 28 is created.

Der Deckel 12 und die Seitenwand 13 sind an ihren Innenflächen mit einer sich nach innen erstreckenden, zentralen Erweiterung 29 mit Ausnehmung 30 versehen, in die der Laufring von Kugellagern 31 mittels Preßsitz gelagert ist. Jede der beiden Ausnehmungen 30 ist derart angeordnet, daß beide Lager 31 mit der zylindrischen Kupplungsfläche 28 und der Nabenbohrung 23 axial ausgefluchtet sind.The cover 12 and the side wall 13 are provided on their inner surfaces with an inwardly extending, central extension 29 with recess 30 in which the race of ball bearings 31 is supported by means of a press fit. Each of the two recesses 30 is arranged in such a way that both bearings 31 are axially aligned with the cylindrical coupling surface 28 and the hub bore 23.

Der Deckel 12 ist mit einer zentralen Durchbohrung 33 zur Aufnahme eines Dichtungskörpers 34 und mit einer Füllöffnung 35 versehen, die im Betrieb der Kupplung durch einen Schraubbolzen 36 verschlossen ist. Die Öffnung 35 dient zum Einfüllen einer Kupplungsflüssigkeit in die Kammer 21.The cover 12 has a central through-hole 33 for receiving it a sealing body 34 and provided with a filling opening 35, which in operation the coupling is closed by a screw bolt 36. The opening 35 is used for filling a clutch fluid into the chamber 21.

Mit Hilfe der Lager 31 ist im Gehäuse eine Abtriebswelle 38 gelagert, die mit einem Abtriebskörper 39 verbunden ist, der auf seiner äußeren Mantelfläche eine Reihe äußerer Schrägverzahnungsrippen 40 aufweist. Die Welle 38 weist außerdem auf jeder Seite des Abtriebskörpers 39 eine Erweiterung 42 auf. Ein Wellenstummel 43 erstreckt sich axial von einer der Erweiterungen 42 aus und ist mit einer Keilnut 44 versehen. Wie am besten aus F i g. 1 zu entnehmen, sind auf den erweiterten Wellenteil 42 die inneren Laufringe der Kugellager 31 durch Preßsitz befestigt, so daß der Abtriebskörper 39 in der Mitte der Kammer 21 drehbar gelagert ist. Der Wellenstummel 43 erstreckt sich durch die Öffnung 33 des Gehäuses 10 hindurch nach außen und wird an seiner Mantelfläche von einer Dichtung 34 umgeben, die ein Ausfließen der Kupplungsflüssigkeit an der Durchbruchstelle des Stummels 43 durch den Deckel 12 verhindert.With the help of the bearings 31, an output shaft 38 is mounted in the housing, which is connected to an output body 39, which on its outer circumferential surface has a series of external helical serration ribs 40. The shaft 38 also has an extension 42 on each side of the output body 39. A stub shaft 43 extends axially from one of the extensions 42 and is keyed in place 44 provided. As best seen in Fig. 1 can be seen on the extended shaft section 42 fastened the inner races of the ball bearings 31 by press fit so that the The output body 39 is rotatably mounted in the center of the chamber 21. The stub shaft 43 extends outwardly through opening 33 of housing 10 and becomes surrounded on its outer surface by a seal 34, which prevents the clutch fluid from flowing out Prevented at the breakthrough point of the stub 43 by the cover 12.

Jede Seitenfläche des Abtriebskörpers 39 weist eine ringförmige Ausnehmung 46 auf, in die ein innerer, radialer Flansch 47 einer Kupplungsscheibe 48 eingepaßt ist, wobei der Flansch mit einer geeigneten Anzahl von Schrauben an der Nabe befestigt ist. Jede der beiden Kupplungsscheiben 48 ist ringförmig ausgebildet und derart versetzt umgebogen, daß zusätzlich zum inneren radialen Flansch 47 ein äußerer radialer Flansch 49 und ein Mittelteil 50 entstehen, der einstückig mit den Flanschteilen 47 und 49 ist und mit diesen einen stumpfen Winkel einschließt.Each side surface of the output body 39 has an annular recess 46 into which an inner, radial flange 47 of a clutch disc 48 is fitted, the flange being fastened to the hub with a suitable number of screws. Each of the two clutch disks 48 is ring-shaped and bent so offset that, in addition to the inner radial flange 47, an outer radial flange 49 and a central part 50 are formed which is integral with the flange parts 47 and 49 and forms an obtuse angle with them.

Zwischen dem Gehäuse 10 und der Abtriebswelle 38 ist am Abtriebskörper 39 ein Zwischenkörper 51 gelagert, der aus einer inneren Ringnabe 52, einem äußeren Ring 53 und einer Vielzahl von Verbindungsspeichen 54 besteht. Der Nabenring 52 ist an seiner Innenfläche mit Schrägverzahnungsrippen 55 versehen, die in die äußeren Schrägverzahnungsrippen 40 an der Oberfläche des Abtriebskörpers 39 eingreifen. Der äußere Ring 53 des Zwischenkörpers 51 weist zwei sich über seinen gesamten Umfang erstreckenden Außenrippen 57 auf, deren jede bei in Ruhestellung befindlicher Kupplung bezüglich einer der Gehäuserippen 26 radial ausgefluchtet ist, sowie eine Ringnut 58 zwischen den Rippen 57, die bei in Ruhestellung befindlicher Kupplung mit der Gehäusenut 27 radial ausgefluchtet ist. Die Außenteile der Rippen 57 sind derart bearbeitet, daß jede eine Zylinderfläche 59 bildet, welche die Zylinderfläche 28 der entsprechenden Gehäuserippe 26 überdeckt und radial einen kleinen Abstand zu dieser aufweist, so daß ein dünner Ringspalt 60, der den Kupplungsspalt bildet, zwischen jedem Paar gegenüberliegender Zylinderflächen 28 und 59 entsteht.Between the housing 10 and the output shaft 38, an intermediate body 51 is mounted on the output body 39 and consists of an inner annular hub 52, an outer ring 53 and a plurality of connecting spokes 54. The hub ring 52 is provided on its inner surface with helical toothing ribs 55 which engage in the outer helical toothing ribs 40 on the surface of the output body 39. The outer ring 53 of the intermediate body 51 has two outer ribs 57 extending over its entire circumference, each of which is radially aligned with one of the housing ribs 26 when the clutch is in the rest position, as well as an annular groove 58 between the ribs 57, which when the clutch is in the rest position is radially aligned with the housing groove 27. The outer parts of the ribs 57 are machined in such a way that each forms a cylinder surface 59 which covers the cylinder surface 28 of the corresponding housing rib 26 and has a small radial distance therefrom, so that a thin annular gap 60, which forms the coupling gap, between each pair of opposite ones Cylinder surfaces 28 and 59 are created.

Infolge der Schrägverzahnungen 40 und 55 kann sich der Zwischenkörper 51 bezüglich des Abtriebskörpers 39 axial verschieben. In Ruhestellung der Kupplung wird jedoch der Zwischenkörper 51 in einer mittigen Ruhelage gehalten, und zwar durch Federn 62, die an jeder Seite des Zwischenkörpers 51 derart angeordnet sind, daß das Innenende jeder Schraubenfeder 62 den Zwischenkörperring 52 umgibt. Die beiden Federn 62 sind identisch ausgebildet, so daß sie im wesentlichen die gleiche Federkonstante aufweisen. Jede der Federn sitzt zusammengepreßt zwischen den Speichen 54 des Zwischenkörpers und den Federhalterungen 63. In Ruhelage der Kupplung befinden sich die Federhalterungen 63 in gleicher Entfernung von den Speichen, so daß jede Feder dieselbe Vorspannung aufweist. Jede Federhalterung 63 ist mit einem äußeren Ringflansch 64 versehen, der an einer seiner Seiten flach am Außenflansch 49 der Kupplungsscheibe 48 anliegt, so daß eine Gleitbewegung zwischen diesen beiden Teilen möglich ist, und an der anderen Seite, am Außenende der dazugehörigen Feder 62. Ein zylindrischer Mittelteil 65 der Halterungen 63 erstreckt sich vom Ringflansch 64 aus axial nach innen und umgibt den äußeren Teil der Feder 62. Der Mittelteil 65 ist an seinem Innenende radial nach außen umgebogen und bildet einen ringförmigen Innenflansch 66. Jede Federhalterung 63 ist am Zwischenkörper mit Hilfe mehrerer abgestufter Schraubenbolzen 67 befestigt, die in die Speichen 54 eingeschraubt sind und sich von den Speichen aus axial nach außen erstrecken. Die Bolzen 67 durchsetzen gleitbar öffnungen in den Halteflanschen 66 und sind mit verbreiterten Köpfen 68 versehen, die an den Flanschen 66 angreifen und eine Bewegung der Federhalterungen nach außen begrenzen. Zweckmäßigerweise ist die Länge der Stifte so gewählt, daß bei in Ruhelage befindlichen Zwischenkörper 51 jede Federhalterung gleichzeitig an den Köpfen 68 des betreffenden Bolzens 67 und am ringförmigen Außenflansch 49 der Kupplungsscheibe 48 anliegt, und zwar mit wenig oder ohne Druck zwischen der Kupplungsscheibe und der Federhalterung.As a result of the helical teeth 40 and 55, the intermediate body 51 can move axially with respect to the output body 39. In the rest position of the coupling, however, the intermediate body 51 is held in a central rest position by springs 62 which are arranged on each side of the intermediate body 51 in such a way that the inner end of each helical spring 62 surrounds the intermediate body ring 52. The two springs 62 are of identical design so that they have essentially the same spring constant. Each of the springs sits compressed between the spokes 54 of the intermediate body and the spring holders 63. In the rest position of the coupling, the spring holders 63 are at the same distance from the spokes, so that each spring has the same preload. Each spring retainer 63 is provided with an outer annular flange 64 which on one of its sides rests flat against the outer flange 49 of the clutch disc 48 so that a sliding movement between these two parts is possible, and on the other side, on the outer end of the associated spring 62. A Cylindrical middle part 65 of the holders 63 extends axially inward from the annular flange 64 and surrounds the outer part of the spring 62. The middle part 65 is bent radially outward at its inner end and forms an annular inner flange 66. Each spring holder 63 is on the intermediate body with the aid a plurality of stepped bolts 67 screwed into the spokes 54 and extending axially outwardly from the spokes. The bolts 67 slide through openings in the holding flanges 66 and are provided with widened heads 68 which engage the flanges 66 and limit outward movement of the spring holders. The length of the pins is expediently chosen so that when the intermediate body 51 is in the rest position, each spring holder rests simultaneously on the heads 68 of the relevant bolt 67 and on the annular outer flange 49 of the clutch disc 48, with little or no pressure between the clutch disc and the spring holder .

Zur Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Gehäuse 10 und dem Zwischenkörper 51 ist die Kammer 21 teilweise mit einer viskosen Flüssigkeit 70 gefüllt. Wenn die Kupplung eine gewisse Zeit in Ruhelage gehalten wird, so setzt sich die Flüssigkeit gemäß F i g. 1 im unteren Teil der Kammer ab. Wenn dagegen das Gehäuse gedreht wird, so wird die Kupplungsflüssigkeit durch Zentrifugalkraft gegen die gesamte Innenfläche der ringförmigen Innenwand 14 des Gehäuses gepreßt. Die Menge an in die Kammer 21 eingefüllter Flüssigkeit 70 soll deshalb derart bemessen sein, daß die von der Zentrifugalkraft verteilte Flüssigkeit eine Schicht bildet, deren Dicke die radiale Breite der Rippen 26 übersteigt, so daß die Spalte 60 vollständig in der Flüssigkeit eingetaucht sind und die Flüssigkeit einen dünnen Film 71 in den Spalten 60 rund um deren vollen Umfang bildet. Die auf die Flüssigkeit ausgeübte Zentrifugalkraft setzt die Flüssigkeit derart unter Druck, daß der in den Spalten 60 befindliche Flüssigkeitsfilm ein Drehmoment vom Gehäuse 10 auf den Zwischenkörper 51 zu übertragen vermag. Der genaue Betrag des übertragenen Drehmoments hängt dabei vom Prozentsatz des Schlupfes zwischen dem Zwischenkörper und dem Gehäuse, der Wirkfläche des Filmes 71, seiner radialen Dicke und der Viskosität der Kupplungsflüssigkeit 70 ab. Für eine gegebene Kupplung sind jedoch die Dicke der Kupplungsspalte und die Viskosität der Kupplungsflüssigkeit feste Größen, wobei eine Kupplungsflüssigkeit mit gegenüber der Temperatur konstanter Viskosität vorausgesetzt wird. Somit ist das übertragene Drehmoment lediglich eine Funktion des Schlupfes und der Wirkfläche des Flüssigkeitsfilmes. Der unter normalen Arbeitsgeschwindigkeiten und normaler Belastung erzeugte Schlupf hängt nun im wesentlichen von den Größen verschiedener Kupplungsteile ab, beispielsweise dem Durchmesser des Rotors, dem Teilkreisdurchmesser der Schrägverzahnungen 40 und 55, der Breite der Spalte 60 und der axialen Breiten der Zylinderflächen 28 und 59. Diese Größen können derart gewählt werden, daß jeder gewünschte Schlupf für den Normalbetrieb entsteht. Vorzugsweise werden diese Größen so gewählt, daß ein minimaler Betriebs- I schlupf zwischen 0,1 und 1,0 % auftritt, so daß die Kupplung einen hohen mechanischen Nutzfaktor aufweist und die Wärmeerzeugung relativ gering ist.In order to transmit a torque between the housing 10 and the intermediate body 51, the chamber 21 is partially filled with a viscous liquid 70. If the clutch is held in the rest position for a certain time, the liquid settles according to FIG. 1 in the lower part of the chamber. On the other hand, when the housing is rotated, the clutch fluid is pressed by centrifugal force against the entire inner surface of the annular inner wall 14 of the housing. The amount of liquid 70 filled into the chamber 21 should therefore be such that the liquid distributed by the centrifugal force forms a layer whose thickness exceeds the radial width of the ribs 26, so that the gaps 60 are completely immersed in the liquid and the Liquid forms a thin film 71 in the gaps 60 around their full circumference. The centrifugal force exerted on the liquid puts the liquid under pressure in such a way that the liquid film located in the gaps 60 is able to transmit a torque from the housing 10 to the intermediate body 51. The exact amount of torque transmitted depends on the percentage of slip between the intermediate body and the housing, the effective area of the film 71, its radial thickness and the viscosity of the clutch fluid 70. For a given clutch, however, the thickness of the clutch gap and the viscosity of the clutch fluid are fixed values, a clutch fluid with a constant viscosity with respect to the temperature being assumed. Thus, the transmitted torque is only a function of the slip and the effective area of the liquid film. The slip generated under normal working speeds and normal load now depends essentially on the sizes of various coupling parts, for example the diameter of the rotor, the pitch circle diameter of the helical gears 40 and 55, the width of the gaps 60 and the axial widths of the cylinder surfaces 28 and 59 Sizes can be selected in such a way that any desired slip occurs for normal operation. These sizes are preferably selected so that a minimum operating slip of between 0.1 and 1.0% occurs, so that the clutch has a high mechanical efficiency factor and the heat generation is relatively low.

Die mechanische Verbindung zwischen dem Zwischenkörper 51 und dem Abtriebskörper 39 erfolgt t durch die beiden Schrägverzahnungen 40 und 45 und wirkt derart auf den Zwischenkörper 51, daß dieser bestrebt ist, sich in Abhängigkeit von seiner Drehrichtung in einer Axialrichtung zu verschieben. Da; heißt also, die Verzahnungsrippen 55 des Zwischen körpers 51 greifen an den Verzahnungsrippen 40 de; Abtriebskörpers 39 entlang von Drucklinien an, die i infolge der schraubenförmig ausgebildeten Zahnrippen bezüglich der Längsachse des Körpers 35 schräg verlaufen. Da nun die Zahnrippen des Zwischenkörpers an den Zahnrippen des Abtriebskörper@ 39 angreifen und ein Drehmoment auf die letzterer übertragen, wird eine resultierende Kraft erzeugt, dic den Zwischenkörper bezüglich des Abtriebskörpers 39 axial zu bewegen sucht. Wie erwähnt, wirken nun aber die Federn 62 einer Axialverschiebung des Zwischenkörpers 51 relativ zum Abtriebskörper 39 entgegen. Solange das zwischen dem Zwischenkörper 51 und dem Abtriebskörper 39 übertragene Drehmoment keine resultierende Kraft erzeugt, die genügend groß ist, um die Vorspannung der gerade wirksamen Feder 62 zu überwinden, tritt zwischen dem Zwischenkörper und dem Abtriebskörper keine Relativbewegung auf. Die Wirkfläche des Filmes 71 bleibt deshalb unverändert, und der Betrag an übertragenem Drehmoment wird unter der Annahme einer konstanten Viskosität der Kupplungsflüssigkeit lediglich von der Größe des Schlupfes zwischen dem Zwischenkörper und dem Gehäuse 10 abhängen. Wenn jedoch der Betrag des übertragenen Drehmoments den kritischen Wert überschreitet, bei dem die Vorspannung einer der Federn überwunden wird, so bewegt sich der Zwischenkörper 51 sowohl axial als auch winkelmäßig relativ zum Abtriebskörper 39, wodurch die zylindrischen Kupplungsflächen 59 relativ zu den zylindrischen Kupplungsflächen 28 axial verschoben werden. Dies zieht aber offensichtlich eine Verminderung der Wirkflächen des Filmes 71 in den Spalten 60 nach sich. Die Verminderung der zur Erzeugung von Scherkräften verfügbaren Fläche des Flüssigkeitsfilmes erniedrigt den Drehmomentbetrag, den die Kupplung bei gegebenem Schlupf zu übertragen vermag, und deshalb steigt der Schlupf zwischen dem Zwischenkörper und dem Gehäuse an und gleicht somit die Änderung der wirksamen Fläche des Flüssigkeitsfilmes aus. Daraus geht hervor, daß die Kupplung den Betrag an übertragenem Drehmoment selbsttätig begrenzt. Wenn also der Zwischenkörper eine minimale Überdeckung hat, so wird die Kupplung ein maximales Drehmoment auf die anzutreibende Maschine übertragen, das ungeachtet höherer Anforderungen der Maschine nicht mehr gesteigert werden kann.The mechanical connection between the intermediate body 51 and the output body 39 is made t by the two helical gears 40 and 45 and acts on the intermediate body 51 in such a way that the latter tends to move in an axial direction as a function of its direction of rotation. There; means that the toothed ribs 55 of the intermediate body 51 engage the toothed ribs 40 de; Output body 39 along pressure lines which run obliquely with respect to the longitudinal axis of body 35 as a result of the helical toothed ribs. Since the toothed ribs of the intermediate body now engage the toothed ribs of the output body 39 and transmit a torque to the latter, a resultant force is generated that seeks to move the intermediate body axially with respect to the output body 39. As mentioned, however, the springs 62 now counteract an axial displacement of the intermediate body 51 relative to the output body 39. As long as the torque transmitted between the intermediate body 51 and the output body 39 does not generate a resultant force that is sufficiently large to overcome the preload of the spring 62 that is currently active, no relative movement occurs between the intermediate body and the output body. The effective area of the film 71 therefore remains unchanged, and the amount of torque transmitted will only depend on the size of the slip between the intermediate body and the housing 10, assuming a constant viscosity of the clutch fluid. However, if the amount of transmitted torque exceeds the critical value at which the preload of one of the springs is overcome, the intermediate body 51 moves both axially and angularly relative to the output body 39, whereby the cylindrical coupling surfaces 59 are axially relative to the cylindrical coupling surfaces 28 be moved. However, this obviously leads to a reduction in the effective areas of the film 71 in the gaps 60. The reduction in the area of the liquid film available for generating shear forces lowers the amount of torque that the clutch is able to transmit with a given slip, and therefore the slip between the intermediate body and the housing increases and thus compensates for the change in the effective area of the liquid film. This shows that the clutch automatically limits the amount of torque transmitted. So if the intermediate body has a minimal overlap, the clutch will transmit a maximum torque to the machine to be driven, which can no longer be increased regardless of the higher demands placed on the machine.

Das maximale Drehmoment, das die Kupplung zu übertragen vermag, hängt im wesentlichen von den Federkonstanten und der Vorkomprimierung der Federn 62 ab. Aus diesem Grund ist es leicht möglich, die maximale Drehmoment-übertragungskapazität der Kupplung durch Verwendung von Federn verschiedener Eigenschaften zu ändern. Eine Auswechslung der Federn wird dabei durch den Deckel 12 erleichtert, der mühelos vom Kupplungsgehäuse abgenommen werden kann.The maximum torque that the clutch can transmit depends essentially on the spring constants and the pre-compression of the springs 62. Because of this, it is easy to achieve the maximum torque-transmitting capacity to change the clutch by using springs of different properties. A replacement of the springs is facilitated by the cover 12, which is easy can be removed from the clutch housing.

Das Gehäuse 10 kann in jeder Richtung gedreht werden, und die Kupplung arbeitet für jede Antriebsrichtung gleich gut. Bei jeder Drehrichtung wird eine der Federn 62 beansprucht, während die andere Feder inaktiv bleibt und keine wesentliche Kraft auf den Zwischenkörper ausübt.The housing 10 can be rotated in either direction, and the clutch works equally well for every drive direction. For each direction of rotation there is a the springs 62 stressed, while the other spring remains inactive and not an essential one Exerts force on the intermediate body.

Besonders vorteilhaft ist es, die Kupplung so zu betreiben, daß unter normalen Betriebsbedingungen der Zwischenkörper sich in einer Stellung zwischen seiner mittigen Ruhelage mit maximaler überdeckung der Zylinderflächen und seiner Lage mit minimaler überdeckung der Zylinderflächen befindet. Damit wird es nämlich offensichtlich möglich, beispielsweise während des Betriebes auftretende Viskositätsänderungen der Kupplungsflüssigkeit auszugleichen, und zwar Änderungen sowohl in Richtung höherer als auch niedrigerer Viskosität.It is particularly advantageous to operate the clutch so that under normal operating conditions of the Intermediate body in one position between its central rest position with maximum overlap of the cylinder surfaces and its position with minimal overlap of the cylinder surfaces. So that will namely, it is obviously possible, for example occurring during operation To compensate for changes in the viscosity of the clutch fluid, namely changes both in the direction of higher and lower viscosity.

Claims

Claims: 1. Safety fluid coupling with a rotatable intermediate body arranged between the drive part and the driven part, which is carried along by the drive part by fluid friction, while its connection to the driven part is fixed and which, when overloaded, moves against spring pressure in the direction of lower fluid friction with respect to the drive part, characterized in that the drive part (10) consisting in a known manner of a rotatable cylinder housing has a circumferential central rib (26) on its inner circumferential surface, the cylindrical surface (28) of which is of the same width and also cylindrical peripheral surface (59) of the coaxial to the drive part The intermediate part (51) is opposite, the intermediate part being loaded by two springs (62) acting on both sides in a position concentric to the drive part.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that in the central rib (26) of the drive part (10) and in the peripheral surface (59) of the intermediate part (51) a circumferential groove (27, 58) is formed in each case, the widths of the two grooves are the same. Documents considered: French Patent No. 1273 710; U.S. Patent Nos. 2,094,095, 2,359,930, 2863542.