DE2453500C2 - Overload protection device - Google Patents
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Description
stellung der Riegelstellung nicht die Kupplungselemente für sich allein in die Riegelstellung verbracht werden müssen, sondern auch die Kupplungshälfte, die jedoch von außen her nicht ohne weiteres zugänglich ist Aus diesem Grund und auch in Anbetracht des hierzu notwendigen Kraftaufwandes müssen die Rollkörper gemeinsam durch eine hierfür eigens vorgesehene Hebelvorrichtung wieder in die Riegelstellung hinter der Schulter verbracht werden.position of the locking position, the coupling elements are not brought into the locking position by themselves must, but also the coupling half, which is not easily accessible from the outside For this reason, and also in view of the force required for this, the rolling bodies must be common by means of a specially provided lever device back into the locking position behind the Shoulder to be spent.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Überlastkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die praktisch als komplettes Bauteil gehandelt werden kann, so daß sie ohne wesentliche konstruktive Vorkehrungen an den Kupplungshälften daran eingesetzt werden kann und außerdem der Einstellbereich für das Überlastmoment beliebig vergrößerbar istThe invention is therefore based on the object of creating an overload clutch of the type mentioned at the beginning, which can practically be traded as a complete component, so that it can be used without any significant structural precautions can be used on the coupling halves and also the setting range for the Overload torque can be increased as required
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe an einer Kupplung der eingangs genannter. Art gelöst durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.According to the invention, this task becomes the one mentioned at the beginning on a coupling. Kind of solved by the characteristics according to the characterizing part of claim 1.
Einer der wesentlichsten Vorteile der erfindungsgemäßen Überlastkupplung besteht darin, daß diese als handelsfähiges Bauelement hergestellt werden kann, weil alle wesentlichen Teile davon in einem Lagerteil zu einer Einheit zusammengefaßt sind. Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise in einer einfachen Gewindebohrung das Lagerteil mit der ersten Kupplungshälfte zu verschrauben, so daß in der zweiten Kupplungshälfte, die damit gekoppelt werden soll, nur die Sitzfläche für das Ende des Kupplungselements ausgebildet werden muß. Die Überlastkupplung läßt sich daher in relativ großer Stückzahl und folglich billig serienmäßig herstellen. Ein weiterer bedeutsamer Vorteil bestehi darin, daß die Größe des Ansprechmomentes bei Überlastung durch die Anzahl solcher Kupplungseinheiten bestimmt werden kann, d. h. es bedarf bei einer Vergrößerung des Ansprechmomentes lediglich der Hinzufügung einer entsprechenden Anzahl solcher Kupplungseinheiten.One of the main advantages of the overload clutch according to the invention is that this as Tradable component can be produced because all essential parts of it in one storage part are combined into one unit. In this way it is possible, for example in a simple threaded hole to screw the bearing part to the first coupling half, so that in the second coupling half, which is to be coupled with it, only the seat surface for the end of the coupling element is formed got to. The overload clutch can therefore be mass-produced in relatively large numbers and consequently cheaply. Another significant advantage is that the size of the response torque in the event of overload can be determined by the number of such coupling units, d. H. it is necessary to enlarge the Response torque only the addition of a corresponding number of such coupling units.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung gemäß dem Patentanspruch 3 ergibt eine im Durchmesser platzsparende Ausführung. Denn hierbei ist die den Rollkörper beaufschlagende Feder in axialer Richtung des Kupplungselements wirksam, wobei die den Rollkörper in Eingriff hinter der Schulter haltende Kraft als Komponente der Feder-Axialkraft durch die konischen Druckflächen erzeugt wird.A particularly advantageous embodiment according to claim 3 results in a diameter space-saving design. Because here the spring acting on the roller body is in the axial direction of the coupling element effective, the force holding the roller in engagement behind the shoulder as Component of the spring axial force is generated by the conical pressure surfaces.
Andere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 4 bis 7.Other advantageous configurations emerge from subclaims 2 and 4 to 7.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtTwo exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. In the Drawings shows
F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überlastkupplung, undF i g. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of an overload clutch according to the invention, and
F i g. 2 einen Axialschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überlastkupplung mit ausführlicher Darstellung der Kupplungshälften.F i g. 2 shows an axial section through a second embodiment of an overload clutch according to the invention with detailed illustration of the coupling halves.
Die in F i g. 1 dargestellte Überlastkupplung dient zur Verbindung zweier Kupplungshälften 31 und 32, die quer zu ihrer Stoßfläche in Richtung der Pfeile A relativbeweglich gelagert sind. Mit 33 ist dabei das Lagerteil der Überlastkupplung in der ersten Kupplungshälfte 31 und mit 4 das Gegenlagerteil in der zweiten Kupplungshälfte 32 bezeichnet. Das Lagerteil 33 ist als Gehäuse ausgebildet und in eine entsprechende Gewindebohrung eingeschraubt oder sonstwie daran befestigt, während das Gegenlagerteil 4 als in einer Lagerausnehmung der Kupplungshälfte 32 eingesetzter Lagerkörper aus einem geeigneten Werkstoff ausgebildet ist. Die Symmetrieachsen des Lagerteils 33 >ind des Gegenlagerteils 4 stehen wenigstens annähernd senkrecht auf der Stoßfläche bzw. der Richtung der Relativbewegung der beiden Kupplungshälften 31 und 32.The in F i g. 1 is used to connect two coupling halves 31 and 32, which are mounted transversely to their abutment surface in the direction of arrows A so that they can move relatively. The bearing part of the overload clutch in the first clutch half 31 is denoted by 33 and the counter bearing part in the second clutch half 32 is denoted by 4. The bearing part 33 is designed as a housing and is screwed into a corresponding threaded bore or otherwise attached to it, while the counter bearing part 4 is designed as a bearing body made of a suitable material and inserted in a bearing recess of the coupling half 32. The axes of symmetry of the bearing part 33> ind of the counter-bearing part 4 are at least approximately perpendicular to the abutment surface or the direction of the relative movement of the two coupling halves 31 and 32.
Die erfindungsgemäße Überlastkupplung ist in der Riegelstellung dargestellt in welcher ein Teil eines Kupplungselements bildende Kugel 35 in eine durch eine angesenkte Bohrung des Gegenlagerteiles 4 gebildete Sitzfläche 34 eingreift Die Kugel 35 wird durch einThe overload clutch according to the invention is shown in the locking position in which part of a Coupling element forming ball 35 in a formed by a countersunk bore of the counter bearing part 4 Seat 34 engages the ball 35 is through a
ίο als Madenschraube ausgebildetes Andruckelement 38
eines Teil des Kupplungselements bildenden Druckstiftes 28 in die Sitzfläche 34 gedrückt; die das Andiuckelement
38 bildende Madenschraube weist zur Zentrierung gegenüber der Kugel 35 an ihrem Vorderende 36 eine
mit ihren Rändern am Umfang der Kugel 35 anliegende Ansenkung auf. Der Druckstift 28 ist in einer Bohrung
<ies als Gehäuse ausgebildeten Lagerteils 33 längsbeweglich gelagert und weist eine Schulter 29 auf, welche
zu einem der Kugel 35 abgewandten hinteren Ende des Druckstiftes 28 mit einem verminderten Durchmesser
37 führt. An der Schulter 29 liegen in ringförmiger Anordnung eine Mehrzahl von als Kugeln ausgebildeten
Rollkörpern 27 an, die gegen die Außenfläche des Druckstiftes 28 im Bereich der Schulter 29 durch zwei
Druckringe 25 und 26 angepreßt sind. Der Druckring 26 ist mit einem Außengewinde versehen und in ein entsprechendes
Innengewinde des Lagerteils 33 eingeschraubt.
Jede Kraft in Richtung der Pfeile A versucht, die Kugel 35 aus der Sitzfläche 34 auszuheben und gegen das
Andruckelement 38 und den Druckstift 28 zu drücken; wenn dieser Druck einen gewissen Schwellenwert erreicht,
werden die Rollkörper 27 durch die Schulter 29 radial nach außen gedrückt, wodurch die Druckringe 25
und 26 gegen die Kraft einer Druckfeder 39 auseinandergepreßt werden. Wenn die Schulter 29 die Rollkörper
27 ausgehoben hat, so liegen diese an der zylindrischen Außenfläche des Hauptteiles des Druckstiftes 28
an und üben keine Kräfte in dessen Längsrichtung aus.ίο formed as a grub screw pressure element 38 of a part of the coupling element forming pressure pin 28 pressed into the seat surface 34; the grub screw forming the pressure element 38 has, for centering with respect to the ball 35, at its front end 36 a countersink abutting the circumference of the ball 35 with its edges. The pressure pin 28 is mounted so as to be longitudinally movable in a bearing part 33 designed as a housing and has a shoulder 29 which leads to a rear end of the pressure pin 28 with a reduced diameter 37 facing away from the ball 35. A plurality of rolling elements 27 in the form of balls lie on the shoulder 29 in an annular arrangement and are pressed against the outer surface of the pressure pin 28 in the area of the shoulder 29 by two pressure rings 25 and 26. The pressure ring 26 is provided with an external thread and screwed into a corresponding internal thread of the bearing part 33.
Any force in the direction of the arrows A tries to lift the ball 35 out of the seat 34 and to press it against the pressure element 38 and the pressure pin 28; when this pressure reaches a certain threshold value, the rolling elements 27 are pressed radially outward by the shoulder 29, whereby the pressure rings 25 and 26 are pressed apart against the force of a compression spring 39. When the shoulder 29 has lifted the rolling elements 27, they rest against the cylindrical outer surface of the main part of the pressure pin 28 and do not exert any forces in the longitudinal direction thereof.
Durch den plötzlichen Wegfall des Gegendruckes beim Auflaufen der Rollkörper 27 auf die Schulter 29
schnappt das durch die Kugel 35 und den Druckstift 28 gebildete Kupplungselement in der Darstellung gemäß
Fig. I nach rechts und gibt so die zweite Kupplungshälfte
32 vollständig frei. In dieser Lösesteilung bleibt das Kupplungselement, bis der Druckstift 28 durch
Druck auf sein rückwärtiges, im Beispielsfalle nunmehr aus dem Lagerteil 33 herausragendes Ende wieder nach
vorne geschoben wird, so daß die Rollkörper 27 hinter der Schulter 29 erneut einrasten können. Der Schwellenwert
der Kraft, welcher die Rollkörper 27 radial nach außen zwingt, kann durch Drehung des Druckringes 26
in der zugehörigen Gewindebohrung des Gehäuses eingestellt werden, wobei die damit einhergehende Längsbewegung
des Druckstiftes 28 in der Riegelstellung durch entsprechende Einstellung des als Madenschraube
ausgebildeten Andruckelementes 38 im Bedarfsfalle kompensiert werden kann.
Nach dem Ansprechen der Überlastkupplung genügt ein Druck auf das rückwärtige Ende des Druckstiftes 28,
um die gegen Überlast gesicherte Verbindung zwischen den Kupplungshälften 31 und 32 wieder herzustellen.Due to the sudden cessation of the counter-pressure when the rolling elements 27 hit the shoulder 29, the coupling element formed by the ball 35 and the pressure pin 28 snaps to the right in the illustration according to FIG. The coupling element remains in this release division until the pressure pin 28 is pushed forward again by pressure on its rear end, in the example now protruding from the bearing part 33, so that the roller bodies 27 can engage again behind the shoulder 29. The threshold value of the force, which forces the rolling elements 27 radially outwards, can be set by rotating the pressure ring 26 in the associated threaded hole of the housing, the associated longitudinal movement of the pressure pin 28 in the locking position by setting the pressure element 38 in the form of a grub screw If necessary, can be compensated.
After the overload clutch has responded, it is sufficient to press the rear end of the pressure pin 28 to restore the connection between the clutch halves 31 and 32, which is secured against overload.
Spiel zwischen der Kugel 35 und dem Gegenlagerteil ■ί sowie dem Andruckelement 38 kann durch Verstellen des Andruckelementes 38 gegenüber dem Druckstift 28 ausgeglichen werden; hierzu wird die das Andruckelement 38 bildende Madenschraube mittels eines von der Rückseite her in den Innenraum des Drucksliftes 28Play between the ball 35 and the counter-bearing part ■ ί and the pressure element 38 can be adjusted by adjusting of the pressure element 38 are balanced with respect to the pressure pin 28; this is the pressure element 38 by means of a grub screw forming from the rear into the interior of the pressure lift 28
einführbaren Werkzeuges gedreht.insertable tool rotated.
Die Kupplungshälften 31 und 32 können beispielsweise kreisförmige oder eine andere Umrißform aufweisen und an einer Antriebs- bzw. einer Abtriebswelle gelagert sein. Eine Mehrzahl erfindungsgemäßer Überlastkupplungen kann um die gemeinsame Achse der Wellen herum angeordnet sein, um Drehmoment von einer Welle auf die andere zu übertragen und die beiden Wellen zu entkuppeln, wenn das Drehmoment einen vorbestimmten Maximalwert übersteigt.The coupling halves 31 and 32 can, for example, have a circular or some other outline shape and be mounted on a drive or an output shaft. A plurality of overload clutches according to the invention can be arranged around the common axis of the shafts to generate torque from a To transmit shaft to the other and to decouple the two shafts when the torque is a predetermined Exceeds maximum value.
Die Überlastkupplung arbeitet in analoger Weise, wenn die Kupplungshälften 31 und 32 konzentrische Zylinder sind, wobei die Achsen der Druckstifte 28 im wesentlichen radial zur gemeinsamen Achse der zylindrischen Kupplungshälften angeordnet sind.The overload clutch works in an analogous manner when the clutch halves 31 and 32 are concentric Are cylinders, the axes of the pressure pins 28 being substantially radial to the common axis of the cylindrical Coupling halves are arranged.
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 überträgt eine als Buchse ausgebildete Kupplungshälfte 41 ein auf einen bestimmten Höchstwert begrenztes Drehmoment auf eine als Flansch ausgebildete Kupplungshälfte 42, wobei am Umfang der beiden Kupplungshälften 41 und 42 eine Reihe von Überlastkupplungen in der von Scherstiften bekannten Art angeordnet ist. Die als Flansch ausgebildete Kupplungshälfte 42 ist mit einer Abtriebswelle 43 verbunden. Die Buchse 41 trägt dabei einen Flansch 44, nahe an dessen Außenumfang die Überlastkupplungen angeordnet sind.In the embodiment according to FIG. 2 transfers a coupling half 41 designed as a bushing a certain maximum value limited torque on a coupling half designed as a flange 42, wherein on the circumference of the two coupling halves 41 and 42 a number of overload clutches in the of Shear pins known type is arranged. The coupling half designed as a flange 42 is with a Output shaft 43 connected. The socket 41 carries a flange 44, close to the outer periphery of the Overload clutches are arranged.
Jede Überlastkupplung weist ein an der Kupplungshälfte 41 vorgesehenes Lagerteil 45 auf, welches als Gehäuse mit den Gehäuseteilen 46 und 47 ausgebildet ist, die miteinander verschraubt sind. Der Gehäuseteil 47 ist nach Art einer Holzschraube ausgebildet und erstreckt sich durch eine öffnung des Flansches 44 hindurch. Gleitbeweglich in der Bohrung 49 der Hohlschraube ist eine Kugel 48 gelagert, die mit dem als Einsatzteil ausgebildeten Gegenlagerteil 50 in der anderen Kupplungshälfte 42 zusammenwirkt.Each overload clutch has a bearing part 45 provided on the clutch half 41, which acts as a housing is formed with the housing parts 46 and 47 which are screwed together. The housing part 47 is designed in the manner of a wood screw and extends through an opening of the flange 44. Slidably mounted in the bore 49 of the hollow screw is a ball 48, which is designed as an insert part Counter-bearing part 50 cooperates in the other coupling half 42.
Die Kugel 48 wird in der Riegelstellung durch ein ebenfalls als Madenschraube ausgebildetes Andruckelement 51 in der Sitzfläche des Gegenlagerteiles 50 gehalten. Ebenso wie beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 ist die analog ausgebildete, als Andruckelement 51 dienende Madenschraube im Innengewinde eines Druckstiftes 52 gehalten, der eine Schulter 53 aufweist, gegen die ein Satz von Rollkörpern 54 durch die geeigneten Flächen zweier Druckringe 55 und 56 gedrückt wird. Die Druckringe 55 und 56 sind beide durch die Rollkörper 54 radial frei beweglich und axial zwischen einem Einstellring 57, der in ein Ende des Gehäuseteiles 46 eingeschraubt ist, und einer Druckfeder 58 zwischen dem Druckring 56 und dem Ende des Gehäuseteiles 47 gespannt Ebenso wie beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 ist die Druckfeder 39 bzw. 58 als Mehrfach-Tellerfeder ausgebildetThe ball 48 is in the locking position by a pressure element also designed as a grub screw 51 held in the seat of the counter-bearing part 50. As in the embodiment according to F i g. 1 is the similarly designed grub screw serving as a pressure element 51 in the internal thread of a Pressure pin 52 held, which has a shoulder 53 against which a set of rolling bodies 54 by the appropriate Areas of two pressure rings 55 and 56 is pressed. The pressure rings 55 and 56 are both through the Rolling body 54 freely movable radially and axially between an adjusting ring 57, which is in one end of the housing part 46 is screwed in, and a compression spring 58 between the pressure ring 56 and the end of the housing part 47 tensioned Just as in the embodiment according to FIG. 1 is the compression spring 39 or 58 as a multiple disk spring educated
Die Arbeitsweise der Überlastkupplung gemäß F i g. 2 entspricht derjenigen gemäß F i g. 1. Wenn die an die Antriebswelle 43 angeschlossene Maschine blockieren sollte, so rastet jede der Überlastkupplungen aus und wird kein Drehmoment mehr zwischen den Kupplungshälften 41 und 42 übertragen.The mode of operation of the overload clutch according to FIG. 2 corresponds to that according to FIG. 1. When the on the drive shaft 43 should block the connected machine, each of the overload clutches disengages and torque is no longer transmitted between the coupling halves 41 and 42.
Auch bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 kann die erneute Kupplung dadurch erfolgen, daß die Kupplungshälften 41 und 42 wieder in die richtige relative Drehlage gebracht werden und die Druckstifte 52 eingedrückt werden, so daß die Rollkörper 54 über die Schulter 53 wieder in den Abschnitt verminderten Durchmessers des Druckstiftes 52 einfallen und die Kugeln 48 in die Sitzflächen der Gegenlagerteile 50 gedrückt werden.Also in the embodiment according to FIG. 2, the renewed coupling can take place in that the coupling halves 41 and 42 are brought back into the correct relative rotational position and the pressure pins 52 are pressed in so that the rolling bodies 54 reduced over the shoulder 53 back into the section The diameter of the pressure pin 52 collapse and the balls 48 are pressed into the seating surfaces of the counter bearing parts 50 will.
Bei der Einstellung der Überlastkupplung gemäß Fig.2 kann das einstellbare Andruckelement 51 zunächst in leichte Berührung mit der Kugel 48 gebracht werden, wenn diese die Sitzfläche im Gegenlagerteil 50 berührt, so daß keinerlei Spiel vorhanden ist. Die richtige Einstellung des Andruckelementes 51 kann durch ein Bremsmedium auf den Gewindegängen der als einstellbares Andruckelement 51 dienenden Madenschraube gesichert werden, beispielsweise Schellack oder ein anderes geeignetes Mittel, wie dies beispielsweise unter der Bezeichnung »LOCTITE« im Handel erhältlich ist. Eine Drehung des Druckstiftes 52 während der Einstellung entweder des Andruckelementes 51 oder der Federspannung mittels des Einstellringes 57 kann vermieden werden durch Aufsetzen einer Spann- oder Klemmvorrichtung auf den Absatz 59 am freien Ende des Druckstiftes 52. Die erzielte Einstellage des Einstellringes 57 kann ebenso wie bei der als Andruckelement 51 dienenden Madenschraube gesichert werden.When setting the overload clutch according to FIG. 2, the adjustable pressure element 51 can initially be brought into light contact with the ball 48 when this is the seat surface in the counter bearing part 50 touches so that there is no play. The correct setting of the pressure element 51 can by a Braking medium on the threads of the grub screw serving as an adjustable pressure element 51 be secured, for example shellac or some other suitable means, such as this for example under called "LOCTITE" is commercially available. One rotation of the push pin 52 during adjustment either the pressure element 51 or the spring tension by means of the adjusting ring 57 can be avoided are by placing a tensioning or clamping device on the paragraph 59 at the free end of the Pressure pin 52. The achieved setting position of the setting ring 57 can, as in the case of the pressure element 51 serving grub screw are secured.
In beiden beschriebenen Ausführungsformen kann es sich als zweckmäßig erweisen, die gegeneinander beweglichen Flächen der Überlastkupplung mit einem Schmiermittel zu verschen, welches Molybdändisulfid enthält.In both of the described embodiments, it may prove useful to move the mutually movable To give away surfaces of the overload clutch with a lubricant, which molybdenum disulfide contains.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (7)
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Cited By (1)
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- 1974-11-12 DE DE19742453500 patent/DE2453500C2/en not_active Expired
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
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D4 | Patent maintained restricted | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |