DE1076450B

DE1076450B - Overload clutch

Info

Publication number: DE1076450B
Application number: DEL23356A
Authority: DE
Inventors: Fritz Liese
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-11-05
Filing date: 1955-11-05
Publication date: 1960-02-25

Description

Überlastreibungskupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine überlastreibungskupplung, bei der der treibende und der getriebene Teil gegen Federdruck relativ gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Reibflächen des treibenden und des getriebenen Kupplungsteiles kurzzeitig voneinander getrennt werden.Overload friction clutch The invention relates to an overload friction clutch, in which the driving and the driven part against spring pressure relative to each other are rotatable, the friction surfaces of the driving and the driven coupling part are briefly separated from each other.

Bei einer bekannten Art von Reibungskupplungen besteht der treibende und der getriebene Teil der Kupplung aus zwei um einen begrenzten Winkelbetrag gegeneinander verdrehbaren Teilen. Die Übertragung des Drehmomentes von dem einen Teil zum anderen erfolgt unter Vermittelung von Federkräften, die bei überschreitung des höchst zulässigen Drehmomentes überwunden werden, was eine Relativdrehung beider Teile zur Folge hat. Diese Relativdrehung wird dazu benutzt, die Reibflächen des treibenden und des getriebenen Kupplungsteiles kurzzeitig voneinander zu trennen. Übersteigt bei einer derartigen Kupplung das Drehmoment das zulässige Maß, dann entfernen sich die Reibflächen voneinander. Danach aber kommt die Kupplungsfeder wieder zur Wirkung und legt die Kupplung aufs neue ein, die darauf von der Überlast wieder gelöst wird. Dieses Wechselspiel hält so lange an, bis das Drehmoment wieder das zulässige Maß angenommen hat.In a known type of friction clutch, there is the driving and the driven part of the clutch of two by a limited angular amount against each other rotatable parts. The transmission of torque from one part to the other takes place with the mediation of spring forces, which when the maximum permissible is exceeded Torque are overcome, which has a relative rotation of both parts result. This relative rotation is used to reduce the friction surfaces of the driving and driven Separate coupling part from each other briefly. Exceeds at such Coupling the torque the permissible amount, then the friction surfaces move away from each other. But then the clutch spring comes into effect again and puts the clutch on a new one, which is then released again by the overload. This interplay lasts until the torque has taken on the permissible level again.

Während der Wirksamkeit der Schutzeinrichtung kommen also die Reibflächen nur so kurzzeitig in Berührung, daß diese nicht nennenswert beansprucht werden, womit auch die Reibungswärme sehr gering bleibt. Eine derartige Kupplung ist damit allen Belastungsfällen gewachsen. Sie ist auch als Anlaufkupplung geeignet, wo sie während der Beschleunigung wirksam ist, wenn als Antriebsmittel ein in seiner Drehzahl nichtregelbarer Motor verwendet wird. Bei Verwendung von Bremsmotoren, z. B. Verschiebeankermotoren, ist sie auch geeignet, nach dem Abschalten des Motors den Stillstand der angetriebenen Maschine zu verzögern.The friction surfaces come while the protective device is in effect only briefly in contact that they are not stressed significantly, which means that the frictional heat remains very low. Such a coupling is with it cope with all load cases. It is also suitable as a centrifugal coupling where it is effective during acceleration when a drive means in its speed non-adjustable motor is used. When using brake motors, e.g. B. sliding armature motors, it is also suitable for bringing the driven to a standstill after the motor has been switched off Machine to decelerate.

Bei Kupplungen dieser Art sind die Übertragungsmittel, die zum Lösen der Kupplung verwendet werden, im allgemeinen mechanischer Art. Diese sind, insbesondere bei hoher Schalthäufigkeit, einem hohen Verschleiß unterworfen, wodurch der Gewinn, der durch den geringeren Verschleiß an Reibbelag erreicht wird, zu einem erheblichen Teil wieder verlorengeht.In couplings of this type, the transmission means are used to loosen them of the clutch are used, generally of a mechanical nature. These are, in particular with high switching frequency, subject to high wear, whereby the profit, which is achieved through the lower wear on the friction lining, to a considerable extent Part is lost again.

Bei anderen bekannten Kupplungen wird als Übertragungsmittel eine Flüssigkeit verwendet. In solchen Fällen tritt der vorgenannte Mangel nicht auf, doch befriedigen auch diese Kupplungen noch nicht. Hier wird nämlich die Flüssigkeit der Kupplung aus einem Vorratsbehälter zugeführt, was zu teueren Drehdurchführungen zwingt. Für die Weiterführung der Flüssigkeit zur Kupplung müssen außerdem die Wellen durchbohrt werden, was vor allem bei langen Wellen sehr schwierig ist. Ein weiterer Mangel der bekannten Kupplungen dieser Art besteht darin, daß sie nicht von selbst wieder zum Reibungsschluß kommen, wenn das Drehmoment den zulässigen Wert wieder erreicht hat.In other known couplings, a transmission medium is used Liquid used. In such cases, the aforementioned defect does not occur, but these couplings are not yet satisfactory either. This is where the liquid is The coupling is supplied from a storage container, which leads to expensive rotary unions forces. For the continuation of the fluid to the coupling, the shafts be pierced, which is very difficult, especially with long waves. Another Deficiency of the known couplings of this type is that they do not by themselves come to frictional engagement again when the torque is the permissible value again has reached.

Die Erfindung vermeidet diese Mängel und schlägt vor, bei einer Reibungskupplung, bei der der treibende und der getriebene Teil gegen Federdruck relativ gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Reibflächen des treibenden und des getriebenen Kupplungsteiles kurzzeitig voneinander getrennt werden, den Reibungsschluß durch eine weitere mitumlaufende Feder über eine Flüssigkeit zu bewirken, deren wirksame Menge bei Überschreitung des höchst zulässigen Drehmomentes verkleinert wird, was zu einer Aufhebung der den Flüssigkeitsdruck erzeugenden Federkraft und damit zur Aufhebung der kuppelnden Wirkung führt.The invention avoids these shortcomings and proposes, in the case of a friction clutch, in which the driving and the driven part against spring pressure relative to each other are rotatable, the friction surfaces of the driving and the driven coupling part are briefly separated from each other, the frictional engagement by a further circulating Spring to effect a liquid, the effective amount of which if exceeded of the maximum permissible torque is reduced, which leads to a cancellation of the the spring force generating the fluid pressure and thus canceling the coupling Effect leads.

Eine solche Kupplung hat den Vorteil, ohne zusätzliche Teile und ohne besondere Maßnahmen auszukommen. Außerdem kann diese Kupplung wie jede andere lösbare Kupplung zwischen zwei Wellen eingeschaltet werden.Such a coupling has the advantage of having no additional parts and no special measures to get along. In addition, this coupling can be detachable like any other Coupling between two shafts can be switched on.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.The drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown.

Abb. 1 zeigt die Kupplung im Seitenschnitt; Abb.2 gibt einen Querschnitt gemäß Schnittlinie B-B nach Abb. 1 wieder; Abb. 3 zeigt eine Einzelheit, und Abb. 4 zeigt die Kupplung in abgewandelter Form. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. 1 bis 3 ist auf der treibenden Welle 1 eine Scheibe 2 aufgekeilt. Deren Nabe 3 trägt drehbar, aber axial unverschiebbar, den Kupplungstei14, der eine Reibfläche 4 a aufweist. Eine weitere Reibfläche 5 a ist auf dem auf der Nabe 3 axial verschiebbaren Kupplungsteil 5 vorgesehen. Beide Reibflächen bilden einen -Winkel miteinander und wirken gegen die Reibflächen des auf der Welle 6 aufgekeilten, getriebenen Kupplungsteiles 17. Die Teile 4 und 5 werden durch Federkräfte 8 aufeinander zu beeinflußt und schließen einen mit Flüssigkeit, z. B. Ö1, gefüllten Ringraum 9 in sich ein, der nach außen hin bei 10 nachgiebig abgedichtet ist. Dieser Ringraum steht mit einem Zylinderraum 11 in Verbindung, in dem der Kolben 12 unter dem Einfluß einer Druckfeder 13 verschiebbar ist. Nach dem Ringraum 9 hin ist der Verschiebeweg des Kolbens durch den Anschlag 14 begrenzt. Der Ringraum 11 steht weiterhin über Bohrungen 15 a mit zwei Zylinderräumen 15 in Verbindung (Abb. 2 und 3), in denen die Kolben 16 gegen die Federn 17 verschiebbar sind. Diese Kolben weisen nach außen führende Bolzen 19 auf, gegen die auf der Scheibe 2 vorgesehene Anschläge 2 a zu wirken vermögen. Wenn in beiden Drehrichtungen unterschiedliche Drehmomente übertragen werden sollen, dann haben diese Federn ungleiche Kräfte. Diese können auch unabhängig voneinander veränderbar sein. Die Kraft jeder dieser Federn übersteigt die der Feder 13, und sie sind so bemessen, daß bei Übertragung eines zulässigen Drehmomentes der je nach der Drehrichtung wirksame Anschlag 2 a keine verschiebende Wirkung auf den zugehörigen Kolben 16 auszuüben vermag, In diesem Zustand sind die Bohrungen 15 a von den Kolben 16 verschlossen. Der von den Federn 13 erzeugte Flüssigkeitsdruck treibt die beiden Kupplungsteile 4 und 5 auseinander und erzeugt den Reibungsschluß. Zur Unschädlichmachung von Leckverlusten ist bei 20 ein verstellbarer Kolben vorgesehen.Fig. 1 shows the coupling in side section; Fig.2 gives a cross section according to section line B-B according to Fig. 1 again; Fig. 3 shows a detail, and Fig. 4 shows the coupling in a modified form. In the embodiment according to 1 to 3, a disk 2 is keyed onto the driving shaft 1. Their hub 3 rotatably, but axially immovable, carries the coupling part, which is a friction surface 4 a. Another friction surface 5 a is axially displaceable on the hub 3 on the Coupling part 5 is provided. Both friction surfaces form an angle with each other and act against the friction surfaces of the driven coupling part wedged on the shaft 6 17th The parts 4 and 5 are brought together by spring forces 8 affects and include a liquid, e.g. B. Ö1, filled annulus 9 in a, which is resiliently sealed to the outside at 10. This annulus is in communication with a cylinder space 11 in which the piston 12 is under the influence a compression spring 13 is displaceable. The displacement path is after the annular space 9 of the piston limited by the stop 14. The annular space 11 continues to protrude Bores 15 a with two cylinder chambers 15 in connection (Fig. 2 and 3), in which the pistons 16 can be displaced against the springs 17. These pistons point outwards leading bolt 19 on, against the stops provided on the disc 2 2 a have the power to work. If different torques are transmitted in both directions of rotation then these springs have unequal forces. These can also be independent be mutable from each other. The force of each of these springs exceeds that of the spring 13, and they are dimensioned so that when transmitting a permissible torque the effective depending on the direction of rotation stop 2 a has no shifting effect the associated piston 16 is able to exercise, the bores are in this state 15 a closed by the piston 16. The fluid pressure generated by the springs 13 drives the two coupling parts 4 and 5 apart and creates the frictional engagement. An adjustable piston is provided at 20 to render leakage losses harmless.

Überschreitet das Drehmoment das zulässige Maß, dann wird der jeweilige Kolben 16 gegen die Wirkung der zugehörigen Feder 17 verschoben und gibt dabei die Bohrung 15 a frei. Dadurch vermag ein Teil der Flüssigkeit in den Zylinderraum 15 abzufließen, was eine Verlagerung des Kolbens 12 zur Folge hat. Durch den Anschlag 14 ist diese Verlagerung so bemessen, daß der Kolben zum Stillstand kommt, bevor der Zylinderraum 15 vollkommen mit Flüssigkeit gefüllt ist. Auf diese Weise wird der Flüssigkeitsdruck aufgehoben, die Teile 4 und 5 nähern sich, und der Reibungsschluß wird aufgehoben. jetzt vermag die Feder 17 wieder zu wirken, der Kolben 16 verdrängt die Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 15, und die Flüssigkeit verschiebt den Kolben 12, bis die Feder 13 wieder zur Wirkung kommt, die den Reibungsschluß wieder herstellt. Dieses Spiel wiederholt sich, bis das Drehmoment das zulässige Maß wieder erreicht hat.If the torque exceeds the permissible level, then the respective Piston 16 moved against the action of the associated spring 17 and is thereby the Hole 15 a free. As a result, some of the liquid is able to enter the cylinder space 15 to flow off, which has a displacement of the piston 12 as a result. By the attack 14, this displacement is so dimensioned that the piston comes to a standstill before the cylinder space 15 is completely filled with liquid. That way will the fluid pressure is released, parts 4 and 5 approach each other, and the frictional engagement is canceled. now the spring 17 can act again, the piston 16 displaces the liquid from the cylinder space 15, and the liquid displaces the piston 12 until the spring 13 comes into effect again, which restores the frictional engagement. This game repeats itself until the torque reaches the permissible level again Has.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.4 ist die Wirkung die gleiche wie bei dem nach den Abb. 1 bis 3, nur wird hier der auf den Kolben 16 wirkende Federdruck von einer zur Kupplungsachse konzentrischen Feder 21 aufgebracht, die über die Scheibe 22 und den Kolben 23 auf eine Flüssigkeit einwirkt, die wiederum die Kolben 16 beeinflußt. Diese Ausführungsform ist bei Verwendung von zwei Steuerschiebern zweckmäßig.In the embodiment according to Fig.4 the effect is the same as with the one according to Figs. 1 to 3, only the one acting on the piston 16 is here Spring pressure applied by a spring 21 concentric to the coupling axis, which acts via the disk 22 and the piston 23 on a liquid, which in turn the piston 16 affects. This embodiment is when using two control slides expedient.

Die Kupplung nach der Erfindung kann mit einer Sperreinrichtung versehen werden, durch die es möglich wird, das Wiedereinfallen der Kupplung zu verhindern. Eine solche Einrichtung hat z. B. bei auf einer begrenzten Strecke verfahrbaren Schienenfahrzeugen Vorteile, um zu verhüten, daß nach dem Anfahren an Puffer od. dgl. durch das Wechselspiel der Kupplung das Fahrzeug wiederholt gegen diese Begrenzungsmittel gezogen wird. Eine solche Einrichtung ist aus Abb.2 ersichtlich. Sie besteht aus einem unter dem Einfluß der Feder 24 stehenden Schieber 25, der mit seiner Nase 25 a bei verlagertem Kolben 16 in die Nute 26 einzugreifen vermag und damit die Rückkehr des Kolbens in die Ausgangslage verhindert. Soll die Sperre gelöst werden, dann wird die Scheibe 2 entgegen der Arbeitsrichtung der Kupplung um einen geringen Betrag verdreht, wobei der auf dieser Scheibe angeordnete Bolzen 27 den Schieber 25 so weit verlagert, bis die Nase 25 a wirkungslos wird. Es können außerdem Mittel vorgesehen sein, durch die der Flüssigkeitsdruck aufgehoben werden kann.The coupling according to the invention can be provided with a locking device which make it possible to prevent the clutch from re-engaging. Such a facility has z. B. with movable on a limited route Rail vehicles advantages to prevent that od after approaching the buffer. Like. By the interplay of the clutch, the vehicle repeatedly against these limiting means is pulled. Such a device can be seen in Figure 2. it consists of a under the influence of the spring 24 slide 25, which with its nose 25 a is able to engage in the groove 26 when the piston 16 is displaced, and thus the Prevents the piston from returning to its original position. If the lock is to be released, then the disk 2 is slightly opposite to the working direction of the clutch Amount rotated, with the bolt 27 arranged on this disk pushing the slide 25 shifted so far that the nose 25 a is ineffective. There can also be funds be provided, through which the liquid pressure can be canceled.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Overload friction clutch in which the driving and the driven part can be rotated relative to each other against spring pressure, the friction surfaces of the driving and the driven clutch part for a short time are separated from each other, characterized in that the frictional engagement by a further, co-rotating spring (13) is effected via a liquid whose effective amount reduced if the maximum permissible torque is exceeded and thereby the coupling effect of the spring (13) generating the fluid pressure will be annulled.

2. Friction clutch according to claim 1, characterized in that the cavity (9) containing the pressure fluid of two at their distance from each other, variable friction disks (4, 5) is formed under the influence of them are mutually influencing spring forces (13).

3. Friction clutch after claims 1 and 2, characterized by at least one of the driving part (2) the clutch against spring forces (17) influenceable piston (16), which when exceeded the permissible torque opens a space (15) into which part of the liquid can escape until the spring forces (13) acting on them have become ineffective are.

4. Friction clutch according to claim 3, characterized in that the or the piston (16) counteracting spring forces (17) are greater than the frictional engagement generating spring forces (13).

5. Friction clutch according to claims 3 and 4, characterized characterized in that the rotatable by a limited angular amount about the coupling axis, the part (4) having the friction surfaces contains the control slide (s) (16).

6th Friction clutch according to Claims 3 and 5, characterized in that the torque from the coupling part (2), which is fixed against rotation on the shaft (1), to the part which can be rotated to a limited extent Part (4) is transmitted through the piston or pistons (16).

7. Friction clutch after Claims 1 to 6, characterized by the piston (16) when the clutch is released in its position holding locking device (24, 25), which by rotating the driving Coupling part (2) is ineffective against the working direction. B.

In both Coupling effective in directions of rotation according to Claims 1 to 7, characterized by using two pistons arranged symmetrically to the coupling axis (16).

9. Friction clutch according to claim 8, characterized in that the on the Piston (16) acting spring forces from a concentric to the coupling axis Spring (21) are transmitted to the piston (16) via a hydraulic linkage.

10. Friction clutch according to claim 8, characterized in that the two Spring forces acting on the control spool (17) different or can be changed independently of each other.

11. Friction clutch according to the claims 1 to. 10, characterized by means for the arbitrary release of the liquid pressure. Considered publications: German patent specifications No. 521399, 688 399, 847 829; French Patent No. 382 147; U.S. Patent No. 2,277 554, 2,314,227.