DE1188871B - Reibungskupplung - Google Patents

Reibungskupplung

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Publication number
DE1188871B
DE1188871B DEW32531A DEW0032531A DE1188871B DE 1188871 B DE1188871 B DE 1188871B DE W32531 A DEW32531 A DE W32531A DE W0032531 A DEW0032531 A DE W0032531A DE 1188871 B DE1188871 B DE 1188871B
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DE
Germany
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recesses
spring
friction
stops
rolling elements
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Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEW32531A
Other languages
English (en)
Inventor
Kurt Schroeter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Walterscheid GmbH
Original Assignee
GKN Walterscheid GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by GKN Walterscheid GmbH filed Critical GKN Walterscheid GmbH
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Priority to US290091A priority patent/US3216220A/en
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Publication of DE1188871B publication Critical patent/DE1188871B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00Automatic clutches
    • F16D43/02Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/21Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members
    • F16D43/213Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members with axially applied torque-limiting friction surfaces
    • F16D43/215Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members with axially applied torque-limiting friction surfaces with flat friction surfaces, e.g. discs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

  • Reibungskupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung mit einem nabenförmigen Antriebsteil und einem darauf drehbar gelagerten, mit Reibflächen versehenen Abtriebsteil, wobei die Reibflächen mit Federkraft angepreßt werden.
  • Es ist bekannt, derartige Kupplungen mit Tellerfedern zu versehen, welche über in Aussenkungen ruhende Wälzkörper und über drehbare, mit entsprechenden Aussenkungen versehene, ringförmige Druckplatten auf die mit Reibbelägen versehene Abtriebsscheibe zur Drehmomentübertragung einwirken, wobei die Tellerfedem so eingespannt sind, daß bei weiterer Spannung ihre Anpreßkraft abnimmt.
  • Es sind Kupplungen bekanntgeworden, bei denen der Arbeitsbereich der Tellerfeder hinter dem Scheitelpunkt der Kennlinie liegt, so daß durch die Veränderung der Vorspannung der Tellerfeder über die Spreizvorrichtung selbsttätig eine Veränderung der Anpreßkraft in Abhängigkeit vom Reibwert herbeigeführt wird. Diese Kupplungen sind für manche Anwendungsfälle nicht vorteilhaft. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine im Aufbau sehr einfache und in der Wirkung sehr robuste Reibungskupplung zu schaffen, bei der das Grenzdrehmoment sowohl bei einer Abnutzung an den Reibbelägen als auch bei einem sich im Betrieb ändernden Reibwert möglichst konstant bleibt.
  • Nach der Erfindung weist die Tellerfeder Ausnehmungen zur Aufnahme der Wälzkörper und weitere Ausnehmungen auf, die nach einem festgelegten Drehweg mit Anschlägen der Druckplatte zusammenwirken, wobei der Regelweg der Feder unmittelbar hinter dem flach verlaufenden Scheitelbereich beginnt, so daß bei einer Entspannung der Feder die Anpreßkraft nahezu konstant bleibt.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Abstände zwischen den Anschlägen und den Ausnehmungen verschieden lang.
  • Die Reibungskupplung nach der Erfindung sichert eine zuverlässige Drehmomentbegrenzung dadurch, daß das Grenzdrehmoment nicht von der Größe des Reibbeiwertes abhängt, vielmehr von der Vorspannung der Anpreßfedern. Es ist daher möglich, die einmal durch die Spannung der Tellerfedern gegebene Begrenzung des Drehmomentes mit Sicherheit beizubehalten. Mit dem überschreiten des Grenzdrehmomentes werden die Federn weiter gespannt, wobei ihre Anpreßkraft geringer wird, bis schließlich ein Durchrutschen der Reibungskupplung ermöglicht wird. Bei der Abnutzung an den Reibflächen verändert sich dagegen die Anpreßkraft kaum, weil hierdurch die Federn entspannt werden und im flachverlaufenden Scheitelbereich keine nennenswerte Veränderung der Anpreßkraft vorhanden ist.
  • Es muß als ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäß ausgebildeten Reibungskupplung angesehen werden, daß diese Wirkungen mit einem sehr geringen Aufwand erzielt werden. Der Raumbedarf der Kupplung ist dabei klein, so daß dieselbe überall leicht untergebracht werden kann.
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Reibungskupplung in Seitenansicht, zum Teil geschnitten, F i g. 2 einen Schnitt in der Ebene A -B nach F i g. 1, F i g. 3 eine Darstellung der Federkennlinie mit den gewählten Arbeitsbereichen, F ig. 4 eine zweite- Ausführungsform in Seitenansicht, zum Teil geschnitten.
  • Der Antriebsflansch 1 ist drehfest über die Köpfe der Sechskantschrauben 2 sowohl mit der Tellerfeder 3 als auch mit der Nabe 4 verbunden. Die Tellerfeder 5 ist ebenfalls drehfest auf der Nabe 4 abgestützt und hat die gleichen Abmessungen wie die Tellerfeder 3. Zwischen den beiden Tellerfedern sind ringförmige Druckplatten 8 und 9 angebracht, welche auf der den Tellerfedem zugekehrten Seite Aussenkungen haben, welche entsprechenden Aussenkungen der Tellerfedern gegenüberliegen. In den Aussenkungen ist jeweils ein Wälzkörper 6, 7 gelagert. Eine Abtriebsflanschscheibe 10, an welcher Reibbeläge 11, 12 beidseitig befestigt sind, liegt zwischen den ringförmigen Druckplatten 8 und 9. Die Aussenkungen für die Wälzkörper 6, 7 haben tangential gesehen eine Steigung, die in bezug auf die größte Kraft der Tellerfedem so gewählt ist, daß die Wälzkörper erst dann gegen diese Steigung anlaufen können, wenn das an der Abtriebsscheibe erzeu gte Drehmoment 70 bis 90 1/o seines Maximalwertes überschreitet. Die Tellerfedern 3, 5 besitzen Ausnehmungen 14, und die Druckplatten 8, 9 haben Anschläge 15, welche mit tangentialem Spiel in den Ausnehmungen 14 liegen. Die Abstände zwischen den Anschlägen und den Ausnehmungen sind nicht gleich lang, so daß bei einer Verdrehung der Druckfedern bzw. Tellerfedern 3, 5 gegen die Druckplatten 8, 9 die Anschläge nacheinander zur Wirkung kommen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 ist nur eine Tellerfeder 3' mit Druckstücken 18 vorhanden, welche sich mit ihrer inneren Bohrung über Ausnehmungen und Wälzkörper 6 gegen einen Flansch 10' abstützt. Mit ihrem Außenrand ist die Tellerfeder 3' gegen einen ringförmigen Druckkörper 9' abgestützt. Letzterer wirkt auf die Reibflächen der Kupplung ein und überträgt die Spannung der Tellerfedern 3'. Drei Reibbeläge sind hier vorhanden, von denen der letzte an einem Flansch l' angebracht ist.
  • Die Kupplung wirkt wie folgt: Alle Drehmomente, die über den Antriebsflansch 1 in die Kupplung eingeleitet werden, werden zunächst über die Reibbeläge 11, 12 auf den Abtriebsflansch 10 übertragen. Steigt das Drehmoment so weit an, daß die von der Spannung der Tellerfedem 3, 5 und dem Ansenkungswinkel an den Raststellen der Wälzkörper 6 und 7 abhängigen Sperrkräfte überwunden werden, so wälzen sich die Körper 6 und 7 gegen die Schrägflächen der Ansenkungen hinauf und biegen die Tellerfedern 3 und 5 weiter durch. Da die Grundeinstellung der Kupplung dem Punkt A auf der Kennlinie der Tellerfedern in F i g. 3 entspricht, läßt die Anpreßkraft der Federn mit dem weiteren Durchbiegen nach. Hierbei verdrehen sich die Tellerfedern 3, 5 gegenüber den ringförmigen Druckplatten 8, 9. Diese Verdrehung wird schließlich begrenzt durch die Ausnehmungen 14 der Tellerfedern, da die Anschläge 15 darin zur Anlage kommen. Wenn die Anschläge anliegen, so ist der Punkt B auf der Federkennlinie in F i g. 3 erreicht, und die Anpreßkraft beträgt nur noch etwa 30 bis 60 ü/o der Ausgangsanpreßkraft gemäß Punkt A der Kennlinie. Das Durchrutschen der Reibungskupplung ist jetzt möglich und tritt deshalb mit Sicherheit ein, weil die Anpreßkraft so weit nachgelassen hat, daß auch eine Steigerung des Reibwertes an den Belägen nicht mehr zur Übertragung des Grenzdrehmomentes ausreicht. Das Grenzdrehmoment hängt ab von der Ausgangsfederkraft bei A und dem Ansenkungswinkel für die Wälzkörper. Es ist somit völlig unabhängig vom Reibwert der Kupplung. Läßt nach dem Überschreiten des Grenzdrehmomentes das Restdrehmoment nach, so rollen die Wälzkörper 6 und 7 wieder in ihre Ursprungslage zurück, und die Kupplung nimmt wieder die Ausgangsstellung ein. Es wird also sichergestellt, daß nach dem Überschreiten des Grenzdrehmomentes z. B. durch Blockieren der angetriebenen Maschine nur noch ein Teil des ursprünglichen Drehmomentes wirksam bleibt, so daß auch die Gefahr der Zerstörung der Kupplung durch zu große Wärmeaufnahme vermieden wird. Trotzdem baut sich bei entsprechender Verringerung des Drehmorhentes selbsttätig wieder das volle Grenzdrehmoment auf.
  • Die Anschläge 15 haben in Zusammenwirkung mit den Ausnehmungen 14 noch eine weitere Aufgabe. Durch den Aufprallstoß im Falle eines durch Korrosion erfolgten Festbackens der Reibbeläge an den Druckplatten 8, 9 werden diese voneinander getrennt, ohne daß es vorher zu einer langanhaltenden überhöhung des Grenzdrehmomentes kommt. Um die Stöße möglichst klein zu halten, sind die Verdrehwinkel der Tellerfedern 3, 5 zu den ringförmigen Druckplatten 8, 9 verschieden groß gehalten, indem die Anschläge verschiedene Abstände von den Enden der Ausnehmungen haben.
  • Nutzen sich die Reibbeläge ab, so werden die Tellerfedern 3, 5 entspannt, d. h., es wird der Bereich vom Punkt A nach Punkt C gemäß F i g. 3 verwendet. Da in diesem Bereich die Spannung der Tellerfedern nur unwesentlich verändert wird, bleibt das Grenzdrehmoment auch bei zunehmender Abnutzung an den Reibbelägen nahezu konstant.
  • Für die Wirkung der Kupplung ist es ohne Bedeutung, ob nur eine Tellerfeder Y, wie in F i g. 4, oder zwei Tellerfedern 3, 5, wie in F i g. 1, Anwendung finden.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Reibungskupplung mit Sicherung gegen überlast mit einem nabenförmigen Antriebsteil und einem darauf drehbar gelagerten, mit Reibflächen versehenen Abtriebsteil, wobei die Reibflächen mit Federkraft angepreßt werden, Tellerfedern über in Aussenkungen ruhende Wälzkörper und über drehbare mit entsprechenden Reibbelägen versehene Abtriebsscheibe zur Drehmomentübertragung einwirken und die Tellerfedern so eingespannt sind, daß bei weiterer Spannung ihre Anpreßkraft abnimmt, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (3, 5) Ausnehmungen zur Aufnahme der Wälzkörper (6, 7) und weitere Ausnehmungen (14) aufweist, die nach einem festgele-t#--,iDrehweg mitAnschlägen (15) der Druckplatten (8, 9) zusammenwirken, und daß der Regelweg der Feder unmittelbar hinter dem flach verlaufenden Scheitelbereich beginnt ', so daß bei einer Entspannung der Feder die Anpreßkraft nahezu konstant bleibt. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Anschlägen (15) und den Ausnehmungen (14) verschieden lang sind. In Betracht gezogene Druckschriften: österreichische Patentschrift Nr. 219 357.
DEW32531A 1962-07-03 1962-07-03 Reibungskupplung Pending DE1188871B (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEW32531A DE1188871B (de) 1962-07-03 1962-07-03 Reibungskupplung
US290091A US3216220A (en) 1962-07-03 1963-06-24 Overload clutch
GB26441/63A GB975553A (en) 1962-07-03 1963-07-03 Improvements relating to overload clutches

Applications Claiming Priority (1)

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DEW32531A DE1188871B (de) 1962-07-03 1962-07-03 Reibungskupplung

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DE1188871B true DE1188871B (de) 1965-03-11

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US3216220A (en) 1965-11-09
GB975553A (en) 1964-11-18

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