DE1976868U - Ueberlastsicherheitskupplung. - Google Patents

Description

An das Deutsche Patentamt München 2

Es wird um Eintragung des Hilfsgebrauchsmusters aufgrund der anliegenden Unterlagen gebeten.

Anmelderin:

Bezeichnung} Priorität}

Fisholow Products Limited, Tipton, Grafschaft Stafford (Großbritannien)

Überlastsicherheitskupplung

Pur diese Anmeldung wird die Priorität der britischen Patentanmeldung ITr. 10 233/64 vom 11. März 1964 beansprucht.

\hAAAAAA. (A. Boehmert)

Die restliche Anmeldungsgebühr wird gleichzeitig auf das Postschectonto des Deutschen Patentamtes überwiesen*

Anlagen;

2 Doppel dieses

1 Beschreibung mit Ansprüchen, doppelt

2 Kartonzeichnungen, zweifach

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PATENTANWÄLTE DR. ING. KARL BOEHMERT · DIPL-ING. ALBERT BOEHMERT

28 BREMEN · FELDSTRASSE 24 · TEL. (0421) 491760,442551

Aktenzeichen: F 2? 690/^7C GbS. Postscheckkonto: Hamburg 126083

Bankkonto! Bremer Bank, Bremen, Kto. 1001449

Name d. Anm.: Fisholow Products Limited

Mein Zeichen: F 2^4 28 Bremen, den J g₍ QKt, 1967

Hinwels: Diese Unterlage (Beschraibimg und Schuteonspr.) ist die zuiefzf eingereichte; sie weicht von der W&rl· fassung der ursprünglich eingsreb'-'-^ v.-, - · ./>. D^ fn^.^c';·-? Bin'juiung der ANweichur.g Ist nicht geprüft. Oie ursprünglich eingereichten UnVr;- ■-..·. ". . .; '. h C ι / ,.isL.,-..;.,-!. 3is köi.r.jn jederisit ohna Nachwatf

eines rechtlichen Interesses gebühreirfi·..! .. i-jwu!.«,!! v/ürdun. Auf Ariirag warden hiervon ousfi Fotokopien oder Filmaerjoiive zu den üblichen Preisen geliefert, Deutsches Patentamt, Gebrauchsmusterstelle.

Products Limited, Tip ton, Grafschaft
Stafford (Großbritannien)

Überlastsicberheitskupplung

Die Erfindung "betrifft eine überlastsicherheitskuppltmg mit Kugeln suxa übertragen des Drehmomen« teSj die in öffnungen an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der beiden Kupplungshälften eingreifen "and von einem frei drehbaren Käfig geführt werdenο

tlberlastsicherheitskupplungen asit frei drehbaren
Ktigelkäfigen mit Kugelführungssehlitzen von kreis«· föriDigem Querschnitt werden vielfach in Kupplungen verwendet_s in denen die bei Überlast aus den dreh-

momentübertragenden öffnungen der Kupplungshälften ausrastenden Kugeln sich auf einer kreisförmigen Bahn bewegen und dabei aperiodisch in benachbarte Öffnungen wiedereinrasten β Dieses periodische Wieder» einrasten der tinter deia vollen Druck der Kiipplungsfeder stehenden Engeln führt zu einem schnellen Verschleiß der Kupplunge Selbst dann, wenn die Kugeln durch komplizierte zusätzliche Einrichtungen nach dem Ausrasten vom Drack der Kupplungsfeder entlastet werden,, fallen die Kugeln noch wieder in benachbarte öffnungen ein, so daß ein ?erschleiß der öffnungen nicht völlig vermieden werden kanne

Um ein periodisches Wiedereinrastea der Kugeln zu verhindern, hat man bereits Kupplungen vorgeschlagen j deren drehmomentübertragenden Öffnungen von den tiefen Enden von entgegengesetzt geneigten Ausnehmungen In sich gegenüberliegende Stirn«= flächen der beiden Kupplungshälften gebildet sind_s bei denen die Kugeln in in diese Ausnehmungen einfassenden radialen Schlitzen des Käfigs geführt sind» »enn im Überlastfall eine der beiden Kupplungs~ halften zxm StillStaad kommt _t werden die Kugelß durch Zusammenwirken der sich i?eiter drehenden Kupp·=-

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iungshälfte und des Käfigs zwangsläufig entlang den radialen Käfigschlitzen und den Ausnehmungen in eine innere, !konzentrisch zur Kupplungsachse angeordnete₉ ununterbrochene Hut bewegt,, die von in den sich gegenüberliegenden Stirnflächen der beiden Kupplungshälften vorgesehenen ringförasigen Ausnehmung gen gebildet wird. Bei dieser Kupplungsanordnung wird die Vermeidung eines Wiedereinrastens der Kugel durch eine erhebliche Komplizierung des Aufbaus der Kupplung erkauft, bei der überdies,, insbesondere dadurch, daß die Kugeln durch eine Käfigfeder ständig nach außen gedrückt werden müssen, ein erheblicher Verschleiß an den Schlitzen und Ausnehmungen nicht zu vermeiden ist«

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine Kupplung der eingangs erwähnten Art ohne große bauliche Komplisierung so auszubilden₈ daß bei ihr die bei bisher bekannten, mit frei drehbaren Käfigen arbeitenden Kupplungen auftretenden Mängel nicht vorhanden sind_o

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an der einen Kupplungshäifte eine Nockenscheibe vor« gesehen, ist, die die das Drehmoment übertragenden

Kugeln nach ihrem Ausrasten zwangsweise von den Öffnungen der beiden Kupplungshälften wegbewegt, und «Laß der Kugelkäfig mit an sich "bekannten, in tTmfangsrichtung geneigten lührungsschlitaen versehen ist, um die Übertragungskugeln in die jeweiligen öffnungen der "beiden Kupplungshälften zurüekaufuhren«

Bei der neuen, insbesondere zur Übertragung von verhältnismäßig großen Drehmomenten geeigneten Kupplung wird beim Entkuppeln bei Überlast mit Sicherheit vermiedene daß die dann aus ihren drehmoifientübertragenden öffnungen ausrastenden Kugeln wieder in die öffnungen aürückrollen können«

Vorzugsweise ist die Hockenscheibe sternförmig aus·» gebildet und weist wenigstens eine der Anzahl der Kugeln und Schlitze des Kugelkäfigs entsprechende Anzahl von Nockenvor sprängen auf ₀

Bine Ausführungsfona des Erfindungsgegenstandes ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt» Es zeigen;

1 einen axialen Schnitt einer Ausführuxigsforffi einer Oberlastsicherheitskupplung gemäß der Erfindung aait der Kupplung in eingerückter Stellung}

Fig. 2 und

Fig. 3 Schnitte nach Linie 2-2 bzw ο 3-? der Fig· I; und

Pig. 4· einen Schnitt ähnlich der Pig· 2₉ bei dem die Kupplungsteile in ausgerückter stellung gezeigt sind.

Die treibende Kupplungshälfte ist als Scheibe ausgebildet, an deren einer Stirnfläche ein Antriebsritzel 11 befestigt ist· Die treibende Kupplungehälfte 10 ist drehbar auf einer buchsenähnlichen Verlängerung 12 der Nabe 13 gelagert, welche auf der AbtriebBWelle 14 angeordnet ist«

Auf der ftabe 1? 1st mittels einer Keilverbindung eine scheibenförmige» getriebene Kupplungshälfte 15 angeordnete Auf der Habe 13 ist an dem der Buchse 12 gegenüberliegenden Ende ein Druckring16 befestigt, welcher an einer Stirnfläche einer Kupplungsieder 17 angreift _s die hler als !Tellerfeder ausgebildet ist« Die gegenüberliegende Stirnfläche der Feder 17 greift an der benachbarten Stirnfläche der scheibenfÖrmigen, getriebenen Kupplungshälfte 15 an, welche mittels einer Kut~ und S'ederanordnung 18 mit der fiabe 13 so verbunden ist, daß sie axial von der Feder 1? verschoben werden kannο

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Die treibende und getriebene Kupplungshälfte weisen in ihren einander zugekehrten, parallelen Stirnflächen eine Anzahl von Drehiaomentübertragungsöffnungen 19* 20 auf» deren äußere kegelstumpfföjanig ausgebildeten Enden 19a„ 2Qa einen Durchmesser haben, der kleiner als der Durchmesser der Drehmomentüberr tragungskugel 21 ist» Die Anordnung ist derart» daß die Kugeln 21 bei eingerückter Kupplung Linienberührung mlH den Enden 19a, 20a haben» so daß die Kugein leicht außer Eingriff mit diesen Öffnungen rollen können, wenn ein vorbestimmten Drehmoment erreicht ist»

Die Anordnung ist so, daß die einander zugekehrten Stirnflächen der beiden Kupplungshälfte» 10» 15 bei eingerückter Kupplung einen Abstand voneinander haben, der etwas größer als der Hadius einer ;Jeden Kugel ist«

Innerhalb des so geschaffenen Hausies zwischen den beiden Kupplungshälften ist ein scheibenförmiger Kugelkäfig 22 angeordnet, dessen Dicke etwa halb so groß wie der vorstehend erwähnte Saum ist« wobei sechs Kugelaufnahme schlitze 23 darin vorgesehen sind«.

Jeder Schlitz 23 ist in Drehrichtung des angrenzenden Teils des Kugelkäfige 22 geneigt und hat eine länge, die etwa dem zweifachen Durchmesser der Kugeln 21 entspricht, wobei die Seiten 23a der Schlitze eine Halbkreisforifl mit einem Krümmungsradius aufweisen, der etwas größer als der fiadius der Kugeln ist, so daß die Schlitze 23 eine Breite haben, die etwas größer als der Durchmesser der Kugeln 21 ist.

Zweckmäßig ist die Hauptachse des Querschnitte eines jeden Schlitzes 4£° zu einer Radiuslinie geneigt, die durch die Bittelachse der Kupplung geht und j säen Kugelmittelpunkt schneidet, wenr sich die Kugeln an inneren Ende ihrer Schlitze bei eingerückter Kupplung befinden, d«h₀ im Eingriff mit den dann fluchtenden beiden Sätzen von Kugelausnehmungen«

Die Stirnfläche des Kugelkäfigs 22 liegt an der benachbarten Stirnfläche der getriebenen Kupplungen hälfte 15 an, wenn die Kupplung eingerückt ist, wobei jedoch die getriebene Kupplungshälfte sich frei in axialer Sichtung von dem Kugelkäfig 22 fortbewegen kann, wenn die Kupplung ausgerückt wird« Bei diesem Betriebszustand kann sich dann der Kugelkäfig

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ganz frei gegenüber ,(jeder Äer beiden Kupplungshälften 10« 15 drehen·

An der zuvor erwähnten* benachbart zur getriebenen Kupplungshälfte 15 liegenden Stirnfläche der treibenden Kupplungshälfte 10 ist ein Kugelverlagerungselement als ringförmige nockenscheibe 24 in Form eines Sterns befestigt, der sich um eine Schulter der benachbarten Stirnflache der treibenden Kupplungshälfte 10 herum erstrecktο Die Hockenacheibe 24 ist mittels einer Anzahl sich axial erstreckender Schrauben 26« die jeweils nahe eines $ede& Nockenvorsprungs 27 vorgesehen sind, an der treibenden Kupplungsbälfte befestigt« Die Schrauben dienen ebenfalls dazu» die treibende Kupplungshälfte 10 mit dem Ritzel 11 zu verbinden« Zwischen der Hockenscheibe 24 und dem Kugelkäfig 22 ist ein axialer Abstand vorhanden, so daß sichergestellt wird« daß, wenn sich die Kugeln in eingerückter Stellung befinden, der volle Brück der feder 1? auf ihnen lastet»

Jede der Kichtangrlffzonen 28 der nockenscheibe 24 fluchtet jeweils in radialem Sinne mit einer der Öffnungen 19 der treibenden Kupplungshälfte, wobei die Anordnung derart ist, daß bei eingerückter Kupp-

lungs wenn ^jede der Kugeln 21 teilweise in einer der öffnungen 19 der treibenden Kupplungshälfte aufge« normen sind, jede Kugel außer Berührung; mit den benachbarten Hichtangriffzonen 28 der Nockenscheibe ist, wie bei 28a 1» Fig. 2 gezeigt« Diese Abstände stellen sicher, daß die Kugeln 21 durch eine einfache Wälzbewegung frei aus ihren entsprechenden öffnungen 19 und 20 austreten können, ohne hierbei an den Hichtangriff sonen 28 der Nockenscheibe zu gleiten» was eine unerwünschte, schnelle Abnützung dieser 3?eile zur Folge haben würde·

Die Anzahl der Kiehtangriff zonen und der Nockenvor-Sprünge an der Nockenscheibe 24 sind gleich der Anzahl von Kugeln 2I₉ wobei die Spitze 27a eines jeden NockenvorSprungs 2? einen größeren, radialen Abstand von der Kupplungsachse aufweist als der Radius des Teilkreises, auf welchem die Mittelpunkte der beiden Sätze der Drehffiomentübertragungsöffnungen. 19« 20 liegen«

Sie Anordnung stellt sicher, daß, wenn nach dem Austreten der Kugeln 21 aus den öffnungen 19» 20 die treibende Kupplungshälfte die getriebene Kupplungshälfte 15 um eine kurze Strecke überholt hat, die Flanken 27b der Hockenvorsprünge 27 an den Kugeln an»

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zugreifen beginnen» um diese in einer Auswärtsrichtung entlang den Schlitzen 23 des Kugelkäfigs 22 um ein Ausmaß au drücken, welches ausreicht? die Kugeln völlig außer Flucht mit den Drehmomentübertragungsb'ffnungen 19, 20 zvt bringen, wie dies in fig» * geseigt ist.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung erfolgt das Auskuppeln der Kupplung im wesentlichen in der bei mit geneigten Kugelführungsscblitaen versehenen Kupplungen bekannten Welse, Jedoch mit dem unterschied, daß, sobald die treibende Kupplungshälfte 10 die getriebene Kupplungshälfte 15 vm eine kurze Strecke überholt hat, die Kugeln 21 von den Flanken STb der Jfoekenvorsprünge 2? der nockenscheibe 24 ergriffen werden, welche sich jetzt alt der treibenden Kupplungshälfte 10 und relativ zur getriebenen Kupplungshälfte 15 dreht, wobei die Kugeln 21» wie zuvor beschrieben, gezwungen werde», sich zu den äußeren Boden der Schlitze 23 im Kugelkäfig 22 zu bewegen, um auf diese Welse zwangsläufig völlig außer Eingriff mit den Brehsiomentübertragungsöffnungen 19, 20 der beiden Kupplusgsbllften 10, 15 gebracht zu werden.

Die nunmehr an den äußeren Enden der geneigten Schlitze 23 liegenden Kugeln haben einen Druckeingriff mit den einander zugekehrten Stirnflächen der beiden Kupplungshälften, von denen die getriebene Kupplungshälfte immer noch zur treibenden Kupplungshälfte hin durch den Druck der Belastungsfeder gedrückt wird«

Das radiale MaB der Eockenvorsprünge der Nockenscheibe ist derart, daß die Spitzen 27a der NoekenvorSprünge 27 in dieser Stellung einen geringen Abstand zu den benachbarten Kugeln haben, wenn sich diese in den äußeren Enden der Schlitze befinden,' so daß die treibende Kupplungshälfte 10, an welcher die Hocken« scheibe 24 befestigt ist, sich'.völlig .frei gegenüber der getriebenen Kupplungshälfte 15 drehen kann, ohn© an den Kugeln 21 anzustoßen, wenn sich diese in den äußeren Enden der Schlitze befinden.

Unter diesen Bedingungen befindet sich die getriebene Kupplungshälfte 13 in Buhe und die Kugeln 21 haben lediglich einen einfachen Wälaeingriff auf einer kreis= förmigen Bahn niit den einander zugekehrten Stirn« flächen der beiden Kupplungshälften 10, 15, wobei sich die Kugeln selbst um die Kupplungsachse mit einer Um»

fahrgeschwindigkeit abwälzen» die dea? kalben Umfangs~ geschwindigkeit der treibenden Kupplungshälfte ent~ spricht_ö

ila sieb der Kugelkäfig 22 Selbst frei gegenüber den beiden Kupplungshälften dreien kann, dreht er sieh selbst mit derselben Geschwindigkeit wie die Geschwindigkeit der Abwalzbewegung der Kugeln₉ welche leicht an den Seiten der Schlitze 23 des Kugelkäfigs reiben, ohne einen Druck darauf auszuüben, da der Kugelkäfig völlig frei und unbelastet ist.

Um die Kupplung wieder einkuppeln zu können, sind in den Umfangen des Kugelkäfigs 22 und der treibenden Kupplungshälfte 10 Kupplungseinrücksehlitae 29 bzw_o 30 Vorgesehen j wobei das Wiedereinrücken dadurch bewirkt wird, daß die beiden Schlitze fluchtend aneinander ausgerichtet werden₀ Diese beiden Schlitze 29» 50 sind so angeordnet» daß durch ihre Ausrichtung das innere Ende eines {jeden Kugelkäfigsehlitzes 23 selbst mit einer Drehinomentübertragungsöf fnung 19 und der JFichtangriffzone 28 des lockensterns ausgerichtet ist, so daß sich die Kugeln su den inneren Enden der Schlitze 23 hin bewegen können_β Der Kugelkäfig und die treibende

Kupplungshälfte werden in dieser Stellung zeitweilig gegen relative Drehbewegung durch Einfügung z.B» eines Stabes in die beiden fluchtenden Sehlitze 29, gebalten, worauf die treibende und die getriebene Kupplungshälfte relativ in einer solchen Richtung gedreht werden, daß die Kugeln 21 durch ihren Wälzeingriff mit den beiden Kupplungshälften gezwungen werden, sieh einwärts in den Schlitzen £$ zu bewegen, bis die DrebmomentubertragimgsSffnungen 20 der getriebenen Kupplungshälfte mit denen der treibenden Kupplungshälfte ausgerichtet sind und die Kupplung unter der Last der Feder 17 wieder einkuppelt·

Für eine Einstellung des maximal zulässigen Drehmomentes ist der Druckring 16 auf dem benachbarten Ende der Nabe 13 im. Längsrichtung der Habe über eine Verschraubung verstellbare

Claims (1)

1. g 35»

   Schu t zanspruehe

   Io Überlast Sicherheitskupplung mit Kugeln zum übertragen des Drehmomentes, die in öffnungen an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der beiden Kupplungshälften eingreifen und von einem frei drehbaren Käfig geführt werden, dadurch gekenn?» zeichnet, daß an der einen Kupplungshälfte (10) eine Nockenscheibe (24·) vorgesehen ist, die die das Drehmoment übertragenden Kugeln (21) nach ihren* Aus« rasten zwangsweise von den öffnungen der beiden Kupplungshälften wegbewegt, und daß der Kugelkäfig (22) mit an sich bekannten, in TJmfangsrichtuxig geneig·= ten Pührungsschlitzen (23) versehen ist₉ um die Über« tragungskugeln in die jeweiligen Öffnungen der beiden Kupplungshälften (10, 15) zurückzuführen«,

   2o Kupplung nach Anspruch I₈ dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (24) stabförmig ausgebildet ist, und wenigstens eine der Anzahl der Kugeln (21) und Schlitze (2?) des Kugelkäfig^ (22) entsprechende Anzahl von Nockenvorsprüngen (27) auf weis te