DE2105764C3

DE2105764C3 - Slip clutch

Info

Publication number: DE2105764C3
Application number: DE19712105764
Authority: DE
Inventors: Friedel 6000 Bergen-Enkheim Greb
Original assignee: Aerotron Elektronische Feinmechanische Geräte GmbH, 6000 Frankfurt
Filing date: 1971-02-08
Publication date: 1976-11-11

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rutschkupplung, bei der an einer Eingangswelle eine Druckscheibe befestigt ist, die unter Zwischenlage eines Kupplungsbelages von einer Federanordnung gegen eine mit einem Abtriebsglied verbundene Gegendruckscheibe einstellbar gepreßt ist, wobei die Federanordnung durch ein am Kupplungsgehäuse befestigtes Widerlager axial vorgespannt und auf ihrer anderen Seite am stationären Teil eines im Gehäuse axial verschiebbaren Axialwellenlagers gehalten ist.The invention relates to a slip clutch in which a thrust washer is attached to an input shaft is that with the interposition of a clutch lining of a spring assembly against one with a Output member connected counter-pressure disc is adjustable pressed, the spring arrangement by a on the clutch housing attached abutment axially preloaded and on its other side on the stationary Part of an axially displaceable axial shaft bearing is held in the housing.

Bei einer bekannten Rutschkupplung dieser Art (DT-PS 6 11 629), die insbesondere für eine Aufwickeleinrichtung für Filmbänder bestimmt ist, wird die Anpreßkraft auf die Druckscheibe im wesentlichen dadurch hervorgerufen, daß die nur einseitig gelagerte Eingangswelle über ein Schraubenradgetriebe angetrieben wird. Die als Schraubenfeder ausgebildete Federanordnung braucht lediglich kleine Kräfte auszuüben, die die Kupplungsteile in leichtem Kontakt halten pollen. Die Schraubenfeder ist zwischen einem Schraubbolzen und einem Zylinderstück angeordnet, welches zusammen mit einer zentrisch an der Stirnflä- fts ehe der Eingangswelle angeordneten Kuppe ein Axialwellenlager bildet.In a known slip clutch of this type (DT-PS 6 11 629), in particular for a winding device is intended for film tapes, the pressing force on the pressure disc is essentially thereby caused that the input shaft, which is only supported on one side, is driven via a helical gear will. The spring arrangement designed as a helical spring only needs to exert small forces, that keep the coupling parts in light contact. The coil spring is between one Screw bolt and a cylinder piece arranged, which fts together with a centrally on the end face before the input shaft arranged dome a thrust shaft bearing forms.

Es ist ferner bekannt (FR-PS 6 61 243), bei einer Reibungskupplung den Anpreßdruck mittels eines Stapels von Tellerfedern zu erzeugen, die sich mit den Kupplungsteilen drehen und von einem zentrischen Führungszapfen durchsetzt sind.It is also known (FR-PS 6 61 243), with a friction clutch to generate the contact pressure by means of a stack of disc springs, which are connected to the coupling parts rotate and are penetrated by a central guide pin.

Für manche Anwendungszwecke, z. B. zum Einführen eines Drehzahleingangssignals in einen Rechner, dessen Elemente nicht überlastet werden sollen, sind Miniatur-Rutschkupplungen erforderlich, die äußerst geringe Abmessungen haben. Bekannt ist eine derartige Miniatur-Rutschkupplung mit einer Länge von etwa 25 mm und einem Durchmesser von etwa 15 mm, bei dem die Eingangswelle beidseitig der Druckscheibe gelagert ist. Die Druckscheibe steht über drei Federarme mit einer auf der Eingangswelle befestigten Nabe in Verbindung. Die Nabe ist durch das Widerlager axial belastet. Hierbei führt aber eine Abnutzung des Kupplungsbelags zu einer starken Änderung des eingestellten Rutsch-Drehmoments.For some purposes, e.g. B. to introduce a speed input signal into a computer, whose elements should not be overloaded, miniature slip clutches are required, which are extremely have small dimensions. Such a miniature slip clutch is known with a length of approximately 25 mm and a diameter of about 15 mm, in which the input shaft is supported on both sides of the thrust washer is. The thrust washer stands in via three spring arms with a hub attached to the input shaft Connection. The hub is axially loaded by the abutment. However, this leads to wear on the clutch lining to a strong change in the set slipping torque.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rutschkupplung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß sich eine Miniatur-Rutsrhkupplung ergibt, in der bei einfachem Aufbau relativ große und über längere Zeiträume gleichbleibende Anpreßkräfte zur Verfugung stehen.The invention is based on the object of a Develop slip clutch of the type described above so that a miniature slip clutch results in the relatively large contact pressure forces that remain the same over long periods of time with a simple structure be available.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemcß dadurch gelöst, daß bei Anwendung auf eine Miniatur-Rutschkupplung die Eingangswelle beidseitig der Druckscheibe gelagert ist, daß das im Gehäuse axial verschiebbar angeordnete Axiallager zugleich als Radiallager ausgebildet ist, das sich unmittelbar auf der der Gegendruckscheibe abgewandten Seite der Druckscheibe befindet, und daß die Federanordnung aus einem mehrere Tellerfedern aufweisenden Stapel besteht.According to the invention, this object is achieved by that when applied to a miniature slip clutch, the input shaft on both sides of the thrust washer is mounted that the axial bearing arranged axially displaceably in the housing is also designed as a radial bearing which is located directly on the side of the pressure disc facing away from the counter-pressure disc, and that the spring arrangement consists of a stack comprising a plurality of disc springs.

Bei dieser Konstruktion werden mindestens zwei, vorzugsweise aber vier und mehr Tellerfedern verwendet. Diese Tellerfedern vermögen bei kleinster axialer und radialer Erstreckung verhältnismäßig große Kräfte auszuüben. Durch das Stapeln der Tellerfedern erreicht man, daß die eingestellte Andruckkraft sich bei einer Abnutzung des Kupplungsbelages nur so geringfügig verändert, daß keine wesentliche änderung des Rutsch-Drehmoments auftritt. Das bedeutet ferner, daß auch bei der Einstellung des Rutsch-Drehmoments eine größere axiale Verschiebung des Widerlagers vorzunehmen ist, was eine genauere Einstellung erlaubt. Der Tellerfederstapel dreht sich während des Betriebes nicht, so daß die Tellerfedern lose eingelegt werden können, ohne daß die Gefahr einer exzentrischen Belastung der Kupplungsteile besteht. Dadurch, daß das Axiallager mit einem Radiallager vereinigt ist, ergibt sich ein sehr geringer baulicher Aufwand.In this construction, at least two, but preferably four or more disc springs are used. These disc springs are capable of relatively large forces with the smallest axial and radial extension exercise. By stacking the disc springs you achieve that the set pressure force is at a Wear of the clutch lining changed only so slightly that no significant change in the slipping torque occurs. This also means that when the slip torque is set, a greater one axial displacement of the abutment is to be made, which allows a more precise setting. The stack of Belleville springs does not turn during operation, so that the disc springs can be loosely inserted, without the risk of an eccentric load on the coupling parts. Because the thrust bearing is combined with a radial bearing, there is very little structural effort.

Besonders günstig ist es, wenn das Widerlager als einseitig geschlossene Buchse ausgebildet ist, die in ihrem Innenraum zumindest einen Teil des Tellerfederstapels und einen zentrischen Führungszapfen für die Tellerfedern aufnimmt. Dies führt zu einer raumsparenden Ausführung, bei der die Tellerfedern zentrisch geführt sind. Wenn der Führungszapfen ferner einstückig mit einer am Widerlager anliegenden Stützplatte ausgebildet ist, können Stützplatte, Führungszapfen und Stapel als Montageeinheit in die Widerlagerbuchse eingeführt werden. Die Stützplatte verhindert auch, daß beim Verdrehen des Widerlagers die Widerlagerfläche duch die Tellerfedern beschädigt wird.It if the abutment is designed as a socket closed on one side, which is in its Interior at least part of the disc spring stack and a central guide pin for the Receives disc springs. This leads to a space-saving design in which the disc springs are guided centrally are. If the guide pin is also formed in one piece with a support plate resting against the abutment support plate, guide pin and stack can be inserted into the abutment bushing as an assembly unit will. The support plate also prevents the abutment surface when the abutment is rotated damaging the disc springs.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Welle anschließend an die Druckscheibe einen so großen Durchmesser hat, daß das dort angreifende Wellenlager etwa auf dem Durchmesser der Angriffslinie des Tellerfedersta-It is also advantageous if the shaft adjoins the thrust washer with such a large diameter has that the shaft bearing attacking there is approximately on the diameter of the line of attack of the disc spring sta-

pels liegt. Auf diese Weise werden die axialen Kräfte ohne wesentliche Umlenkung auf das Wellenlager und damit auf die Druckscheibe übertragen. Hiermit wird auch die Kupplungsscheibe gleichmäßig belastet. Die zu übertragende axiale Gesamtkraft ist über einen verhältnismäßig großen Umfang verteilt, so daß die spezifischen axialen Flächenpressungen, insbesondere innerhalb des Axial-Radial-Wellenlagers, klein sind.pels lies. In this way, the axial forces without any significant deflection on the shaft bearing and thus transferred to the thrust washer. This also loads the clutch disc evenly. the total axial force to be transmitted is distributed over a relatively large extent, so that the specific axial surface pressures, in particular within the axial-radial shaft bearing, are small.

Bei eitler bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Tellerfederstapel und dem Wellenlager eine im Gehäuse axial verschiebbare Lagerbuchse angeordnet. ■ Diese Lagerbuchse führt das Wellenlager im Gehäuse, erlaubt die für das Wellenlager geforderte axiale Verschiebung im Gehäuse und dient gleichzeitig als Aufnahmeelement für die Axialkraft des Federstapels.In the more preferred embodiment is between The cup spring stack and the shaft bearing are arranged in an axially displaceable bearing bush in the housing. ■ This bearing bush guides the shaft bearing in the housing and allows the axial displacement required for the shaft bearing in the housing and also serves as a receiving element for the axial force of the spring stack.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Miniatur-Rutschkupplung.The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing explained. The drawing shows a section through a miniature slip clutch according to the invention.

Die dargestellte Rutschkupplung hat eine Länge von etwa 25 mm und einen Durchmesser von etwa 15 mm. Sie weist ein Gehäuse 1 auf, das aus einem Lagerteil 2 lind einem Gewindeaufsatz 3 besteht, die durch Pressen miteinander verbunden sind. Im Lagerteil ist über ein Kugellager 4 eine Buchse 5 mit einer Gegendruckscheibe 6 gelagert. Auf der Buchse ist ein Abtriebsglied 7 in der Form eines Flansches aufgepreßt. Innerhalb dieser Anordnung ist über ein Rillenlager 8 eine Eingangswelle 9 am freien Ende der mit der Gegendruckocheibe 6 verbundenen Buchse 5 gelagert. Damit ist sichergestellt, daß im Bereich des Kupplungsbelages 11 kein Wellenlager vorhanden ist. Daher besteht auch keine Gefahr, daß dieses Wellenlager durch Abrieb zugesetzt wird und schließlich die Kupplung blockiert. Die Welle 9 trägt eine Druckscheibe 10, auf die lose eine Kunst-Stoffscheibe 11 aus Polypropylen als Kupplungsbelag aufgelegt ist. Ein solcher Kunststoff vermag in erheblichtm Maße Reibungskräfte zu übertragen, unterliegt aber einem wesentlich geringeren Abrieb als gesintertes Kupfermaterial. Infolgedessen bleibt das eingestellte Rutsch-Drehmoment über eine längere Zeit erhalten.The slip clutch shown has a length of about 25 mm and a diameter of about 15 mm. It has a housing 1, which consists of a bearing part 2 and a threaded attachment 3, which is pressed by pressing are connected to each other. In the bearing part there is a bushing 5 with a counter-pressure disk via a ball bearing 4 6 stored. An output member 7 in the form of a flange is pressed onto the socket. Within this The arrangement is via a groove bearing 8 an input shaft 9 at the free end of the counterpressure disk 6 connected socket 5 stored. This ensures that in the area of the clutch facing 11 no Shaft bearing is present. There is therefore no risk of this shaft bearing being clogged by abrasion and finally the clutch is blocked. The shaft 9 carries a pressure washer 10 on which a synthetic fabric washer loosely 11 made of polypropylene is applied as a clutch facing. Such a plastic can do a lot Transferring the amount of frictional forces is subject to significantly less abrasion than sintered material Copper material. As a result, the set slip torque is retained over a longer period of time.

Eine trotzdem abgenutzte Scheibe kann leicht durch eine neue Scheibe ersetzt werden. Im Anschluß an die Druckscheibe 10 hat die Welle 9 einen Zapfen 12 vergrößerten Durchmessers, d=r in einem Rillenlager 13 gelagert ist Letzteres ist in einer Lagerbuchse 14 gehalten, die an einer Fläche 15 des Gehäuses 1 axial verschieblich geführt ist Auf die Stirnfläche der Führungsbuchse 14 wirkt ein Stapel 16 aus sechs Tellerfedern 17. Die Tellerfedern sind auf einem Zapfen 18 geführt. Der Stapel liegt an einer einstückig mit dem Zapfen verbundenen Stützplatte 19 an. Ein Widerlager 20 ist als Buchse 21 ausgeführt und mit Gewinde 22 versehen. Es kann durch eine Gegenmutter 23 arretiert werden. Bohrungen 24 dienen zum Ansetzen eines Werkzeugs. Ein Teil des Tellerfederstapels 16 befindet sich im Innern der Buchse 21.A disc that is nevertheless worn out can easily be replaced with a new disc. Following the Thrust washer 10, the shaft 9 has a pin 12 of enlarged diameter, d = r in a groove bearing 13 The latter is held in a bearing bush 14 which is axially displaceable on a surface 15 of the housing 1 A stack 16 of six disc springs 17 acts on the end face of the guide bush 14. The disc springs are guided on a pin 18. The stack rests on an integral part of the pin Support plate 19 on. An abutment 20 is designed as a bushing 21 and provided with a thread 22. It can be locked by a lock nut 23. Bores 24 are used to attach a tool. A part of the disk spring stack 16 is located inside the bushing 21.

Im Betrieb wird über die Welle 9 eine Drehzahl eingeführt. Diese Drehzahl wird mittels der Kupplungsscheibe 1 ί auf das Abtriebsgüed 7 übertragen und von dort beispielsweise in einen Rechner weitergeleitet. Übersteigt die Eingangsdrehzahl einen vorgegebenen Wert, so übersteigt das zu übertragende Drehmoment das eingestellte Rutsch-Drehmoment und das Abtriebsgüed 7 wird nicht mehr mitgenommen.In operation, a speed is introduced via the shaft 9. This speed is set by means of the clutch disc 1 ί transferred to the Abtriebsgüed 7 and forwarded from there, for example, to a computer. If the input speed exceeds a specified value, the torque to be transmitted exceeds the set slip torque and the Abtriebsgüed 7 is no longer taken.

Zur Einstellung des gewünschten Rutsch-Drehmoments wird nach Lösen der Gegenmutter 23 das Widerlager 20 so weit verschraubt, bis die vom Tellerfederstapel 16 ausgeübte Axialkraft dem gewünschten Rutsch-Drehmoment entspricht.To set the desired slip torque, after loosening the lock nut 23, the The abutment 20 is screwed until the axial force exerted by the cup spring stack 16 meets the desired Corresponds to the slip torque.

In dieser Stellung wird das Widerlager 20 arretiert. Da sich die Axialkraft durch Verwendung des Tellerfederstapels mit der Verschraubung des Widerlagers 20 nur langsam ändert, läßt sich eine sehr genaue Einstellung erzielen. Aus dem gleichen Grund wirkt sich auch eine Abnutzung der Scheibe 11 nur wenig auf die Axialkraft aus. Die beiden Rillenlager 8 und 13 sind so angeordnet, daß sie durch Abriebteilchen nur in unbedeutendem Maße behindert werden können. Umgekehrt besteht auch keine Gefahr, daß öl aus diesen Lagern auf die Kupplungsfläche gelangt.The abutment 20 is locked in this position. Since the axial force is increased by using the disk spring stack with the screw connection of the abutment 20 changes only slowly, a very precise setting can be achieved. It affects the same reason too wear of the disk 11 has little effect on the axial force. The two deep groove bearings 8 and 13 are arranged so that they can only be hindered by debris to an insignificant extent. Vice versa there is also no risk of oil getting onto the coupling surface from these bearings.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Slipping clutch, in which a pressure disc is attached to an input shaft, which is interposed a clutch lining from a spring arrangement against one connected to an output member Counter-pressure disc is pressed adjustable, the spring arrangement by a on the clutch housing fixed abutment axially preloaded and on its other side on the stationary Part of an axially displaceable axial shaft bearing is held in the housing, characterized in that that when applied to a miniature slip clutch the input shaft (9) on both sides of the Thrust washer (10) is mounted so that the axial bearing (13), which is axially displaceable in the housing (1) is at the same time designed as a radial bearing which is directly facing away from the counter-pressure disc (6) Side of the thrust washer is located, and that the spring arrangement consists of a plurality of disc springs (17) having a stack.

2. Slipping clutch according to claim 1, characterized in that the abutment (20) as one-sided closed socket (21) is formed, which in its interior at least a part of the disc spring lap (16) and a central guide pin (18) for the disc springs (17).

3. Slipping clutch according to claim 1, characterized in that the shaft (9) then to the Thrust washer (10) has such a large diameter that the shaft bearing (13) engaging there approximately is on the diameter of the line of attack of the disc spring stack (16).

4. Slipping clutch according to claim 3, characterized in that between Jem plate spring stack (16) and the shaft bearing (13) are arranged in an axially displaceable bearing bush (14) in the housing (1)