DE19533210A1 - Getriebe mit Überlastschutz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit Überlastschutz nach Patent/Patentanmeldung 195 09 568.5.

Bei dem in Patent/Patentanmeldung 195 09 568.5 beschriebenen Getriebe mit Überlastschutz wurde festgestellt, das der Überlastschutz gegebenenfalls auch wirksam werden kann, wenn das Nenndrehmoment noch nicht erreicht ist und das Wirksamwerden u. U. nicht genügend definiert auftritt.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Getriebe mit Überlastschutz nach Patent/Patentanmeldung 195 09 568.5 so zu verbessern, daß die ge­ nannten Probleme verringert oder ausgeschaltet werden.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt einen Ausschnitt des Schneckengetrie­ bes gemäß Fig. 1 des Patents/Patentanmeldung 195 09 568.5 gemäß einer modifizierten Ausführungsform.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm mit einer Federkennlinie und der auf die Kugeln ausgeübten Kraft, gegenüber dem Weg aufgetragen.

Bei dem dargestellten Schneckengetriebe, das ein von einer nicht dargestellten Schneckenwelle antreibbares Schneckenrad 3 umfaßt, das auf einer über Wälzlager 6 gelagerten Abtriebswelle 4 gegenüber die­ ser drehbar angeordnet ist, ist drehfest auf der Abtriebswelle 4 ein mit einer Außenverzahnung versehener, hülsenförmiger Zahnring 25 angeordnet. Der Zahnring 25 steht mit einem innenverzahnten Kupplungsring 7 in Ein­ griff. Der Kupplungsring 7 wird mittels eines Tellerfederpakets 8 in Richtung auf das Schneckenrad 3 vorgespannt.

Der Kupplungsring 7 weist an seiner dem Schneckenrad 3 zuge­ wandten Stirnseite Rastausnehmungen 13 auf, die Kugeln 12 aufnehmen, die auf der Seite des Schneckenrades 3 von entsprechenden Sitzen aufgenom­ men sind.

Der hülsenförmige Zahnring 25 führt dazu, daß die Kraftüber­ tragung zum Kupplungsring 7 auf einem größeren Durchmesser stattfindet, wodurch die Reibung, die bei einem axialen Verschieben hiervon unter Drehmomentbelastung auftritt, entsprechend vermindert wird. Außerdem führt die Verzahnung zu einem gleichmäßigen Angreifen, so daß auf die Abtriebswelle 4 hierbei keine Kraft mehr ausgeübt wird. Hierdurch wird verhindert, daß der Überlastschutz bereits unterhalb des vorgesehenen Nenndrehmoments anspricht.

Der Zahnring 25 kann auch einstückig mit der Abtriebswelle 4 ausgebildet sein.

Im übrigen ist das Getriebe bis auf nachfolgende weitere Modi­ fikationen wie im Patent/Patentanmeldung 195 09 568.5 aufgebaut.

Die Rastausnehmungen 13 besitzen einen kugelabschnittsförmigen Abschnitt 13′, an den sich ein schmaler, ringförmiger, ebener, parallel zur Stirnfläche des Kupplungsrings 7 verlaufender Abschnitt 13′′′ an­ schließen kann, während sich zur Stirnfläche des Kupplungsrings 7 hin ein flachkonischer ringförmiger Randbereich 13′′ mit einem bevorzugten Kegelwinkel von 70 bis 90° anschließt. Die Rastausnehmungen 13 nehmen hierbei die Kugeln 12 mit geringem Spiel auf, und die Kante zwischen den Abschnitten 13′ und 13′′′ trägt die Kugeln 12 im eingekuppelten Zustand Das Wirksamwerden des Überlastschutzes wird dadurch günstig beeinflußt, da sich eine Trennkrafterhöhung und ein gut definierter Schaltpunkt er­ gibt. Dies ist umso günstiger je kleiner der Winkel zwischen der Verbin­ dungslinie Kugelmittelpunkt, Kante und der Bewegungsrichtung der Kugel 12 aus der Rastausnehmung 13 heraus bzw. auch je kleiner der Winkel an der Kante zwischen den Abschnitten 13′, 13′′′, der dann gegen 90° geht, ist. Daher kann die Rastausnehmung 13 auch im Abschnitt 13′ benachbart zum Abschnitt 13′′′ einen im wesentlichen senkrechten Randabschnitt ge­ ringer Höhe aufweisen, wobei sich dann gegebenenfalls in der Mitte ein kegelstumpfförmiger Abschnitt befinden kann.

Das Tellerfederpaket besitzt eine relativ steile Federkennli­ nie A, vgl. Fig. 2. Der Schaltpunkt 5 liegt dort, wo die Federkennlinie A die Kurve B der auf die Kugeln 12 ausgeübten Kraft berührt. Links vom Schaltpunkt 5 ist das Verhalten stabil, d. h. der Überlastschutz spricht nicht an. Wird dagegen der Schaltpunkt 5 erreicht, findet das Ausrasten statt. Die Kugel 12 läuft dann um eine Strecke 5 aus der Rastausnehmung 13 heraus, wobei die Differenz D zwischen der Kurve A und der Kurve B am Ende der Strecke 5 den Kraftüberschuß darstellt, der zur Überwindung der beim Ausrasten auftretenden Reibung (Gleitbewegung in der Verzahnung der Teile 7, 25) zur Verfügung steht. Je steiler die Federkennlinie A ist, desto größer ist der verfügbare Kraftüberschuß.

Der Abstand des Ursprungs der Federkennlinie A zum Ursprung der Kurve B ist das Spiel, das maximal für das Tellerfederpaket zulässig ist. Dieses Spiel braucht aber nicht oder nicht gänzlich ausgenutzt wer­ den. In diesem Falle ist die Federkennlinie A nach links verschoben und schneidet die Kurve B an zwei Stellen, wobei der obere Schnittpunkt den Schaltpunkt darstellt.

Claims (3)

1. Getriebe, insbesondere Schneckengetriebe, mit einem Gehäu­ se, in dem Getriebeglieder mit einem eine Abtriebswelle (4) antreibenden Rad (3), insbesondere eine Schnecke und ein mit der Schnecke in Eingriff stehendes, auf einer Abtriebswelle (4) angeordnetes Schneckenrad (3), gelagert sind, und einem Überlastschutz, der einen gegenüber der Ab­ triebswelle (4) axial beweglichen und mit dieser gekoppelten Kupplungs­ ring (7) umfaßt, der mit einem axial beweglichen Betätigungsstößel für einen Endschalter in Eingriff steht, wobei das Rad (3) an der dem Kupp­ lungsring (7) zugewandten Stirnfläche mehrere Kugeln (12) in Sitzen auf­ nimmt, die in entsprechende Rastausnehmungen (13) an der dem Rad (3) zu­ gewandten Stirnfläche des Kupplungsrings (7) einrastbar sind, wobei die Rastausnehmungen (13) am ihrem Umfangsrand flach konisch verlaufen, nach Patent/Patentanmeldung 195 09 568.5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kupplungsring (7) mit der Abtriebswelle (4) über einen mit der Abtriebswelle (4) drehfest gekoppelten, verzahnten Ring (25) in Eingriff steht und/oder der innere Abschnitt (13′) der Rastausnehmungen (13) derart ausgebildet ist, daß der Winkel zwischen der Verbindungsli­ nie Kugelmittelpunkt-Kante des Abschnitts (13′) und der Bewegungsrich­ tung der Kugel (12) aus der Rastausnehmung (13) heraus klein ist und die Rastausnehmungen (13) die Kugeln (12) mit Spiel aufnehmen, und/oder zwi­ schen dem Kupplungsring (7) und einem Stützring (9) der Abtriebswelle (4) eine Federanordnung (8) mit einer steilen Federkennlinie angeordnet ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastausnehmungen (13) innen kugelabschnittsförmig ausgebildet sind.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung (8) mit Spiel zum Kupplungsring (7) angeordnet ist.