Rotierende Rutschkupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine rotierende Rutschkupplung, die vorzugsweise einstellbar ist. Diese Kupplungen sind bekannt und können z. B. aus zwei Körpern bestehen, die mit einem gegebenen falls einstellbaren Druck gegeneinandergedrückt wer den und bei denen dann der Ausgangskörper vom Eingangskörper durch Reibung mitgeführt wird.
Die sen allgemein bekannten Kupplungen haftet der Nachteil an, dass die Ausgangsseite eine fallende Charakteristik hat, d. h. dass, wenn der Ausgangsteil mit einem Drehmoment belastet wird, das grösser als das Drehmoment ist, das die Kupplung ohne Schlupf zu übertragen vermag, die Kupplung nicht nur schlüpft, sondern das abgegebene Drehmoment auch kleiner wird.
Unter Umständen ist letzteres uner wünscht und man möchte bei schlüpfender Kupplung ein grösseres Drehmoment übertragen, letzteres selbst verständlich innerhalb bestimmter Grenzen. Wird die Belastung des Ausgangsteiles zu hoch, so schlüpft die Kupplung völlig und der Ausgangsteil steht still.
Die Kupplung nach der Erfindung hat eine stei gende Charakteristik, d. h. dass bei höherer Bela stung des Ausgangsteiles und dabei zunehmender Schlüpfung das abgegebene Drehmoment steigt. Da bei wird die Drehzahl des Ausgangsteiles infolge des Schlupfes niedriger. Ausserdem muss der Antriebs mechanismus bei konstanter Drehzahl ein solches grösseres Drehmoment liefern können.
Nach der Er findung weist eine solche Rutschkupplung das Merk mal auf, dass mindestens ein mit einem der zwei aus Eingangs- und Ausgangsteil gebildeten Teile starr verbundener ringförmiger Körper aus gummielasti schem Material vorhanden und der andere Teil mit mindestens einem rollenden Teil ausgestattet ist, der mit seinem Umfang unter einem vorzugsweise ein stellbaren Druck mit einer Fläche des ringförmigen elastischen Körpers zusammenarbeitet, wobei die dieser Fläche gegenüberliegende Fläche oder Partie dieses Körpers durch Mittel abgestützt oder gehal tert ist, die diesen Druck aufnehmen. Eine solche Kupplung hat tatsächlich die gewünschte steigende Charakteristik.
Dergummielastische Körper kann aus Naturkautschuk, Kunstkautschuk oder einem anderen Kunststoff hergestellt sein, wie z. B. aus Vulkollan (eingetragene Marke). Kaltfliessende Stoffe sind natür lich ungeeignet.
Zweckmässig arbeitet der rollende Teil mit einer Seitenfläche des ringförmigen, gummielastischen Kör pers zusammen, was eine einfache Konstruktion er gibt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Kupplung ist mindestens ein Paar Rollelemente vor gesehen, die beiderseits des gummielastischen Kör pers angeordnet sind und einander gegenüberliegen und deren Umfang unter einem zweckmässig einstell baren Druck mit dem gummielastischen Körper zu sammenarbeitet, wobei das bzw.
sämtliche sich an einer Seite dieses Körpers befindenden Rollele- mente drehbar an einem Halter angeordnet sind, der mit dem Ausgangsteil verbunden ist, und das oder die sich auf der anderen Seite befindenden Rollelemente drehbar an einem Halter angebracht sind, der ausschliesslich eine axiale Bewegung in bezug auf den Ausgangsteil vollführen kann und axial durch eine vorzugsweise einstellbare Feder bela stet ist.
In der beiliegenden Zeichnung sind vier Aus führungsbeispiele der Rutschkupplung nach der Er findung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Schnitt einer rotierenden Rutsch kupplung längs der Linie I-1 in Fig. 2, in Pfeilrich tung gesehen, Fig.2 eine Vorderansicht der Kupplung nach Fig. 1, Fig.3 einen Schnitt einer andern rotierenden Rutschkupplung längs der Linie I11-III in Fig. 4, in Pfeilrichtung gesehen,
Fig. 4 eine Vorderansicht der Kupplung nach Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 6 einer dritten Kupplung, wieder in Pfeilrichtung gesehen, Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5, ebenfalls in Pfeilrichtung gesehen, und Fig.7 einen Schnitt einer vierten Rutschkupp lung, bei der Kugellager zur Verwendung kommen.
Nach den Fig. 1 und 2 ist an einer Eingangs welle 1 mittels eines Keiles 2 und einer Druckschraube 3 ein Flansch 4 befestigt. Mit diesem Flansch 4 ist ein Flansch 5 verbunden, in dessen am Umfang vor gesehene Aussparung ein Gummiring 6 liegt. Auf einer Ausgangswelle 7 sitzt ein Flansch 8, der mit tels eines Keiles 9 gegen Drehung gesichert ist; eine Druckschraube 10 fixiert den Flansch.
In diesem Flansch 10 sind vier Stifte 11 angeordnet, die in Langlöchern dieses Flansches eine gewisse radiale Bewegung ausführen können. Diese Stifte 11 sind durch Zugfedern 12 miteinander verbunden und tra gen je eine um den Stift frei drehbare Rolle 13, deren Umfang mit dem Aussenumfang des mit seinem innern Umfangsteil starr am Teil 5 befestigten Rin ges 6 zusammenarbeitet. Die Rollen 13 liegen also unter Druck am Aussenumfang des Gummiringes 6 an.
Dieser Druck wird über den Innenteil des Rin ges 6 auf den Teil 5 übertragen. Es zeigte sich, dass bei zunehmender Belastung der Welle 7 und bei kon stanter Drehzahl der Welle 1 Schlupf zwischen diesen Wellen auftritt, wobei sich also diese Rollen 13 über den Umfang des Gummiringes 6 bewegen, und das der Welle 7 übertragene Drehmoment zunimmt. Wird die Belastung der Welle 7 zu gross, so steht diese selbstverständlich still.
In den Fig. 3 und 4 ist die Eingangswelle wie der mit 1, die Ausgangswelle mit 7 bezeichnet. Mit der Welle 1 ist wieder mittels eines Keiles 14 und einer Druckschraube 15 ein Flansch 16 verbunden, um den herum ein Ring 17 angeordnet ist. Zwischen dem Ring 17 und dem Flansch 16 ist ein Gummiring 18 eingeklemmt. Auf der Ausgangswelle 7 ist ein Flansch 19 mittels eines Keiles 20 und einer Druck schraube 21 befestigt; dieser Flansch trägt vier Paar Stifte 22, 23.
Die Stifte 22 sind starr mit dem Flansch 19 verbunden, während die Stifte 23 eine kleine radiale Bewegung auszuführen vermögen. Die beiden Stifte tragen Rollen 24, die um den zugehörigen Stift drehbar sind, und zwischen den Stiften jedes Stiftenpaares eine Zugfeder 5 angeordnet, so dass jedes Rollenpaar jeweils unter Druck den Gummi ring 18 umfasst. Auch diese Kupplung hat eine stei gende Charakteristik.
In den Fig. 5 und 6 bildet ein Zahnrad 30 den Eingangsteil der Kupplung und einen Teil des Kör pers 31. An diesem Körper 31 ist mit Schrauben 32 und einem Klemmring 32a ein Gummiring 33 befe- stigt. Beiderseits dieses Gummiringes liegt je eine Rolle von vier Rollenpaaren, die je aus Rollen 34 und 35 bestehen.
Die Rollen 34 sind auf Stiften 36 drehbar, die fest mit einem Teil 37 verbunden sind, das denAusgang der Kupplung bildet.Ein Träger 38, in dem Stifte 39 angeordnet sind, um welche sich die Rollen 35 drehen, befindet sich axial verschiebbar auf dem Ausgangsteil 37 und ist auf diesem mittels eines Keiles 40 gegen Drehung gesichert. Eine Buchse 41 ist am einen Ende mit einem Flansch 42, am anderen Ende mit Schraubengewinde 43 versehen. Mit diesem Schraubengewinde arbeitet eine verstell bare Mutter 44 zusammen, und zwischen dieser Mut ter 44 und dem Teil 38 befindet sich eine Druck feder 45. Schliesslich trägt eine Achse 46 die Kupp lung.
Die Wirkungsweise der Kupplung ist einfach: Beim Antrieb des Zahnrades 30 werden der Kör per 31 und der Gummiring 33 mitgenommen. Die Rollen 34 und 35 werden von der Druckfeder bei derseits gegen den Gummiring 33 gedrückt und diese Rollen nehmen den Ausgangsteil 37 mit. Durch Dre hung der Mutter 44 ist der Druck der Rollen auf den Gummiring einstellbar, wodurch das maximale, vom Ausgangsteil 37 abzugebende Drehmoment ein stellbar ist. Auch diese Kupplung hat eine steigende Charakteristik.
Das Material der Ringe 6, 18 und 33 kann natür lich Gummi, Kunstkautschuk oder ein ähnlicher Stoff sein, der nachgiebig ist und eine hohe innere Rei bung hat. Kaltfliessende Werkstoffe sind schlecht geeignet.
Schliesslich zeigt Fig. 7 eine weitere einfache Aus bildung der Kupplung nach der Erfindung. Mit 50 ist ein ein Zahnrad 51 bildender Eingangsteil bezeich net. An diesem Eingangsteil 50 ist mit Schrauben 52 ein Ring 53 befestigt, und zwischen diesem Ring 53 und dem Körper 50 befindet sich ein Gummiring 54. Der Bund 55 der Ausgangswelle hat linksseitig einen Ansatz 56 und einen weiteren Ansatz 57; letzterer ist mit Schraubengewinde 58 versehen. Gegen die linke Endflüche des Bundes 55 liegt ein Laufring 59 mit einem Käfig und Kugeln 60 an. An der anderen Seite des Gummiringes 54 befinden sich Kugeln 61 in einem Kugelkäfig und ein Laufring 62, der in einem Druckkörper 63 liegt.
Ein einfacher federnder Kör per, der aus aufeinandergestapelten Platten aus federndem Metall besteht, wie z. B. aus Hartbronze, ist mit 64 bezeichnet. Das Ganze wird mittels einer Mutter 65 mit Gegenmutter 66 angezogen. Auch die ses Ganze bildet eine rotierende Rutschkupplung mit steigender Charakteristik und hat den Vorteil, dass die kostspieligen Kupplungsteile zum grössten Teil normale Teile darstellen.
Rotating Slipping Clutch The invention relates to a rotating slipping clutch which is preferably adjustable. These couplings are known and can, for. B. consist of two bodies that are pressed against each other with a given if adjustable pressure who the and in which the output body is then carried along by the input body by friction.
These well-known clutches have the disadvantage that the output side has a falling characteristic, i.e. H. that when the output part is loaded with a torque that is greater than the torque that the clutch can transmit without slipping, the clutch not only slips, but the torque output is also smaller.
Under certain circumstances, the latter is undesirable and one would like to transmit a greater torque when the clutch is slipping, the latter of course within certain limits. If the load on the output part becomes too high, the clutch slips completely and the output part comes to a standstill.
The coupling according to the invention has a rising characteristic, i. H. that with a higher load on the output part and with increasing slip, the torque output increases. Since the speed of the output part is lower due to the slip. In addition, the drive mechanism must be able to deliver such a larger torque at constant speed.
According to the invention, such a slip clutch has the feature that at least one with one of the two parts formed from input and output part rigidly connected annular body made of rubber elastic material is available and the other part is equipped with at least one rolling part that is equipped with its periphery cooperates under a preferably adjustable pressure with a surface of the annular elastic body, the surface or portion of this body opposite this surface being supported or supported by means that absorb this pressure. Such a coupling actually has the desired rising characteristic.
The rubber-elastic body can be made of natural rubber, synthetic rubber or another plastic, such as. B. from Vulkollan (registered trademark). Cold flowing materials are of course unsuitable.
Appropriately, the rolling part works together with a side surface of the annular, rubber-elastic Kör pers, which gives a simple construction.
In a preferred embodiment of the coupling, at least one pair of rolling elements is seen, which are arranged on both sides of the rubber-elastic body and are opposite one another and the circumference of which works together with the rubber-elastic body under an expediently adjustable pressure, the or
all of the roller elements located on one side of this body are rotatably arranged on a holder which is connected to the output part, and the roller element or elements located on the other side are rotatably attached to a holder which has only an axial movement in relation to it can perform on the output part and is axially loaded by a preferably adjustable spring.
In the accompanying drawings, four exemplary embodiments of the slip clutch according to the invention are shown, namely: Fig. 1 shows a section of a rotating slip clutch along the line I-1 in Fig. 2, seen in the direction of the arrow, Fig.2 is a front view the coupling according to Fig. 1, Fig. 3 a section of another rotating slip clutch along the line I11-III in Fig. 4, seen in the direction of the arrow,
4 shows a front view of the coupling according to FIG. 3, FIG. 5 shows a section along line VV in FIG. 6 of a third coupling, again seen in the direction of the arrow, FIG. 6 shows a section along line VI-VI in FIG. also seen in the direction of the arrow, and FIG. 7 shows a section of a fourth Rutschkupp treatment in which ball bearings are used.
According to FIGS. 1 and 2, a flange 4 is attached to an input shaft 1 by means of a wedge 2 and a pressure screw 3. With this flange 4, a flange 5 is connected, in the circumference of which a rubber ring 6 is seen in front of the recess. On an output shaft 7 sits a flange 8 which is secured against rotation by means of a wedge 9; a pressure screw 10 fixes the flange.
In this flange 10 four pins 11 are arranged, which can perform a certain radial movement in elongated holes of this flange. These pins 11 are connected to one another by tension springs 12 and carry a roller 13 freely rotatable about the pin, the circumference of which works together with the outer circumference of the Rin 6, which is rigidly attached to the part 5 with its inner circumferential part. The rollers 13 therefore rest against the outer circumference of the rubber ring 6 under pressure.
This pressure is transmitted to part 5 via the inner part of the ring 6. It was found that with increasing load on the shaft 7 and constant speed of the shaft 1 slip occurs between these shafts, so these rollers 13 move over the circumference of the rubber ring 6, and the torque transmitted to the shaft 7 increases. If the load on the shaft 7 becomes too great, it will of course come to a standstill.
In FIGS. 3 and 4, the input shaft is denoted by 1 and the output shaft is denoted by 7. A flange 16 is again connected to the shaft 1 by means of a wedge 14 and a pressure screw 15, around which a ring 17 is arranged. A rubber ring 18 is clamped between the ring 17 and the flange 16. On the output shaft 7, a flange 19 is attached by means of a wedge 20 and a pressure screw 21; this flange carries four pairs of pins 22,23.
The pins 22 are rigidly connected to the flange 19, while the pins 23 are able to perform a small radial movement. The two pins carry rollers 24, which are rotatable about the associated pin, and a tension spring 5 is arranged between the pins of each pin pair, so that each roller pair encompasses the rubber ring 18 under pressure. This clutch also has a rising characteristic.
In FIGS. 5 and 6, a gear wheel 30 forms the input part of the coupling and part of the body 31. A rubber ring 33 is fastened to this body 31 with screws 32 and a clamping ring 32a. On both sides of this rubber ring there is a roll of four pairs of rolls, each consisting of rolls 34 and 35.
The rollers 34 are rotatable on pins 36 which are fixedly connected to a part 37 which forms the output of the coupling. A carrier 38 in which pins 39 are arranged around which the rollers 35 rotate is located axially displaceably on the output part 37 and is secured against rotation on this by means of a wedge 40. A socket 41 is provided with a flange 42 at one end and with screw thread 43 at the other end. An adjustable nut 44 works together with this screw thread, and a compression spring 45 is located between this nut 44 and part 38. Finally, an axle 46 carries the coupling.
The way the clutch works is simple: When the gear 30 is driven, the body 31 and the rubber ring 33 are taken along. The rollers 34 and 35 are pressed against the rubber ring 33 by the compression spring and these rollers take the output part 37 with them. By Dre hung the nut 44, the pressure of the rollers on the rubber ring is adjustable, whereby the maximum torque to be output from the output part 37 is adjustable. This coupling also has an increasing characteristic.
The material of the rings 6, 18 and 33 can be natural Lich rubber, synthetic rubber or a similar material that is flexible and has a high internal Rei environment. Cold flowing materials are poorly suited.
Finally, Fig. 7 shows a further simple training from the coupling according to the invention. With 50 a gear 51 forming input part is designated net. A ring 53 is fastened to this input part 50 with screws 52, and a rubber ring 54 is located between this ring 53 and the body 50. The collar 55 of the output shaft has an extension 56 and a further extension 57 on the left; the latter is provided with screw thread 58. A race 59 with a cage and balls 60 rests against the left end face of the collar 55. On the other side of the rubber ring 54 there are balls 61 in a ball cage and a race 62 which is in a pressure body 63.
A simple resilient body, which consists of stacked plates of resilient metal, such as. B. made of hard bronze, is denoted by 64. The whole is tightened by means of a nut 65 with a lock nut 66. This whole also forms a rotating slip clutch with increasing characteristics and has the advantage that the expensive clutch parts are mostly normal parts.