DE1179058B

DE1179058B - Schaltvorrichtung fuer eine UEberlast-reibungskupplung

Info

Publication number: DE1179058B
Application number: DESCH25929A
Authority: DE
Inventors: Helmut Drees
Original assignee: SCHUETTE FA ALFRED H
Current assignee: SCHUETTE FA ALFRED H
Priority date: 1959-04-22
Filing date: 1959-04-22
Publication date: 1964-10-01

Description

Schaltvorrichtung für eine überlastreibungskupplung Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für eine überlastreibungskupplung, bei der die treibende und die getriebene Hälfte der Kupplung jeweils mit einem auf einer Schaltwelle angeordneten Zahnrad kämmen, wobei die beiden Zahnräder kraftschlüssig miteinander gekuppelt sind, und bei welcher die relative Drehbewegung der Kupplungshälften und eine durch die Schrägverzahnung der Zahnräder bedingte Axialbewegung den Schaltvorgang bewirken.
Es sind Schrägzahnkupplungen als Überlastkupplungen bekannt, deren axial zurückweichender Teil über einen Schalter den Antrieb abschaltet, so daß Beschädigungen oder Zerstörungen der Maschinen od. dgl. verhütet werden.
Bei überlastreibungskupplungen können auf die ,gleiche Art wie bei Schrägzahnkupplungen elektrische Schalter nicht betätigt werden, weil der Druckkörper, der z. B. das Lamellenpaket durch Federdruck belastet, beim Rutschen der Lamellen kaum zurückweicht.
Ferner ist es bekannt, bei Scheiben-, Reibungs-und Lamellenkupplungen durch Ausnutzung der bei überlastung zwischen den Kupplungshälften auftretenden Drehzahldifferenz einen Schaltvorgang auszulösen. So sind beispielsweise überlastkupplungen vorveröffentlicht, bei denen an der treibenden und an der getriebenen Kupplungshälfte jeweils ein Getriebe angeschlossen ist, über welches der Schaltvorgang bei Drehzahldifferenz ausgelöst wird. Eine für den Schaltvorgano, notwendige Axialverschiebung wird dabei durch bei schrägverzahnten Zahnrädern auftretenden Axialdruck oder durch ein eine Schrägfläche verkörperndes Gewinde erzielt.
Alle diese bekannten Einrichtungen sprechen bei überlastung augenblicklich an, da auch bei geringer Drehzahldifferenz die Axialverschiebung den Schaltvo#rgang auslöst. Dies ist ein wesentlicher Nachteil, weil bei Getrieben oft mit einer kurzzeitigen, geringen überlast und somit auch mit einem geringen Schlupf der Kupplung gerechnet werden muß.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltvorrichtung für eine Überlastreibungskupplung zu schaffen, die genügend träge wirkt, damit bei einer geringen überlast die Anzeigevorrichtung bzw. die Schaltelemente zum Stillsetzen der Maschine nicht ansprechen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß mindestens ein Zahnrad Schrägverzahnung aufweist und das mit der treibenden Kupplungshälfte kämmende Zahnrad auf der Schaltwelle drehfest, aber axial beweglich angeordnet ist und gegenüber dem zweiten, ebenfalls auf der Schaltwelle angeordneten Zahnrad einen größeren Teilkreisdurchmesser aufweist, während das kleinere Zahnrad auf der Schaltwelle drehbar und zwischen Anschlägen axial beweglich angeordnet ist und unter der Last einer einstellbaren, axial wirkenden Feder an der Nabe des größeren Zahnrades fest anliegt.
Hierdurch wird erreicht, daß sich die einzelnen bei der Abschaltung des Antriebes unter kurzzeitiger überlast auftretenden geringen Schlupfbeträge, die ein exaktes Arbeiten der Schaltvorrichtung für die überlastungskupplung verhindern, nicht summieren und dadurch ein Ausschalten der Maschine im unerwünschten Augenblick bewirken. Dies ergibt sich durch die Drehzahldifferenz der Zahnräder. Ein geringer Schlupf wird zwar das zweite Zahnrad etwas langsamer laufen lassen, aber erst das Unterschreiten der Drehzahl des ersten Zahnrades wird nach einer kurzen Zeit die Betätigung des Schalters zur Folge haben. Bei kurzzeitigem Schlupf infolge ruckartigen Schaltens der Kupplung wird die Drehzahl des ersten Zahnrades für einen Augenblick unterschritten. Hierbei weicht das zweite Zahnrad etwas in Richtung des Endschalters aus, betätigt diesen aber noch nicht. Hiernach kehrt das Zahnrad wieder in die Ausgangslage unter der Einwirkung der axial wirkenden Federkraft zurück.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Schaltvorrichtung in Verbindung mit einer Lamellen-, Reibungskupplung teilweise im Schnitt in Seitenansicht, F i g. 2 die durch die Reibmomente entstehenden Kräfte an den Schrägzahnrädem der Schaltvorrichtung, wenn das übertragende Drehmoment geringer als das Nennmoment ist, und F i g. 3 die entstehenden Kräfte, wenn das Nennmoment überschritten wird und die Lamellenkupplung rutscht. In F i g. 1 ist in einer unterbrochenen Welle 1-1, die in einem nichtdargestellten Maschinengehäuse an den Stellen 12 gelagert ist, eine überlastkupplung 13 eingeschaltet. Der treibende Teil 14 der Welle 11 steht mit der treibenden Kupplungshälfte 15 der überlastreibungskupplung 13 in fester Verbindung. Die innere, getriebene Kupplungshälfte 16 ist über einen Keil 17 mit dem getriebenen Wellenteil 18 fest verbunden. Die Lamellen 19 übertragen das Drehmoment von der Kupplungshälfte 15 auf die innere Kupplungshälfte 16. Ein Druckstück 20 ist an der inneren Kupplungshälfte 16 axial verschiebbar angeordnet und durch einen Keil 21 gegen Verdrehung gesichert. Die Anpreßkraft des Druckstückes 20 wird durch eine Feder 22 über Ringnutmuttern 23 eingestellt.
Das Druckstück 20 ist mit einem Zahnkranz 24, die treibende Kupplungshälfte 15 mit einem Zahnkranz 25 versehen. Es handelt sich dabei um Schrägverzahnungen mit verschiedenen Steigungsrichtungen und unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern. Auf einer Schaltwelle 26, die parallel zur Antriebswelle 11 angeordnet und bei 27 im Maschinengehäuse gelagert ist, befindet sich ein durch einen Keil 28 gegen Verdrehung gesichertes, aber axial beweglich angeordnetes Zahnrad 29.
Das Schrägzahnrad 29 hat Rechtssteigung und besitzt einen größeren Teilkreisdurchmesser als ein Schrägzahnrad 30 mit Linkssteigung entsprechend der eingezeichneten Drehrichtung 31.
Das kleinere Zahnrad 30 ist auf der Schaltwelle 26 drehbar und zwischen Anschlägen 35 und 36 axial beweglich angeordnet. Es liegt unter der Last einer einstellbaren, axial wirkenden Feder 33 an der als Anschlag 36 ausgebildeten Ringfläche der Nabe des größeren Zahnrades 29 fest an. Bei der skizzierten Ausführung läuft das Zahnrad 30 lose auf der verlängerten Nabe 32 des Zahnrades 29. Die Feder 33 wirkt auf das Kugellager 34 ein und kann durch den als Rin-nutmutter C ausgebildeten Anschlag _- 35 C, genau eingestellt werden. Das Zahnrad 29 stützt sich dabei C gegen einen Bund 37 der Schaltwelle 26 ab.
Infolge der unterschiedlichen Bemessung der Teilkreisdurchmesser der Zahnräder 29 und 30 drehen sich die Zahnräder mit unterschiedlicher Drehzahl. Es entsteht dadurch an dem Anschlag 36 beider Zahnräder je ein Reibmoment in entgegengesetzter Richtung. Ist das durch die überlastreibungskupplung 13 übertragene Drehmoment geringer als das durch die Feder 22 eingestellte Nennmoment, so ist die Drehzahl der beiden Kupplungsteile 15 und 20 gleich und demgemäß n3,>n". Die auf Grund der Reibmomente bei dem Anschlag 36 durch die Schrägverzahnungen hervorgerufenen Axialkräfte weisen dann, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, nach rechts, also in entgegengesetzter Richtung zum Endschalter 38. C, Die beiden Zahnräder 29 und 30 üben einen Druck aus gegen den Bund 37 der Welle 26. Sobald aber das durch entsprechende Spannung der Feder 22 ein-Clestellte Nennmoment überschritten wird, rutscht die Überlastkupplung 13. Damit ändert sich sofort das Verhältnis der Drehzahlen, indem nl"<n,9 wird.
Die Drehrichtungen der Reibmomente bei 36 zwischen den beiden Schrägzahnrädern 30 und 29 kehren sich somit um. Wie in F i g. 3 zu sehen ist, weisen sodann die Axialkräfte beide in Richtung auf den Endschalter 38. Die beiden Schrägzahnräder 29 und 30 werden also nach links verschoben. Sie betätigen den Endschalter 38, der den Antrieb der Mascbine abschaltet. Die Mutter 39 begrenzt den Weg der Buchse 32 und damit der beiden Zahnräder 29 und 30 in Richtung auf den Endschalter, so daß eine Beschädigung desselben verhindert wird. Kleinere Stöße im Antrieb führen noch nicht zum Ausschalten des Antriebsmotors, solange bei geringerem Rutschen n3, > n.,9 bleibt.

Claims

Patentanspruch: Schaltvorrichtung für eine Überlastreibungskupplung, bei der die treibende und die getriebene Hälfte der Kupplung jeweils mit einem auf einer Schaltwelle angeordneten Zahnrad kämmen, wobei die beiden Zahnräder kraftschlüssig miteinander gekuppelt sind, und bei welcher die relative Drehbewegung der Kupplungshälften und eine durch die Schrägverzahnung der Zahnräder bedingte Axialbewegung den Schaltvorgang bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradpaare (25, 29; 24, 30) in an sich bekannterWeise einegegensinnige Schrägverzahnung aufweisen und daß das mit der treibenden Kupplungshälfte (15) kämmende Zahnrad (29) auf der Schaltwelle (26) drehfest, aber axial beweglich angeordnet ist und gegenüber dem zweiten, ebenfalls auf der Schaltwelle angeordneten Zahnrad (30) einen größeren Teilkreisdurchmesser aufweist, während das kleinere Zahnrad auf der Schaltwelle drehbar und zwischen Anschlägen (35, 36) axial beweglich angeordnet ist und unter der Last einer einstellbaren axial wirkenden Feder (33) an der Nabe des größeren Zahnrades fest anliegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 668 220, 681409; französische Patentschrift Nr. 930 066; USA.-Patentschrift Nr. 2 461261.