DE2034363A1 - Überlast Rutschkupplung fur emstell bare Hochstdrehmomente - Google Patents

Description

• Überlast-Rutschkupplung für einstellbare Höchstdremomente Die Erfindungsaufgabe ist, eine Überlast-Rutschkupplung gedrängter Bauart zu schaffen, die sich leicht und stufenlos auf ein beliebiges Höchstdrehmoment einstellen und leicht einschalten und wiedereinschalten läßt und in ausgeschalteter Stellung praktisch kein Restdrehsoxont verbleiben läßt. Aus der hier folgenden Beschreibung werden die praktischen Vorteile im einzelnen ersichtlich.
• Ein Ausführungsbeispi.l der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemäße Kupplung in Schnitt in einer Achsebene, Fig. 2 eine Abwicklung ihrer Zähnen Fig. 3 ein Diagramm des Steuerungs-Schaltkreises.
• Wie Fig. 1 und 2 zeigen, sind zwei zueinander koaxiale Ringe 1 2 an ihren einander zugekehrten Stirnseiten mit axial hervorstehenden radialen Zähnen 212 22 von V-Profil versehen, die zur Drehmoment-Übertragung in Eingriff miteinander gebracht werden können.
• Der Ring 1 ist an einem Elektromagneten 3 üblicher Form angeordnet und an diesem in Umfangs- und in Achsrich tung unverschiebbar befestigt. Der Ring 2 ist in ähnlicher Weise an einem Ring oder Flansch 4 zagebraeht, der als Anker des Magneten 3 dient und auf einer Nabe 5, in Keilnuten längsverschiebbar, angeordnet ist.
• Der Magnet 3 ist so gestaltet, daß er mittels Bolzen oder irgend sonstwie an einem bei 8 angedeuteten, sich drehenden Maschinenteil befestigt sein kann> der eine bei 9 angedeutete> in der Nabe 5 angeordnete Welle antreibt, wenn der Magnet 3 und der Anker 4 mittels ihrer Zähne 1, 2 ineinandergreifen. Der Kraftfluß kann aber auch anders gerichtet sein, d. h. von der Welle 9 über die Nabe 5 und den Magneten 3 in den drehbaren Maschinenteil 8 fließen.
• Wenn die Ringe 1, 2 außer Eingriff sind, können der Magnet 3 und der Anker 4 relativ zuoinander, auch gegeneinander, umlaufen.
• Der Magnet 3 ist durch seine Befestigung an der Nabe 59 d. h. durch seine Anordnung an dem treibenden oder getriebenen Maschinenteil 8 axial fixiert; er ist ringförmig und hat von der Nabe 5 radialen Abstand, so daß er sich relativ zu dieser drehen kann. Er stützt sich radial auf die Nabe 5 abt, aber kann auch statt dessen von dem treibenden oder getriebenen Naschinenteil 8 gestützt werden, d. h. bei Anordnungen wo dieser Maschinenteil 8 lose auf einer durchgehenden, die Nabe 5 tragenden Welle sitzt Der Anker 4 wird vom Magneten 3 abgedrückt durch eine zwischen Anker und der Nabe befindliche vorgespannte Drackfeder 6, die zusammen mit dem Anker 4 zwischen Sprengringen 7, 8 oder anderen geeigneten Befestigungsmitteln auf der Nabe 5 angeordnet ist.
• Fig. 3 zeigt einen elektrischen Steuerungs-Schaltkreis, mittels dessen sich die Erregung der Wicklung 11 des Magneten 3 verändern läßt. Der Schaltkreis enthält eine Gleichstrosquelle 13 in Reihe mit der Wicklung 11 und einen Einschalt- oder Wiedereinschalttaste 10 und einen dem Schalter 10 parallel geschalteten veränderlichen Widerstand 12. Der Mindestwert des Widerstandes 12 ist so gewählt, daß er die Spannung für die Wicklung 11 so einstellt, daß bei ausgeschalteter Kupplung, d. h. wenn die Ringe 1 und 2 nicht ineinander eingreifen, der Magnet 3 den Anker 4 nicht anziehen, d. h. den Luftspalt 14 und die Widerstandskraft der Druckfeder 6 nicht überweinden kann.
• Diese ÜberlastRutschkupplung arbeitet wie folgt: Wenn die Kupplungsteile im Ruhezustand> also die Ringe 1, 2 außer Eingriff sind, fließt Strom in der durch den Widerstand 12 begrenzten Stärke durch die Nagnetwick lung 11; aber diese verhältnismäßig geringe Strosaenge kann den Anker 4 nicht anziehen. Wenn die Taste 10 betätigt wird, fließt durch die Magnetwicklung volls Strommenge; dadurch wird der Anker 4 angezogen, er tberwindet die Kraft der Feder 6 und bringt die verzahnten Ringe 1, 2 in Eingriff miteinander. Wenn die Taste 10 losgelassen wird, fließt zur Wicklung 11 über den Widerstand 12 nur eine kleinere Strommenge; diese bewirkt dadurch, daß der Luftspalt 14 beseitigt wird und die Ringe 1, 2 in Eingriff miteinander kommen, die zur Aufrechterhaltung dieses Eingriffes nötige Anziehungskraft. Dann wird die Arttriebsleistung eingeschaltet, lllad ein Drehmoment wird vom antreibenden Maschinenteil 8 über den Anker und die ineinandergreifenden Ringe 1, 2 zur Nabe 5 und zu der in dieser angeordneten Welle 9 oder umgekehrt von der Welle 9 zum Maschinenteil 8 übertragen.
• Wenn ein vorbestimmtes Drehmoment erreicht oder überscxhritten ist, dann erzeugt die Reaktionskraft, die infolge der V-Form der Verzahnungen 21, 22 der Ringe 1, 2 (s. Fig. 3) entsteht, einen Axialsehubt der die (von dem Wert oder der Einstellung des Widerstandes 12 bestimmte) Anziehungskraft des Magneten 3 überwindet. Infolgedessen gleiten die Zähne 21, 22 außer Eingriff und erzeugen so zwischen dem Magneten 3 und dem Anker 4 den Luftspalt 14, welcher den magnetischen Fluß so schwächt, daß der'Axialschub, zusammen mit der Kraft der Druckfeder 10, den Antrieb zwischen den Ringen 1, 2 und somit zwischen dem Magneten 3 und dem Anker 4 sofort und völlig unterbricht.
• Infolge des Luftspaltes 14 ist der Magnetfluß zwischen dem Magneten 3 und dem Anker 4 so sehr geschwächt, daß er die Ringe 1, 2 nicht wieder in Eingriff miteinander bringen kann und diese daher außer Eingriff bleiben. Nachdem der antreibende Maschinenteil stillgesetzt und die Ursache der Überlast beseitigt ist, wird die überlast~ Rutschkupplung in der geschilderten Weise, d. h. durch einfaches Niederdrücken des Schalters 10, wieder eingeschaltet.
• Indem man den Wert oder die Einstellung des Widerstandes 12 ändert, kann man das Überlast-Grenzdrehmoment der Kupplung entsprechend stufenlos ändern und somit auf die Jeweil*pn Betriebsanforderungen einstellen. Ferner verbleibt, wenn die Kupplung durch Überlast sich ausschaltet, dank dem Fehlen Jeder mechanischen Verbindung zwischen dem Magneten 3 und dem Anker 4 keinerlei Restdrehmoient, wie es sonst bei solchem Ausschalten aufzutreten pflegt.
• Die Stromzufuhr zum Magneten 3 geschieht durch U.bliche Schleifringe 15. Wenn aber ein nicht-umlaufendes Magnetfeld gewünscht wird, kann man einen ruhenden Magneten verwenden; in diesem Fall würden zwischen dem Magneten 3 und dem Ring 1 Lager vorgesehen und der Ring 1 mit dem treibenden oder getriebenen Maschinenteil drehfest verbunden werden.

Claims (8)

1. Patentans priiche

   -.@ Uberlast~Rutschkupplung für einstellbare Höchstdrehmomente, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die beiden Kupplungsteile (1, 2) relativ zueinander axial beweglich und an ihren einander zugewandten Stirnseiten mit radialen Zähnen von wesentlich V-förmigem Profil (21, 22) versehen sind und an diesen Radialverzahnungen von einem Magneten oder Elektromagneten (3) mit Anker (4) in Eingriff gehalten werden, wobei die Zahnschräge so gewählt ist, daß bei Erreichen oder Überschreiten eines vorbestimmten Drehmoments die Verzahnung (21, 22) aneinander gleiten und die Kupplungsteile (d, 2) axial außer Eingriff verschieben und einen solchen Luftspalt (14) zwischen dem Magneten bzw. Elektromagneten (3) und dem Anker (4) bilden, daß der magnetisc he Fluß zu sehr geschwächt wird, die außer Eingriff gekommenen Kupplungsteile wieder in Eingriff zu bringen.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Kupplungsteile (1, 2) durch eine Druckfeder (6) axial im öffnenden Sinne so vom anderen Kupplungsteil (1) weggedrängt wird, daß die Kupplungsteile bei Erreichen oder Überschreiten eines eingestellten Grenzdrehmomentes außer Eingriff bleiben.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine (1) der Kupplungsteile (1, 2) relativ zum Magneten bzw. Elektromagneten (3) ortsfest angeordnet und der andere (2) der Kupplungsteile (9, 2) auf dem Anker (4) des Magneten bzw. Elektromagneten befestigt ist.
4. 4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet bzw. Elektromagnet (4) um eine Nabe (5) angeordnet ist, auf der der Anker (4) relativ zur Nabe (5) drehfest und relativ zum Magneten bzw. Elektromagneten axial verschiebbar angeordnet ist.
5. 5. Kupplung nach den Ansprüchen 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (4) durch Federkraft, z. B.

   durch eine zwischen der Nabe (5) und dem Anker (4) eingespannte Druckfeder (6), in dea die Kupplung öffnenden Sinn gedrängt wird.
6. 6. Kupplung nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet bzw. Elektromagnet (31 umläuft und der erste Kupplungsteil (1) mit ihm drehfest verbunden ist.
7. 7. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Stromzufuhr (13) zur Wicklung (11) des Elektromagneten ein Widerstand (12) und eine Einschalt- oder Wiedereinschalttaste (io) angeordnet sind, die einander prallel geschaltet und beide in Reihe mit der Wicklung (11) geschaltet sind, so daß, wenn die Taste (10) gedrückt wird, der Strom zur Wicklung (11) erhöht wird und die Kupplungsteile (1, 2) ineinander eingreifen oder wieder eingreifen und, wenn die Taste (10) zum normalen Betrieb losgelassen wird, Strom zur Wicklung (11) nur über den Widerstand (12) und nur in geringerer Stärke fließt und dieser Betriebszustand anhält, bis das von den Kupplungsteilen (1, 2) übertragene Drehmoment einen sorbestimaten Grenzwert erreicht oder übersteigt.
8. 8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (12) veränderlich, also die drehmomentbegrenzende Wirkung der Kupplungsteile (1, 2) und der vorbestimmte Höchstwert des Drehmomentes veränderlich ist.

   L e e r s e i t e