DE1816796A1 - Rutschkupplung - Google Patents

Description

Zur Verbindung von umlaufenden Teilen sind Sicherheitskupplungen bekannt, die zur Begrenzung des übertragenen Drehmoments dienen. Die Wirkungsweise dieser Kupplungen ist so, daß die Drehmomentübertragung zwischen den gekuppelten Teilen nur solange aufrechterhalten bleibt, bis ein bestimmtes Drehmoment erreicht ist. Unter den Sicherheitskupplungen gibt es sogenannten ausklinkende Sicherheitskupplungen, bei denen das Drehoment meist über Schrägflächen übersetzt, als Federkraft oder Flüssigkeitsdruck gemessen wird; sie können als Treibkupplungen oder Klinkenkupplungen ausgebildet sein. Für große Kräfte hingegen verwendet man als Kupplungsglied Brechbolzen.

Die meist verwendete Bauart der Sicherheitskupplungen sind Rutschkupplungen, vorzugsweise mit einstellbarer Federbelastung. Beim Erreichen des vorgesehen Drehmomentes beginnen diese Kupplungen selbsttätig durchzurutschen, we'shalb das Grenzdrehmoment auch als Rutschwird
moment bezeichnet/ Bekannte, als Reibungskupplung ausgebildete Rutsch-

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kupplungen sind vielfach einem hohen Verschleiß ausgesetzt, indem beispielsweise in regelmäßigen Abständen die entsprechenden Reibbeläge ausgewechselt werden müssen. Durch die Erfindung wird eine Rutschkupplungs· bauart vorgeschlagen, die aus einem Minimum an Teilen besteht und praktisch verschleißfrei über lange Zeiträume hinweg arbeitet. Die erfindungsgemäße Rutschkupplung ist gekennzeichnet durch mindestens ein Radialwälzlager, dessen Außenring und Innenring einer vorbestimmbaren entgegengesetzt gerichteten Axialkraft ausgesetzt und als Antriebs- bzw. Abtriebsteil bzw. umgekehrt wirksam sind. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Rutschkupplung besteht darin, daß serienmäßige Wälzlager verwendet werden können. Das erreichbare Rutschmoment ergibt sich aus der Axialbelastbarkeit der eingebauten Wälzlager, wie sie üblicherweise vom Hersteller angegeben wird.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ordnet man zwei gleiche Radialwälzlager auf der Antriebswelle benachbart zueinander an, wobei zwischen den Außenringen ein Distanzring vorgesehen ist. Durch die von beiden Außenseiten auf die Innenringe der beiden Wälzlager ausgeübte Axialkraft entsteht eine Verspannung der beiden Lager, wobei jeweils die Innenringe relativ zu den Außenringen radial verschoben werden und so die Kugeln als Reibungsübertragungselement wirksam sind. Vorzugsweise ist die Axialkraft einstellbar, z.B. mittels eines auf einen der Wälzlagerringe wirkenden Gewinderinges, wobei der andere Ring des gleichen Lagers axial entgegengesetzt abgestützt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Anordnung einer Rutschkupplung in einer Lochkarten-

Abtasteinrichtung,

Fig. 2 die vergrößerte schaubildliche Ansicht der in der Einrichtung gemäß Fig. 1 verwendeten Rutschkupplung,

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Fig. 3 einen Schnitt durch die Rutschkupplung gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich der Fig. 3, wobei jedoch die Wälz

lager unter einer Axialkraft stehend dargestellt sind.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 werden Lochkarten 10 aus einem Stapel mittels eines Kartenmessers einzeln entnommen und Transportrollen 12 und 14 zugeführt, von denen die Rolle 14 als Antriebsrolle und die Rolle 12 als Andrückrolle wirksam ist. In der dargestellten Abtaststation werden die in den Lochkarten enthaltenen Lochungen durch Abtastbürsten 16, von denen nur eine dargestellt ist, festgestellt. Zum spaltenweisen Abtasten der Lochkarte wird diese schritbveise fortbewegt, und zwar mittels eines Schrittschaltantriebes, bestehend aus einer mit einem Klinkenrad 20 zusammenwirkenden, von einem Elektromagneten 22 gesteuerten Sperrklinke 18. Die auf diese Weise freigegebenen Schrittbewegungen der Antriebswelle 24 entsprechen dem Vorschub der Lochkarte 10 um einen Spaltenab stand.

Über einen Zahnriemen 26 wird ein Zahnring 28 von einem (nicht gezeigten) Motor ständig angetrieben. Der Zahnring 28 ist, wie Fig. 2 zeigt, auf die Außenringe zweier Kugellager 32 und 34 aufgepreßt, so daß die betreffenden Außenringe die Drehbewegung des Zahnringes 28 zwangsläufig mitmachen.

Gemäß den Fig. 3 und 4 ist zwischen den Außenringen der Kugellager 32 und 34 ein Distanzring 36 angeordnet. An der dem Kugellager 32 entgegengesetzten Außenseite des Kugellagers 34 befindet sich eine Druckscheibe 38 (Fig. 2), die mit einem Absatz 38a an der Außenseite des Innenringes des Kugellagers 34 anliegt. Unmittelbar anschließend, also an der Außenseite der Druckscheibe 38, ist ein Gewindering 40 vorgesehen, der auf einen entsprechenden Gewindeteil 24c der Antriebswelle 24 aufgeschraubt ist. Die Aiitriebswelle 24 trägt weiterhin einen Bund 24a und einen Lagerabschnitt 24b, dessen Außendurchmesser *ait dem Innendurchmesser der

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Innenringe der Kugellager 32 und 34 angepaßt ist.

Der Distanzring 36 hält einen bestimmten Abstand zwischen den Außenringen der Kugellager 32 und 34 aufrecht und überträgt die gegeneinander gerichteten axialen Kräfte dieser Kugellager. Der Bund 24a auf der An» triebswelle 24 und der Absatz 38a der Druckscheibe 38 in Verbindung mit dem festgezogenen Gewindering 40 bewirken eine auf die Innenringe der Kugellager 32 und 34 gerichtete Axialkraft. Der Sitz der Innenringe auf dem Lag er ab schnitt 24b ermöglicht die entsprechenden geringen Axialverschiebungen zwischen den Innenringen und der Welle 24. Es sei darauf hingewiesen, daß in den Fig. 3 und 4 die Lagerkäfige der Kugellager 32 und 34 nicht gesondert dargestellt sind, ,

Wird mittels des Gewinderings 40 auf die beschriebene Weise auf die Innenringe der beiden Kugellager 32 und 34 eine entsprechende Axialkraft ausgeübt, so erhöht sich die Reibungskraft zwischen den Kugeln 32a und 34a und den Innen- und Außenringen der Kugellager 32 und 34. Der Ge» windering 40 wird nun soweit angezogen, bis zwischen den Innenringen und den Außenringen der Kugellager 32 und 34 ein entsprechendes Mitnah·» memoment wirksam wird. Dieses Drehmoment kann durch die Einstellung des Gewinderings 40 auf einen bestimmten Höchstwert begrenzt werden, um bei einem Überschreiten dieses Grenzwertes einen Schlupf zwischen Außenringen und Innenringen zu ermöglichen. Durch geeignete Schmiermittel kann dieser Grenzwert den Erfordernissen entsprechend beeinflußt werden.

Fig. 4 zeigt den Zustand der Kupplung bei auf die Innenringe der Kugellager 32 und 34 wirksamer Axialkraft: Die Kugeln 32a und 34a werden gegen die entsprechenden Anlageflächen der Innen- und Außenringe gedrückt, und dadurch erhöht sich die Reibungskraft zwiechen Innen- und Außenringen, so daß ein entsprechendes Drehmoment übertragen werden kann. Erst wenn durch das 'Gegenmoment von der Abtriebsseite her dieses

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BAU

übertragbare Grenzdrehmomönt überschritten wird, die Reibungskraft zwischen den Kugeln 32a und 34a und den Kugellagerringen somit nicht mehr ausreicht, hört der Gleichlauf zwischen Innen- und Außenringen auf und es entsteht ein Schlupf.

In der Anwendung in einem Schrittantrieb für Lochkarten gemäß Fig. 1 wird somit jeweils die Übertragung der Drehbewegung von dem Zahnring 28 auf die Antriebswelle 24 unterbrochen, solange die Sperrklinke 18 im Eingriff mit dem Klinkenrad 20 steht. Das von der Schlupfkupplung gemäß den Fig. 2 bis 4 übertragbare Drehmoment wird jedoch wirksam, sobald die Sperrklinke 18 außer Eingriff kommt, so daß nun für die Dauer eines Vorschubschrittes die Kupplung zwischen dem. Zahnring 28 und der Antriebswelle 24 antreibend wirksam wird.

In dem genannten Ausführungsbeispiel betrugen die Abmessungen der verwendeten Kugellager 13 mm Innen- und 28 mm Außendurchmesser der Ringe und 4, 8 mm Kugeldurchmesser bei insgesamt acht Kugeln pro Lager. Bei Einstellung der Kupplung auf eine Axialkraft von 125 kg betrug das übertragbare Drehmoment etwa 0, 35 cm Kg.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1. Rutschkupplung, gekennzeichnet durch mindestens ein Radialwälzlager, dessen Außenring und Innenring einer vorbestimmbaren entgegengesetzt gerichteten Axialkraft ausgesetzt und als Antriebs- bzw. Abtriebs· teil bzw. umgekehrt wirksam sind.

   2. Rutschkupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei benachbarte Radialwälzlager (32, 34) mit jeweils zwischen den Außenringen angeordneten Distanzringen (36).

   3. Rutschkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialkraft einstellbar ist.

   4. Rutschkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen axial auf einen der Wälzlagerringe wirksamen Gewindering.

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