DE4005986A1 - Ueberlastkupplung - Google Patents
UeberlastkupplungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine sog. Überlastkupp
lung, bei der ein Drehmoment aufgehoben werden kann, wenn
auf ein angetriebenes Teil eine Überlast einwirkt.
Üblicherweise werden Kugel- oder Rollenkupplungen als
Sicherheitseinrichtung zwischen einem antreibenden Teil
und einem angetriebenen Teil eines Drehmomentübertra
gungsmechanismus vorgesehen, so daß sich das antreibende
Teil im Leerlauf drehen kann, wenn auf das angetriebene
Teil eine Überlast einwirkt. Auf diese Weise wird eine
mögliche Beschädigung des Übertragungsmechanismus
vermieden.
Bei einer derartigen Überlastkupplung werden Drehmoment
übertragungselemente in hohlen Abschnitten gelagert, die
entweder an einer Nabe oder an einer angetriebenen Platte
ausgebildet sind, und die Drehmomentübertragungselemente
werden in Aussparungen gedrückt, die an dem anderen Teil,
d. h. der Nabe oder der angetriebenen Platte ausgebildet
sind, wodurch das Drehmoment übertragen wird. Wenn auf
das angetriebene Teil eine Überlast einwirkt, können die
Drehmomentübertragungselemente aus den Aussparungen
austreten, wodurch die Drehmomentübertragung aufgehoben
wird.
Damit sich die Drehmomentübertragungselemente frei
innerhalb der hohlen Abschnitte beim Austreten bewegen
können, werden üblicherweise diese Elemente frei
beweglich innerhalb der hohlen Abschnitte, d. h. mit einem
wesentlichen Spiel gehalten.
Bei einer derartigen Konstruktion neigt das Spiel jedoch
dazu, wenn sich das antreibende Teil rückwärts dreht, ein
sog. "Rütteln" zu bewirken, wodurch eine relative
Verschiebung zwischen der Nabe und der angetriebenen
Platte eintritt.
Auch wenn die Drehrichtung die gleiche ist, können sich
die relative Stellung zwischen der Nabe und der angetrie
benen Platte aufgrund des Spiels ändern, nachdem der
Überlastzustand aufgehoben ist. Es ist möglich, das Spiel
so klein wie möglich zu halten, indem man beispielsweise
die Spannung nach einer Wärmebehandlung aufhebt; dies
verursacht jedoch hohe Herstellungskosten.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine
Überlastkupplung zu schaffen, bei der das oben erwähnte
Rütteln nicht auftritt, und bei der eine Versetzung
zwischen dem antreibenden Teil und der angetriebenen
Platte aufgefangen wird. "Versetzung" bedeutet in diesem
Zusammenhang einen Montagefehler in bezug auf den Abstand
und die winkelige Relativlage zwischen dem antreibenden
Teil und dem angetriebenen Teil. Mit der Erfindung soll
weiter in vorteilhafter Weise eine Überlastkupplung
geschaffen werden, bei der das Rütteln vollständig
aufgehoben wird und bei der eine Drehmomentübertragung
vollständig in dem Fall aufgehoben wird, daß eine
Überlast auftritt.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekenn
zeichnete Erfindung gelöst, d. h. die vorliegende
Erfindung schafft eine Überlastkupplung, bei der
Drehmomentübertragungselemente innerhalb hohler, in
einem Nabenabschnitt oder einer angetriebenen Platte
ausgebildete Abschnitte gehalten und mittels einer
Druckplatte gegen in dem anderen Teil, d. h. dem Nabenab
schnitt oder der angetriebenen Platte ausgebildete
Aussparungen gedrückt werden, so daß ein Drehmoment
übertragen werden kann und die Drehmomentübertragungs
elemente aus den V-förmigen Aussparungen gegen eine
Druckkraft austreten können.
Die Druckplatte ist mit geneigten Abschnitten versehen,
um die Drehmomentübertragungselemente in eine Richtung zu
drücken, die im wesentlichen die Rotationsachse der
Überlastkupplung schneidet. Die hohlen Abschnitte zur
Aufnahme der Drehmomentübertragungselemente sind in
axialer Richtung gesehen im wesentlichen V-förmig
ausgebildet, und die Aussparungen zur Aufnahme der
Drehmomentübertragungselemente sind als V-förmige Nuten
ausgebildet.
Die Drehmomentübertragungselemente werden mittels der
geneigten Abschnitte in Richtung der V-förmigen hohlen
Abschnitte und der V-förmigen Aussparungen gerückt, wobei
sie während der Drehmomentübertragung mit beiden eine
Zweipunkteberührung bilden. Wenn eine Überlast auftritt
können die Drehmomentübertragungselemente aus den V-
förmigen Aussparungen durch Überwinden der von dem
geneigten Abschnitt aufgebrachten Druckkraft austreten
und auf flachen Abschnitten der angetriebenen Platte
laufen, so daß das antreibende Teil sich leer drehen
kann.
Da die Drehmomentübertragungselemente eine Zweipunktbe
rührung mit den V-förmigen hohlen Abschnitten bilden und
mittels dem geneigten Abschnitt gedrückt werden, wird
kein Rütteln verursacht.
Das bedeutet weiter, daß ebenfalls keine relative
Versetzung zwischen der Nabe und der angetriebenen Platte
auftritt. In ähnlicher Weise können die Drehmomentüber
tragungselemente, nachdem der Überlastzustand aufgehoben
ist, wieder zurück in die V-förmigen Aussparungen fallen,
wodurch der erneute Eingriff des antreibenden Teils und
des angetriebenen Teils sichergestellt werden kann.
Da die Form der V-förmigen hohlen Abschnitte relativ
rauh ausgebildet sein kann, ist die Bearbeitung desselben
relativ einfach und die Herstellungskosten sind gering.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine
Überlastkupplung der oben genannten Art, bei der die
angetriebene Platte mit den hohlen Abschnitten zwischen
der Nabe mit den Aussparungen und der Druckplatte mit
entsprechend dazwischen ausgebildeten Spalten gehalten
wird.
Entsprechend diesem Merkmal kann sich die angetriebene
Platte mit den hohlen Abschnitten zur Aufnahme der
Drehmomentübertragungselemente sowohl axial als auch
geneigt bewegen (d. h. kippen), wodurch es möglich ist,
mögliche Abstände und winklige Montagefehler zwischen den
zwei zu verbindenden Wellen bei der Überlastkupplung
selbst zu absorbieren. Zusätzliche Einrichtungen zur
Absorption dieser Fehler sind nicht erforderlich. Die
Gesamtfestigkeit hängt von nicht von derartigen zusätz
lichen Einrichtungen um diese Fehler zu absorbieren ab.
Die vorliegende Erfindung umfaßt weiter eine Überlast
kupplung der oben beschriebenen Art, bei der flache
Abschnitte zwischen den Aussparungen der Nabe mit
geneigten Stufenabschnitten versehen sind, die in der
Nähe des Bodens der hohlen Abschnitte von dem Teilungs
kreis der Drehmomentübertragungselemente angeordnet sind,
wenn sie die hohlen Abschnitte an zwei Punkten so
berühren, daß der Neigungswinkel der Stufenabschnitte
größer als der Neigungswinkel der geneigten Abschnitte
der Druckplatte ist.
Wenn eine Überlast auftritt laufen die Drehmomentüber
tragungselemente aus den Aussparungen auf die flachen
Abschnitte. Die Drehmomentübertragungselemente werden
mittels der geneigten Stufenabschnitte an den flachen
Abschnitten so gedrückt, daß sie aus der Zweipunktebe
rührung mit den hohlen Abschnitten getrennt werden.
Entsprechend werden die Drehmomentübertragungselemente
durch drei Teile gehalten, nämlich die flachen Abschnit
te, die geneigten Stufenabschnitte und dem geneigten
Abschnitt und werden aus der Zweipunkteberührung mit den
hohlen Abschnitten gelöst. Somit können die Drehmoment
übertragungselemente frei rollen.
Da der Rollkontakt, wie oben erwähnt sichergestellt ist,
wird der Wiedereingriff der Überlastkupplung nach der
Aufhebung der Überlast vereinfacht; und da kein Schlupf
bei den Drehmomentübertragungselementen auftritt, wird
ein Fressen und ein Verschleiß verhindert.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in
der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine axiale Schnittansicht einer ersten Ausfüh
rungsform der Überlastkupplung;
Fig. 2 eine Ansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1 der
Überlastkupplung;
Fig. 3 eine Ansicht der angetriebenen Platte längs der
Linie 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4 eine Teilansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht, jedoch unter
Überlastbedingung;
Fig. 6 eine axiale Schnittansicht einer zweiten Ausfüh
rungsform der Überlastkupplung;
Fig. 7 eine vergrößerte Aufsicht des hohlen Abschnitts
in Fig. 6;
Fig. 8 eine axiale Schnittansicht einer dritten
Ausführungsform der Überlastkupplung;
Fig. 9 eine Ansicht der rechten Seite in Fig. 8;
Fig. 10 eine Vorderansicht der angetriebenen Platte;
Fig. 11 eine Teilaufsicht des Kragens;
Fig. 12 eine Vorderansicht der Nabe;
Fig. 13 eine vergrößerte Teilansicht in axialer Richtung
unter Überlastbedingung;
Fig. 14 eine ähnliche Schnittansicht, bei einer axialen
Bewegung der angetriebenen Platte;
Fig. 15 eine ähnliche Schnittansicht bei einer Neigung
der angetriebenen Platte;
Fig. 16 eine axiale Schnittansicht einer vierten
Ausführungsform der Überlastkupplung;
Fig. 17 eine Ansicht der angetriebenen Platte längs der
Linie 17-17 in Fig. 16;
Fig. 18 eine Ansicht längs der Linie 18-18 in Fig. 17;
Fig. 19 eine teilweise vergrößerte perspektivische
Ansicht der angetriebenen Platte;
Fig. 20 eine Schnittansicht zur Darstellung der
Beziehung zwischen dem Drehmomentübertragungs
element und der Aussparung bei der Übertragung
des Drehmoments;
Fig. 21 eine Schnittansicht zur Darstellung der
Beziehung zwischen dem Drehmomentübertragungs
element, einem flachen Abschnitt und einem
geneigten Stufenabschnitt unter einer Überlast
bedingung;
Fig. 22 eine Aufsicht des Drehmomentübertragungselements
und des hohlen Abschnitts bei Überlastbedingung;
Fig. 23 eine axiale Schnittansicht einer fünften
Ausführungsform der Überlastkupplung;
Fig. 24 eine axiale Schnittansicht einer sechsten
Ausführungsform der Überlastkupplung;
Fig. 25 eine Ansicht der angetriebenen Platte von vorne;
Fig. 26 eine Aufsicht auf Fig. 25;
Fig. 27 eine Schnittansicht zur Darstellung der
Beziehung zwischen dem Drehmomentübertragungs
element und der Aussparung bei der Übertragung
des Drehmoments;
Fig. 28 eine Frontansicht zur Darstellung der Beziehung
zwischen dem Drehmomentübertragungselement und
einem hohlen Abschnitt bei der Übertragung eines
Drehmoments;
Fig. 29 eine Schnittansicht zur Darstellung der
Beziehung zwischen dem Drehmomentübertragungs
element, einem flachen Abschnitt und einem
geneigten Stufenabschnitt unter einer Überlast
bedingung; und
Fig. 30 eine Frontansicht des Drehmomentübertragungs
elements und eines hohlen Abschnitts unter
Überlastbedingung.
Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte erste Ausführungs
form der Überlastkupplung weist eine Nabe 10 mit einem
Kragen 13 in der Mitte eines zylindrischen Hülsenteils 11
auf. Eine Stellschraube 12 ist in die Nabe 10 so
eingeschraubt, daß sie gegen die Welle A 1 anstößt und
somit bewirkt, daß sich die Nabe 10 mit der Welle A 1
dreht.
Wie man in Fig. 2 sieht, sind mehrere V-förmige Nuten
(hohle Abschnitte zur Aufnahme der Drehmomentübertra
gungselemente) 14 in den Kragen 13 in seiner radialen
Richtung an unregelmäßigen winkligen Abständen ausgebil
det, von denen sich jede in Richtung der Umfangswand des
Kragens 13 erweitert. Der Grund für die unregelmäßige
winklige Anordnung liegt in der Begrenzung des Dreh
momentübertragungspunktes während einer Umdrehung auf
lediglich einem Punkt. Es ist somit alternativ ebenfalls
möglich die Nuten an gleichen winkligen Abständen
anzuordnen, wodurch sich die Drehmomentübertragungspunkte
während einer Umdrehung erhöhen.
Die Drehmomentübertragungselemente oder Kugeln (Stahlku
geln) 15 können gegen den Boden 14 a der Nuten 14 mittels
einer im folgenden beschriebenen Anordnung gedrückt
werden.
Benachbart zur linken Fläche des Kragens 13 ist eine
scheibenförmige angetriebene Platte 17 vorgesehen, so daß
sie mit einem Radiallager 16 zwischen dem zylindrischen
Teil 11 und der angetriebenen Platte 17 drehbar ist.
Wie man in den Fig. 3 und 4 sieht, sind V-förmige
Aussparungen 18 an der rechten Fläche 17 a der angetrie
benen Platte 17 dem Kragen 13 gegenüberliegend ausgebil
det, in denen die Kugeln 15 gehalten werden, so daß sie
den Nuten an den gleichen entsprechenden winkligen
Stellungen gegenüberliegen. Die Abschnitte zwischen den
Aussparungen 18 sind flache Oberflächenabschnitte 19.
Zwischen der rechten Fläche 17 a der angetriebenen Platte
17 und dem Kragen 13 ist ein Drucklager 20 vorgesehen.
An dem linken Teil des zylindrischen Teils 11 ist ein
Gewinde 21 vorgesehen. Eine Feststellmutter 22 ist auf
das Gewinde 21 aufgeschraubt. Eine Stellschraube 23 ist
in die Feststellmutter 22 eingeschraubt und drückt eine
Sperrhülse 24 so, daß sie mit dem Gewinde 21 in Eingriff
tritt. Die Feststellmutter 22 ist somit gegen Lösen
gesichert. Zwischen der Befestigungsmutter 22 und der
angetriebenen Platte 17 ist ein Drucklager 25 vorgesehen.
Die Befestigungsmutter 22 dient zum Aufbringen einer
Vorspannung auf die Drucklager 20, 25 und hält die
angetriebene Platte 17 drehbar auf der Nabe 11.
Eine ringförmige Druckplatte 30 ist drehbar auf der
rechten Seite des Kragens 13 auf das zylindrische Teil 11
der Nabe 10 aufgepaßt. Ein geneigter Abschnitt 31 ist in
der Nähe des äußeren Randes der inneren axialen Endfläche
30 a der Druckplatte ausgebildet, wobei die Fläche 30 a dem
Kragen 13 gegenüberliegt. Der geneigte Abschnitt 31 ist
als kegelstumpfförmige konische Fläche ausgebildet. Der
geneigte Abschnitt 31 drückt die Kugeln 15 in Richtung
des Bodens 14 a der Nuten 14 als auch in Richtung der
Kugelaufnahmeaussparungen 18 mittels der Federn 34, wie
dies weiter unten beschrieben wird.
Die Nabe 10 ist an ihrem rechten Ende ebenfalls mit einem
Gewinde 32 versehen. Eine Einstellmutter 33 ist auf das
Gewinde 32 aufgeschraubt.
Zwischen der Einstellmutter 33 und der Druckplatte 30
sind über ein Drucklager 35 Schraubenfedern 34 vorge
sehen. Die Einstellmutter 33 dient zum Einstellen der
Kraft, mit der die Druckplatte 30 auf die Kugeln 15
drückt. Eine Sperrhülse 37 ist an der Innenseite einer
Einstellschraube 36 angeordnet und drückt gegen das
Gewinde 32, so daß die Einstellmutter 33 gegen Lösen
gesichert ist.
Unter der Annahme, daß die Welle A 1 eine Antriebswelle
ist, und daß die angetriebene Platte 17 von ihr ange
trieben wird, soll im folgenden die Arbeitsweise
erläutert werden.
Wenn keine Überlast auftritt, werden die Kugeln 15
aufgrund der von dem geneigten Abschnitt 31 infolge der
Federn 34 aufgebrachten Druckkraft nach links gedrückt.
Die Druckkraft wird gleichzeitig in Richtung der
Kugelaufnahmeaussparungen 18 infolge der seitlichen
(axialen) Kraftkomponente P 1 (Fig. 1) relativ zur Welle
A 1 und in Richtung der Böden 14 a der Nuten 14 infolge der
senkrechten (radialen) Kraftkomponente F 1 relativ zur
Welle A 1. Entsprechend berührt jede Kugel 15 die Nabe 10
an zwei Punkten bzw. die angetriebene Platte 17 an zwei
Punkten. Da die Kugeln 15 stabil in die V-förmigen
Aussparungen 18 gedrückt werden, kann die Kugelkupplung
sich als ein einstückiger Körper drehen. Das Drehmoment
der Welle A 1 wird somit auf ein geeignetes System (nicht
dargestellt), wenn es mit der angetriebenen Platte 17
verbunden ist, übertragen.
Wenn an der angetriebenen Platte 17 eine Überlast
auftritt, dreht sich die Welle A 1 weiter, obwohl die
angetriebene Platte 17 sich nicht dreht. Die Kugeln 15
bewegen sich dann in Fig. 1 nach rechts und werden
mittels der Böden 14 a gegen die Kraftkomponente P 1
geführt, lösen sich aus den Kugelaufnahmeaussparungen 18,
laufen auf die flachen Flächenabschnitte 19 (Fig. 5) und
werden zwischen die flachen Flächenabschnitte 19 und die
Böden 14 a gedrückt und dort gehalten. In der Zwischenzeit
wird die Druckplatte 30 von der angetriebenen Platte 17
mittels der Kugeln 15 entfernt gehalten.
Entsprechend wird die Nabe 10 zur Drehung frei, so daß
sich die Welle A 1 im Leerlauf drehen kann.
Wie oben beschrieben tritt bei der Überlastkupplung
dieser Ausführungsform zwischen der Nabe 10 und der
angetriebenen Platte 17 kein Rütteln auf, da die Kugeln
15 durch den geneigten Abschnitt 31 in die Böden 14 a der
Nuten 14 und in die V-förmigen Aussparungen 18 gedrückt
werden und mittels der Nabe 10 und der angetriebenen
Platte 17 mit einer Zweipunktberührung gelagert werden,
auch wenn die Drehrichtung der Nabe 10 umgekehrt wird.
Wenn weiter eine Überlastbedingung auftritt, können sich
die Kugeln 15 in Fig. 1 unter der Führung der Böden 14 a
mit einer Zweipunktberührung mit der Nabe 10 nach rechts
bewegen. Nach Aufheben der Überlastbedingung fallen die
Kugeln 15 in die Kugelaufnahmeaussparungen 18 wieder
zurück und stellen einen erneuten Eingriff sicher, da
sich die Kugeln 15 in Fig. 1 nach links bewegen können.
Da die Kugeln 15 die Nabe 10 unveränderbar sowohl bei
einer Drehmomentübertragungsbedingung und einer Über
lastbedingung berühren, stellen sich die Kugeln 15 an
vorbestimmten Lagen ein, unabhängig von der Bearbeitungs
genauigkeit der Nuten 14. Entsprechend können die Nuten
14 mit niedrigeren Kosten hergestellt werden, da eine
Aufhebung der Spannung nach der Wärmebehandlung nicht
erforderlich ist.
Die Nuten 14 können in irgendeiner Form ausgebildet
werden, vorausgesetzt sie sind hohl und erweitern sich in
Richtung radial zur äußeren Kante.
Fig. 6 und 7 zeigen eine zweite Ausführungsform der
Überlastkupplung. Wie in diesen Figuren dargestellt, kann
die Beziehung zwischen dem Kragen der Nabe und der
angetriebenen Platte gegenüber Fig. 1 umgekehrt werden.
In diesem Fall sind die Kugelhalteraussparungen 52 im
Kragen 51 einer Nabe 50 und die V-förmigen hohlen
Abschnitte 54 mit Böden 54 a in einer angetriebenen Platte
53 ausgebildet. Ein Sprengring 55 dient zur Festlegung
der Stellung der angetriebenen Platte 53. Bei dieser
Ausführungsform sind die hohlen Abschnitte 54 keine sich
radial nach außen erweiternden Nuten wie in Fig. 1
sondern Öffnungen. Es ist daher nicht erforderlich eine
Hülse an dem linken Ende der Druckplatte 30 vorzusehen,
um ein Lösen der Kugeln aus den hohlen Abschnitten 54 zu
verhindern. Alternativ können die Nuten, die hohlen
Abschnitte 54 und die Kugelaufnahmeaussparungen 18, 52 in
gleichen Abständen wie oben erwähnt angeordnet sein.
Fig. 8 bis 15 zeigen eine dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Diese Überlastkupplung 100 umfaßt
eine Nabe 110 und eine angetriebene Platte 117, wie dies
in Fig. 8 und 9 dargestellt ist.
Wie man in Fig. 10 sieht, sind mehrere V-förmige Nuten
(hohle Abschnitte zur Aufnahme der Drehmomentübertra
gungselemente) 114 radial in unregelmäßigen winkligen
Abständen an der angetriebenen Platte 117 angeordnet, die
sich in Richtung der radial inneren Wand der angetrie
benen Platte 117 erweitert. Ein Drehmomentübertragungs
element oder eine Kugel 115 ist am Boden 114 a jeder Nut
114 angeordnet.
Die angetriebene Platte 117 umfaßt eine Innenschraube
117 b zur Befestigung eines Kupplungsflansches 140. Der
Kupplungsflansch 140 ist an einer Welle B 3 mittels eines
zylindrischen Teils von ihm befestigt. Eine bekannte
Einrichtung 144 wird zum Befestigen des Kupplungsflan
sches 114 und der Welle B 3 verwendet. Der Kupplungs
flansch 114 und die Welle B 3 werden mittels der Keilwir
kung von Keilringen mittels eines Druckflansches 145 und
Schrauben 146 befestigt.
In der Nabe 110 ist der Kragen 113 an einem Ende eines
zylindrischen Teils 111, und ein Gewinde 132 ist auf der
Außenfläche am anderen Ende des Teils 111 ausgebildet,
wobei ein Stufenabschnitt 110 a in der Innenfläche und ein
Innengewinde 110 b in der Endfläche am anderen Ende des
zylindrischen Teils 111 ausgebildet sind. Eine am
Stufenabschnitt 110 a befestigte Befestigung 147 ent
spricht der Befestigung 144 und legt die Nabe 110 und die
Welle A 3 mittels eines Druckflansches 148 und Schrauben
149 fest.
Aus Fig. 11 und 12 sieht man, daß an der rechten Fläche
des Kragens 113 radial V-förmige Aussparungen (Aussparung
zur Aufnahme der Drehmomentübertragungselemente) an
unregelmäßig winkligen Abständen längs des Umfangs
ausgebildet sind.
Eine Druckplatte 130 ist drehbar mit einem Spiel an ihrer
Innenfläche mittels des zylindrischen Teils 111 der Nabe
110 gelagert. Die Endfläche der Druckplatte 130 gegenüber
dem Kragen 113 weist einen geneigten Abschnitt 131 auf,
so daß eine konische Fläche mit einer Neigung ausgebildet
wird, die den Böden 114 a der Nuten 114 der angetriebenen
Platte 117 gegenüberliegt. Der geneigte Abschnitt 131
dient dazu, die Kugeln 115 in Richtung der Böden 114 a und
118 a der V-förmigen Aussparungen 118 mittels der
Schraubenfedern 134 zu drücken, wie dies weiter unten
beschrieben wird.
Eine Einstellmutter 133 ist auf das Gewinde 132 der Nabe
110 geschraubt. Zwischen der Einstellmutter 133 und der
Druckplatte 130 sind mehrere Schraubenfedern 134, eine
scheibenförmige Fühlerplatte 138 und ein Drucklager 135
angeordnet. Die Einstellmutter 133 dient zum Einstellen
der Druckkraft, mit der die Druckplatte 130 auf die
Kugeln 115 drückt. In die Einstellmutter 133 ist eine
Stellschraube 136 eingeschraubt, die mit einer Sperrhülse
143 am Ende der Stellschraube unmittelbar nach Einstellen
der Druckkraft in Eingriff tritt, so daß ein Lösen der
Einstellmutter 133 vom Gewinde 132 verhindert wird. Die
entsprechenden Schraubenfedern 134 dienen zum Andrücken
der Druckplatte 130.
Die Dicke des Kugelhalteabschnitts der angetriebenen
Platte 117 ist bei dieser Ausführungsform geringer als
der Durchmesser der Kugeln 115. Die angetriebene Platte
117 wird somit mit einem Spalt C 2 relativ zur Druckplatte
113 und mit einem Spalt C 3 relativ zum Kragen 113
angeordnet. Die von der Druckplatte 117 auf die Kugeln
115 ausgeübte Druckkraft bewirkt, daß die Kugeln die
Böden 114 a der Nuten 114 der angetriebenen Platte 117 in
Richtung F 3 und die Böden 118 a der V-förmigen Aussparun
gen 118 in Richtung P 3 (siehe Fig. 13 und 14) an zwei
Punkten berühren.
Die radiale Lage der angetriebenen Platte 117 relativ zur
Druckplatte 130 kann positiv durch die Druckkraft F 3
bestimmt werden, wohingegen die angetriebene Platte 117
relativ zur Nabe 110 schwimmt. Die angetriebene Platte
117 kann sich frei in axialer Richtung innerhalb des
Bereiches des Spalts bewegen. Ebenfalls nimmt die
Druckplatte 130 eine schwimmende Beziehung relativ zu der
Nabe 110 ein. Trotz der schwimmenden Lage entsteht kein
Rütteln, da die Kugeln 115 die Nuten 114 der angetriebe
nen Platte 117 bzw. die V-förmigen Aussparungen 118 des
Kragens 117 an zwei Punkten berühren.
Wie oben ausgeführt, ist bei dieser Ausführungsform die
angetriebene Platte 117 relativ zur Nabe 110 und zur
Druckplatte 130 mit Spalten dazwischen versehen. Somit
kann die angetriebene Platte 117 sich relativ zur Nabe
110 in axialer Richtung bewegen, wie dies in Fig. 14
dargestellt ist, auch wenn irgendeine abstandsmäßige
Fehlausrichtung M 3 auftritt, wenn die Nabe 110 an der
Welle A 3 befestigt wird, und wenn die angetriebene Platte
117 und der Kupplungsflansch 140 an der Welle B 3
befestigt werden. Die angetriebene Platte 117 kann sich
weiter neigen oder kippen, um den Fehler, wie in Fig. 15
dargestellt ist, aufzunehmen, auch wenn irgendeine
winklige Fehlausrichtung M 3′ zwischen den Wellen A 3 und
B 3 besteht.
Da die Kugeln 115 eine stabile Lage durch die Berührung
der Nuten 114 der angetriebenen Platte 117 an zwei
Punkten durch Berühren der V-förmigen Aussparungen 118
des Kragens 113 der Nabe 110 an zwei Punkten aufgrund der
von der Druckplatte 130 aufgebrachten Druckkraft
einnehmen, wenn keine Überlastbedingung während einer
Drehmomentübertragungsbedingung auftritt, drehen sich die
Wellen A 3 und B 3 integral als eine Einheit. Wie oben
erwähnt, ist die Überlastkupplung 100 in der Lage, diese
Fehlausrichtungen zu absorbieren, auch wenn eine winklige
Fehlausrichtung und/oder eine axiale Fehlausrichtung
während der Drehung auftritt. Es erübrigt sich festzu
stellen, daß kein Rütteln auftritt.
Wenn an der angetriebenen Platte 117 eine Überlast
auftritt, dreht sich die Welle A 3 weiter, obwohl sich die
angetriebene Platte 117 nicht drehen kann. Die Kugeln 115
bewegen sich dann in Fig. 8 nach rechts, wobei sie durch
die Böden 114 a entgegen der Kraftkomponente P 3 geführt
werden, wobei sich die Kugeln aus den Kugelaufnahme
aussparungen 118 lösen und auf den flachen Abschnitten
119 rollen (Fig. 12 und 13) und zwischen den flachen
Abschnitten 119 und den Böden 114 a gedrückt und gehalten.
Dabei wird die Druckplatte 130 von der angetriebenen
Platte 117 durch die Kugeln 115 ferngehalten.
Die Fühlerplatte 138 ist in axialer Richtung längs der
Druckplatte 130 bewegbar. Ein Grenzschalter, ein
Näherungsschalter oder eine ähnliche Einrichtung erfaßt
die Bewegung, wodurch die Überlastbedingung erfaßt wird.
Wie oben beschrieben, tritt zwischen der Nabe 110 und der
angetriebenen Platte 117 kein Rütteln auf, da die Kugeln
115 durch den geneigten Flächenabschnitt 131 zwischen den
Böden 114 a der Nuten 114 und den V-förmigen Aussparungen
118 gedrückt werden und sowohl durch die Nabe 110 und die
angetriebene Platte 117 an zwei Punkten gelagert werden,
auch wenn sich die Drehrichtung der Nabe 110 umkehrt.
Wenn weiter eine Überlast auftritt, werden die Kugeln 115
durch Bewegen in Fig. 8 nach rechts freigegeben, wobei
sie durch die Böden 114 a geführt werden, so daß die
Zweipunktberührung mit der angetriebenen Platte 117
beibehalten wird. Da sich die Kugeln 115, wenn die
Überlastbedingung aufgehoben ist, wieder nach links in
Fig. 8 bewegen können, gelangen die Kugeln 115 erneut in
Eingriff mit den V-förmigen Aussparungen 118, wodurch ein
erneuter Eingriff der Überlastkupplung sichergestellt
ist.
Da weiter die Kugeln 115 die angetriebene Platte 117
unveränderbar an zwei Punkten berühren, gleichgültig ob
ein Drehmoment übertragen wird oder nicht, können die
Kugeln 115 wieder an ihren entsprechenden ursprünglichen
Stellen angeordnet werden. Hierdurch können die Nuten 114
relativ grob bei geringen Kosten ausgebildet werden.
Die Überlastkupplung entsprechend der ersten, zweiten und
dritten Ausführungsform schließen ein Rütteln aufgrund
der Tatsache aus, daß die Kugeln unveränderbar mit den
Nuten an zwei Punkten in Berührung stehen. Bei Überlast
bedingung können sich jedoch die Kugeln nicht drehen, da
die Kugeln fest zwischen den Böden und den Nuten durch
die Druckplatte während der relativen Drehung zwischen
der Nabe und der angetriebenen Platte eingepreßt werden,
so daß ein Schlupf zwischen den Kugeln und der Nabe
auftritt. Aufgrund dieses Schlupfes wird ein sog.
"Schleppmoment" auf die angetriebene Platte übertragen,
auch wenn die Überlastbedingung aufgehoben ist. Die
angetriebene Platte neigt daher dazu, sich integral mit
der Nabe zu drehen. Im schlimmsten Fall wird ein Fressen
und/oder ein Verschleiß bewirkt. Mit den im folgenden
beschriebenen Ausführungsformen soll diesbezüglich eine
Verbesserung erreicht werden.
Fig. 16 bis 22 zeigen eine vierte Ausführungsform der
Überlastkupplung. Die Konstruktion dieser Überlastkupp
lung ist der der ersten Ausführungsform ähnlich.
Bei der in Fig. 16 dargestellten Überlastkupplung weist
eine Nabe 210 einen Kragen 213 an der Mitte eines
zylindrischen Hülsenteils 211 auf. Eine Stellschraube 212
ist in die Nabe 210 so eingeschraubt, daß sie von einer
Innenfläche der Nabe 210 vorsteht. Somit kann sich die
Nabe 210 mit einer Welle A 4 drehen.
Wie oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform
ausgeführt, sind mehrere V-förmige Aussparungen 214
(hohle Abschnitte zur Aufnahme von Drehmomentübertra
gungselementen) radial an unregelmäßigen winkligen
Abständen im Kragen 213 ausgebildet, die sich radial nach
außen durch den Außenumfang des Kragens 213 erweitern.
Ein Drehmomentübertragungselement oder eine Kugel 215
(Stahlkugel) ist im Boden 214 a jeder Nut 214 angeordnet.
Wie man in Fig. 16 sieht, ist eine scheibenförmige
angetriebene Platte 217 vorgesehen, die von der linken
Endfläche des Kragens 213 getrennt ist, und die über ein
radiales Lager 216, das am zylindrischen Teil 211
befestigt ist, drehbar ist.
Wie in Fig. 17 bis 19 dargestellt, sind V-förmige
Aussparungen 218, in denen Kugeln 215 angeordnet sind,
radial an der rechten Endfläche 217 a der angetriebenen
Platte 217 benachbart zum Kragen 213 so angeordnet, daß
sie den Nuten 214 an entsprechenden Stellen gegenüber
liegen. Zwischen den benachbarten Kugelaufnahmeaussparun
gen 218 sind flache Oberflächenabschnitte 219 ausgebil
det. Auf diesen flachen Oberflächenabschnitten 219 sind
benachbart zu ihren radial inneren Ende geneigte
Stufenabschnitte 219 a ausgebildet, die sich axial in
Richtung des Kragens 213 erstrecken. Die geneigten
Stufenabschnitte 219 a beginnen an einem Durchmesser D 2,
der kleiner als der Teilkreisdurchmesser D 1 der umfangs
mäßig angeordneten Kugeln 215 ist, und neigen sich axial
und radial nach außen in Richtung der Kugelaufnahme
aussparungen 218 und treffen auf die flachen Abschnitte
219. Der Durchmesser D 1 ist ein Durchmesser, den man
durch Verbinden der mit den Nuten 214 an zwei Punkten in
Verbindung stehenden Kugeln 215 erhält, wie oben
beschrieben. Die geneigte Richtung der geneigten
Stufenabschnitte 219 a ist die gleiche wie die einer
Druckplatte 230, wie weiter unten ausgeführt. Der
Neigungswinkel Φ 4 (als Maß relativ zu einer nach außen
gerichteten radialen Richtung) des geneigten Stufenab
schnitts 219 a ist größer als der Neigungswinkel R 4 der
Druckplatte (Fig. 16). Weiter fluchtet der Rand 219 c der
geneigten Fläche 219 b mit den Kugelaufnahmeaussparungen
218, so daß die Kugeln 215 glatt auf der geneigten Fläche
219 b beim Auftreten einer Überlast laufen. Weiter ist ein
Drucklager 220 zwischen der rechten Endfläche 217 a der
angetriebenen Platte 217 und dem Kragen 213 vorgesehen.
Am zylindrischen Teil 211 ist am linken Ende ein Gewinde
221 vorgesehen. Eine Befestigungsmutter 222 ist auf das
Gewinde 211 aufgeschraubt. Die Befestigungsmutter 222
hält die angetriebene Platte 217 über das Drucklager 220
fest gegen den Kragen 213. In die Feststellmutter 222
ist eine Stellschraube 223 eingeschraubt, die eine
Sperrhülse 224 gegen das Gewinde 221 drückt. Die
Befestigungsmutter 222 ist somit gegen Lösen gesichert.
Weiter ist ein Drucklager 225 zwischen der Befestigungs
mutter 222 und der angetriebenen Platte 217 vorgesehen.
Die Druckplatte 230 ist drehbar auf der rechten Seite des
Kragen 213 auf das zylindrische Teil 211 der Nabe 210
aufgepaßt. Eine geneigte Ringfläche 231 ist in der Nähe
des radial äußeren Randes der Endfläche 230 a der
Druckplatte 230 ausgebildet, so daß sie dem Kragen 213
gegenüberliegt. Die geneigte Ringfläche 231 hat die Form
eines Kegelstumpfes und einen in Richtung der Welle A 4
abfallenden Gradienten. Die geneigte Ringfläche 231
drückt die Kugeln 215 radial in Richtung der Böden 214 a
der Nuten 214 nach innen und axial in die Kugelaufnahme
aussparungen 218 infolge des Drucks der Federn 234, wie
weiter unten beschrieben.
Die Nabe 210 ist am rechten Ende mit einem Gewinde 232
versehen. Eine Einstellmutter 233 steht mit dem Gewinde
232 in Eingriff.
Zwischen der Einstellmutter 233 und der Druckplatte 230
sind über ein Drucklager 235 Schraubenfedern 234
vorgesehen. Die Einstellmutter 233 dient zum Einstellen
der Kraft, mit der die Druckplatte 230 gegen die Kugeln
215 drückt. Eine Sperrhülse 237 ist an der Innenseite der
Einstellschraube 236 vorgesehen und drückt gegen das
Gewinde 232, so daß ein Lösen der Einstellmutter 233
verhindert wird.
Unter der Annahme, daß die Welle A 4 die Antriebsseite und
die angetriebene Platte 217 die Abtriebsseite darstellt,
soll im folgenden die Arbeitsweise beschrieben werden.
Wenn keine Überlast auftritt, werden die Kugeln 215 durch
die von dem geneigten Abschnitt 231 aufgebrachte Kraft
belastet. Die Kraft wird gleichzeitig in Richtung der
Kugelhalteaussparungen 218 infolge der axialen Kraftkom
ponente P 4 (Fig. 16) relativ zur Welle A 4 und in Richtung
der Böden 214 a der Nuten 214 infolge der senkrechten
(d. h. radialen) Kraftkomponente F 4 relativ zur Welle A 4.
Jede Kugel 215 berührt den Boden 214 a der entsprechenden
Nut 214 an zwei Punkten, berührt die entsprechende
Kugelhaltenut 218 der angetriebenen Platte 217 an zwei
Punkten und berührt den geneigten Abschnitt 231 der
Druckplatte 230 an einem Punkt. Somit hat die Kugel 215
insgesamt fünf Berührungspunkte. Entsprechend werden die
Kugeln 215 in die V-förmige Kugelhalteaussparung 218
gedrückt und festgehalten und die Kugelkupplung dreht
sich als integraler Körper. Das Drehmoment der Welle A 4
kann somit auf einen mit der angetriebenen Platte 217
verbundenen geeigneten Mechanismus (nicht dargestellt)
übertragen werden.
Wenn an der angetriebenen Platte 217 eine Überlast
auftritt, dreht sich die Welle A 4 weiter, obwohl die
angetriebene Platte 217 an einer Drehung gehindert wird.
Die Kugeln 215 bewegen sich dann unter der Führung der
Böden 214 a in Fig. 16 nach rechts in entgegengesetzter
Richtung zur Kraftkomponente P 4 und treten aus den
Kugelhalteaussparungen 218 aus, so daß sie auf den
flachen Abschnitten 219 rollen. Dieses Rollen wird
bewirkt, wenn die Kugeln 215 sich über die Grenzkante
218 b bewegen wo die Aussparung 218 auf den flachen
Abschnitt 219 trifft (siehe Fig. 19) und bewegen sich
axial um die Länge L 4, wie in Fig. 21 gezeigt. Die Kugeln
215 laufen dann glatt auf den geneigten Flächen 219 b,
wobei sie durch die Kante 219 c geführt werden. Das
Bezugszeichen D 3 bezeichnet den Teilkreisdurchmesser der
Kugeln 215 nachdem sie sich wie erwähnt bewegt haben.
Die Kugeln 215 können so auf der geneigten Fläche 219 d
des Stufenabschnitts 219 a laufen. Dann werden die Kugeln
215 um eine Strecke H 4 unter dem Einfluß der radialen
Kraftkomponente, wie in Fig. 21 dargestellt, nach außen
bewegt, da der Neigungswinkel Φ 4 der geneigten Fläche
219 b größer als der Neigungswinkel R 4 der Druckplatte
230 ist. Entsprechend werden die Kugeln 215 durch drei
Teile gelagert, nämlich die Druckplatte 230, die flachen
Abschnitte 219 und die geneigten Stufenabschnitte 219 a.
Die Fig. 21 und 22 zeigen die Bewegung der Kugeln 215
und die Beziehung zwischen den Kugeln 215 und den Nuten
214, wenn die Kugeln 215 auf die geneigten Stufenab
schnitte 219 a laufen. Die Kugeln 215, die sich radial um
eine Strecke H 4 bewegt haben, sind von der Keilwirkung
frei, mit der die Druckplatte 230 die Kugeln 215 fest in
die Nuten 214 drückt. Entsprechend werden die Kugeln 215
mit drei Teilen gelagert, nämlich der Druckplatte 230,
den flachen Abschnitten 219 und den geneigten Stufenab
schnitten 219 a und können frei abrollen. Da zwischen den
Kugeln 215 und den Nuten 214 der Spalt C 4 besteht, wenn
die Kugeln 215 rollen, wird die Drehung der Kugeln 215
nicht behindert.
Hierdurch kann sich die Nabe 210 leer drehen, so daß die
Antriebswelle A 4 sich leer drehen kann.
Wie oben beschrieben, tritt, wenn sich die Kugelkupplung
in dem Drehmomentübertragungszustand befindet zwischen
der Nabe 210 und der angetriebenen Platte 217 kein
Rütteln auf, da die Kugel 215 durch den geneigten
Abschnitt 231 zwischen den Böden 214 a der Nuten 214 und
den V-förmigen Aussparungen 218 gedrückt werden und durch
die Nabe 210 und die angetriebene Platte 217 mit
entsprechenden Zweipunktberührungen gelagert werden, und
zwar auch, wenn sich die Drehrichtung der Nabe 210
umkehrt.
In einem Überlastzustand bewegen sich die Kugeln 215
unter der Führung der Böden 214 a axial nach rechts. Wie
oben erwähnt, werden die Kugeln 215 durch die Druckplatte
230, die flachen Abschnitte 219 und die geneigten
Stufenabschnitte 219 a gelagert, wenn die Kugeln 215 auf
den flachen Abschnitten 219 laufen und sind aus der
Zweipunktberührung mit den Nuten 214 gelöst und können
somit frei abrollen.
Wenn der Überlastzustand aufgehoben ist und die Kugeln
215 in ihre ursprüngliche Lage zurückkehren, fallen die
Kugeln 215 in die Kugelhalteaussparungen 218 der
angetriebenen Platte 217 und berühren erneut die Böden
214 a an zwei Punkten. Die Kugeln 215 kommen erneut mit
den Böden 214 a ohne Rütteln in Eingriff.
Da die Kugeln 215 die Nabe 210 infolge der Keilwirkung
während der Drehmomentübertragung an zwei Punkten
berühren, können die Kugeln 215 die vorbestimmten Lagen
unabhängig von der Bearbeitungsgenauigkeit der Nuten 214
einnehmen. Entsprechend können die Nuten 214 mit
geringeren Herstellungskosten ausgebildet werden.
Fig. 23 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Überlast
kupplung. Man sieht, daß die Beziehung zwischen dem
Kragen der Nabe und der angetriebenen Platte gegenüber
Fig. 16 umgekehrt ist. In diesem Fall sind die Kugelhal
teaussparungen 252 in einem Kragenabschnitt 251 der Nabe
250 ausgebildet, und die V-förmigen hohlen Abschnitte 254
mit den Böden 254 a sind in einer angetriebenen Platte 253
ausgebildet. Ein Sprengring 255 dient zur Festlegung der
Lage der angetriebenen Platte 253. Ein Sprengring 255
dient zur Sicherung der Lage der angetriebenen Platte
253. Bei dieser Ausführungsform sind die hohlen Abschnit
te 254 "Öffnungen" und keine radial offenen Nuten. Es ist
daher nicht erforderlich auf dem linken Ende der
Druckplatte 230 einen Hülsenabschnitt vorzusehen, um ein
Herausfallen der Kugeln aus den hohlen Abschnitten 254 zu
verhindern.
Alternativ können die Nuten 214, die hohlen Abschnitte
254 und die Kugelhalteaussparungen 218, 252 in gleichen
winkligen Abständen angeordnet werden.
Schließlich zeigen die Fig. 24 bis 30 eine sechste
Ausführungsform der Überlastkupplung.
Die Konstruktion der Überlastkupplung gemäß dieser
Ausführungsform ist der der dritten Ausführungsform
Fig. 8 bis 15) ähnlich. Es werden somit die gleichen Bezugs
zeichen wie in Fig. 8 bis 15 für gleiche Elemente in den
Fig. 24 bis 30 verwendet. Der Hauptunterschied liegt
in der unterschiedlichen Form des Kragens der Nabe.
Wie in Fig. 25 dargestellt, sind in dem Kragen 313 etwas
längliche V-förmige Aussparungen 318 in entsprechender
Beziehung zu den Nuten 114 ausgebildet. Die Abschnitte
zwischen den V-förmigen Aussparungen 318 sind flache
Abschnitte 319.
An diesen flachen Abschnitten 319 sind geneigte Stufenab
schnitte 319 a ausgebildet, die an der radial äußeren
Kante der flachen Abschnitte 319 liegen und sich axial in
Richtung der Druckplatte 130 erstrecken. Die geneigten
Stufenabschnitte 319 a beginnen mit einem Durchmesser D 5,
der größer als der Teilkreisdurchmesser D 4 der umfangs
mäßig angeordneten Kugeln 115 ist, neigen sich axial und
radial nach innen in Richtung der V-förmigen Aussparungen
318 und treffen auf die flachen Abschnitte 319. Der
Durchmesser D 4 ist ein Durchmesser den man durch
verbinden der Mittelpunkte der Kugeln 115 erhält, die
die V-förmigen Nuten 114 an zwei Punkten berühren. Die
Neigungsrichtung der geneigten Stufenabschnitte 319 a ist
die gleiche wie die der Druckplatte 330 (siehe Fig. 27),
wie weiter unten erläutert. Der Neigungswinkel der
geneigten Stufenabschnitte 319 a Φ 6 ist größer als der
Neigungswinkel der Druckplatte 130 R 6. Die Kante der
geneigten Fläche 319 b fluchtet mit den V-förmigen
Aussparungen 318, so daß die Kugeln 115 glatt auf der
geneigten Fläche 319 b laufen können, wenn ein Überlast
zustand auftritt. Ansonsten entspricht diese Ausführungs
form der dritten Ausführungsform.
Diese Laufwirkung wird bewirkt, wenn die Kugeln 115 über
den Grenzabschnitt der flachen Abschnitte 319 aus den V-
förmigen Aussparungen 318 laufen und sich axial um die
Strecke L 6 bewegen, wie dies in Fig. 29 dargestellt ist.
Die Kugeln können auf der geneigten Fläche 319 b unter der
Führung der Kante der geneigten Fläche 319 b laufen.
Die Kugeln 115 können so auf der geneigten Fläche 319 b
des geneigten Stufenabschnitts 319 a laufen. Da der
Neigungswinkel Φ 6 der geneigten Fläche 319 b größer als
der Neigungswinkel R 6 der Druckplatte 130 ist, bewegen
sich dann die Kugeln 115 um eine Strecke H 6 radial nach
innen, wie dies in den Fig. 29 und 30 dargestellt ist.
Entsprechend werden die Kugeln 115 durch drei Teile
gelagert, nämlich die Druckplatte 130, die flachen
Abschnitte 319 und die geneigten Stufenabschnitte 319 a.
Die Kugeln 115, die sich radial um die Strecke H 6 bewegt
haben, sind von der Keilwirkung der Druckplatte 130 frei,
die die Kugeln 115 fest in die Nuten 319 drückt. Unter
dieser Bedingung werden die Kugeln 115 durch drei Teile
gelagert, nämlich die Druckplatte 115, die flachen
Abschnitte 319 und die geneigten Stufenabschnitte 319 a
und können frei rollen. Da zwischen den Kugeln 115 und
den Nuten 319 ein Spalt C 6 besteht, wenn sich die Kugeln
115 drehen, können sich die Kugeln 115 frei drehen.
Wenn eine Überlast auftritt, bewegen sich die Kugeln 115
unter der Führung der Böden 314 a. Wie oben erwähnt,
werden die Kugeln 115 durch die Druckplatte 130, die
flachen Abschnitte 319 und die geneigten Stufenabschnitte
319 a gelagert, wenn die Kugeln 115 auf den flachen
Abschnitten 319 der Nabe 310 laufen und sind von der
Zweipunktberührung mit den Nuten 114 gelöst und können
somit frei rollen.
Wenn der Überlastzustand aufgehoben ist und die Kugeln
115 wieder ihre ursprüngliche Lage eingenommen haben,
fallen die Kugeln 115 exakt in die V-förmigen Aussparun
gen 318 der angetriebenen Platte 117 und berühren die
Böden 114 a an zwei Punkten. Die Kugeln 115 treten mit den
Böden 114 a ohne Rütteln in Eingriff.
Es ist zu bemerken, daß die Richtung der Erweiterung der
Nuten 114 wie bei den vorherigen Ausführungsformen radial
umgekehrt werden kann. Ebenfalls können die Nuten 114 und
Aussparungen 118, 318 in gleichen winkligen Abständen
angeordnet sein.
Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im
einzelnen zur Darstellung beschrieben wurde, ist es
verständlich, daß Abänderungen und Änderungen der
beschriebenen Vorrichtung einschließlich der Wiederan
ordnung der Teile im Rahmen der vorliegenden Erfindung
liegen.
Claims (11)
1. Überlastkupplung, bei der Drehmomentübertragungs
elemente innerhalb hohler, in einem Nabenabschnitt oder
einer angetriebenen Platte ausgebildeten Abschnitten
gehalten und mittels einer Druckplatte gegen in den
anderen Teil, d. h. dem Nabenabschnitt oder der ange
triebenen Platte ausgebildeten Aussparungen gedrückt
werden, so daß ein Drehmoment übertragen werden kann und
die Drehmomentübertragungselemente aus den V-förmigen
Aussparungen gegen eine Druckkraft austreten können,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckplatte mit geneigten Abschnitten versehen
ist, um die Drehmomentübertragungselemente in eine
Richtung zu drücken, die im wesentlichen eine Rotations
achse der Überlastkupplung schneidet, daß die hohlen
Abschnitte zur Aufnahme der Drehmomentübertragungs
elemente in axialer Richtung gesehen im wesentlichen V-
förmig ausgebildet sind und die Aussparungen zur Aufnahme
der Drehmomentübertragungselemente als Nuten mit einem V-
förmigen Querschnitt ausgebildet sind.
2. Überlastkupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die angetriebene Platte zwischen der Nabe und der
Druckplatte mit entsprechenden Spielspalten dazwischen
gelagert ist.
3. Überlastkupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das andere Teil zwischen den Aussparungen flache
Abschnitte und geneigte Stufenabschnitte aufweist, die in
der Nähe der Böden der hohlen Abschnitte von dem
Teilkreis der Drehmomentübertragungselemente angeordnet
sind, wenn sie die hohlen Abschnitte an zwei Punkten so
berühren, daß der Neigungswinkel der Stufenabschnitte
größer als der Neigungswinkel der geneigten Abschnitte
der Druckplatte ist.
4. Überlastkupplung,
gekennzeichnet durch,
ein drehbar um eine Kupplungsachse gelagertes Antriebs teil;
ein axial benachbart zum Antriebsteil und drehbar im wesentlichen um die Kupplungsachse gelagertes angetrie benes Teil, wobei
eins der Teile mehrere axial durchgehende umfangsmäßig beabstandete Öffnungen aufweist, von denen jede, gesehen in axialer Richtung zwischen einem Paar Seitenwänden begrenzt wird, die im Bezug zueinander in radialer Richtung relativ zur Kupplungsachse konvergieren, und wobei das andere Teile axial benachbart zu einer Seite des einen Teils angeordnet ist und eine axiale Endfläche aufweist, die dem einen Teil direkt gegenüberliegt, und das andere Teil mehrere kanalähnliche Nuten in der einen Endfläche hat, die sich allgemein radial relativ zur Kupplungsachse erstrecken und umfangsmäßig beabstandet an Stellen entsprechend dem lagemäßigen Abstand der Öffnungen angeordnet sind, weiter
eine Drehmomentübertragungskugel innerhalb jeder der Öffnungen angeordnet ist und mit einer der kanalähnlichen Nuten in Eingriff bringbar ist, um einen Drehmomentüber tragungsantriebseingriff zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Teil zu bewirken,
eine Druckplatte axial benachbart zur anderen Seite des einen Teils angeordnet ist und eine ringförmige Endfläche aufweist, die normalerweise mit den Kugeln in Berührung steht, um die Kugeln axial aus den Öffnungen in Eingriff mit dem anderen Teil zu drücken, weiter
Mittel vorgesehen sind, um die Druckplatte und das andere Antriebsteil relativ axial aufeinander zu zu drücken, um die Kugeln normalerweise in Eingriff mit den kanalähn lichen Aussparungen zu halten, und wobei
die ringförmige Endfläche der Druckplatte eine kegel stumpfförmige konische Form aufweist, die sich in einer Neigung relativ zu einer radialen Richtung erstreckt, so daß die Druckplatte normalerweise die Kugeln radial aus den Öffnungen in die Richtung drückt, in der die gegenüberliegenden Seitenwände der Öffnungen konver gieren, so daß die Kugeln normalerweise mit jeder der gegenüberliegenden Seitenwände der entsprechenden Öffnung in Berührung gehalten wird.
ein drehbar um eine Kupplungsachse gelagertes Antriebs teil;
ein axial benachbart zum Antriebsteil und drehbar im wesentlichen um die Kupplungsachse gelagertes angetrie benes Teil, wobei
eins der Teile mehrere axial durchgehende umfangsmäßig beabstandete Öffnungen aufweist, von denen jede, gesehen in axialer Richtung zwischen einem Paar Seitenwänden begrenzt wird, die im Bezug zueinander in radialer Richtung relativ zur Kupplungsachse konvergieren, und wobei das andere Teile axial benachbart zu einer Seite des einen Teils angeordnet ist und eine axiale Endfläche aufweist, die dem einen Teil direkt gegenüberliegt, und das andere Teil mehrere kanalähnliche Nuten in der einen Endfläche hat, die sich allgemein radial relativ zur Kupplungsachse erstrecken und umfangsmäßig beabstandet an Stellen entsprechend dem lagemäßigen Abstand der Öffnungen angeordnet sind, weiter
eine Drehmomentübertragungskugel innerhalb jeder der Öffnungen angeordnet ist und mit einer der kanalähnlichen Nuten in Eingriff bringbar ist, um einen Drehmomentüber tragungsantriebseingriff zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Teil zu bewirken,
eine Druckplatte axial benachbart zur anderen Seite des einen Teils angeordnet ist und eine ringförmige Endfläche aufweist, die normalerweise mit den Kugeln in Berührung steht, um die Kugeln axial aus den Öffnungen in Eingriff mit dem anderen Teil zu drücken, weiter
Mittel vorgesehen sind, um die Druckplatte und das andere Antriebsteil relativ axial aufeinander zu zu drücken, um die Kugeln normalerweise in Eingriff mit den kanalähn lichen Aussparungen zu halten, und wobei
die ringförmige Endfläche der Druckplatte eine kegel stumpfförmige konische Form aufweist, die sich in einer Neigung relativ zu einer radialen Richtung erstreckt, so daß die Druckplatte normalerweise die Kugeln radial aus den Öffnungen in die Richtung drückt, in der die gegenüberliegenden Seitenwände der Öffnungen konver gieren, so daß die Kugeln normalerweise mit jeder der gegenüberliegenden Seitenwände der entsprechenden Öffnung in Berührung gehalten wird.
5. Überlastkupplung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen eine allgemein V-förmige Form auf
weisen, gesehen in axialer Richtung, wobei die gegenüber
liegenden Seitenwände der entsprechenden Öffnung in bezug
auf einander in radialer Richtung nach innen konver
gieren, die Öffnung sich nach außen durch eine umgebende
äußere Umfangsfläche des einen Teils erstreckt, und
wobei die kegelstumpfförmig konische Oberfläche eine
Innenfläche ist, die radial nach außen geneigt ist, so
daß sie sich axial in Richtung des anderen Teils
erstreckt.
6. Überlastkupplung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckplatte einen ringförmigen Hülsenabschnitt
aufweist, der radial außerhalb der konischen Fläche
angeordnet ist, und
der sich zur äußeren Umfangsfläche des einen Teils
umgebend in axialer Richtung erstreckt, um die Kugeln
innerhalb der Öffnungen aufzunehmen.
7. Überlastkupplung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine Teil ringförmig mit einer mittleren Bohrung
ausgebildet ist, die sich koaxial dadurch erstreckt und
eine innere im wesentlichen zylindrische Umfangsfläche
bildet, und wobei die kegelstumpfförmige konische Fläche
eine Außenfläche ist, die radial nach innen geneigt ist,
so daß sie sich axial in Richtung des anderen Teils
erstreckt.
8. Überlastkupplung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das andere Teil einen koaxialen Nabenteil umfaßt, der
sich durch die mittlere Bohrung erstreckt, um die Kugeln
innerhalb der Öffnungen zu begrenzen.
9. Überlastkupplung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Endfläche des anderen Teils ein abgestuf
tes Profil, gesehen in axialem Querschnitt aufweist, und
eine erste ringförmige Endfläche einschließt, die sich im
allgemeinen in radialer Richtung erstreckt,
und die an einer radialen Kante auf eine zweite ringför
mige Endfläche trifft, die sich axial von der ersten
Endfläche in axialer Richtung allgemein in Richtung des
einen Teils erstreckt, wobei die zweite ringförmige
Endfläche eine kegelstumpfförmige konische Form aufweist,
die relativ zur Kupplungsachse geneigt ist, wobei die
Neigungsrichtung der zweiten Ringfläche im allgemeinen
die gleiche wie die Neigungsrichtung der kegelstumpfför
migen konischen Fläche an der Druckplatte ist, und
wobei die Kugeln die zweite Ringfläche während einer
Überlastbedingung rollend berühren.
10. Überlastkupplung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gegenüberliegenden Wände der Öffnungen relativ
zueinander in radialer Richtung nach innen konvergieren,
und wobei die zweite Ringfläche an der radial inneren
Kante der ersten Ringfläche gebildet wird, und
daß die zweite Ringfläche eine begrenzte radiale
Versetzung der Kugeln nach außen innerhalb der ent
sprechenden Öffnungen während einer Überlastbedingung
bewirken.
11. Überlastkupplung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gegenüberliegenden Seitenwände der Öffnungen
relativ zueinander in einer radialen Richtung nach außen
konvergieren, und
wobei die zweite Ringfläche an der radial äußeren Kante der ersten Ringfläche gebildet wird, und
daß die zweite Ringfläche eine begrenzte radiale Versetzung der Kugeln nach innen innerhalb der ent sprechenden Öffnungen während einer Überlastbedingung bewirken.
wobei die zweite Ringfläche an der radial äußeren Kante der ersten Ringfläche gebildet wird, und
daß die zweite Ringfläche eine begrenzte radiale Versetzung der Kugeln nach innen innerhalb der ent sprechenden Öffnungen während einer Überlastbedingung bewirken.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313789A JPH0768986B2 (ja) | 1988-12-03 | 1989-02-27 | ノンバックラッシュオーバーロードクラッチ |
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