DE3208182A1

DE3208182A1 - Drehmomentbegrenzungskupplung

Info

Publication number: DE3208182A1
Application number: DE19823208182
Authority: DE
Inventors: Ludwig Ing.(Grad.) 8751 Kleinwallstadt Jakob
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-06
Filing date: 1982-03-06
Publication date: 1983-09-08
Also published as: DE3208182C2

Description

Drehmomentbegrenzungskupplung
Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur Begrenzung des Drehmomentes zwischen zwei Wellen, einer Welle und einem Getrieberad, zwei Getrieberädern oder zwei sonstigen Antriebsteilen. Solche Kupplungen werden benötigt, um den Kraftfluß bei Auftreten unzulässig hoher Drehmomente zu unterbrechen.
Häufig ist es aus Sicherheits- oder anderen Gründen sinnvoll, daß die Drehmomentbegrenzungskupplung nicht selbsttätig wieder einrastet, also nicht einfach überratscht, sondern ausgerückt bleibt, bis ein Wiedereinrücken gewünscht wird. Darüberllinaus ist bei Ansprechen der Drehmomentbegrenzungskupplung häufig ein elektrisches Signal notwendig z.B., um den Antrieb abzuschalten. Beispielsweise bei Positionierantrieben muß die Drehmomentbegrenzungskupplung schlupf- und spielfrei arbeiten.
Vorteilhaft sind weiter geringe im Ausrückfalle axial beochleunigte Nassen.
Allgemein bekannt sind Drehmomentbegrenzungskupplungen, die das Drehmoment mit Feder belasteten Reibbelägen, Planverzahnungen oder Wälzkörpern übertragen und bei Uberlast durchratschen oder -rutschen.
( Anwendungen der Antriebstechnik, Bd. 2 Kupplungen, Krauskopf Verlag 1974 s. 274).
Um selbständiges Wiedereinrücken zu vermeiden, sind mehrere Drehmomentbegrenzungskupplungen entwickelt worden, die aufwendige Mechanik erfordern und z.B. durch Verdrehen des Kupplungsmantels oder dessen Axialverschiebung wieder eingerückt werden können. (OS P 2821079.9-12) Dazu ist erforderlich, daß die Vrehmomentl,egrenzurlgskupplung leicht zugänglich ist, oder entsprechende Einrückvorrichtungen bereitstehen.
Aufgabe der Erfindung ist, diese Nachteile zu vermeiden, günstige Fertigungskosten zu ermöglichen und mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Funktion zu erreichen.
Brfindungsgemäß läßt sich dies erreichen, in dem eine Reihe von Formkörpern z.B. Kugeln, durch Federn in passende Vertiefungen der beiden Kupplungshälften gedrückt werden, wobei die Fuge zwischen beiden Kupplungshälften durch die Vertiefung, z.B.
Kugelkalotten, verläuft. Die Formkörper sind in einem Käfig geführt, dessen Verdrehen gegenüber einer der beiden Kupplungshälften in beiden Drehrichtungen so begrenzt ist,daß an den Endlagen die Formkörper nicht in die dazugehörigen Vertiefungen eintauchen können. Anstelle der Formkörper mit Käfig ist auch ein einstückiges Formteil möglich. Bei Überlast rückt jetzt die Drehmomentbegrenzungrskupplung aus, der Käfig verdreht sich bis zum Anschlag und die Drehmomentbegrenzungskupplung kann nicht wieder einrücken, bis die Drehrichtung umgekehrt wird. Dadurch ist ein selbsttätiges Wiedereinrücken bis zum Stillstand des Antriebs vermieden und durch Drehrichtungsumkehr des Antriebs ist Einrücken einfach möglich.In Weiterbildung der Erfindung ergeben sich vorteilhafte Eigenschaften, wenn als Feder eine oder mehrere Tellerfedern verwendet werden, deren Verhältnis ho/s nur wenig unter dem einer -durchschnappenden Feder(ho/so liegt. Dabei ist ho der Federweg bis zur Planlage und s die tsterialstärke. Wird der Arbeitsbereich der Dellerfeder so gewählt, daß er in etwa zwischen Maximum (a) und Minimum (b) der Federl-ennlinìe ( Bild 1) liegt, so ergeben sich folgende Vorteile: 1. Die abfallende Federkraft beim Ausrücken führt zu einem sofortigen Sinken des Drehmomentes bei Ansprechen der Drehmomentbegrenzungskupplung und -'amit zu schnellerem Ausschalten als bei Federn mit ansteigender Kraft.
2. I4ur teilweises Ausrücken bei Drehmomenten zwischen Ansprech-und tiaximalmoment bei Federn mit steigender Federkennlinie und selbsttätiges Wiedereinrücken werden vermieden.
3. Im ausgerückten Zustand gilt minimale Federkraft und damit geringes Restmoment.
4. Durch minimale Federkraft bei Durchdrehen wird die Flächenpressung und der Verschleiß erheblich vermindert. Weiter kann durch kraftschlüssige Welle-Nabeverbindung eine Paßfederverbindung und damit störendes Torsionsspiel vermieden werden.
Durch einen Näherungs- oder Endschalter kann bei Ausrücken ein elektrisches Signal erzeugt werden.
Durch Ändern der Federverspannung z.B. mittels Stellmutter, ist das Ausrückmoment stufenlos einstellbar.
Im Folgenden ist die Erfindung an einer beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt den Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drehmomentbegrenzungskupplung (Bild 2).
Anschlußflansch (1) und Nabe (2) sind die beiden An- bzw. Abtriebsteile, zwischen denen der Kraftfluß bei Dberlast unterbrochen werden soll. Anschlußflansch (1) dient zum Anschluß scheibenförmiger Teile (11)(Zahnräder, Riemenscheiben o.ä.).
Nabe (2) wird durch Konusbüchse (9) auf einem Wellenzapfen (10 ) geklemmt. Ebenso können An- und / oder Abtriebsteil flanschartig oder wellenförmig ausgebildet sein.
Mehrere Formkörper (3) werden über Druckscheibe (5) durch eine oder mehrere Tellerfedern (6) in passende Vertiefungen (14) in den Anschlußflansch (1) und Nabe (2) gedrückt, wobei die Fuge zwischen (1) und (2) durch die Vertiefung (14) verläuft.
Kräftig (4) führt die Formkörper (3) und ist durch Stift (12) in Aussparung (13) so im Verdrehen gegen Anschlußflansch (1) begrenzt, daß in beiden endlagen die Formkörper (3) nicht in die zugehörigen Vertiefungen (14) von Anschlußflansch (1) eintauchen können.
Tellerfeder (6) ist durch Stellmutter (7) stufenlos verstellbar.
Schalter (8) wird bei Ausrücken betätigt und erzeugt ein elektrisches Signal.
Tellerfeder (6) ist durch geeignetes Verhältnis ho/s so ausgelegt, daß sich eine Federkennlinie ähnlich Bild 1 ergibt mit Federkraft nahe liull im Bereich des Minimums (b). Leerseite

Claims

Patentansprüche: 1. Drehmomentbegrenzungskupplung, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Formkörper (3) durch Tellerfedern (6) in passende Vertiefungen (14) von Anschlußflansch (1) und Nabe (2) gepreßt werden, wobei die Fuge zwischen Anschlußflansch (1) und Nabe (2) durch die Vertiefung (14) verläuft.
2. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper (3) in einem Käfig (4) gef:Jirt sind und dieser gegen Anschlußflansch (1) oder Nabe (2) gegen Verdrehen in beiden Richtungen so begrenzt ist, daß in den Endlagen die Formkörper (3) nicht in die zugehörigen Vertiefungen (14) eintauchen können.
3. Prehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 1 oder 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Drehung des Käfigs (4) ein Stift (12) und eine Aussparung (13) im Anschlußflansch (1) oder Nabe (2) dienen.
4. Brehmomentbegrenzungskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Federn Tellerfedern gewählt sind, deren Kennlinie durch geeignetes Verhältnis ho/s ähnlich Bild (1) verläuft und nach Erreichen eines Ikuximums wieder auf ein Minimum nahe Null abfällt, wobei der Arbeitsbereich etwa zwischen Maximum (a) und Minimum (b) liegt.
5. Drehmomentbegrenzungskupplung nach 1 oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß Formkörper (3) und Käfig (4) eine einstückige Einheit bilden.