DE102007040462A1 - Rutschnabe - Google Patents

Abstract

Rutschnabe mit Reibbelägen zum Begrenzen von Drehmomenten bei Überlast. Die Rutschnabe hat bei großen Bohrungsdurchmessern einen kleinen Außendurchmesser, um möglichst kleine Antriebselemente zwischen den beiden Reibbelägen unterzubringen. Dadurch müssen die Reibflächen der Reibbeläge geringer werden. Die Nabe 1 wird mit einem Zentrierbund 1.5 versehen und die Druckscheibe 4 ebenfalls mit einem Zentrierbund für die Reibbeläge 2.1 und 2.2, welche dadurch höhere Flächenpressungen ermöglichen. Mit dem Sicherungsblech 6, welches über die Druckscheibe 4 ragt, wird über Klauen 6.1 und Nuten 4.1 eine formschlüssige Sicherung der Einstellmutter 7 und zusätzlich eine Abdeckung der Rutschnabe erreicht. Die Nute 1.2 der Nabe 1 ist nur im vorderen Bereich der Nabe 1 vorhanden und somit das Außengewinde 1.3 der Nabe 1 nicht unterbrochen. Somit ist im zusammengebauten Zustand der Rutschnabe ein Eindringen von Schmutz nicht möglich und eine kostengünstige Fertigung erreicht. Mit einer Zusatzdruckscheibe, einem Lamellenring mit Innenklauen, Lamellenring mit Außenklauen und zwei zusätzlichen Reibbelägen kann die Rutschnabe mit einer längeren Nabe 1 innerhalb dieses Baukastensystems auf das doppelte Drehmoment gebracht werden.

Description

• Stand der Technik:
• Die Erfindung bezieht sich auf Rutschnaben, wie sie aus den Unterlagen der DE 8704842 U1 , IT 00238942 Y1 , IT 7804992 U , sowie DD 262701 B3 bekannt sind.
• Bei den herkömmlichen Ausführungsformen dieser Rutschnaben werden die beiden Reibbeläge an ihrem Innendurchmesser auf der Laufbuchse zentriert. Das Antriebselement, wie z. B. Kettenrad, befindet sich zwischen den beiden Reibbelägen und wird am Innendurchmesser auf der Laufbuchse der Rutschnabe gelagert. Diese Laufbuchse wird in ihrer Länge, je nach Breite des Antriebselementes, abgestimmt.
• Bei der Patentschrift DD 262701 B3 wird die Möglichkeit einer Abdichtung des Inneren der Rutschnabe gezeigt. Bei der Rutschnabe nach Patentschrift IT 00238942 Y1 wird die radiale Einstellung an der Einstellmutter gezeigt, wobei das Sicherungsblech jeweils in die Nut der Einstellmutter durch Umbiegen eine formschlüssige Sicherung ergibt.
• Aufgabe:
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rutschnabe zu schaffen, welche eine große Bohrung besitzt, wobei jedoch der Außendurchmesser so klein wie möglich ist, um kleinstmögliche Kettenräder, Zahnräder, Zahnriemenräder oder ähnliche Antriebselemente mit kleinstmöglichem Durchmesser unterzubringen. Zugleich sollte die Rutschnabe geschlossen und somit vor Schmutz und äußeren Einflüssen geschützt sein und trotzdem einfach in der Fertigung herzustellen.
• Ein weiteres Merkmal ist die Erhöhung des Drehmomentes über 4 Reibflächen anstatt 2 Reibflächen, mit einfachen zusätzlichen Teilen in einem Baukastensystem, zu erreichen.
• Lösung:
• Damit der Außendurchmesser der Rutschnabe so klein wie möglich gehalten werden kann, bei entsprechend großer Bohrung, wird die Reibfläche verringert. Dadurch entsteht eine höhere Flächenpressung, welche berücksichtigt werden muss. Durch den erfindungsgemäßen Zentrierbund am Außendurchmesser der Nabe wird der Reibbelagaußendurchmesser geführt und abgestützt. Dadurch können höhere Flächenpressungen realisiert werden und eine zusätzliche Sicherheit bei Brechen von Reibbelägen. Der Reibbelag kann radial nicht nach außen abwandern.
• Bei herkömmlichen Rutschnaben werden die Nuten zur Übertragung des Drehmomentes vom Reibbelag auf die Druckscheibe durchgehend in die Nabe eingebracht um auch als Formschlusssicherung für das Sicherungsblech zu dienen. Dadurch kann Schmutz in die Rutschnabe eindringen und die Nuten unterbrechen außerdem das Gewinde in der Nabe für die Einstellmutter. Dadurch sind auch zusätzliche Entgratarbeiten notwendig. Bei der erfindungsgemäßen Rutschnabe befinden sich die Nuten nur im vorderen Bereich der Druckscheibe und das Sicherungsblech wird über Nuten am Außendurchmesser der Druckscheibe formschlüssig gesichert. Dadurch entstehen keine durchgehenden Nuten, in welche der Schmutz eindringen kann und es entfallen auch die entsprechenden Entgratarbeiten. Des weiteren ist durch das übergreifende Sicherungsblech die Rutschnabe von außen gegen Schmutz abgedeckt.
• Als weitere Ausgestaltung der Rutschnabe wird durch eine Innen- und Außenlamelle und einer entsprechend längeren Nabe zwei zusätzliche Reibflächen geschaffen, um das Drehmoment auf den doppelten Wert zu bringen. Die Drehmomentmitnahme am Antriebselement wird über eine einfache Nocken-Bohrung-Verbindung geschaffen.
• Die Einstellmutter ist mit radialen Schlitzen versehen, damit bei beengten Einbauverhältnissen eine radiale Einstellung erfolgen kann. An der Stirnseite der Nabe sind zwei Nuten vorgesehen, welche zum Gegenhalten bei der Einstellung dienen.
• Durch die aufgeführten Maßnahmen, gemäß dieser Erfindung, wird eine Rutschnabe geschaffen, welche eine große Bohrung bei kleinem Außendurchmesser besitzt, gegen Schmutz von außen geschützt, bei beengten Einbauverhältnissen radial einstellbar, einfach zu fertigen und sogar bei Bruch der Reibbeläge noch voll funktionsfähig ist. Des weiteren kann über ein Baukastensystem mit nur wenigen zusätzlichen Teilen das doppelte Drehmoment geschaffen werden.
• Ausführungsbeispiel:
• In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt:
• 1 Die Rutschnabe im Längsschnitt und zusätzliche Einzelheit, X im Maßstab 5:1.
• 2 Eine Explosionszeichnung der Rutschnabe, nach 1.
• 3 Einen Längsschnitt der Ausführung mit erhöhtem Drehmoment.
• 4 Eine Explosionszeichnung der Ausführung mit doppeltem Drehmoment, nach 3
• Beschreibung:
• 1 zeigt den Längsschnitt einer Rutschnabe, welche zur Drehmomentbegrenzung eines Antriebes dient. Das Drehmoment wird über eine nicht dargestellte Welle über die Bohrung mit Passfederverbindung 1.4 auf die Nabe 1 übertragen. Ein Antriebselement 9, wie z. B. Kettenrad, Zahnrad oder ähnliches, wird durch Federkraft, mittels zwei Tellerfedern 5.1, 5.2, über eine Druckscheibe 4, welche mit Innenklauen 4.2 (2) in die Mitnahmenuten 1.2 (2), der Nabe 1 eingreifen, über eine linken Reibbelag 2.1 und rechten Reibbelag 2.2 zusammengedrückt. Das Drehmoment, welches man begrenzen möchte, kann über die Einstellmutter 7, mit ihrem Innengewinde 7.2 (2), welches auf das Außengewinde 1.3 (2), der Nabe 1 geschraubt wird, eingestellt werden. Damit das Drehmoment sich nicht verstellen kann, wird eine Formsicherung über das Sicherungsblech 6 mit seinen Außenklauen 6.1 (2), welche in die Außennut der Druckscheibe 4.1 (2) eingreift, gegen Verdrehen gesichert. Ein Verdrehen der Einstellmutter 4 wird dadurch gesichert, dass die Schraube 8 in der Einstellmutter 4 in eine der Bohrungen des Sicherungsbleches 6.2 (2) eingreifen.
• Wird nun das eingestellte Drehmoment, welches durch die Federkraft veränderbar ist, überschritten, rutscht das Antriebselement 9 (z. B. Kettenrad oder ähnliches) zwischen dem linken Reibbelag 2.1 und dem rechten Reibbelag 2.2 durch und verhindert somit eine Überlastung des angetriebenen Bauteiles.
• In 2 wird bei der Explosionszeichnung deutlich, dass die Mitnahmenuten 1.2 in der Nabe 1 nur im vorderen Bereich der Nabe vorhanden sind und nicht durchgehend das Außengewinde der Nabe 1.3 berühren. Das Innengewinde 7.2 der Einstellmutter 7 liegt ganz auf dem Außengewinde 1.3 der Nachstellmutter auf und somit kann kein Schmutz in den Innenraum der Rutschnabe eintreten. Von außen wird die Rutschnabe durch das topfförmige Sicherungsblech 6, welches über die Druckscheibe 4 ragt, geschützt. Das Antriebselement 9 (z. B. Kettenrad oder ähnliches) wurde strichpunktiert dargestellt. Die zwei seitlichen Nuten 1.1 in der Nabe dienen zum Gegenhalten, wenn die Einstellmutter 7 gegen den Federdruck der Federn 5.1 und 5.2 gedreht wird, um das Begrenzungsdrehmoment der Rutschnabe einzustellen. Die Drehmomenteinstellung mit der Einstellmutter 7 kann radial über die Nuten 7.1 erfolgen. Die Sicherung gegen Verdrehen der Einstellmutter 7 erfolgt dann über die Schraube 8, welche in der Einstellmutter eingeschraubt wird und in eine der Bohrungen des Sicherungsbleches 6.2, gegen Verdrehen eingreift. Das Sicherungsblech 6 wird über die Außenklauen 6.1, welche in die Außennut der Druckscheibe 4.1 hineinragt und die Innenklaue 4.2, welche sich dann in der Nut 1.2 der Nabe 1 abstützt, gegen ein Verdrehen gesichert.
• Durch diese Anordnung benötigt man keine durchgehende Nut 1.2 in der Nabe 1. Das Gewinde wird nicht durchtrennt und somit erfolgt eine einfachere Fertigung und Kosteneinsparung.
• In 3 wird eine weitere Ausgestaltung der Rutschnabe gezeigt, wobei sich das Drehmoment durch zwei weitere Reibflächen verdoppelt. Durch die zwei weiteren Lamellen durch einen Lamellenring mit Innenklauen 11 und einen Lamellenring mit Außenklauen 12 und zwei zusätzlichen Reibbelägen 2.3 und 2.4 erreicht man mit 2 zusätzlichen Reibflächen und ein doppeltes Drehmoment.
• Der zweite Lamellenring mit Innenklauen 11, welcher sich links neben der Druckscheibe 4 befindet, dient lediglich dazu die Breite des Antriebselementes 9 zu variieren. Wird dieser Ring weggelassen, kann ein breiteres Antriebselement 9 eingebaut werden. Dies wird notwendig, wenn z. B. ein Duplexkettenrad (2 Kettenräder nebeneinander) oder z. B. ein breites Zahnriemenrad verwendet wird.
• In 4 wird mit einer Explosionszeichnung die zusätzlichen Teile dargestellt. Die Zusatzdruckscheibe 10 hat mit ihren Klauen (Noppen) 10.1, welche in die Bohrungen 9.1 des Antriebselementes 9 hineinragen eine formschlüssige Verbindung zur Drehmomentübertragung. Der Lamellenring mit Innenklauen 11 greift mit seinen Klauen 11.1 in die Nuten 1.2 der Nabe 1 ein. Der Lamellenring mit Außenklauen 12 hat am Umfang Außenklauen 12.1, welche in die Nuten 10.2 der Zusatzdruckscheibe 10 hineinragen.
• Mit den zwei zusätzlichen Reibbelägen 2.3 und 2.4 wird das doppelte Drehmoment erreicht.
• Die Nabe 1 wird etwas länger gestaltet.

1

Nabe

1.1

2 Nuten zum Gegenhalten

1.2

Mitnahmenuten

1.3

Außengewinde auf Nabe

1.4

Passfedernut

1.5

Zentrierbund an der Nabe

2

Reibbelag

2.1

Linker Reibbelag

2.2

Rechter Reibbelag

2.3

Zusätzlicher Reibbelag links

2.4

Zusätzlicher Reibbelag rechts

3

Laufbuchse

4

Druckscheibe

4.1

Außennut in Druckscheibe

4.2

Innenklaue in Druckscheibe

5

Tellerfeder

5.1

Linke Tellerfeder

5.2

Rechte Tellerfeder

6

Sicherungsblech

6.1

Außenklaue in Sicherungsblech

6.2

Bohrung im Sicherungsblech

7

Einstellmutter

7.1

Außennut in Einstellmutter

7.2

Gewinde in Einstellmutter

8

Sicherungsschraube

9

Antriebselement (z. B. Kettenrad)

9.1

Bohrung in Antriebselement

10

Zusatzdruckscheibe

10.1

Klaue (Noppe) in Zusatzdruckscheibe

10.2

Außennut in Zusatzdruckscheibe

11

Lamellenring mit Innenklauen

11.1

Innenklaue

12

Lamellenring mit Außenklauen

12.1

Außenklaue

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• - DE 8704842 U1 [0001]
• - IT 00238942 Y1 [0001, 0003]
• - IT 7804992 U [0001]
• - DD 262701 B3 [0001, 0003]

Claims (6)

1. Drehmomentbegrenzende Rutschnabe dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (1) einen Zentrierbund (1.5) am Außendurchmesser der Nabe (1) zur Aufnahme des Reibbelages (2.1) besitzt und die Druckscheibe (4) ebenfalls mit einem Zentrierbund versehen ist, um den Reibbelag (2.2) zu zentrieren.
2. Rutschnabe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsblech (6) topfförmig über die Druckscheibe (4) übergreift und mit dieser über Außenklauen (6.1) welche in Nuten (4.1) der Druckscheibe (4) eingreifen, in Drehrichtung formschlüssig verbunden ist, jedoch axial bewegbar und die Rutschnabe abdeckt.
3. Rutschnabe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmenuten (1.2) in der Nabe (1) nicht durchgehend bis ans Ende der Nabe verlaufen und somit das Außengewinde (1.3) der Nabe nicht unterbrechen.
4. Rutschnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Zusatzdruckscheibe (10), einem Lamellenring mit Innenklauen (11) und Lamellenring mit Außenklauen (12) und zwei zusätzlichen Reibbelägen (2.3 und 2.4) zwei zusätzliche Reibflächen geschaffen werden um das doppelte Drehmoment zu übertragen.
5. Rutschnabe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzdruckscheibe stirnseitig mehrere Klauen (10.1) enthält, welche in die Bohrungen (9.1) des Antriebselementes (9) hineinragen und somit eine formschlüssige Verbindung zur Drehmomentübertragung ergeben.
6. Rutschnabe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nabe (1) stirnseitig Nuten (1.1) vorhanden sind, um beim Einstellen des Drehmomentes mit der Einstellmutter (7) gegen die Kraft der Tellerfedern (5.1 und 5.2) eine Möglichkeit des Gegenhaltens ergeben.