DE3335729A1 - Ueberlast-sicherung an kupplungen - Google Patents

Description

• Überlast-Sicherung an Kupplungen
• Zusatz zu Pat. . . (Pat.-Anm. P 32 42 046.3) Das Hauptpatent betrifft eine Überlast-Sicherung an mit Feder und rotierendem Körper arbeitenden Kupplungen, wobei der rotierende Körper in einem Ringraum zwischen Antriebs- und Abtriebselement angeordnet ist, dessen Querschnitt mindestens an einer Stelle mittels eines Federungsabschnitts reduziert ist auf ein Maß kleiner als der Durchmesser des rotierenden Körpers.
• Die Überlast-Sicherung gemäß Hauptpatent zeichnet sich insbesondere durch eine herstellungstechnisch einfache und kleine Bauform aus bei zuverlässiger Arbeitsweise. Bezüglich des rotierenden Körpers handelt es sich um einen Rollkörper, der in Form einer Tonne, Zylinder oder Kugel ausgebildet sein kann.
• Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlast-Sicherung gemäß Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß die Herstellung weiter vereinfacht ist, ein geringerer Montageaufwand auftritt und daß eine verschleißfreiere Arbeitsweise erzielt ist.
• Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß der rotierende Körper von einem der Antriebswelle zugeordneten Nocken gebildet ist, dessen Scheitel höhe größer ist als das Maß des Ringraumes in seinem querschnittsreduzierten Bereich.
• Diese Lösung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß die Herstellung der Überlast-Sicherung weiterhin vereinfacht ist. Auch ergibt sich ein geringerer Montageaufwand. Ferner liegen bessere Mitnahmeverhältnisse vor wegen der größeren Mitnahmefläche zwischen Nocken und Federungsabschnitt in der Kupplungsstellung. Wird die durch die Scheiteihöhe des Nockens, die Anordnung des Federungsabschnitts und Federstärke desselben begrenzte Maximal kraft überschritten, bewegt sich der Nocken nach Ausbiegen des Federungsabschnitts in Drehrichtung von dem Federungsabschnitt fort. Bis zum erneuten Kontakt des Nockens mit dem Federungsabschnitt erfolgt dann keine Berührung der beiden Teile, so daß das Übertragungssystem reibungsfrei weiterläuft. Bei seinem weiteren Anlauf kommt der Nocken wieder mit dem Federungsabschnitt in Berührung, und das Übertragungssystem ist wieder in Eingriff. Sollte das Lastdrehmoment dann noch nicht unter den maximal zulässigen Wert abgesunken sein, so wiederholt sich der vorbeschriebene Vorgang. Das sich dabei ergebende Geräusch macht den Benutzer auf eine zu hohe Last aufmerksam, was ihn veranlaßt, das mit der entsprechenden Überlast-Sicherung ausgestattete Gerät stillzusetzen. Da der Nocken gemeinsam mit der Antriebswelle umläuft, arbeitet die Überlast-Sicherung mit geringerem Verschleiß. Die wesentliche Reibung entsteht ausschließlich im Bereich zwischen Nocken und Federungsabschnitt.
• Herstellungstechnische Vorteile ergeben sich weiterhin dadurch, wenn der Nocken als Ausformung eines auf der Antriebswelle drehfest angeordneten Ringes ausgebildet ist.
• Größere Kräfte bei feinfühliger Arbeitsweise lassen sich dadurch übertragen, daß zwei diametral gegenüberliegende Nocken und zwei den Ringraum an gegenüberliegenden Stellen kreuzende Federungsabschnitte vorgesehen sind.
• Schließlich ist eine günstige Ausführungsform noch darin zu sehen, daß der Federungsabschnitt als Bimetallstreifen gestaltet ist derart, daß die aus der Schleifbewegung zwischen Federungsabschnitt und Nocken resultierende Erwärmung den Federungsabschnitt in die Entkupplungsstelung ausbiegt. Diese Erwärmung findet erst bei wiederholtem Durchrutschen des Nockens unter dem Bimetallstreifen statt. Das Ubertragungssystem ist dann vollständig ausgekuppelt, und zwar so lange, bis der Bimetallstreifen sich wieder abgekühlt hat. Der Bimetallstreifen wird vorzugsweise so angeordnet, daß der sich mehr ausdehnende Metallstreifen dem Nocken abgewandt ist. Beide Enden des Bimetallstreifens können fest verankert sein. Günstiger erweist es sich jedoch, wenn nur ein Ende festgelegt und das andere Ende verschieblich ist.
• Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Fig. 1-4 erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch die Kupplung gemäß der ersten Ausführungsform bei in Kupplungsstellung befindlichem Nocken, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, wobei der Nocken den Federungsabschnitt ausdrückt, Fig. 3 einen Querschnitt durch die zweite Ausführungsform der Kupplung, wobei zwei den Ringraum kreuzende Federungsabschnitte und an der Antriebswelle zwei Nocken vorgesehen sind gemäß der Kupplungsstellung und Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, wobei die Nocken die Federungsabschnitte ausgebogen haben.
• Gemäß der in Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform ist die von einem nicht dargestellten Gerätemotor angetriebene Antriebswelle mit der Ziffer 20 bezeichnet. Auf dieser Antriebswelle 20 sitzt undrehbar ein Ring 23. Zur Undrehbarkeit dient eine Paßfeder 24. Der Ring 23 formt in Verbindung mit einem konzentrisch dazu liegenden Abtriebselement 25 einen Ringraum 26. Dessen Querschnitt ist an einer Stelle mittels eines Federungsahschnitts 27 reduziert. Im vorliegenden Fall ist der Federungsabschnitt 27 von einer sekantenförmig zum Ringraum 26 angeordneten Blattfeder gebildet. Diese liegt mit ihren Enden 27' in Schlitzen 28 der inneren Büchse 25' des Abtriebselements 25 ein. Die Querschnittsreduzierung des Ringraums 26 ist so groß bemessen, daß der Ring 23 mit seiner Umfangsfläche dem Federungsabschnitt 27 benachbart ist. Der Federungsabschnitt 27 wirkt zusammen mit einem vom Ring 23 ausgehenden Nocken 29, der durch Ausformung des Ringes 23 gebildet ist. Der Nocken 29 erstreckt sich auf Höhe der Paßfeder 24. Die Scheitel höhe y des Nockens ist jedoch größer als das Maß des Ringraumes 26 in seinem von dem Federungsabschnitt 27 querschnittsreduzierten Bereich.
• Läuft die Antriebswelle 20 mit dem Ring 23 und an diesem befindlichen Nocken 29 in Pfeilrichtung x' um, so tritt zunächst der Nocken 29 gegen den Federungsabschnitt 27 und nimmt über diesen das Abtriebselement 25 mit. Wenn die durch die Scheitelhöhe des Nockens und Federstärke begrenzte Maximal kraft überschritten wird, tritt der Fall gemäß Fig. 2 auf, wobei der Nocken 29 den Federungsabschnitt 27 ausbiegt. Danach bewegt sich der Nocken 29 in Drehrichtung von dem Federungsabschnitt 27 fort.
• Bis zum erneuten Kontakt des Nockens 29 mit dem Federungsabschnitt 27 erfolgt keine Berührung dieser beiden Teile untereinander. Bei seinem weiteren Umlauf gelangt der Nocken 29 erneut mit dem Federungsabschnitt 27 in Berührung, und das Übertragungssystem befindet sich wieder in Eingriff. Sollte das Lastdrehmoment dann noch nicht unter den maxima zulässigen Wert abgesunken sein, so wiederholt sich der vorbeschriebene Vorgang. Hierdurch entsteht ein Geräusch, das den Benutzer auf eine zu hohe Last des mit der Kupplung ausgestatteten Geräts aufmerksam macht Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsform tragen gleiche Bauteile gleiche Bezugsziffern. Abweichend von der vorbeschriebenen Ausführungsform befindet sich am Ring 23 in diametraler Gegenüberlage zum Nocken 29 ein weiterer Nocken 29'. Die Scheitelhöhen beider Nocken 29, 29' sind gleich. Sodann wird der Ringraum 26 durch einen weiteren Federungsabschnitt 30 gekreuzt. Die Anordnung desselben am Abtriebselement 25 entspricht derjenigen des Federungsabschnitts 27.
• Beide Federungsabschnitte 27, 30 erstrecken sich parallel zueinander derart, daß sie gleichen Abstand von der Antriebsachse besitzen. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform entspricht im wesentlichen derjenigen der vorbeschriebenen Ausführungsform.
• Eine weitere Abwandlungsform ist dahingehend möglich, daß anstelle des Federungsabschnitts 27 ein Bimetallstreifen eingesetzt wird derart, daß sein sich mehr ausdehnender Metallstreifen dem Nocken 29 abgekehrt ist.
• Beide Enden des Bimetallstreifens können dann fest am Abtriebselement 25 verankert sein. Als günstigere Lösung erweist es sich, nur das eine Ende fest zu verankern und das andere Ende verschieblich zu gestalten.
• Bei Überschreitung des Grenzmoments führt dann das ständige Durchrutschen des Nockens an der Unterseite des Bimetallstreifens zu einer Erwärmung desselben, so daß dieser sich dann in Auswärtsrichtung verbiegt. Eine Berührung zwischen dem Nocken und dem Bimetallstreifen tritt dann nicht auf. Das Übertragungssystem ist nun so lange vollständig ausgekuppelt, bis der Bimetallstreifen sich wieder abgekühlt hat.
• Anstelle von zwei Nocken und zwei Federungsabschnitten wäre es auch möglich, in gleicher Winkelverteilung mehr Nocken und Federungsabschnitte vorzusehen. Dann lassen sich auch größere Drehmomente bei kleineren Belastungen von Nocken und Federungsabschnitten übertragen.
• Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.
• L e e r s e i t e

Claims (4)

1. ANSPRÜCHE 1. Überlast-Sicherung an mit Feder und rotierendem Körper arbeitenden Kupplungen, wobei der rotierende Körper in einem Ringraum zwischen Antriebs- und Abtriebselement angeordnet ist, dessen Querschnitt mindestens an einer Stelle mittels eines Federungsabschnitts reduziert ist auf ein Maß kleiner als der Durchmesser des rotierenden Körpers nach Patent... (Pat.-Anm. P 32 42 046.3), dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Körper von einem der Antriebswelle (20) zugeordneten Nocken (29) gebildet ist, dessen Scheitelhöhe (y) größer ist als das Maß des Ringraumes (26) in seinem querschnittsreduzierten Bereich.
2. 2. Überlast-Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (29) als Ausformung eines auf der Antriebswelle (20) drehfest angeordneten Ringes (23) ausgebildet ist.
3. 3. Überlast-Sicherung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei diametral gegenüberliegende Nocken (29, 29') und zwei den Ringraum (26) an gegenüberliegenden Stellen kreuzende Federungsabschnitte (27, 30).
4. 4. Überlast-Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federungsabschnitt als Bimetallstreifen gestaltet ist derart, daß die aus der Schleifbewegung zwischen Federungsabschnitt und Nocken resultierende Erwärmung den Federungsabschnitt in die Entkupplungsstellung ausbiegt.