DE1046958B

DE1046958B - Overload clutch

Info

Publication number: DE1046958B
Application number: DEF15334A
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Ewart Ford
Original assignee: Fords Ltd
Current assignee: Fords Ltd
Priority date: 1953-07-28
Filing date: 1954-07-27
Publication date: 1958-12-18

Description

Überlastkupplung Bei bekannten Überlastkupplungen sind in einer Scheibe des einen Kupplungsteiles achsparallele Durchbohrungen zur Aufnahme von Kugeln vorgesehen, deren Durchmesser größer als die Dicke dieser Scheibe ist, so daß Umfangsteile der Kugeln über die Scheibenflächen hinaus in entsprechende Ausnehmungen einer Scheibe des anderen Kupplungsteiles hineinragen, wobei ein unter Federdruck stehender Kragen gegen die Kugeln drückt und sie in Eingriff mit den Ausnehmungen in der Scheibe des anderen Kupplungsteiles hält. Bei diesen bekannten Kupplungen ist auch schon eine Dreipunktlagerung der Kugeln vorgesehen worden, so daß dadurch eine Kippbewegung der Kupplung beim Ausrücken teilweise verhindert werden konnte.Overload clutch In known overload clutches are in a disc of one coupling part axially parallel through-holes are provided for receiving balls, whose diameter is greater than the thickness of this disc, so that peripheral parts of the Balls beyond the disk surfaces into corresponding recesses in a disk of the other coupling part protrude, with a collar under spring pressure pushes against the balls and engages them with the recesses in the disc of the other coupling part holds. With these known clutches is already a three-point bearing of the balls has been provided, so that thereby a tilting movement the clutch could be partially prevented when disengaging.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die beim Ausrücken der Kupplung auftretenden Kippbewegungen bei Kupplungen der vorstehenden Art vollständig auszugleichen, und zwar wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kugeln mindestens auf zwei Kreisen unterschiedlichen Durchmessers liegen und daß sie auf dem einen Kreis diametral gegenüber den Kugeln auf dem anderen Kreis angeordnet sind, wobei beim Ausrücken der Kupplung zwei sich diametral gegenüberliegende Kugeln ständig gegen die vollen Flächenteile der Scheibe des anderen Kupplungsteiles legen, während die anderen Kugeln sich nach der. Ausnehmungen dieser Scheibe bewegen.The object of the invention is now that when disengaging the Coupling occurring tilting movements in couplings of the above type completely compensate, and this is achieved according to the invention in that the balls lie on at least two circles of different diameters and that they are on one circle diametrically opposite the balls on the other circle are, with two diametrically opposed balls when the clutch is disengaged constantly place against the full surface parts of the disc of the other coupling part, while the other balls move according to the. Move the recesses of this disc.

Durch diese Lösung gemäß der Erfindung kann ein Einrücken der Kupplung nur in einer ganz bestimmten Stellung der beiden Kupplungsscheiben zueinander erfolgen, während die beiden Scheiben im ausgerückten Zustand keine Kippbewegung ausführen können. Diese völlige Verhinderung der Kippbewegung ist besonders bei Übertragung großer Drehmomente und damit erforderlich werdenden sehr starken Federungen für die Kugeln in bezug auf die Funktion der Kupplung entscheidend.With this solution according to the invention, an engagement of the clutch only take place in a very specific position of the two clutch disks to each other, while the two disks do not tilt when they are disengaged can. This complete prevention of the tilting movement is particularly important in the case of transmission large torques and thus required very strong suspensions for the balls are decisive for the function of the clutch.

Die Erfindung wird nun an Hand eines Zeichnungsbeispieles erläutert, und zwar zeigt Fig.1 einen senkrechten Schnitt durch eine Flaschenkappen herstellende Maschine, Fig.2 einen vergrößerten Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 1, Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt nach Linie V-V der Fig. 1.The invention will now be explained using an example drawing, namely, Figure 1 shows a vertical section through a bottle cap producing Machine, FIG. 2 an enlarged cross-section along line III-III of FIG. 1, FIG. 3 shows an enlarged section along line V-V of FIG. 1.

Nach Fig. 1 ist ein Gehäuse 1 zur Unterbringung einer Matrize 2 und einer Patrize 3 zum Ausstanzen von Flaschenkappen aus einem Aluminiumstreifen 4 vorgesehen, der zwischen Patrize und Matrize von einer teilweise sichtbaren Spule 5 abläuft, so daß ein Ausstanzen zur kontinuierlichen Herstellung von Flaschenkappen, von denen eine bei 6 gezeigt ist, erfolgen kann, die aus der Maschine in den Kanal 7 fallen.According to Fig. 1, a housing 1 for accommodating a die 2 and a male mold 3 for punching out bottle caps from an aluminum strip 4 provided between the male and female molds from a partially visible coil 5 runs, so that a punching for the continuous production of bottle caps, one of which is shown at 6, which can be made from the machine into the duct 7 fall.

Die Matrize 2 ist normal feststehend in der Maschine montiert, während die Patrize 3 gegen sie bewegt wird, um die Kappen aus der Folie auszustanzen, wobei der Antrieb von einer Hauptantriebswelle 8 abgeleitet wird, die ihrerseits von einer Kraftquelle, z. B. vom Antrieb einer Flaschenfüllmaschine, in Umdrehung versetzt wird, welche mit der Maschine zur Herstellung der Kappen zusammen benutzt werden kann.The die 2 is normally fixedly mounted in the machine while the male mold 3 is moved against it in order to punch the caps out of the film, wherein the drive is derived from a main drive shaft 8, which in turn of a Power source, e.g. B. from the drive of a bottle filling machine, set in rotation which are used together with the machine to make the caps can.

Die treibende Welle 8 ist mit der getriebenen Welle 9 durch eine das zu übertragende Drehmoment begrenzende Kupplung gemäß der Erfindung verbunden. Die treibende Welle 8 trägt an ihrem Ende ein Gehäuse 10 mit einer hohlen zylindrischen Ausnehmung 11. In diese Ausnehmungen paßt ein scheibenförmiger Flansch 12, der auf der getriebenen Welle 9 befestigt ist und in der Ausnehmung durch eine scheibenförmige, treibende Platte 13 gehalten wird, die das Oberende des Gehäuses 10 abdeckt und mit dem Gehäuse durch Bolzen 14 verbunden ist.The driving shaft 8 is connected to the driven shaft 9 by a das to be transmitted torque-limiting clutch connected according to the invention. the driving shaft 8 carries at its end a housing 10 with a hollow cylindrical Recess 11. A disk-shaped flange 12 fits into these recesses the driven shaft 9 is fixed and in the recess by a disk-shaped, driving plate 13 is held, which covers the upper end of the housing 10 and is connected to the housing by bolts 14.

Die treibende Platte 13 ist um ihre Achse mit mehreren achsparallelen Querbohrungen 15 versehen, deren Durchmesser größer ist als die Dicke der treibenden Platte 13, und der Flansch 12 ist mit einer ähnlich liegenden Bohrungsreihe 16 versehen, deren Durchmesser kleiner ist als der der Bohrungen 15. In den Bohrungen 15 liegen gehärtete Kugeln 17, die mit etwas kleineren Durchmessern frei drehend in die Bohrungen 15 eingesetzt sind, deren Durchmesser jedoch größer ist als der Durchmesser der Bohrungen 16, so daß die Kugeln, wie dargestellt, mit einem Teil ihres Umfanges in die Bohrungen 16 hineinragen. Die diametral gegenüberliegenden Umfangsteile der Kugeln 17 ragen über die entgegengesetzt liegende Fläche der treibenden Platte 13 hinaus, wo sie gegen einen Kragen 18 liegen, der durch eine Federung 19 in Richtung gegen die treibende Platte 13 gedrückt wird und somit die Kugeln 17 unter Spannung in die Bohrungen 16 drückt. Ein Druckkugellager 20 liegt zwischen dem Kragen 18 und dem zugekehrten Ende der Feder 19, und die Spannung der Feder 19 kann durch eine Mutter 21 eingestellt werden, die auf der getriebenen Welle 9 verschraubbar ist und durch eine Kontermutter 22 in ihrer Stellung festgehalten werden kann.The driving plate 13 is about its axis with several axially parallel Cross bores 15 provided, the diameter of which is greater than the thickness of the driving Plate 13, and the flange 12 is provided with a similar row of holes 16, whose diameter is smaller than that of the holes 15. In the holes 15 are located hardened balls 17 with slightly smaller diameters rotating freely in the bores 15 are used, but their diameter is larger than the diameter of the Drilling 16 so that the balls, as shown, with a part their circumference protrude into the bores 16. The diametrically opposite Peripheral parts of the balls 17 protrude over the opposite surface of the driving Plate 13, where they lie against a collar 18, which is supported by a spring 19 is pressed in the direction against the driving plate 13 and thus the balls 17 presses under tension into the bores 16. A thrust ball bearing 20 lies between the collar 18 and the facing end of the spring 19, and the tension of the spring 19 can be adjusted by a nut 21 which is on the driven shaft 9 can be screwed and held in place by a lock nut 22 can be.

Die Bohrungen 15 liegen um die Achse der treibenden Platte 13 derart verteilt, daß sie mit den Bohrungen 16 im Flansch 12 nur in einer bestimmten Relativlage der beiden Scheiben zueinander in Überdeckung liegen. Wenn nun das durch die Kupplung zu übertragende Drehmoment einen festgelegten Wert übersteigt, werden die Kugeln 17 aus den Bohrungen 16 herausgedrückt und verschieben dadurch den Kragen 18 gegen die Wirkung der Feder 19, so daß die Kugeln sich außer Eingriff befinden, bis das Gehäuse 10 eine volle Umdrehung gegenüber dem Flansch 12 vollführt hat, worauf die Kugeln erneut in die Bohrungen 16 gedrückt werden. Sie werden sofort wieder aus den Bohrungen herausgehoben, wenn .das Drehmoment immer noch den festgelegten Wert übersteigt, der durch Änderung der Spannung der Feder 19 einstellbar ist, jedoch werden sie die Antriebsverbindung wieder herstellen, wenn das zu übertragende Drehmoment abgesunken ist.The bores 15 are around the axis of the driving plate 13 in such a way distributed that they with the bores 16 in the flange 12 only in a certain relative position of the two disks are in overlap with one another. If now that through the clutch torque to be transmitted exceeds a specified value, the balls 17 pushed out of the bores 16 and thereby move the collar 18 against the action of the spring 19 so that the balls are disengaged until the Housing 10 has completed a full revolution relative to the flange 12, whereupon the Balls are pressed into the bores 16 again. You will be back off right away lifted out of the holes if. the torque is still the specified value exceeds which is adjustable by changing the tension of the spring 19, however they will re-establish the drive connection when the torque to be transmitted is reached has sunk.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, liegen die Kugeln 17 mindestens auf zwei Kreisen verschiedenen Durchmessers um die Achse der treibenden Platte 13, wobei die Kugeln auf dem einen Kreis den Kugeln auf dem anderen Kreis diametral gegenüberliegen, wodurch, sobald die Kupplung ausgerückt wird, immer zwei sich diametral gegenüberliegende Kugeln auf den vollen Teilen des Flansches aufruhen, während die anderen Kugeln sich nach den Bohrungen 16 bewegen. Aus diesem Grunde wird sich der Kragen 18 immer in einer Parallellage gegen die Feder 19 bewegen, und damit wird die Tendenz des Kragens, eine Kippbewegung zur Achse der Kupplung auszuführen, vermieden. Die getriebene Welle 9 treibt die Patrize hin- und hergehend durch eine Exzenteranordnung an.As can be seen from FIG. 2, the balls 17 lie on at least two Circles of different diameters around the axis of the driving plate 13, wherein the balls on one circle are diametrically opposite the balls on the other circle, whereby, as soon as the clutch is disengaged, always two diametrically opposite one another Balls rest on the full parts of the flange while the other balls rest move after the holes 16. For this reason, the collar 18 will always move in a parallel position against the spring 19, and thus the tendency of the Collar to perform a tilting movement to the axis of the coupling avoided. The driven Shaft 9 drives the male mold back and forth through an eccentric arrangement.

Zum Vorschub der Aluminiumfolie 4 trägt die getriebene Welle 9 auf ihrem Oberende ein schräg verzahntes Rad 37, welches mit einem schräg verzahnten Rad 38 einer Querwelle 39 kämmt, die ein Getrieberad intermittierend antreibt, und zwar über einen hin-und herschwingenden Arm, der mit einer Klinke versehen ist, die in die Zähne eines am Getrieberad sitzenden Klinkenrades eingreift, sobald sich die Patrize 3 von der Matrize 2 wegbewegt. Der hin- und herschwingende Arm wird durch einen Hebelarm 44 getrieben, der einstellbar in einem Schlitz 45 einer Regulierscheibe 46 anklemmbar ist, die außerhalb des Gehäuses 1 auf der Welle 39 montiert ist, welche sich durch geeignete Lager im Gehäuse erstreckt. Der Angriffspunkt des Hebelarmes 44 wird im Schlitz 45 eingestellt und durch eine Mutter 47 fixiert. Die Einstellung muß dabei so sein, daß die Folie 4 vorgeschoben wird, sobald die Werkzeuge 2 und 3 sich zu öffnen beginnen.To advance the aluminum foil 4, the driven shaft 9 applies its upper end a helically toothed wheel 37, which with a helically toothed Gear 38 meshes with a transverse shaft 39 which drives a gear wheel intermittently, and with an arm swinging back and forth with a latch, which engages in the teeth of a ratchet wheel sitting on the gear wheel as soon as it is the male part 3 is moved away from the female part 2. The arm swinging back and forth becomes driven by a lever arm 44 which is adjustable in a slot 45 of a regulating disc 46 can be clamped, which is mounted outside the housing 1 on the shaft 39, which extends through suitable bearings in the housing. The point of application of the lever arm 44 is set in the slot 45 and fixed by a nut 47. The setting must be such that the film 4 is advanced as soon as the tools 2 and 3 begin to open.

Das Getrieberad treibt ein paar Zuführungsrollen 48 und 49 an, zwischen denen die Folie 4 hindurchläuft und über einen Führungszapfen 50 zwischen die Werkzeuge 2 und 3 gefördert wird, von wo sie über einen Führungszapfen 51 zwischen außerhalb liegende Förderrollen 52 und 53 gelangt.The gear wheel drives a couple of feed rollers 48 and 49, between which the film 4 runs through and via a guide pin 50 between the tools 2 and 3 is promoted, from where they have a guide pin 51 between outside lying conveyor rollers 52 and 53 arrives.

Eine zweite Rutschkupplung gemäß der Erfindung wird auch für den Antrieb der Welle 39 vorgesehen, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Das Zahnrad 38 hat eine Ringnut, in deren Grundfläche mehrere achsparallele Durchbohrungen 55 zur Einlagerung von Kugeln vorgesehen sind. Das Zahnrad 38 wird von einem Kragen 57 eingefaßt, welches auf der Welle 39 aufgekeilt ist. Dieser Kragen 57 besitzt ebenfalls eine Anzahl Bohrungen 58, in die die Kugeln 56 hineinragen. Das Zahnrad 38 entspricht der treibenden Platte 13 der Fig. 1 und der Kragen 57 dem Flansch 12. Der Kragen nach dem Beispiel Fig. 1 ist durch den Kragen 59 ersetzt, der eine Verlängerung 60 aufweist, um die die Schraubenfeder 61 herumgewickelt ist. Die Feder wird durch einen Kragen 62 gehalten, der auf der Welle 39 aufgekeilt ist. Im Betrieb arbeitet diese Kupplung in ähnlicher Weise wie die Kupplung nach dem Beispiel Fig. 1. Wenn also das durch die Kupplung zu übertragende Drehmoment einen bestimmten Wert übersteigt, werden die Kugeln 56 aus den Bohrungen 58 herausgedrückt und verschieben damit den Kragen 59 gegen die Wirkung der Feder 61, so daß die Kugeln außer Eingriff gelangen, bis .das Zahnrad 38 zum Kragen 57 eine volle Umdrehung ausgeführt hat, so daß die Kugeln dann erneut in die Bohrungen 58 gedrückt werden, wenn und sobald das Drehmoment den genauen bestimmten Wert erreicht, wie bereits auseinandergesetzt wurde.A second slip clutch according to the invention is also used for the drive of the shaft 39 is provided as shown in FIG. The gear 38 has an annular groove, in the base area several axially parallel through-holes 55 for the storage of Balls are provided. The gear 38 is surrounded by a collar 57, which is keyed on the shaft 39. This collar 57 also has a number Bores 58 into which the balls 56 protrude. The gear 38 corresponds to the driving Plate 13 of Fig. 1 and the collar 57 to the flange 12. The collar according to the example Fig. 1 is replaced by the collar 59, which has an extension 60 to the the coil spring 61 is wound around. The spring is held by a collar 62, which is keyed on the shaft 39. In operation, this clutch works in a similar way Way like the coupling according to the example in Fig. 1. If that is through the coupling torque to be transmitted exceeds a certain value, the balls 56 pushed out of the bores 58 and thus move the collar 59 against the Action of the spring 61 so that the balls disengage until .das gear 38 has carried out a full turn to the collar 57, so that the balls then again are pressed into the bores 58 if and as soon as the torque is the exact reached a certain value, as has already been explained.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Overload clutch, in which in a disc of the a coupling part axially parallel through bores for receiving balls are provided are whose diameter is greater than the thickness of this disc, so that peripheral parts of the balls beyond the disk surfaces in corresponding recesses of a The disc of the other coupling part protrude, with one under spring pressure Collar presses against the balls and they engage the recesses in the disc of the other coupling part, characterized in that the balls (17) at least lie on two circles of different diameters and that they are on one Circle are arranged diametrically opposite the balls on the other circle, creating when disengaging the clutch, two diametrically opposed balls constantly place against the full surface parts of the disc (12) of the other coupling part, while the other balls move towards the recesses (16) of this disc.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the driving shaft (8) at its end a housing (10) carries a recess (11) for the fitting Has disc (12) of the other coupling part (19) and from a plate (13) is covered, which forms the disc of a coupling part (18).

3. Coupling according to claim 1 and 2, characterized in that a collar (18) is the driven Surrounds the shaft (9) and is pressed against the balls (17) by a suspension (19), which on the other hand lies against a stop (21) of the shaft (9).

4. Coupling after Claim 3, characterized in that the spring stop (21) consists of a axial there is a nut screwable on the shaft (9) and in a set position is fixed by a lock nut (22).

5. Coupling according to claim 3 or 4, characterized characterized in that the spring (19) presses against the collar via a thrust bearing (20).

6. Coupling according to claim 1, characterized in that the disc of one coupling part a part of a gear (38) which is freely rotatable about a collar-shaped extension the disc (57) of the other coupling part is mounted on a shaft (39) sits, wherein the disc (38) of one coupling part has a recess, in which the spring-loaded collar (59) is mounted and presses on the balls (56), which are arranged in the through bores (55) of the disc (3.8) of one coupling part are.

7. Application of the coupling according to one or more of claims 1 to 6 at a caps (6) on bottles placing machine, the pressing tools (2, 3) for Has forming of caps from a metal foil (4) running through the machine. Documents considered: Swiss Patent No. 87 260; U.S. Patent No. 2,539,425.