DE102011009313A1

DE102011009313A1 - Safety clutch comprises flange drivable and rotated around rotational axis, where clutch part has roller placed at clutch part around axis

Info

Publication number: DE102011009313A1
Application number: DE102011009313A
Authority: DE
Inventors: Andreas Rimpel
Original assignee: R+W Antriebselemente GmbH
Current assignee: R+W Antriebselemente GmbH
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2012-07-19

Abstract

The safety clutch comprises a flange (12) drivable and rotated around a rotational axis, where a clutch part (13) has a roller (40) placed at the clutch part around an axis and with a radially projecting switching pin (41). The flange is provided with a switching opening (50) for the switch pin. The opening is passed over from the switching pin in the rotational direction and plunges into the switching pin only in other rotational direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine bekannte gattungsgemässe Sicherheitskupplung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, nämlich eine bei Überschreiten eines einstellbaren Überlastdrehmomentes bei Überlast aus einer definierten Antriebslage in einen Freilauf auskuppelnde und in diesem bis zur Rückstellung in die Antriebslage mittels eines Rückstellelements verbleibende Sicherheitskupplung, mit einem um eine Drehachse drehbaren treibenden Flansch und einem von diesem um dieselbe Drehachse angetriebenen Kupplungsteil, das in der Antriebslage keine und nur im Freilauf eine relative Drehbewegung in einer Drehrichtung zu dem Flansch aufweist.The invention relates to a known generic safety coupling according to the preamble of the main claim, namely a auskuppelnde when exceeding an adjustable overload torque at overload from a defined drive position in a freewheel and remaining in this until return to the drive position by means of a restoring element, with a about an axis of rotation rotatable driving flange and one of this about the same axis of rotation driven coupling part, which has in the drive position and only in freewheeling a relative rotational movement in a direction of rotation to the flange.

Sicherheitskupplungen dieser Art sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt ( DE 41 20 107 A1 , DE 197 39 469 A1 , DE 101 43 583 B4 und DE 10 2006 050 995 A1 ) und haben sich bewährt. Dabei können der Lochkreis auf der ebenen Stirnseite oder dem Mantel des Flansches vorgesehen werden und die Rasteinrichtungen entweder als einfache federbelastete Rastkugeln, oder auch als mehrere am Unfang verteilt angeordnete Stössel, ggf. mit einer vorderen Rastkugel als sogenannte Schaltsegmente ausgebildet sein, die formschlüssig in eine auf dem Flansch vorgesehenen Kalotte als Ausnehmung mittels der Kraft der Feder eingedrückt sind. Bei Überlast bewegen sich die Rastkugeln in Umfangsrichtung und zugleich in axialer Richtung entgegen der Kraft der Feder aus der Kalotte und bewirken als Halteeirichtung ein andauerndes Auskuppeln bis zum manuellen Wieder-Einkuppeln der Sicherheitskupplung durch deren Rückstellelement, weil sie reibungs- und/oder formschlüssig in dieser Stellung von Sperrsegmenten gehalten verbleiben, wobei im Freilauf der Stössel an seinem freien Ende über das Gehäuse hinausragt.Safety clutches of this type are known in a variety of embodiments ( DE 41 20 107 A1 . DE 197 39 469 A1 . DE 101 43 583 B4 and DE 10 2006 050 995 A1 ) and have proven themselves. In this case, the bolt circle on the flat face or the mantle of the flange can be provided and the locking devices either as a simple spring-loaded detent balls, or as a plurality distributed on the circumference arranged plunger, possibly formed with a front detent ball as so-called switching segments, the form-fitting in one provided on the flange dome are pressed as a recess by means of the force of the spring. When overloaded, the locking balls move in the circumferential direction and at the same time in the axial direction against the force of the spring from the calotte and cause Halteeirichtung a continuous disengagement until manual re-engagement of the safety clutch through the return element, because they friction and / or form-fitting in this Position held by locking segments remain, wherein in the freewheel the ram protrudes beyond the housing at its free end.

Zum Wiedereinkuppeln muss der Stössel wieder in seine Antriebslage gebracht werden. Das geschieht in praxi mit einem Schlag eines Kunststoffhammers als Rückstellelement auf das freie, aus dem Gehäuse herausragende Ende des Stössel zu dessen Lösen. Dabei ist aber zusätzlich darauf zu achten, dass sich der Stössel bzw. dessen Rastkugeln gegenüber der Ausnehmung befindet, weil nur so die der Freilauf beendet und die Antriebslage wieder eingenommen werden kann.To re-engage the plunger must be returned to its drive position. This is done in practice with a blow of a plastic hammer as a restoring element on the free, protruding from the housing end of the plunger to its release. But it is also important to make sure that the plunger or its locking balls against the recess, because only so the freewheel ends and the drive position can be taken again.

Eine solche bekannte Sicherheitskupplung weist also in der Antriebslage keine relative Drehbewegung zwischen dem Flansch und dem Kupplungsteil auf. Sie kuppelt nur bei Überschreiten eines einstellbaren Überlastdrehmomentes bei Überlast von einer Antriebslage in einen Freilauf aus, in welchem sie eine relative Drehbewegung in einer Drehrichtung zu dem Flansch aufweist und in welchem sie bis zur Rückstellung verbleibt. Dabei wird das angetriebene Teil wegen der kraftschlüssigen Verbindung zu der angeschlossenen Last stehen bleiben und sich nicht mehr weiterdrehen, wohingegen das treibende Teil sich weiterdreht, weshalb sich die Relativbewegung in der genannten einen Drehrichtung einstellt.Such a known safety coupling thus has no relative rotational movement between the flange and the coupling part in the drive position. It only disengages when an adjustable overload torque is exceeded in the event of an overload from a drive position into a freewheel, in which it has a relative rotational movement in a direction of rotation relative to the flange and in which it remains until return. In this case, the driven part will stop because of the non-positive connection to the connected load and not continue to turn, whereas the driving part continues to rotate, which is why the relative movement in the mentioned one direction of rotation.

Nach dem Auskuppeln der Sicherheitskupplung muss diese wieder in die Antriebslage gebracht werden. Hierzu ist es notwendig, den Flansch wieder in die definierte Drehlage zu dem Kupplungsteil zu bringen, was eine ganz genaue Einstellung erfordert. Danach muss der Freilauf zurückgestellt und wieder in die Antriebslage gebracht werden. Beides geschieht beim Stand der Technik manuell, was z. T. kraftraubend, zeitaufwändig und daher unerwünscht ist, ganz abgesehen davon, dass z. B. bei Tunnelvortriebsmaschinen die einzukupplenden Teile in der Betriebslage gar nicht zugänglich sind.After disengaging the safety clutch, it must be returned to the drive position. For this purpose, it is necessary to bring the flange back into the defined rotational position to the coupling part, which requires a very accurate setting. Thereafter, the freewheel must be reset and returned to the drive position. Both happens manually in the prior art, which z. T. power consuming, time-consuming and therefore undesirable, quite apart from the fact that z. B. in tunneling machines, the parts to be cut in the operating position are not accessible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Sicherheitskupplung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs so weiter auszugestalten, dass sie nach dem Auskuppeln bei Überlast wieder leicht und in einfacher Art und Weise wieder in die Antriebslage selbsttätig einkuppelbar ist.The invention has the object of providing a generic safety clutch according to the preamble of the main claim so further that it is again easily engaged in the drive position after disengaging in case of overload again easily and in a simple manner.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemässen Sicherheitskupplung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs erfindungsgemäss durch dessen kennzeichnende Merkmale, also dadurch gelöst, dass das Kupplungsteil eine an dieser drehbar um eine Achse gelagerte Rolle mit einem radial vorspringenden Schaltzapfen aufweist, dass der Flansch mit einer Schaltöffnung für den Schaltzapfen versehen ist, die von dem Schaltzapfen in der einen Drehrichtung überfahren wird und in die der Schaltzapfen nur in der anderen Drehrichtung eintaucht, dass das Rückstellelement in der Schaltöffnung angeordnet ist und dass der in der anderen Drehrichtung in die Schaltöffnung eintauchende Schaltzapfen das Rückstellelement in der definierten Antriebslage des Kupplungsteils und des Flansches zueinander betätigt. Statt des Flansches oder des Kupplungsteiles können auch von diesen angetriebene Teile erfindungsgemäss Verwendung finden. Das Rückstellelement kann mechanisch, elektrisch oder hydraulisch wirkend sein.This object is achieved according to the invention in a generic safety coupling according to the preamble of the main claim by its characterizing features, that the coupling part has a rotatably mounted on this axis about an axle roller with a radially projecting switching pin, that the flange with a switching opening for the shift pin is provided, which is run over by the switching pin in one direction of rotation and in which the switching pin is immersed only in the other direction of rotation, that the return element is arranged in the switching opening and that in the other direction of rotation in the switching opening dipping switching pin return element in the defined Drive position of the coupling part and the flange actuated to each other. Instead of the flange or the coupling part can also be used by these driven parts according to the invention. The restoring element can be mechanical, electrical or hydraulic.

Bei Überschreiten einer Überlast geht die Sicherheitskupplung in den Freilauf über und verbleibt in diesem. Wegen der kraftschlüssigen Verbindung des Kupplungsteils zu der bremsenden angeschlossenen Last einerseits und des weiter von z. B. einem Motor in Bewegung gehaltenen treibenden Flansches stellt sich zwischen den Teilen eine zunehmende Relativbewegung in der einen Drehrichtung ein. Wähend dieser wird die Schaltöffnung von dem Schaltzapfen überfahren. Wird danach der Motor und dabei auch der Flansch in die andere Drehrichtung reversiert, so taucht der Schaltzapfen in die Schaltöffnung ein und betätigt dabei das darin befindliche Rückstellelement, wodurch die Sicherheitskupplung wieder selbsttätig ohne jeglichen manuellen Eingriff eingekuppelt wird, und zwar an der definierten Lage von Flansch und Kupplungteil zueinander, ohne das zuvor diese Lage von Hand genauestens eingestellt werden müsste, weil eben der Schaltzapfen in die Schaltöffnung nur genau bei der definierten Antriebslage eintaucht. Nach erneutem Reversieren ist die Sicherheitskupplung erneut einsatzbereit.If an overload is exceeded, the safety clutch changes into the freewheel and remains there. Because of the non-positive connection of the coupling part to the braking connected Last on the one hand and further from z. B. a motor held in motion driving flange turns between the parts an increasing relative movement in one direction of rotation. During this, the switching opening is run over by the switching pin. Thereafter, the motor and thereby reversing the flange in the other direction of rotation, the shift pin plunges into the switching opening and thereby actuates the resetting element therein, whereby the safety clutch is automatically engaged again without any manual intervention, namely at the defined position of Flange and coupling part to each other, without previously this position by hand would have to be precisely adjusted because just the switching pin is immersed in the switching opening only just at the defined drive position. After renewed reversing, the safety clutch is ready for use again.

Zweckmässigerweise ist dabei die Rolle in einem zu dem Flansch hin mit einer Öffnung versehenen Schlitten angeordnet ist, über die sie hervorsteht.Conveniently, the roller is arranged in a provided with the opening towards the flange carriage, over which it protrudes.

Um einen guten Reibschluss der Rolle an dem Flansch zu erhalten, ist der Schlitten mit der Kraft einer Feder in Richtung des Flansches beaufschlagt.In order to obtain a good frictional engagement of the roller on the flange, the carriage is acted upon by the force of a spring in the direction of the flange.

Weitere zweckmässige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further expedient refinements and developments of the invention are characterized in the subclaims.

Mit einem hydraulischen Rückstellelement versehene Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:Embodiments provided with a hydraulic return element will be explained in more detail below with reference to the drawing. In this shows:

1 eine erste Ausführungsform der Sicherheitskupplung mit den funktionalen Teilen, in Antriebslage und im schematischen Schnitt; 1 a first embodiment of the safety coupling with the functional parts, in drive position and in schematic section;

2 eine zweite Ausführungsform der Sicherheitskupplung, in Antriebslage und im schematischen Schnitt; 2 a second embodiment of the safety clutch, in drive position and in schematic section;

3 die Sicherheitskupplung gemäss 1, im Freilauf und im schematischen Schnitt; 3 the safety coupling according to 1 , freewheeling and schematic section;

4 die Sicherheitskupplung gemäss 2, im Freilauf und im schematischen Schnitt; 4 the safety coupling according to 2 , freewheeling and schematic section;

5 die Sicherheitskupplung gemäss 1, im grösserem Massstab; 5 the safety coupling according to 1 on a larger scale;

6 die Sicherheitskupplung gemäss 2, im grösserem Massstab; 6 the safety coupling according to 2 on a larger scale;

7–10 Flansch und Kupplungsteil der Sicherheitskupplung in verschiedenen Betriebsständen. 7 - 10 Flange and coupling part of the safety coupling in different operating states.

Es ist in 1 ein Ausschnitt einer ersten Ausführungsform einer bei Überschreiten eines einstellbaren Überlastdrehmomentes bei Überlast aus einer Antriebslage auskuppelnde Sicherheitskupplung 10 mit einem Schaltsegment 11 als Rasteirichtung dargestellt. Sie weist einen um eine Drehachse drehbaren treibenden Flansch 12 und ein um dieselbe Drehachse drehbaren angetriebenen Kupplungsteil 13 auf. Die beiden Teile 12, 13 werden, wie gezeigt, in der drehfesten Verbindung gehalten, und zwar von dem als Halteeinrichtung dienenden Schaltsegment 11. Diese ist als an dem Kupplungsteil 13 festgelegter Stössel 16 mit einer Rastkugel 17 an seinem vorderen Ende ausgebildet, die unter der Kraft einer Feder 18 steht.It is in 1 a detail of a first embodiment of a disengaging when an adjustable overload torque in case of overload from a drive position disengaging safety clutch 10 with a switching segment 11 shown as Rasteirichtung. It has a rotating flange rotatable about a rotation axis 12 and a driven coupling part rotatable about the same axis of rotation 13 on. The two parts 12 . 13 are held, as shown, in the rotationally fixed connection, and that of the serving as a holding device switching segment 11 , This is as on the coupling part 13 fixed plunger 16 with a detent ball 17 formed at its front end, under the force of a spring 18 stands.

Der Flansch 12 weist gleichmässig an Umfang eines Lochkreises verteilte Ausnehmungen 14 an einem eingesetzten Ring bzw. Einrastringflansch 15 auf, in die die Rastkugel 17 des Stössels 16 der Rasteinrichtung 11 mit der Kraft der Feder 16 eingepresst wird.The flange 12 has evenly distributed on the circumference of a bolt circle recesses 14 on an inserted ring or Einrastringflansch 15 on, in which the detent ball 17 of the pestle 16 the locking device 11 with the power of the spring 16 is pressed.

Auf den Stössel 16 ist an dessen freiem Ende ein zwei (hydraulische) Zylinderräume 21, 22 voneinander trennender Kolben 20 angeschraubt, die über zumindest eine Verbindung 23 miteinander verbunden sind. Diese verbindende Leitung weist noch ein Zweiwege-Zweipositions-Ventil (2/2-Ventil) 24 auf, das in seiner einen Schaltstellung das Fliessen der Hydraulikflüssigkeit in den anderen Zylinderraum sperrt und in seiner manuell zu bewirkenden anderen Schaltstellung die beiden Zylinderräume 21, 22 miteinander verbindet. Dieser Teil ist in 5 näher dargestellt. Wie daraus entnehmbar, ist das zumindest eine Rückschlagventil in wenigstens einer die beiden Zylinderräume verbindenden Öffnung 25 des Kolbens 20 vorgesehen. Es ist als die Öffnung 25 von einer Seite verschliessende Ventilplatte 26 ausgebildet, die von einer Andrückfeder 18 in Richtung auf den Kolben 20 gedrückt wird, an den sich zwei Kolbenstangen 29 in jeden Zylinderraum 21, 22 anschliessen. Es ist aber auch eine Ausführungsform mit nur einer Kolbenstange möglich.On the plunger 16 is at its free end a two (hydraulic) cylinder chambers 21 . 22 separating piston 20 screwed on, which has at least one connection 23 connected to each other. This connecting line still has a two-way two-position valve (2/2 valve) 24 on, in its one switching position blocks the flow of hydraulic fluid into the other cylinder space and in its manually to be effected other switching position, the two cylinder chambers 21 . 22 connects with each other. This part is in 5 shown in more detail. As can be seen, this is at least one check valve in at least one opening connecting the two cylinder chambers 25 of the piston 20 intended. It is as the opening 25 from one side closing valve plate 26 formed by a pressure spring 18 towards the piston 20 is pressed, to the two piston rods 29 in every cylinder room 21 . 22 connect. But it is also an embodiment with only one piston rod possible.

Bei Überschreiten des Überlastdrehmoments wird die Freigabe der drehfesten Verbindung durch das Auskuppeln in den Freilauf durch die Halteeinrichtungen bewirkt, die ein Gehäuse 19 aufweist, wobei jeder Rastkugel 17 genau eine einzige Halteeinrichtung zugeordnet ist und sich die Rastkugel 17 von der Antriebslage entgegen der Kraft der Feder aus der Ausnehmung 14 in den Freilauf herausbewegt. Dabei wird der längs des Gehäuses 19 der Halteeinrichtung geführte Stössel 16 entgegen der Federkraft (in der Zeichnung nach oben) um den Schaltweg 34 bewegt und kommt, wie in 3 gezeigt, frei. When the overload torque is exceeded, the release of the rotationally fixed connection is effected by the disengagement in the freewheel by the holding devices, which is a housing 19 having, each detent ball 17 exactly one holding device is assigned and the detent ball 17 from the drive position against the force of the spring from the recess 14 moved out in the freewheel. This is the length of the housing 19 the holding device guided ram 16 against the spring force (in the drawing above) to the switching path 34 moves and comes, as in 3 shown, free.

Dabei bewegt der Stössel 16 den die zwei Zylinderräume 21, 22 voneinander trennenden hydraulischen 20 Kolben von seiner der Antriebslage entsprechenden Ruhelage in eine dem Freilauf entsprechende Haltelage unter Verdrängung von Hydraulikflüssigkeit von dem einen Zylinderraum 21 über die das zu diesem hin öffnende (und zu dem anderen Zylinderraum 22 hin schliessende) Rückschlagventil 26, 27 aufweisende Verbindung 23 in den anderen Zylinderraum 22. Wegen des Rückschlageventils 26, 27 kann die Hydraulikflüssigkeit nicht von dort (22) in den einen Zylinderraum 21 fliessen, wenn das Zweiwege-Zweipositions-Ventil (2/2-Ventil) 24 sich in seiner einen Schaltstellung befindet, die das Fliessen der Hydraulikflüssigkeit in den anderen Zylinderraum 22 sperrt.The ram moves 16 the two cylinder chambers 21 . 22 separating hydraulic 20 Piston of its rest position corresponding to the drive position in a freewheel corresponding holding position under displacement of hydraulic fluid from the one cylinder chamber 21 on the opening to this (and to the other cylinder space 22 towards closing) check valve 26 . 27 having connection 23 in the other cylinder room 22 , Because of the check valve 26 . 27 can not get the hydraulic fluid from there ( 22 ) in the one cylinder space 21 flow when the two-way two-position valve (2/2 valve) 24 is in its one switching position, which is the flow of hydraulic fluid in the other cylinder space 22 locks.

Die in den 1, 3 und 5 gezeigte erste Ausführungsform ist zur Nachrüstung von bestehenden Sicherheitskupplungen geeignet. Demgegenüber ist die in den 2, 4 und 6 gezeigte zweite Ausführungsform mit integrierter Halteeinrichtung kompakter aufgebaut. Alle identischen und gleich wirkenden Teile sind mit demselben Bezugszeichen gekennzeichnet, das allerdings zur Unterscheidung mit einem ' versehen ist. Wärend bei der ersten Ausführungsorm die Durchmesser beider Zylinderräume und die in jedem Zylinderraum befindliche Kolbenstange des einzigen Kolbens jeweils gleich gross bemessen sind, was bei der Verdrängung von Hydraulikflüssigkeit aus dem einen Zylinderraum dazu führt, dass derselbe Rauminhalt in dem anderen Zylinderraum frei wird zur Aufnahme genau der verdrängten Hydraulikflüssigkeit, ist das bei der zweiten Ausführungsform nicht so, weshalb dort ein Ausgleichsbehälter mit gepufferter Hydraulikflüssigkeit vorgesehen sein muss.The in the 1 . 3 and 5 shown first embodiment is suitable for retrofitting existing safety clutches. In contrast, in the 2 . 4 and 6 shown second embodiment with integrated holding device constructed more compact. All identical and identically acting parts are identified by the same reference numeral, which, however, is provided with a 'for distinction. While in the first embodiment, the diameter of both cylinder chambers and located in each cylinder chamber piston rod of the single piston are each sized equal, resulting in the displacement of hydraulic fluid from the one cylinder chamber causes the same volume in the other cylinder chamber is free to accommodate exactly the displaced hydraulic fluid, which is not so in the second embodiment, which is why there must be provided a buffer tank with buffered hydraulic fluid.

In 6 ist die zweite Ausführungsform näher dargestellt. Ersichtlich ist auch dort der Kolben 20' mit einer als Öffnungen 25' ausgebildeten Verbindung, zusätzlich zu der über eine äussere Leitung verlaufenden Leitung 23' versehen. Dabei sind weiter der Stössel und der Kolben einstückig unter Bildung einer Einheit 29a', 29b' mit je einer Kolbenstange 29a' und 29b' in den beiden Zylinderräumen 21', 22' ausgebildet, wobei die eine Kolbenstange 29a' von der die Federkraft erzeugenden Feder 18' umgeben ist, die sich in dem einen Zylinderraum 21' befindet.In 6 the second embodiment is shown in more detail. Also visible is the piston there 20 ' with one as openings 25 ' formed connection, in addition to the over an outer line extending line 23 ' Mistake. In this case, further, the plunger and the piston are integral to form a unit 29a ' . 29b ' each with a piston rod 29a ' and 29b ' in the two cylinder chambers 21 ' . 22 ' formed, wherein the one piston rod 29a ' from the spring force generating spring 18 ' surrounded, which is in the one cylinder space 21 ' located.

Ausserdem ist die zumindest eine Verbindung als die beiden Zylinderräume 21' und 22' verbindender Kanal 31', 32' im Inneren der Einheit 29a', 29b' ausgebildet und das wenigstens eine Rückschlagventil 30' in dem Kanal vorgesehen.In addition, the at least one compound as the two cylinder chambers 21 ' and 22 ' connecting channel 31 ' . 32 ' inside the unit 29a ' . 29b ' trained and that at least one check valve 30 ' provided in the channel.

Der Kanal 31', 32' weist der Einheit 29a', 29b' eine in dem einen Zylinderraum mündende Querbohrung 31' auf und ist zwischen dieser und dem Kanal zu dem anderen Zylinderraum 22' das wenigstens eine Rückschlagventil 30' vorgesehen.The channel 31 ' . 32 ' indicates the unit 29a ' . 29b ' a transverse bore opening in the cylinder space 31 ' on and between this and the channel to the other cylinder room 22 ' the at least one check valve 30 ' intended.

Die 7A bis 10B zeigen verschiedene Betriebszustände des Flansches 12 und des Kupplungsteils 13 der Sicherheitskupplung 10 in verschiedenen Betriebsständen, die bei Überschreiten eines einstellbaren Überlastdrehmomentes bei Überlast aus der definierten Antriebslage (1 und 2) in einen Freilauf (3 und 4) auskuppelt und in diesem bis zur Rückstellung in die Antriebslage mittels eines Rückstellelements, hier das Zweiwege-Zweipositions-Ventil (2/2-Ventil) 24, verbleibt, dessen Flansch 12 und dessen von diesem um dieselbe Drehachse angetriebenen Kupplungsteil 13 in der Antriebslage keine und nur im Freilauf (3 und 4) eine relative Drehbewegung in der einen Drehrichtung zu dem Flansch 12 aufweist, wenn sich dieser beim Auskuppeln gemäss Richtungspfeil 12A (7A) bewegt.The 7A to 10B show different operating states of the flange 12 and the coupling part 13 the safety clutch 10 in different operating states which, when an adjustable overload torque is exceeded in the event of an overload, exceed the defined drive position ( 1 and 2 ) in a freewheel ( 3 and 4 ) Disengages and in this until the return to the drive position by means of a return element, here the two-way two-position valve (2/2-valve) 24 , remains whose flange 12 and its coupling part driven by it about the same axis of rotation 13 in the drive position no and only in freewheel ( 3 and 4 ) a relative rotational movement in the one direction of rotation to the flange 12 has, if this when disengaging according to the directional arrow 12A ( 7A ) emotional.

Das Kupplungsteil 13 weist dabei eine an diesem drehbar um eine Achse 42 gelagerte (und in 7B in Druntersicht gezeigte) Rolle 40 mit einem radial vorspringenden Schaltzapfen 41 auf, der in der Mitte der Rolle 40 mit Abstand von deren beiden Stirnseiten 48 angeordnet ist, und ist der Flansch 12 mit einer Schaltöffnung 50 für den Schaltzapfen versehen ist. Die Rolle 40 ist in einem zu dem Flansch 12 hin mit einer Öffnung 43 versehenen Schlitten 44 angeordnet, über die sie (40) hervorsteht. Der Schlitten 44 weist ferner zwei voneinander beabstandet und parallel zu der Achse 42 der Rolle 40 und an deren Mantel 45 anliegende, an einem Lagerbolzen 49 (8B) gelagerte Lagerrollen 46 auf. Dabei ist der Schlitten 44 mit der Kraft einer Feder 47 in Richtung des Flansches 12 beaufschlagt und liegt kraftschlüssig auf der Oberseite des Flansches 12 auf.The coupling part 13 in this case has a rotatable about an axis on this 42 stored (and in 7B shown in bottom view) 40 with a radially projecting switching pin 41 up in the middle of the roll 40 at a distance from the two end faces 48 is arranged, and is the flange 12 with a switching opening 50 is provided for the shift pin. The role 40 is in one to the flange 12 out with an opening 43 provided sledges 44 arranged over which they ( 40 protruding). The sled 44 further comprises two spaced apart and parallel to the axis 42 the role 40 and on their coat 45 fitting, on a bearing bolt 49 ( 8B ) mounted bearing rollers 46 on. This is the sled 44 with the power of a spring 47 in the direction of the flange 12 acted upon and is non-positively on the top of the flange 12 on.

Aufgrund der Kraft der Feder 47 in Richtung auf den Flansch 12 wird zwischen diesem und der Rolle 40 zu Beginn von dessen Bewegung in Richtung des Richtungspfeils 12A zunächst eine die Rolle 40 (in 7A entgegen dem Uhrzeiger gemäss Pfeil 40A bewegende) Rollreibung solange entstehen, bis der Schaltzapfen 41 an dem Schlitten und/oder den Lagerrollen 46 zur Anlage kommt, die danach in eine Gleitreibung übergeht, bei der der Mantel 45 der Rolle 40 an dem Flansch 12 entlang rutscht. Dadurch bedingt, ergibt sich ein Drehmoment gemäss Richtungspfeil 40A, wodurch die Rolle 40 in der in 7A gezeigten Lage gehalten und deswegen die Schaltöffnung 50 wird von dem Schaltzapfen 41 in der einen Drehrichtung (bspw. in die in 9A gezeigte Lage) überfahren wird, wie schematisch in 8A gezeigt. Damit auf die Rolle 40 bei in der Schaltöffnung 5 Obefindlichem Schaltzapfen 41 zu Beginn des Auskupppelns von der Antriebslage in den Freilauf eine Rollreibung ausgeübt wird, ist der Schaltzapfen 41 in der Mitte der Rolle 40 mit Abstand von deren beiden Stirnseiten 48 so angeordnet, dass die sich daran beiderseits anschliessenden, je eine der Stirnseiten 48 aufweisenden Teilrollen 40a, b ausserhalb der Randes der Schaltöffnung 50 mit ihrem Mantel an der (kreisförmig gekrümmten) Oberfläche des Flansches 12 anliegen, weil die Schaltöffnung eine nur etwas grössere Breite als der Schaltzapfen 41 in axialer Richtung aufweist (9B). Due to the force of the spring 47 towards the flange 12 will be between this and the role 40 at the beginning of its movement in the direction of the directional arrow 12A First, the role 40 (in 7A counterclockwise as indicated by the arrow 40A moving) rolling friction arise as long as the shift pin 41 on the carriage and / or the bearing rollers 46 comes to the plant, which then passes into a sliding friction, in which the coat 45 the role 40 on the flange 12 slips along. As a result, results in a torque according to the directional arrow 40A which causes the role 40 in the in 7A shown position and therefore the switching opening 50 is from the switching pin 41 in one direction of rotation (eg in the in 9A shown position), as schematically in 8A shown. Thus on the role 40 in the switch opening 5 Obefindlichem switching pin 41 At the beginning of uncoupling of the drive position in the freewheel a rolling friction is exercised, is the shift pin 41 in the middle of the roll 40 at a distance from the two end faces 48 arranged so that they adjoin each other on both sides, one each of the end faces 48 having partial roles 40a , b outside the edge of the switching opening 50 with its jacket on the (circularly curved) surface of the flange 12 abut, because the switching opening only a slightly larger width than the switching pin 41 in the axial direction ( 9B ).

Wird nach Auslösen der Sicherheitskupplung 10 im Freilauf der Antrieb in die andere Drehrichtung reversiert, so bewegt sich das Kupplungsteil 12 in der anderen Drehrichtung 12B, wie 9A und 9B zeigen. Dabei ensteht zwischen der Rolle 40 und der Oberfläche des Flansches 12 zunächst von der in 8A bis zu jener gemäss 9A dargestellten Lage eine kleine Drehung im Uhrzeiger gemäss Richtungspfeil 40B und zwar solange bis der Schaltzapfen 41 an dem Flansch 12 zu Anlage kommt, wobei die Rolle 40 danach in eine Gleitreibung übergeht (9A).Will after releasing the safety clutch 10 reversed in the freewheel, the drive in the other direction, the coupling part moves 12 in the other direction 12B , as 9A and 9B demonstrate. This creates between the role 40 and the surface of the flange 12 first of the in 8A up to that according to 9A shown position a small turn in the clockwise direction arrow 40B and until the switch pin 41 on the flange 12 comes to plant, the role 40 then passes into a sliding friction ( 9A ).

In diesem Zustand der Gleitreibung verbleibt die Rolle 40 nebst dem Schaltzapfen 41, wobei auf die beiden Teile infolgedessen ein Drehmoment gemäss Richtungspfeil 40B wirkt, das bei Herannahen der Schaltöffnung eine Drehung gemäss Richtungspfeil 40B und den Beginn des Eintauchens in die Schaltöffnung 50 nur in dieser anderen Drehrichtung zulässt, wie 10A zeigt. Wenn der Schaltzapfen 41 eingetaucht ist, so kommt er bei Weiterbewegung des Flansches 12 an der – in Bewegungsrichtung – hinteren Abschlusskante der Schaltöffnung 50 zur Anlage und wird von dieser zwangsgeführt, wodurch infolgedessen auch sehr grosse Kräfte beim Betätigen des Rückstellelementes mit Vorteil erzielbar sind, weil dann jegliche Rückstellelemente eingestzt werden können.In this state of sliding friction remains the role 40 together with the switching pin 41 , As a result, on the two parts as a result torque according to the directional arrow 40B acts, the approach of the switching opening a rotation according to the directional arrow 40B and the beginning of the immersion in the switching opening 50 only in this other direction of rotation permits, like 10A shows. When the shift pin 41 immersed, it comes with further movement of the flange 12 at the - in the direction of movement - rear end edge of the switching opening 50 to the plant and is forcibly led by this, which consequently also very large forces when operating the return element can be achieved with advantage, because then any restoring elements can be eingestzt.

Das starr bezüglich des Flansches 12 festgelegte Rückstellelement 24 in Form des 2/2-Ventils ist in der Schaltöffnung 50 angeordnet, das aus Gründen der Übersichtlichkeit nur in 10B dargestellt ist, und wird durch den in die Schaltöffnung 50 eintauchenden Schaltzapfen 41 von der hydraulisch gesperrten in die durchgeschaltete Schaltstellung genau bei der definierten Antriebslage des Kupplungsteils und des Flansches relativ zueinander unter Betätigung des Rückstellelementes bewegt, wodurch die Sicherkeitskupplung 10, also das Kupplungsteil 13 und der Flansch 12 wieder in die definierte Antriebslage eingekuppelt wird. Nach erneutem Reversieren des Antriebs ist dann keine relative Drehbewegung in einer Drehrichtung zwischen dem Kupplungsteil und dem Flansch möglich und die Sicherheitskupplung wieder einsatzbereit.

The rigid with respect to the flange 12 fixed reset element 24 in the form of the 2/2 valve is in the switching opening 50 arranged, for reasons of clarity only in 10B is shown, and is through the in the switching opening 50 immersed switching pin 41 moved from the hydraulically locked in the switched-through switching position exactly at the defined drive position of the coupling part and the flange relative to each other under actuation of the return element, whereby the safety clutch 10 So the coupling part 13 and the flange 12 is engaged again in the defined drive position. After re-reversing the drive then no relative rotational movement in a direction of rotation between the coupling part and the flange is possible and the safety clutch ready for use again.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4120107 A1 [0002]
DE 19739469 A1 [0002]
DE 10143583 B4 [0002]
DE 102006050995 A1 [0002]

Claims

When an adjustable overload torque is exceeded in the event of overload from a defined drive position in a freewheel auskuppelnde and in this until the provision in the drive position by means of a return element ( 24 ) remaining safety coupling ( 10 ), with a about an axis of rotation rotatable, driving flange ( 12 ) and one of this about the same axis of rotation driven coupling part ( 13 ), which has in the drive position no and only in free-running a relative rotational movement in a direction of rotation to the flange, characterized in that the coupling part ( 13 ) a rotatably mounted on this axis about an axle ( 40 ) with a radially projecting switching pin ( 41 ), that the flange ( 12 ) with a switching opening ( 50 ) for the switching pin ( 41 ) provided by the switching pin ( 41 ) is passed in one direction of rotation and in which the switching pin ( 41 ) immersed only in the other direction of rotation, that the return element ( 24 ) in the switching opening ( 50 ) is arranged and that in the other direction of rotation in the switching opening ( 50 ) dipping switching pin ( 41 ) the reset element ( 24 ) in the defined drive position of the coupling part ( 13 ) and the flange ( 12 ) actuated to each other.

Safety coupling according to claim 1, characterized in that the roller ( 40 ) in one to the flange ( 12 ) with an opening ( 43 ) provided carriages ( 44 ) is arranged over which it protrudes.

Safety coupling according to claim 2, characterized in that the carriage ( 44 ) two spaced apart and parallel to the axis ( 42 ) of the roll and on its coat ( 45 ) adjacent bearing rollers ( 46 ) having.

Safety coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the carriage ( 44 ) with the force of a spring ( 47 ) in the direction of the flange ( 12 ) is acted upon.

Safety coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the switching pin ( 41 ) in the middle of the roll ( 40 ) at a distance from the two end faces ( 48 ) is arranged.