DE1057834B

DE1057834B - UEberlastungskupplung

Info

Publication number: DE1057834B
Application number: DEV11906A
Authority: DE
Inventors: Ernst Brehmer; Werner Schmidt
Original assignee: FALZ U HEFTMASCHINENWERK LEIPZ
Current assignee: FALZ U HEFTMASCHINENWERK LEIPZ
Priority date: 1957-02-11
Filing date: 1957-02-11
Publication date: 1959-05-21

Description

Überlastungskupplung Die Erfindung betrifft eine die Belastungsgrenze einstellbare Überlastungskupplung zum Stillsetzen des Maschinenantriebes.
Es sind Überlastungskupplungen bekannt, die aus einer durch eine Stellschraube verschlossenen Hohlwelle, einer an der Stellschraube anliegenden Druckfeder und einem mit dieser in Verbindung stehenden Druckglied bestehen. Das Druckglied drückt eine oder mehrere in radialen Bohrungen der Hohlwelle gelagerte Kupplungskugeln nachgiebig gegen Aussparungen eines auf der Hohlwelle gelagerten Drehkörpers, z. B. einer Riemenscheibe, und schafft so die Verbindung zwischen der Hohlwelle und dem Drehkörper. Übersteigt das Drehmoment die durch die Stellschraube eingestellte zulässige Belastungsgrenze, so wird die Verbindung zwischen der Hohlwelle und dem Drehkörper durch Zurückweichen der Kupplungskugeln gelöst und dadurch der Drehkörper stillgesetzt. Das treibende Glied, d. h. die Hohlwelle, setzt ihre Drehbewegung ohne Unterbrechung fort.
Auch sind kinematische Umkehrungen derartiger Überlastungskupplungen bekannt. Die federbelasteten Kugeln sind hierbei nicht in der Welle, sondern in dem auf der Welle angeordneten Drehkörper gelagert. Auch bei derartigen Kupplungen setzt das treibende Glied bei Überlastung seine Drehbewegung ohne Unterbrechung fort.
Weiterhin sind Überlastungskupplungen bekannt, die bei Relativverdrehung der Kupplungsteile infolge Überlastung durch Anzeigeimpulse das Bedienungspersonal warnen und/oder durch Steuerimpulse die Antriebsmaschine ausschalten. Die Übertragung der Schaltertätigkeit von dem rotierenden Kupplungsteil zu den Schaltkontakten erfolgt hierbei durch eine axiale Verschiebung der Kupplungsflansche oder <furch Schleifringe. Bei einer großen Anzahl von Konstruktionen ist jedoch eine axiale Verschiebung der Kupplungsflansche aus Platzgründen nicht möglich. Außerdem ist eine derartige Konstruktion kompliziert und störanfällig. Sie wird deshalb in der Praxis nur selten angewendet.
Ähnlich verhält es sich mit einer bekannten elektrischen Sicherheitsschaltung, bei der der getriebene Teil mit einer Dynamomaschine in Wirkungsverbindung steht, die einen Strom zur Steuerung eines den treibenden Teil beeinflussenden Elektromagneten liefert. Der Elektromagnet betätigt einen Schalter, der im Stromkreis eines zum Antrieb der Anlage dienenden Elektromotors liegt. Da eine solche Anlage großen Aufwand erfordert, lohnt sie sich nur für umfangreiche Objekte.
Durch die Erfindung wird gegenüber den bekannten Überlastungskupplungen eine äußerst einfache und sicher funktionierende Kupplung zur Verbindung einer Welle mit einem auf dieser angeordneten Drehkörper geschaffen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das in einer Hohlwelle gelagerte Druckglied einer bekannten Überlastungskupplung mit einem axial verschiebbar gelagerten Schaltstößel verbunden ist, der mit seinem freien Ende aus der Hohlwelle austritt und bei Überlastung gegen einen außerhalb der Hohlwelle gelagerten Kontakt- oder Schalthebel einer bekannten, den Antrieb ein- und ausschaltenden Schaltc-orrichtung drückt.
Diese Kupplung setzt, sobald die zulässige Belastungsgrenze überschritten. wird, schlagartig und mit größter Sicherheit das gesamte Aggregat einschließlich des Antriebsmotors still.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt durch die Überlastungskupplung zur Verbindung einer Welle mit einem auf dieser gelagerten Drehkörper, Abb. 2 einen Längsschnitt durch die Überlastungskupplung zur Verbindung zweier Wellen, Abb.3 einen Querschnitt durch die Überlastungskupplung. Eine Welle 1 ist in Achsrichtung mit einer Bohrung 2 versehen. Diese Bohrung 2 stößt auf eine Querbohrung 3. Am freien Ende der Welle 1 ist in die Bohrung 2 eine Gewindebüchse 4 eingeschraubt. Weiter ist in die Bohrung 2 ein Druckkegel 5 eingepaßt, dessen Kegelfläche 6 gegen eine in die Querbohrung 3 eingesetzte Schaltkugel 11 drückt. Der Druckkegel 5 ist finit einem Schaltstößel 7, der durch die Gewindebüchse 4 hindurchgeführt, fest verbunden. Am freien Ende 8 des Schaltstößels 7 ist eine bekannte Ausrückvorrichtung, z. B. ein elektrischer Kontalct, angebracht. Zwischen der Gewindebüchse 4 und dem Druckkegel 5 ist eine als Druckfeder wirkende Spitalfeder 9 eingebaut. Zwischen der Spiralfeder 9 und dem Druckkegel s kann auf dem Schaltstößel ? auch ein Stellring 10 befestigt sein. Auf der Welle 1 ist ein Drehkörper 12, beispielsweise eine Riemenscheibe, ein Zahnrad, ein Kettenrad od. dgl., gelagert. Die Bohrung des Drehkörpers 12 ist mit einer kreis- oder trapezförmigen Aussparung 13 versehen, in welche die Schaltkugel 11 eingreift. Es ist auch möglich, den Drehkörper 12 als Kupplungsmuffe 14 auszubilden, welche die Verbindung zwischen Welle 1 und einer Welle 15 herstellt (Abb. 2).
Die Arbeitsweise der Überlastungskupplung ist folgende: Der in die Welle 1 eingebaute Druckkegel 5 wird durch die Druckkraft der Spiralfeder 9 gegen die Schaltkugel 11 gedrückt und hält letztere in ihrer Arbeitsstellung fest, d. h., die Schaltkugel 11 wird in die Aussparung 13 des Drehkörpers 12 gedrückt. Die Schaltkugel 11 verhindert dadurch eine Relativverdrehung des Drehkörpers 12 zur Welle 1, so daß ein bestimmtes Drehmoment von der Welle 1 auf den Drehkörper 12, oder umgekehrt, übertragen werden kann. Die Größe des zu übertragenden Drehmomentes ist abhängig von der Druckkraft der Feder 9, d. h. von der Kraft, mit der der Druckkegel 5 die Schaltkugel 11 gegen die Aussparung 13 des Drehkörpers 12 drückt, sowie von der Steigung der Kegelfläche 6 des Druckkegels 5. Je flacher der Druckkegel 5 gewählt wird, um so reibungsloser erfolgt die Übertragung der Bewe gung der Schaltkugel 11 auf den Schaltstößel ?. Die Druckkraft der Feder 9 ist durch die Abmessung der Feder 9 sowie durch deren Vorspannung bestimmt. Sie kann durch die Gewindebüchse 4 sowie durch den Stellring 10 auf ein höchstzulässiges Drehmoment eingestellt werden. Wird dieses überschritten, so wird die Schaltkugel 11 entgegen der Druckkraft des Druckkegels 5 in das Innere der Welle 1 gedrückt. Der Druckkegel s wird dabei nach rechts verschoben (Abb. 1) und betätigt mit dem Schaltstößel 7 bzw. mit dessen Ende 8 einen nicht dargestellten elektrischen Bontakt, der das ganze Aggregat stillsetzt. Dadurch, daß der Schaltstößel auf geringste Verschiebungen der Schaltkugel 11 reagiert, wird das Aggregat bereits bei kleinster Überlastung stillgelegt, ohne daß es zur vollkommenen Auslösung der Kupplung kommt. Auch ist es bei dieser Kupplung völlig gleichgültig, ob die Welle 1 oder der auf der Welle 1 gelagerte Drehkörper 12 der treibende Teil ist.

Claims

PATENTANSPRUCH: Überlastungskupplung zur Stillsetzung des Maschinenantriebes, bestehend aus einer durch eine Stellschraube verschlossenen Hohlwelle, einer an der Stellschraube anliegenden Druckfeder und einem mit dieser in Verbindung stehenden Druckglied, das eine oder mehrere in radialen Bohrungen der Hohlwelle gelagerte Kupplungskugeln nachgiebig gegen Aussparungen eines auf der Hohlwelle gelagerten Drehkörpers drückt, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckglied (5) mit einem in der Stellschraube (4) axial verschiebbar gelagerten Schaltstößel (7) verbunden ist, der mit seinem freien Ende (8) aus der Hohlwelle (1) austritt und bei Überlastung gegen einen außerhalb der Hohlwelle (1) gelagerten Kontakt- oder Schalthebel einer bekannten, den Antrieb steuernden Schaltvorrichtung drückt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 554 046, 614 590; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1734 886; schweizerische Patentschriften Nr. 290 683, 264 067; französische Patentschrift Nr. 96.1666; britische Patentschrift Nr. 619 613; USA.-Patentschrift Nr. 2 674 357.