CH641536A5

CH641536A5 - Safety detent coupling featuring angularly accurate reengagement after 360 DEG

Info

Publication number: CH641536A5
Application number: CH1094079A
Authority: CH
Inventors: Herbert Vogt
Original assignee: Mayr Maschf Kg Chr
Priority date: 1978-12-13
Filing date: 1979-12-10
Publication date: 1984-02-29
Also published as: DE2853803A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsrastkupplung mit winkelgetreuer Wiedereinrastung nach 360° nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches. The present invention relates to a safety detent coupling with correct re-engagement after 360 ° according to the preamble of the independent claim.

Eine derartige Sicherheitsrastkupplung ist aus dem Gebrauchsmuster G 70 08 345 bekannt geworden. Eine ähnliche Sicherheitsrastkupplung ist im übrigen aus der Offenlegungsschrift 25 44 919 bekannt geworden. Such a safety catch coupling has become known from utility model G 70 08 345. A similar safety detent coupling is known from the published patent application 25 44 919.

Bei der gattungsgemässen Sicherheitsrastkupplung laufen zwei Rollen auf zwei Rollenbahnen mit verschiedenen Radien. Hierdurch wird eine erhebliche Baugrösse (im Durchmesser) der Sicherheitskupplung notwendig. Zum anderen bringt die Fertigung der Rollentaschen auf zwei im Durchmesser verschiedenen Laufbahnen ganz erhebliche Probleme bezüglich der Genauigkeit. Wenn die Forderung besteht, dass das Schaltteil parallel ausrücken soll, müssen die Schrägungswinkel der Rollentaschen für die innere und die äussere Laufbahn unterschiedlich sein, was fertigungstechnisch sehr schwierig ist. Wenn andererseits die Schrägungswinkel der Rollentaschen für die Aussen- und Innenbahn gleich sind, kippt das Schaltteil beim Ausrücken und kann dadurch verklemmen oder zum Verklemmen angebauter Antriebselemente wie Zahnräder oder Kettenräder usw. führen. With the generic safety detent coupling, two rollers run on two roller conveyors with different radii. This makes a considerable size (in diameter) of the safety coupling necessary. On the other hand, the manufacture of the roller pockets on two raceways with different diameters creates considerable problems with regard to accuracy. If there is a requirement that the switching part should disengage in parallel, the helix angles of the roller pockets for the inner and outer raceways must be different, which is very difficult in terms of production technology. If, on the other hand, the helix angles of the roller pockets for the outer and inner track are the same, the switching part tilts when disengaged and can thereby jam or lead to jammed drive elements such as gear wheels or chain wheels etc.

Bei der gattungsgemässen Sicherheitsrastkupplung sind im übrigen die Rollen im Druckflansch mit Hilfe von Lagerzapfen gelagert. Beim Versagen des mit der Sicherheitskupplung zusammenwirkenden elektrischen Endschalters für die Maschinenstillsetzung oder bei Versagen der Maschinenbremse rastet die Kupplung bei voller Belastung in der Schaltstellung nach 360° wieder ein. Dies führte häufig zu einem Bruch der an der Rolle sitzenden Lagerzapfen. Ein Auswechseln der Rollen und eine Beseitigung der Beschädigung an der Kupplung ist zeitraubend und aufwendig. In the case of the generic safety detent coupling, the rollers are mounted in the pressure flange with the help of trunnions. If the electrical limit switch for machine shutdown interacting with the safety clutch fails or if the machine brake fails, the clutch engages again after full rotation in the switch position after 360 °. This often resulted in the bearing journals on the roller breaking. Replacing the rollers and removing damage to the coupling is time-consuming and time-consuming.

In diesem Zusammenhang sei daraufhingewiesen, dass die axiale Versetzung des Schaltteils beim Ausrasten der Sicherheitskupplung dazu verwendet wird, einen Endschalter zu betätigen, der im Sinne einer Notabschaltung den Antrieb für die Maschine oder Vorrichtung abschaltet, die durch die Sicherheitskupplung geschützt wird. In this context, it should be noted that the axial displacement of the switching part when the safety clutch is disengaged is used to actuate a limit switch which, in the sense of an emergency shutdown, switches off the drive for the machine or device which is protected by the safety clutch.

Die Sicherheitskupplung nach der Offenlegungsschrift 25 44 919 zeichnet sich dadurch aus, dass in einer gemeinsamen Laufbahn in den beiden Kupplungshälften zwei sich um 180° gegenüberstehende Taschen angeordnet sind, in denen im eingerasteten Zustand der Kupplung Kugeln sitzen, die durch einen Kugelkäfig fliegend gelagert sind. Infolge der reinen Abwälzbewegung zwischen den Kugeln und den beiden Kugelhälften erfolgt eine Wiedereinrastung nach 360°, obwohl die Kugeltaschen um 180° gegeneinander versetzt sind. Bei dieser Sicherheitskupplung ergeben sich die folgenden Schwierigkeiten: The safety clutch according to laid-open specification 25 44 919 is distinguished by the fact that in a common track in the two coupling halves there are two 180 ° opposing pockets in which, when the coupling is locked, balls are seated which are cantilevered through a ball cage. As a result of the pure rolling motion between the balls and the two halves of the ball, they snap back into place after 360 °, even though the ball pockets are offset from one another by 180 °. The following difficulties arise with this safety coupling:

Wenn die beiden Kugelbahnen des Druckflansches und des Schaltteiles nicht ganz genau übereinstimmen, kann kein exakter Abrollvorgang stattfinden und es kann zu Fehlschaltungen kommen. Die Kupplung funktioniert bei hoher Drehmomenteinstellung und niedriger Drehzahl immer exakt, aber bei niedriger Einstellung und höherer Drehzahl kommt es gelegentlich zu Fehlschaltungen. If the two ball tracks of the pressure flange and the switching part do not match exactly, an exact rolling process cannot take place and incorrect switching can occur. The clutch always works exactly at high torque settings and low speed, but occasionally incorrect switching occurs at low settings and higher speed.

Hiernach ist es die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine Kupplung der eingangs beschriebenen gattungsgemässen Art derart weiterzubilden, dass eine drehmoment- und drehzahlunabhängige Sicherheitsrastkupplung vorgesehen wird, die einfach herzustellen und höchst störungsunanfällig ist. Accordingly, it is the object on which the present invention is based to develop a clutch of the generic type described at the outset in such a way that a torque-independent and speed-independent safety latching clutch is provided which is simple to manufacture and is highly susceptible to malfunctions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, According to the invention, this object is achieved by

dass bei der gattungsgemässen Kupplung die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Anspruches vorgesehen werden. Indem die Rollen bzw. Rollentaschen unsymmetrisch angeordnet werden, ist nur eine Wiedereinrastung nach 360° möglich. Es kommt hinzu, dass die Rollen, bzw. Rollentaschen so verteilt sind, dass immer mindestens drei Rollen tragen, auch wenn andere Rollen gerade über einer der Rollentaschen angeordnet sind. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die beiden Kupplungshälften nicht relativ zueinander kippen können, da durch die Drei-Punktauflage eine Ebene bestimmt wird. that the features of the characterizing part of the independent claim are provided for the generic coupling. By arranging the rollers or roller pockets asymmetrically, only a re-engagement after 360 ° is possible. In addition, the rollers or roller pockets are distributed in such a way that at least three rollers always carry, even if other rollers are just arranged over one of the roller pockets. In this way, it is ensured that the two coupling halves cannot tilt relative to one another, since a plane is determined by the three-point support.

Vorzugsweise sind sechs Rollen bzw. Rollentaschen vorgesehen, die bei 0,45,120,135,240 und 270° angeordnet sind. Six rollers or roller pockets are preferably provided, which are arranged at 0.45, 120, 135, 240 and 270 °.

Durch die erfindungsgemässe Lösung werden im übrigen folgende Vorteile erreicht: The following advantages are achieved by the solution according to the invention:

Infolge des kleineren Durchmessers der Kupplung wird eine erhebliche Verbilligung bei der Herstellung der Kupplung erreicht aufgrund des geringeren Materialverbrauchs und der geringeren Arbeitszeit. As a result of the smaller diameter of the coupling, a considerable reduction in the cost of producing the coupling is achieved due to the lower material consumption and the shorter working hours.

Das Kippen des Schaltteiles beim Ausrasten wird vermieden, welches durch die zwei Rollenbahnen mit verschiedenen Laufradien verursacht wird (wenn die Schrägungswinkel der Taschen auf den beiden Laufradien indentisch ausgebildet sind). Tilting of the switching part when disengaging is avoided, which is caused by the two roller tracks with different running radii (if the bevel angles of the pockets on the two running radii are identical).

Es ist gewährleistet, dass eine 100%ige Wiedereinrastung nach 360° erfolgt. It is guaranteed that a 100% re-engagement takes place after 360 °.

Die Wiedereinrastung ist unabhängig von der Drehzahl und dem Drehmoment. The re-engagement is independent of the speed and the torque.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. An embodiment of the present invention will be explained with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1. zeigt einen Schnitt durch die Sicherheitsrastkupplung, während die Fig. 1. shows a section through the safety catch coupling, while the

Fig. 2,3 und 4 in prinzipieller Darstellung eine Draufsicht auf die Laufbahnen mit den Rollentaschen in drei verschiedenen Drehstellungen zeigen. FIGS. 2, 3 and 4 show a top view of the raceways with the roller pockets in three different rotational positions.

Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Nabe 1 vorgesehen, auf der der Druckflansch 2 und ein Schaltteil 3 angeordnet sind. Das Schaltteil ist dabei axial bewegbar, wobei es bei dieser Bewegung auf einer Passfeder gleitet. Weiterhin befindet sich in dem Schaltteil eine Anordnung von Federn 4, welche beim Ausrücken der Kupplung zusammengedrückt werden und nach Drehung des Schaltteils um 360° das Schaltteil wieder in s As shown in FIG. 1, a hub 1 is provided on which the pressure flange 2 and a switching part 3 are arranged. The switching part is axially movable, it slides on a key during this movement. Furthermore, there is an arrangement of springs 4 in the switching part, which are compressed when the clutch is disengaged and, after rotation of the switching part by 360 °, the switching part again in s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

641 536 641 536

die Einraststellung drücken. Die Rollen 6 sind ohne Verwendung von Lagerzapfen in dem Druckflansch 2 unmittelbar gelagert. Die zylindrischen Rollen 6 sind im Druckflansch 2 dadurch gelagert, dass vom Umfang des Druckflansches ausgehende radiale Bohrungen bzw. Senkungen vorgesehen sind, die die Rollen mit geringem Spiel aufnehmen. Die am Umfang des Druckflansches somit freiliegenden Bohrungen werden durch einen Ring 12 verschlossen. Vom Zentrum einer jeden Lagerbohrung für die Rollen 6 geht radial nach einwärts eine Bohrung mit erheblich kleinerem Durchmesser ab, die dazu dient, beim Auseinandernehmen der Kupplung die Rolle auszustossen. press the lock position. The rollers 6 are mounted directly in the pressure flange 2 without the use of trunnions. The cylindrical rollers 6 are mounted in the pressure flange 2 in that radial bores or recesses are provided which extend from the circumference of the pressure flange and which receive the rollers with little play. The bores thus exposed on the circumference of the pressure flange are closed by a ring 12. From the center of each bearing bore for the rollers 6, a bore with a considerably smaller diameter extends radially inwards, which serves to eject the roller when the clutch is taken apart.

Die Laufbahn mit den darin vorgesehenen Taschen 10 steht axial in Richtung auf die Rolle vor, weshalb der Druckflansch an der entsprechenden Stelle seiner dem Schaltteil zugewandten Stirnfläche mit einer Ringnut versehen ist, so dass die Rollen 6 im Bereich der Laufbahn 8 freiliegen. Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, weist die Rolle 6 eine Länge auf, die erheblich grösser ist als die Breite der Laufbahn 8. The raceway with the pockets 10 provided therein projects axially in the direction of the roller, which is why the pressure flange is provided with an annular groove at the corresponding point on its end face facing the switching part, so that the rollers 6 are exposed in the region of the raceway 8. As can be seen from FIG. 1, the roller 6 has a length that is considerably greater than the width of the track 8.

Die erfindungsgemässe Kupplung funktioniert ähnlich wie die Kupplung nach dem Gebrauchsmuster 70 08 345, jedoch sind durch die Anordnung der Rollen und deren Ausführung die erwähnten Mängel beseitigt. The coupling according to the invention functions similarly to the coupling according to utility model 70 08 345, however, the above-mentioned defects are eliminated by the arrangement of the rollers and their design.

In Fig. 2 ist die Winkelanordnung der Rollentaschen 10 gezeigt. Dabei ist der Schaltteil im Druckflansch eingerastet gezeichnet. Die Stellung des Schaltteils ist mit 11 und die Stellung des Druckflansches mit 12 angedeutet. Durch die ungleichmässige Teilung wird die Wiedereinrastung erst nach 360° bewerkstelligt. Dabei wird während des Umlaufens vom s Druckflansch gegenüber dem Schaltteil immer eine Drei-Punktauflage von mindestens drei Rollen des Druckflansches auf der Laufbahn des Schaltteiles gewährleistet. 2, the angular arrangement of the roller pockets 10 is shown. The switching part is drawn into the pressure flange. The position of the switching part is indicated by 11 and the position of the pressure flange by 12. Due to the uneven division, the re-engagement is only achieved after 360 °. A three-point support of at least three rollers of the pressure flange on the track of the switching part is always guaranteed during the rotation of the pressure flange with respect to the switching part.

Fig. 3 zeigt eine Stellung des Schaltteiles und des Druckflansches kurz nach dem Ausrasten im Uhrzeigersinn. Dabei l# entsteht eine Fünf-Punktauflage, d.h. fünf Rollen liegen auf und eine Rolle liegt über einer Senkung des Schaltteiles bei 135°. Fig. 3 shows a position of the switching part and the pressure flange shortly after disengaging clockwise. Thereby l # creates a five-point support, i.e. five rollers lie on and one roller lies over a lowering of the switching part at 135 °.

Fig. 4 zeigt eine weitere Stellung des Druckflansches und des Schaltteiles, jedoch im ungünstigsten Falle. In dieser Stel-15 lung entsteht eine Drei-Punktauflage, da bei 0°, 120° und 240° die Rollen über den Senkungen liegen. Während des ganzen Ablaufes einer Umdrehung entsteht im ungünstigsten Falle immer eine Drei-Punktauflage, d.h. dass sich eine Rolle immer im oberen Halbkreis 13 und zwei Rollen immer im 2» unteren Halbkreis 14 befinden und dadurch der Druckflansch mit der Rolle stabil auf der Laufbahn des Schaltteiles aufliegt. Somit können keine Verkippungen während des Umlaufes stattfinden. Erst nach 360° entsteht eine 100%ige Wiedereinrastung. Dieser Vorgang kann sowohl im Links-25 als auch im Rechtslauf geschehen. Fig. 4 shows a further position of the pressure flange and the switching part, but in the worst case. In this position, a three-point support is created, since at 0 °, 120 ° and 240 ° the rollers are above the countersinks. In the worst case, there is always a three-point support during the entire course of a revolution, i.e. that one roller is always in the upper semicircle 13 and two rollers are always in the 2 »lower semicircle 14 and the pressure flange with the roller rests stable on the track of the switching part. This means that no tilting can take place during circulation. A 100% re-engagement only occurs after 360 °. This process can be done in left-25 as well as in clockwise rotation.

ß ß

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

641 536 2 PATENT CLAIMS

1. Safety detent coupling with true-to-angle re-engagement after 360 °, in which two coupling halves are arranged on a hub and one coupling half in the form of a switching part is connected to the hub and is spring-loaded in the direction of the other coupling half that can be rotated relative to the hub in the form of a pressure flange , with rollers mounted in the pressure flange when the clutch is engaged, sit in roller pockets in the switching part and, when disengaged, rotate on the track belonging to the roller pocket until they snap back into place after 360 °, characterized in that a common track (8) for at least four rollers (6 ) is provided, which are guided by the pressure flange (2) and are directly supported without journals, the pockets (10) being arranged asymmetrically in such a way that at least three rollers always roll on the raceway (8) during the disengaged state, or on it support.

2. Safety snap-in coupling according to claim 1, characterized in that six rollers (6) and roller pockets (10) are provided, which are arranged at 0.45, 120.135, 240 and 270 ° (Fig. 2-4).