DE1750278C

DE1750278C - Device for torque-dependent uncoupling of shafts

Info

Publication number: DE1750278C
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1972-01-27

Description

Die Erfindung lieirilTt eine Vorrichtung zum drehmomentabhängigen Entkuppeln von Wellen zwischen An- und Alitrieb mit einem Kupplungsstück, das auf einer der Wellen axial verschicblich unter Federvor-S(KiI)IHiUg angeordnet ist und mit der anderen Welle über eine Nockenbahn irn EingrilT steht, sowie mit einem Klemmrollengesperre, das von dem Kupplungsstiick bei dessen Axialverschiebung betätigbar ist.The invention provides a device for torque-dependent Decoupling of shafts between the drive and aluminum drive with a coupling piece that opens one of the shafts axially displaceable under Federvor-S (KiI) IHiUg is arranged and is in contact with the other shaft via a cam track, as well as with a pinch roller lock, which is from the coupling piece can be actuated during its axial displacement.

Eir.ü derartige Vorrichtung ist aus der britischen ^l» Patentschrift 383 516 bekannt. Die gekuppelten Wellen sind bei der bekannten Vorrichtung koaxial angeordnet, und auch das Kupplungsstück ist koaxial mit beiden Wellen verschieblich. Aufgabe der vorliegenden Gründung isces, die bekannte Vorrichtung derart abzuwandeln, daß mil ihr bestimmte Aufgaben der Steuerung von Luft- und Raumfahrzeugen zu lösen •iind. Hei derartigen Anlagen ist es nämlich häufig erforderlich, ein bestimmtes Antriebsdrehrr.oment auf mehrere Wellen /u verzweigen, wobei eine Hernmung bei nur einer dieser Antriebswellen /11 einem i.utkuppeln aller Wellen lühren muß, wenn nicht größere Schällen in Kauf genommen werden müssen, da ja tlas eingespeiste Drehmoment wesentlich höher ist als da-, an ;·Ίι·η Abtriebsuellen abgenommeiii' ⁷Ui Lösung dieser Aufgabe wird die Vorrichtung nach der eingangs gelaunten uattuiig gemäß der i liindung SU ausgestaltet, uall mindestens zwei Antriebswellen mit gegebenenfalls uiitcrschiedlich vorgespannten Kupplungsstücken vorgesehen sind, denen 3» ein gemeinsames Klemmrollengesperre zugeordnet ist. das son jedem der Kupplungsstücke einzeln unter Unterbrechung lies Abtriebes aller Abtriebswellen heiätighar ist. Auf diese Weise führt eine Überlastung einer der abgetriebenen Wellen nicht nur da/u, daß .!5 diese Welle von der Antriebswelle abgekuppelt wird, sondern daß gleichzeitig auch die übrigen Wellen nicht mehr angetrieben werden, da das Klemmrollengesperre von jeder abgetriebenen Welle einzeln betätigt werden kann, jedoch den Drehmomentenlluü /u allen Wellen unterbricht.Eir.ü Such a device is known from British ^l »Patent 383,516. In the known device, the coupled shafts are arranged coaxially, and the coupling piece can also be displaced coaxially with the two shafts. The object of the present foundation is to modify the known device in such a way that certain tasks of controlling aircraft and spacecraft can be solved with it. In systems of this type, it is often necessary to branch a certain drive torque to several shafts / u, whereby interruption in only one of these drive shafts / 11 must lead to the coupling of all shafts, if not larger noises have to be accepted, Since the torque fed in is much higher than that at; ι η Abtriebsuellen abgenommeiii ' ⁷ Ui solution to this problem, the device is designed according to the initially whimpered uattuiig in accordance with the connection SU, including at least two drive shafts with possibly differently pretensioned coupling pieces are provided, to which 3 »a common pinch roller lock is assigned. That means that each of the coupling pieces is individually interrupted and the output of all output shafts is hot. In this way, overloading one of the driven shafts not only causes this shaft to be decoupled from the drive shaft, but at the same time also prevents the other shafts from being driven because the pinch roller locks are actuated individually by each driven shaft can, however, the torque interrupts all waves.

Ein besonderer Vorteil der erfmduiigsgemäßen Vorrichliiim liegt darin, daß eine Üherdiniensionie-πιημ bestimmter Teile, um (Jherlasluiigsbriiche zu vermeiden, nicht mehr erforderlich wird, so daß die ganze Vorrichtung kleiner und leichter ausgebildet werden kanu, was natürlich für Luft- und Kaiiinfahizeiiijc besonders erwünscht ist.A particular advantage of the according to the invention Vorrichliiim is that a Üherdiniensionie-πιημ certain parts to (Jherlasluiigsbriiche to avoid, is no longer required, so that the entire device is made smaller and lighter become canoe, which of course for air and kaiiinfahizeiiijc is particularly desirable.

nie ί iTmdung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden, die ein 5" bi.'vor/ui'.ies Ausführiingsbeispiel der Vorrichtung gemäß der 1 iliiidung darstellen.never ί iTmdung shall be referred to below to be explained in more detail on the drawings, which have a 5 " bi.'vor / ui'.ies exemplary embodiment of the device according to the 1 illustration.

F 1 g. I zeigt eine Ansicht, teilweise im Längsschnitt, der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit zwei abgetriebenen Wellen, undF 1 g. I shows a view, partly in longitudinal section, the device according to the invention with two driven shafts, and

Hg. 2 zeigt einen Schnitt gemäß Linie II-II der Hg. I, um so das Klemmrollengesperre deutlicher erkennbar zu machen.Hg. 2 shows a section along line II-II of Ed. I, in order to make the pinch roller lock more clearly recognizable.

In dem gezeigten Ausfiiliruiigsbeispiel umfaßt die Vorrichtung ein Zahnrad I, das mit einem Uilzel 2 6n kämmt, das seinerseits in Drehung verset/l wird mitlels einer Art Schlitz- und Scliraiibenziehervertoindiing von einem oder dem anderen zweier Motoren J. .V oder dimh beide Moloren. Diese Motoren können beispielsweise hvdi.iiiliscli angetrieben sein, Fs köni-ru aber selbstverständlich auch Druckluft- oder I Ii klromiiioit'ii sein oder eine andere VorrichtungIn the embodiment shown, the Device a gear I, which with a Uilzel 2 6n combs, which in turn is set in rotation by means of a kind of slotted and whisker screwing from one or the other of two motors J. .V or dimh both Moloren. These engines can for example hvdi.iiiliscli be driven, Fs koeni-ru but of course also compressed air or I Ii klromiiioit'ii or another device

Das Z,ihm.nl I lsi durch Lager 4 abgestützt, die zentriert sind in Aussparungen in den Gehii.usehälften S und 5' der Vorrichtung. Das Zahnrad I hat eine Ausnehmung in Form einer zylindrischen Bohrung 6. Im Inneren dieser Ausnehmung sind, wie <n Fig. 2 zu erkennen ist, mehrere Paare von Rollen 7 und T angeordnet, die zwischen die Wandung der Ausnehmung und eine zentrale, zu der Ausnehmung 6 konzentrische Kurvenscheibe 8 eingesetzt sind. Die Rollen 7 und T sind jeweils paarweise der Wirkung einer Druckfeder IO ausgesetzt, durch die sie auseinandergedrückt werden und die sie auf den an der zentralen Kurvenscheibe 8 ausgebildeten Schrägen 9 und 9' nach außen wandern läßt. Diese Vorrichtung, ein selbsthemmendes Klemmrollengesperre, erlaubt die Verwirkiichum; eines mechanischen Antriebes durch Einklemmen der Rollen zwischen der Wandung der zylindrischen Ausnehmung 6 und der zentralen Kurvenscheibe 8, wenn die Neigung der Schrägen in geeigneter Weise gewählt ist, wie es zum Beispiel der Fall ist, wenn jede Schräge einen Winkel von U) bildet mit der tangcntialcn Ebene, dl·: an den Umfang der Ausnehmung an der Stelle angelegt ist. durch die die Erzeugende an der Berülmmgsstelle der Roile und der Wandung der Ausnehmung hindurchgeht. Das selbsthemmeiide Klemmrollengesperre hat Freilaufeigenscharten und ist üblicherweise einem Emkupplungsring Il zugeordnet, der zwischen Ausnehmung 6 und zentraler Kurvenscheibe 8 eingefügt Kt und Kerben oder Nuten 12 hat, die durch Wandungen IJ und Ii' begrenzt sind, zwischen denen die Rollen 7 und 7' angeordnet sind. In einer derartigen Vorrichtung wird, wenn man die Ausnehmung 6 beispielsweise entsprechend dem Pfeil F in Drehung versetzt, die zentrale Kurvenscheibe 8 durch alle Rollen 7' angetrieben. Der Entkupplungsring II. durch die Rollen T zurückgeschoben, dreht sich mit derselben Geschwindigkeit und im selben Sinne wie die Ausnehmung 6. Wenn man aber den Ring Il in seiner Drehung festhält oder den Ring abbremst, sobald die Rollen 7' auf die Wandungen IJ' auflaufen, so werden sie unmittelbar aus ihrer Verkeilung gelöst auf Grund ihrer relativen Rücklaufbewegung auf der Schräge, von der sie '.ich lösen und entfernen. Die zentrale Kurvenscheibe 9 wird nicht mehr angetrieben. Dieser Ankupphmgsvorganu erfolgt praktisch augenblicklich.The Z, seine.nl I lsi supported by bearings 4, which are centered in recesses in the housing halves S and 5 'of the device. The gear I has a recess in the form of a cylindrical bore 6. Inside this recess are, as <seen n FIG. 2, are arranged a plurality of pairs of rolls 7 and T, between the wall of the recess and a central to the Recess 6 concentric cam 8 are used. The rollers 7 and T are each exposed in pairs to the action of a compression spring IO by means of which they are pressed apart and which allows them to migrate outwards on the bevels 9 and 9 'formed on the central cam disk 8. This device, a self-locking pinch roller lock, allows the realization; a mechanical drive by clamping the rollers between the wall of the cylindrical recess 6 and the central cam 8 if the inclination of the slopes is selected in a suitable manner, as is the case, for example, when each slope forms an angle of U) with the tangcntialcn plane, dl ·: is applied to the circumference of the recess at the point. through which the generating line at the Berülmmgsstelle of the Roile and the wall of the recess passes. The self-locking clamping roller lock has freewheeling characteristics and is usually assigned to a coupling ring II, which is inserted between the recess 6 and the central cam 8 and has notches or grooves 12 which are delimited by walls IJ and Ii ' , between which the rollers 7 and 7' are arranged . In such a device, if the recess 6 is set in rotation, for example according to the arrow F , the central cam 8 is driven by all rollers 7 '. The decoupling ring II. Pushed back by the rollers T , rotates at the same speed and in the same sense as the recess 6. But if you hold the ring II in its rotation or brake the ring as soon as the rollers 7 'hit the walls IJ' They are immediately released from their wedging due to their relative return movement on the slope from which they are released and removed. The central cam 9 is no longer driven. This Ankupphmgsvorganu is practically instantaneous.

Im folgenden wird die Vorrichtung an Hand der F1 g. I beschrieben. Doppelt vorhandene Bauteile sind dabei zwar durch Bezugszeichen kenntlich gemacht, wie z. B. die Ablriebswcllen durch die Bezugs/eichen 14 und 14', sie sind aber i;¹. der Fig. I nicht immer dargestellt oder angezogen. In diesen lallen ist das in der Fig. I nkht enthaltene Bc/ugszeiclicn in der folgenden Beschreibung in Klumnicrn gesetzt.In the following the device is based on the F1 g. I described. Duplicate components are identified by reference numerals, such as. B. the abrasion shafts through the reference numbers 14 and 14 ', but they are i; ^1st of Fig. I not always shown or dressed. In these lines, the symbol contained in the figure is placed in clusters in the following description.

Die Vorrichtung ist, wie in F i g. I gezeigt, mit zwei Abtriebswcllcu 14 und 14' ausgestattet, die mittels sogenannter Kerbverzahiiuiigcii oder Rillen 15 und 15' mit anzutreibenden Organen, die jedoch nicht dargestellt sind, verbunden sind, Die Wellen 14 und 14' sind beiderseits der zentralen Kurven- oder Nockenscheibe 8 angeordnet, koaxial mit dieser und abgestützt durch die Lager 16, die als Wälzlager ausgebildet sein können. Auf dem freien Müde jeder Welle 14 oder 14' isl nahe der zentralen Kurvenscheibe 8 ein Ringstüik 17 oder 17' frei drehbar angebracht, das jedoch in Liiiigsriihtiing durch eine Art Sprengring 18 oder 18' als Anschlag gegen Ver-The device is, as in FIG. I shown, equipped with two Abtriebswcllcu 14 and 14 ', which means so-called serration or grooves 15 and 15 'are connected to organs to be driven, but not shown, the shafts 14 and 14 'are arranged on both sides of the central cam or cam disc 8, coaxial with this and supported by the bearings 16, which can be designed as roller bearings. On the free everyone tired Shaft 14 or 14 'isl near the central cam 8, a ring piece 17 or 17' freely rotatable attached, but in Liiiigsriihtiing by a Type snap ring 18 or 18 'as a stop against

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schieben gesichert ist. Die Stücke 17 oder 17' haben beide beispielsweise zwei Ziiline 19 oder (19^r), die einander diametral gegenüberliegen und die verbunden sind an der Basisfläche des Ringstückes durch schraubenförmig verlaufende Schrägen 20 oder (20'), clic in einem Winkel von etwa 45^: geneigt sind. Die Basis- oder Stirnseiten dieser Ringstiicke 17 oder 17' sind mit Zapfen oder Stiften 21 oder 21' ausgestattet, die in dauerndem Eingriff sind in den Schlitzen 22 oder (22') in der zentralen Kurvenscheibe B. Wenn sich das Rad 8 in der einen oder in der anderen Richtung dreht, werden die Ringstücke 17 oder 17' in demselben Sinne und mit derselben (jieschwindigkcit angetrieben. Die Übertragung dieser Bewegung auf die Wellen 14 oder 14' erfolgt mittels Mitnehmern 23 oder 23', und zwar einerseits über eine Kerbverznhniing 7,4 oder (24'), entlang der die Mitnehmer 23 oder 23' verschiebbar sind, und andererseits über Einschnitte: oder Aussparungen, die mit den Zähnen 19 oder (19') der Ringstiicke !7 oder 17' und mit den Schrägen 20 oder (20') im Eingriff stehen. Dieser Antrieb wird vervollständigt durch Federn 25 oder 25', die zwischen den Mitnehmern 23 oder 23' und den mil den Wellen 14 oder 14' fest verbundenen Anschlägen 26 oder (26') eingespannt sind. Solange das .-.11 den Wellen 14 oder 14' verlangte Drehmoment nicht einen bestimmten Wen übersteigt, hallen die unter Vorspannung stehenden Federn 25 oder 25' die Kingslückc 17 oder 17' und die verschiebbar gelagerten Mitnehmer 23 oder 23' in festem gegenseitigem Eingriff. Wenn das Widerstandsmoment ansteigt und größer wird als die gegenseitige tangential Abstützkraft der Schrägen unter dem Druck der Federn, so verdrehen sich die in gegenseitigem Eiingriff stehenden Zähne 19 und Me zugehörigen Finschiiitte, wie für die Teile 17' und 23' erkennbar, wo der Mitnehmer 23' in Richtung des Pfeiles/■ 1 /uriickgedriickt worden ist unter ein wenig stärkerer /usammcutlrükkung der Feder 25'.slide is secured. The pieces 17 or 17 'both have, for example, two lines 19 or (19 ^r ), which are diametrically opposed to each other and which are connected on the base surface of the ring piece by helical bevels 20 or (20'), clic at an angle of about 45 ^: are inclined. The base or end faces of these ring pieces 17 or 17 'are equipped with pegs or pins 21 or 21' which are in permanent engagement in the slots 22 or (22 ') in the central cam disk B. When the wheel 8 is in the one or rotates in the other direction, the ring pieces 17 or 17 'are driven in the same sense and with the same speed , 4 or (24 '), along which the drivers 23 or 23' can be displaced, and on the other hand via incisions: or recesses, which with the teeth 19 or (19 ') of the ring pieces! 7 or 17' and with the bevels 20 or (20 ') are in engagement. This drive is completed by springs 25 or 25' which are clamped between the drivers 23 or 23 'and the stops 26 or (26') firmly connected to the shafts 14 or 14 ' .-. 11 shafts 14 od he 14 'required torque does not exceed a certain value, the preloaded springs 25 or 25' hold the Kingslückc 17 or 17 'and the slidably mounted drivers 23 or 23' in firm mutual engagement. When the moment of resistance increases and becomes greater than the mutual tangential support force of the bevels under the pressure of the springs, the mutually engaging teeth 19 and Me are twisted, as can be seen for parts 17 'and 23', where the driver 23 'in the direction of the arrow / ■ 1 / has been pressed down with a little stronger / more cut out of the spring 25'.

Die Verlagerung dieses Mitnehmers hat ein sofortiges Auskuppeln beider Wellen 14 und 14' und gegebenenfalls schließlich auch eine Abschaltung der Energiezufuhr zu den Motoren 3 und 3' zur Folge. Zu diesem Zweck ist jeder verschiebbare Mitnehmer 2J oder 23' mit Zapfen oder Stiften 27 oder 27' ausgcsiailcl, die im zusammengebauten Zustand mit leichtem Spiel in die an dem Eüilkuppiungsring 11 ausgebildeten Schlitze 28 oder 28' eingreifen. Wenn nun tue Widerstandskraft einer der Wellen das mvor festgelegte Drehmoment übersteigt, für das die Feilcrn 25 oder 25' ausgelegt sind, so verdreht sich der zugehörige Mitnehmer 23 oder 23' unter gleichzeitiger I.ängsvcrschicbung entlang der Kcrhvcrzahnuiig 24 oder (24') unter Verlangsamung seiner Drehung gegenüber dem Ringstück 17 oder 17', das bestreb? ist. ihn anzutreiben. Wenn die gegenseitige Verdrehung der Teile 17 und 23 oder 17' und 23' ausreichend grau ist, so daß die Zapfen oder Stifte 27 oder 27' zur Anlage kommen auf einer der InnenlUinken der Schlitze oder Aussparungen 28, die in dem Entkupplungsring Il ausgebildet sind, so wird dieser Rinu in seiner Drehung gebremst oder arretiert.The relocation of this driver has an immediate effect Decoupling of both shafts 14 and 14 'and eventually also a shutdown of the Energy supply to the motors 3 and 3 'result. For this purpose, each is a movable driver 2J or 23 'with tenons or pins 27 or 27', which in the assembled state with slight play in the on the Eüilkuppiungsring 11 formed slots 28 or 28 'engage. If now the drag force of one of the waves does the mvor exceeds the specified torque for which the filing 25 or 25 'are designed, the associated driver 23 or 23' rotates while at the same time I. longitudinal displacement along the teeth 24 or (24 ') while slowing down its rotation relative to the ring piece 17 or 17', which strive? is. to drive him. If the mutual rotation of parts 17 and 23 or 17 'and 23' is sufficient is gray, so that the pins or pins 27 or 27 'come to rest on one of the inner links of the Slots or recesses 28 which are formed in the uncoupling ring II, this Rinu in its rotation braked or locked.

Wie vorstehend aufgezeigt, wird die zentrale Kurve η se Fl ei be 8 infolge Lösens der. Rollen 7' aus ihrer Klemmlage augenblicklich ausgekuppelt. Das Zahnrad 1 dreht sich schnell weiter, und die Welle 14 und 14' halten alle beide in ihrer Drehung imie. v>bald das Abtriebs- oder ti:. , Widerstandsmoment einer der Wellen einen anormalen Wert erreich!.As indicated above, the central curve η se Fl ei be 8 as a result of releasing the. Roll 7 'out of her Clamp position disengaged immediately. The gear 1 continues to rotate rapidly, and the shaft 14 and 14 'both keep imie in their rotation. v> soon the output or ti :. , Section modulus of one of the shafts has reached an abnormal value.

Die Vorrichtung kann außerdem vervollständig sein durch Mittel, die dafür bestimmt sind, die Ι.ικ'ί-giezufuhr zu den Motoren 3 und 3' und die Drehum; des Zahnrades I zu unterbrechen, sobald ein I-.ntkupplungsvorgang erfolgt. Man kann sich dazu die seitliche Verlagerung der längsverschiebbar gclagcten Mitnehmer 23 oder 23' zunutze machen, die nut ihrem Flansch 29 oiler 29' einen endseitig mit eine' Laufrolle 31 oder 31' ausgestanden Stolid 30 oder 30' betätigen kann. Dieser Stößel kann in die ,cm Augenblick beispielsweise einen (nicht dargestellten) elektrischen Kontakt unterbrechen zur Abschaltung der Energiezufuhr zu den beiden Motoren 3 und 3'. Dieser Koniakt kann außerdem eine Elremseinridituiig 32, beispielsweise eine elektromechanisch^' oder eine liydroniechanisehe Bremseinrichtung' in Betrieb setzen, die das Zahnrad 1 über ein mit ihm kämmendes Ritzel 33 stillsetzt.The device can also be completed by means designed to control the Ι.ικ'ί-giezufuhr to the motors 3 and 3 'and the Drehum; of gear I to interrupt as soon as an I-. Decoupling process takes place. One can make use of the lateral displacement of the longitudinally displaceable gclagcten driver 23 or 23 ', which can actuate a stolid 30 or 30' with a 'roller 31 or 31' at the end with its flange 29 oiler 29 '. This tappet can interrupt, for example, an electrical contact (not shown) at the moment, in order to switch off the energy supply to the two motors 3 and 3 '. This contact can also set an Elremseinridituiig 32, for example an electromechanical ^ 'or a liydroniechanisehe braking device' into operation, which stops the gear 1 via a pinion 33 meshing with it.

Claims

Claim.

From κ-cooling to torque-dependent I.mikuppeln of shafts between input and output with a coupling piece that is axially displaceable on one of the shafts under spring preload and engages with the other shaft via a cam track, as well as with a pinch roller lock that can be activated by the coupling piece during its axial displacement, characterized in that. since> at least two output shafts (14, 14 ') with possibly differently pretensioned coupling pieces (23, 23') are provided and to which a common clamping roller locking mechanism (6, 7, 7 ', 8) is assigned, which is dependent on each of the coupling play · ^ · individually ur'er interruption of the drive of all output shafts can be actuated.

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