DE2327079A1 - Ueberlastkupplung - Google Patents

Description

DR. ING. KARL BOEHHEkT · DIPL^iNG. ALoERT BOEHMERT

28 BREMEN · FELDSTRASSE 24 ^; TEL. (0421) *74044

DRYING. WALTER HOORMANN - DIPL-PHYS. DR. HEINZ GODDAR

Aktenzeichen: Neuanmeldung rortsA»dckönto. Hamburg 126083

" ■ Bankkonto 1 Bremer Bank, Brem«n, Kto. 1001449

Named.'Anm.j Gib Precision Limited · ,

Mein Zeichen* G 813 - 28 Bremen, den 26. Mal 1973

Gib Precision Limited, Bärton Lane, Cirencester, GL-7 2ED, Gloucester (England)

Überlastkupplung

•Die Erfindung betrifft eine Überlastkupplung" mit zwei drehbaren Teilen und außer Eingriff bringbaren Antriebseinrichtungen zur- Übertragung eines Drehmomentes zwischen den Teilen, welche eine Vielzahl von Paaren außer Eingriff bringbarer antriebsübertragender Anschläge und eine Vielzahl von Drehmomentbegrenzungseinriehtungen aufweisen; die bis -zu einem vorbestimmten Drehmoment ein Äußer-Eingriff-Kommen der antriebsübertiagenden Anschläge verhindern, um so die Übertragung eines Drehmomentes zwischen den Teilen zu ermöglichen, und oberhalb des vorbestimmten Drehmomentes ein Außer-Eingriff-Kömmen der Anschläge zum Unterbrechen der Drehmomentübertragung zwischen den Teilen bewirken.

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Gegenstand der Erfindung lat somit eine Überlast-· kupplungj welche dann "Verwendung findet, wenn ein Drehmoment zwischen zwei drehbaren Teilen übertragen werden soll; Dabei 'soll die Drehmomentübertragung bis zu einem vorbestimmten Drehmomentwert ermöglicht werden, während die Drehmomentverbindung zwischen den Teilen unterbrochen wird, wenn das. Drehmoment den vorbestimmten Betrag überschreitet.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Überlastkupplung, wie sie bei der Übertragung relativ höher-^: Drehmomente Verwendung findet, beispielsweise bei Drehmomenten, die im Bereich von 5 720 kpm ( 500 000 Ib. ins.) bis zu 172 000 kpm (15 000 000 Ib". ins.) oder noch höher liegen. Es besteht ein potentieller Bedarf für Überlastkupplungen, die bei derart hohen Drehmomenten verläßlich arbeiten. Diebe !Nachfrage tritt in Groß-Walzwerken auf, wo es, um schwere Beschädigungen des Walzwerkantriebes zu'vermeiden, üblich ist, im Antriebszug eine oder mehrere Drehmomentbegrenzungseinrichtungen in Form von Scherstiften vorzusehen. Eine derartige Form einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung, welche bei derart hohen Drehmomenten arbeiten soll , ist extrem unzuverlässig und unsicher in ihrer Wirkung. Die Scherkräfte, welche insbesondere durch die schnell si.eh ändernden Drehmomente verursacht werden, die in Groß-Walzwerken auftreten*, verursachen eine rasche Snännungsermüdung, so daß die Scherstifte/unerwarteterweise bei Belastungen zu Bruch gehen₄ die noch deutlich unter den vorbestimmten Sicherheitsgrenzen' liegen, wodurch das Walzwerk in

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höchst kostspieliger Weise außer Betrieb gesetzt wird. Auch bleibt das Walzwerk wegen der Zeit, die erforderlich ist, um die Scherstifte zu ersetzen, für eine relativ lange Zeitperiode außer Betrieb, wodurch erhebliche Kosten entstehen.

Auch wegen der Unzuverlässigkeit der Scherstifte, sobald diese bei sehr hohen Drehmomenten verwendet werden, ist zu besorgen, daß diese überhaupt nicht funktionieren, wenn, das maximale Sicherheitsdrehmoment wesentlich überschritten wird. Hieraus folgt eine Beschädigung, oft sogar eine schwere Beschädigung, des Walzwerkantriebes. Daraus folgt wieder ein Verlust an Produktionszeit, der beträchtlich sein kann, wenn die Beschädigung schwer ist.

Ein höchst wichtiges Merkmal einer Überlastkupplung ist darin zu erblicken, daß sie bei einem bestimmten Drehmoment mit gleichbleibender Verläßlichkeit

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die Kraftübertragung unterbrechen muß, wobei eine Toleranz von üblicherweise + 2 % oder 3 % nicht überschritten werden darf. · '■

Durch die USA-Pateiitschrift 2 -038 898 ist bereits eine Überlastkupplung der eingangs genannten Gattung bekanntgeworden.. Bei., dieser Überlastkupplung ist keine Vorsorge für ein schnelles und bequemes Zurückstellen der Drehmomentbegrenzungseinrichtun gen und ein Wieder-in-Eingriff-Bringen der. außer Eingriff bringbaren Antriebs-Übertragungsanschläge getroffen, wenn die drehmomentübertragende Ver-

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bindung zwischen den rotierenden Teilen einmal unterbrochen worden ist.

Ein wesentliches Erfordernis einer kommerziell akzeptablen Überlastkupplung besteht darin, daß die Kupplung rasch und bequem zurückgestellt werden kann. Dies ist insbesondere bei Heißwalzwerken der Fall,' bei denen jede Verzögerung in der Rückstellung der Überlastkupplung die vorstehend im Zusammenhang mit der bei der Verwendung von Scherstift-Drehmomentbegrenzern erörterten Verzögerung verbundenen Probleme mit sich bringt. Da bei der Überlastkupplung nach der USA-Patentschrift 2 038 896 keinerlei Vorsorge für eine "schnelle Wiederherstellung des Betriebszustandes getroffen ist, weist diese Überlastkupplung dieselben Nachteile auf und schafft dieselben Probleme,wie es bei den Drehmomenteinrichtungen mit Scherstiftverwendung der Fall ist.

Bei der in der USA-Patentschrift 2 038 896 beschriebenen Überlastkupplung müssen alle Paare von außer Eingriff bringbaren antriebsübertragenden Anschlägen gleichzeitig wieder in Eingriff gebracht werden. Es liegt auf der Hand, daß es hierzu erforderlich ist, die.Drehmomentbegrenzungseinrichtungen zurückzustellen und gleichzeitig die außer Eingriff bringbaren antriebsübertragenden Anschläge wieder in Eingriff zu bringen. Aus diesem Grunde muß jede Kupplungswelle, (quill shaft) der bekannten Kupplung gedreht werden, bis der ihr zugeordnete Antriebsanschlag mit dem

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dem anderen rotierenden Teil zugeordneten Antriebsanschlag in Eingriff gekommen ist; Dieser Druckschrift ist keinerlei Anregung zu entnehmen, auf welche Weise dies für alle Paare von Anschlägen gleichzeitig erreicht werden sollte. Zusätzlich ist es notwendig, die Muttern, welche die Federn zum In-Eingriff-Pressen der Nockenflächen beaufschlagen,, zu lösen, um eine Drehung jeder Kupplungswelle zum Vieder-in- Eingriff-Bringen der antriebsübertragenden Anschläge zu ermöglichen, hervorgerufen durch die hohe Reibung, die von der Federbelastung", herrührt ,-welche erforderlich ist, um der bekannten Kupplung die Übertragung eines Drehmomentes in dem .in Bede stehenden Bereich zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrun'de, die der. Überlastkupplung ,nach der USA-Patentschrift 2 0.38 anhaftenden Nachteile zu beseitigen. Demgemäß wird erfindungsgemäß eine Überlastkupplung der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, welche sich dadurch auszeichnet, daß jede Drehmomentbegrenzungs.einrichtung ein Paar Kupplungselemente aufweist; 'daß Einrichtungen zur Befestigung eines Elementes jedes Paares in einer·eine Überdrehbewegung relativ zum anderen Element,ermöglichenden Stellung bei höherem als das vorbestimmte Drehmoment vorgesehen sind; und daß Einrichtungen vorgesehen sind, welche eine derartige Überdrehbewegung bis zur Überschreitung des vorbestimmten Drehmomentes verhindern, welche eine Vielzahl von Halteteilen zur Ausübung einer Eollbewegung, die durch Belastungseinrichtungen mit-den zur Drehmomentbegrenzung dienenden Kupplungselementen in

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Halteeingriff gehalten werden, aufweisen, wobei die Anschläge jedes-Paares von antriebsübertragenden Anschlägen derart angeordnet sind, daß sie bei der Überdrehbewegung eine gegenseitige Relativbewegung auf einer ersten Bahn zur Ermöglichung des Außer-Eingriff-Kommens der Anschläge sowie in der ersten Bahn und einer zweiten, davon verschiedenen Bahn eine Relativbewegung ausüben können, welche die Rückstellung der Drehmomentbegrenzungseinrichtungen und das Wieder-in-Eingriff-Bringen der Anschläge gestattet. . ..·....

Die Rollen-EJalteeinrichtungen stellen Drehmomentbegrenzungseinrichtungen dar, welche dadurch charakterisiert sind, daß, sobald die Elemente der Drehmomentbegrenzungseinrichtungen ihre Überdrehbewegung begonnen haben, das erforderliche Drehmoment, welches zur Fortsetzung des Überdrehens erforderlich ist, oder welches nötig ist, um eine Bewegung in der umgekehrten Richtung zur Rückstellung der Drehmomentbegrenzungseinrichtungen in Gang zu setzen, beträchtlich geringer ist als das vorbestimmte Drehmoment, welches erforderlich ist, um die Überdrehbewegung in Gang zu sefzen. Wenn es also erforderlich oder erwünscht ist, die Drehmomentbegrenzungseinrichtungen zurückzustellen oder wieder betriebsbereit zu machen, so ist das Drehmoment, welches hierfür notwendig ist,verhältnismäßig klein und kann manuell aufgebracht werden. Dies steht iin Gegensatz zu den Dröhmomentcharakteristiken, welche bei den mit Kockenflachen arbeitenden Drehmomentbegrer zungseinrichtungen bei der bekannten Überlastkupplung

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nach, der USA-Patentschrift 2. 038 896. auftreten, wo ein relativ hohes Drehmoment erforderlich ist, um die Überdrehbewegung fortzusetzen oder eine Rückwärtsbewegung zur Rückstellung der Drehmomentbegrenzungseinrichtung zu ermöglichen. Dieses-Problem tritt bei der bekannten Überlastkupplung insbesondere bei hohen Federkräften auf, wie sie erforderlich sind, um -in dem in Rede stehenden Bereich Drehmoment zu übertragen. . ■

Dadurch, daß die Anschläge für die wechselseitige ·· Relativbewegung bei der erfindungsgemäßen Überlastkupplung in einer zweiten, getrennten Bahn angebracht werden, sind die Anschläge jedes Paares von außer Eingriff bringbaren antriebsübertragenden Anschlägen selbst-einfangend, d.h., während der Rückstellung der Drehisomeirtbegrenzungseinrichtungen und des Wieder-in-Eingriff-Bringens der Anschläge können die Anschläge einander aufnehmen und daher simultan wieder in Eingriff kommen, während die Drehmomentbegrenzungseinrichtungen zurückgestellt werden.

Dies ermöglicht eine Drehung der Drehmomentbegrenzungseinrichtungen in eine Position, welche unmittelbar vor ihrer Rückstellposition liegt. Dies kann · individuell für die einzelnen Drehmomentbegrenzungseinrichtungen erfolgen, so daß die antriebsübertragenden Anschläge sich in einer für das Vie'der-in-Eingriff-Bringen geeigneten Stellung befinden und dann, als Ergebnis ,einer Relativbewegung zwischen den rotierenden Teilen, die Drehmomentbegrenzungseinrich-

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tungen simultan in ihre Rückstellstellung gebracht werden, wobei die Anschläge wieder in Eingriff kommen.

Alternativ hierzu können die rotierenden Teile in ihre normale drehmomentübertragende Stellung gebracht werden. Dann können die Drehmomentbegren-. zungeeinrichtungen unabhängig und separat vollständig gedreht werden, um die antriebsübertragenden Anschläge wieder in Eingriff zu bringen und die ■Drehmomentbegrenzungseinrichtungen zurückzustellen.

Im Gegensatz hierzu sind bei der Überlastkupplung nach der USA-Patentschrift 2 038 896 keinerlei Einrichtungen für ein Selbsteinfangen der Anschläge vorgesehen. Es würde bei der· bekannten Über las tkupp-rlung entweder unmöglich oder aber sehr schwieirg, zeitraubend und beschwerlich sein,-sicherzustellen, daß die Anschläge jedes Paares von antriebsübertragenden Anschlägen sich exakt in der korrekten gegenseitigen Winkellage befinden, welche notwenig ist, um, sie gleichzeitig mit dem Rückstellen der Drehmomentbegrenzungseinrichtungen bei der oben beschriebenen Relativdrehung zwischen den· rotierenden Teilen wieder in" Eingriff zu bringen. Wenn natürlich eines der Paare von Anschlägen nicht exakt ausgerichtet ist, so ist bei der bekannten Überlastkupplung eine Bewegung der rotierenden Teile in der für die Rückstellung der Drehmomentbegrenzungseinrichtungen und■ das Wieder-in-Eingriff-Bringen der Anschläge erforderlichen Richtung unmöglich. Darüber hinaus ist es bei der Kupplung nach der USA-Patentschrift 2 038

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nicht möglich, die rotierenden Seile in ihrer normalen· drehmomentübertragenden Stellung zu verriegeln und die antriebsüberträgenden Anschläge einzeln wieder in Eingriff zu "bringen.

Ein weiterer bedeutender Nachteil der Überlastkupplung nach der USA-Patentschrift 2 038 896 besteht darin, daß bei dieser Überlastkupplung ein Anschlag gedes Paares von antriebsübertragenden Ansehlägen radial von einer Küpplungswelle nacH außen vorspringt, die an ihren einander entgegengesetzten Enden Nockenflachen aufweist, die mit₍anderen Nockenflächen in Wirkverbindung stehen, welche an Scheibenelementen angeordnet sind, die nicht-drehbar durch eines, der rotierenden Teile getragen werden. Die Nockenflächen bilden die Drehmomentbegrenzungseinrichtungen des Paares von antriebsübertragenden Ansculägfcn. Die Kupplungswelle und die Scheibenelemente sind in einer Tasche abgestützt, die in einem der drehbaren Teile vorgesehen ist. Sie sind· auf einer axial sich erstrekkenden Stange befestigt, die in einer axialen Bohrung in der Kupplungswelle und in den Scheibenelementen / liegt.

Dies führt dazu, daß die bekannte Überlastkupplung die nachfolgend beschriebenen Nachteile und Probleme aufweist: ; ■

Das Drehmoment, welches zwischen;den beiden rotierbaren Teilen übertragen wird, wird von dem einen rotierbaren

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Teil auf den antriebsubertragenden Anschlag, der von diesem getragen wird, übertragen. Dabei wird die Drehmomentübertragung teilweise infolge des Eingriffes zwischen der Wandung der Tasche und der Außenfläche der Kupplungswelle und teilweise als Ergebnis eines Eingriffes zwischen der Wandung der Tasche, der Außenfläche der Scheibenelemente, der-Bohrung der Scheibenelemente, der Oberfläche der Stange und der Bohrung der Kupplungswelle bewirkt.

Wenn also das zwischen den rotierenden Teilen zu .. .. übertragende Drehmoment größer als der vorbestimmte Drehmomentwert ist und die Fockenflachen eine Rotation der Kupplungswelle ermöglichen sollen, -um so.die antriebsübertragenden Anschläge außer Eingriff zu bringen, so wird der Drehung der Kupplungswelle infolge der Reibungskräfte, welche durch die vorstehend beschriebene Drehmomentübertragungsbahn hervorgerufen werden, Widerstand entgegengesetzt. Das bedeutet, daß der Eingriff zwischen der Wandung der Tasche und der Außenfläche der Kupplungswelle und der Eingriff zwischen der Bohrung der Kupplungswelle und der Stange Reibungskräfte verursacht, welche die Drehung der Kupplungswelle behindern, während der Eingriff zwischen der Außenfläche der Scheiben und der Wandung der Tasche und der Bohrung der Scheiben und der Stange Reibungskräfte bewirkt, welche einer axialen Bewegung der Scheiben in der Richtung, die erforderlich ist, um eine Rotation der Kupplungswelle zu ermöglichen, behindert.

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Als Ergebnis arbeitet die Überlastkupplung nach, der USA-Patentschrift 2 038 896 nicht zufriedenstellend, weil das Drehmoment, bei dem die Drehmomentübertra- ' gung unterbrochen wird, nicht exakt vorherbestimm- ■ bar oder reproduzierbar ist. Dies ist auf die vorstehend beschriebenen Reibungskräfte zurückzuführen, die nicht vorherbestimmt werden können und die während des Betriebes der Kupplung.nicht konstant bleiben. Aus diesem Grunde ist die Überlastkupplung nach der USA-Patentschrift 2 038 896 nicht im Stande, die " · vorstehend in Verbindung mit den Scherstift-Drehmor- .. .."... mentbegrenzungseinrichtungen beschriebenen' ' Probleme zu lösen. '

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bei einer be- ' vorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß eines der Kupplungselemente mit einem der-Anschläge durch eine Welle verbunden ist, die mittels reibungsfreier Lager an einem der drehbaren Teile schwenkbar angebracht ist, wobei das .andere der Kupplungselemerite nicht-drehbar an dem einen drehbaren Teil befestigt- ist, so daß das zwischen den drehba- · ren Teilen übertragene Drehmoment entlang einer Bahn ' übertragen wird, welche die Anschläge, die Welle und die reibungsfreien Lager aufweist, während das Kupplungselement keinerlei Drehmoment zwischen den Teilen überträgt.- - . -' -

Werden eine Vielzahl von Drehmomentbegrenzungseinrichtungen vorgesehen, welche rollenartige Halteeinrichtungen aufweisen, so ergeben sich bei der erfindungs-

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gemäßen Überlastkupplung die nachfolgenden Vorteile :

Unabhängig von der Größe der Last, beispielsweise des Federdruckes, sind die überdrehenden Halteteile nur geringem oder gar keinem Verschleiß unterworfen. Dies gilt ebenfalls für die Fläche, mit der sie unter Belastung durch die Federeinrichtung in Druckeingriff stehen. Im Gegensatz hierzu führt bei der Überlastkupplung nach der USA-Patentschrift 2 038 896 die Gleitwirkung; die zum Außer-Eingriff-Bringen der Kupplung erforderlich ist, zum Verschleiß der Nockenflachen und demzufolge zu einer Änderung des Drehmomentes,bei dem die Kupplung außer Eingriff kommt.

Wegen des vorstehend beschriebenen Fehlens jedes Verschleißes , unabhängig von der Größe der diirch die Feder aufgebrachten Kraft, kann eine Überlastkupplung nach der Erfindung wirkungsvoll ein Drehmoment in der Größenordnung von 172 OOpkpm (15 000 000 Ib.ins.) übertragen. Die Kupplung kann dabei mit hoher Genauigkeit Drehmomente der vorstehend beschriebenen hohen Größenordnung-trennen.

Da die Halteeinrichtungen oder Halteteile rollend ausgebildet sind, gewährleisten sie, sobald sie entgegen der Federbelastung eine derartige Rollbewegung beginnen, praktisch eine plötzliche und extrem schnelle Reduzierung des Widerstandes, der dem Überdrehen des einen Kupplungselementes relativ zum anderen Kupplungselement entgegengesetzt, wird . Aus diesem Grunde nimmt das Drehmoment zwischen den nun sich relativ

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zueinander bewegenden, d.h. relativ zueinander außer Eingriff kommenden, Anschlägen in jedem Paar von antriebsübertragenden Anschlägen sehr rasch ab, wodurch zwischen den sich relativ zueinander bewegenden, miteinander in Eingriff stehenden Anschlag-Flächen nur ein minimaler Verschleiß auftritt, trot'z der. sehr hohen Drehmomentbelastung.

Im Gegensatz hierzu erfordert das Äußer-Eingriff-Kommen der antriebsübertragenden Anschläge .bei der Überlastkupplung nach der USA-Patentschrift 2 038 8% eine üfockenwirkung zwischen den Nockenflachen. Aus diesem Grunde tritt ein relativ starker Verschleiß der Uockenflachen auf, weicherauf den hohen Druck zurückzuführen ist, unter dem diese zusammengepreßt werden , um es zu ermöglichen, daß die Überlastkupplung das relativ hohe in Rede stehende Drehmoment überträgt. Dieses Problem tritt bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Überlastkupplung wegen der RoI-.len-Halteeinrichtungen nicht auf. Zusätzlich hierzu werden die miteinander in Eingriff stehend-en antriebsübertragenden Anschläge einem relativ hohen Druck unterworfen, weil daa das Außer-Eingriff-Kommen bewirkende Drehmoment nicht reduziert wird, wie es bei der erfindungsgemäßen Überlastkupplung der Fall ist, vergleiche oben. Demzufolge treten bei der bekannten Kupplung relativ starke Verschleißerscheinungen an den miteinander in Eingriff stehenden Anschlag-Flächen der antriebsübertragenden Anschläge auf.

Da weiterhin die Drehmoment-Übertragungsbahn.bei der erfindungsgemäßen Überlastkupplung über die Anschläge,

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die Welle und die reibungsfreien Lager zu dem einen drehbaren Teil erfolgt, während durch das der Welle zugeordnete Kupplungselement kein Drehmoment übertragen wird', gibt es bei der erfindungsgemäßen tJber-1astkupplung auch keinen Widerstand gegen eine Drehung der Welle, welcher darauf zurückführen wäre. Demzufolge gibt es auch keinen Widerstand gegen das-Außer-Eingriff-Kommen der antriebsübertragenden Anschläge, wenn das Drehmoment einen bestimmten Wert überschreitet. Dies steht im Gegensatz zu der Situation, welche bei der vorstehend' beschriebenen Überlastkupplung nach der USA-Patentschrift 2 038 896 vorliegt.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Überlastkupplung zwischen der Welle und dem rotierbaren Teil, welches die Welle trägt, ein reibungsfreies Lager vorgesehen ist, ist sichergestellt, daß der Widerstand, weIcher der Drehung der Welle infolge der Drehmomentübertragung vom rotierenden Teil auf die Welle ent- < gegengesetzt wird, vernachlässigbar ist. Dadurch, daß das Kupplungselement, welches eier Welle zugeordnet ist, an der Drehmomentübertragung keinerlei Anteil hat, ist weiterhin sichergestellt, daß der das Außer-Eingriff-Kommen bewirkenden Rotation der Welle aufgrund dieses Merkmals kein Widerstand entgegengesetzt .wird.

Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, daß die Halteeinrichtung eine Vielzahl von drehmomentübertragenden 'KugeIn aufweist, welche mit entsprechend

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geformten Ausnehmungen in den Kupplungselementen zusammenwirken.

Vorzugsweise weist einer der Anschläge einen einzelnen Zahn auf, während der andere eine Ausnehmung in entsprechend negativer Zahnform hat, beispielsweise, zwei Halbzähne, zwischen denen ein einzelner Zahn aufgenommen werden .kann. Durch eine derartige Anordnung wird das In-Eingriff-Bringen und Außer- · Eingriff-Bringen der Anschläge dadurch erleichtert', daß sie in ähnlicher Weise wie zwei kämmende Zähne von Zahnrädern in Eingriff kommen und außer Eingriff kommen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Halteeinrichtungen durch die Federeinrichtungen mit Kantenabschnitten der Ausnehmungen, die in beiden Kupplungselementen jeder Drehmomentbegrenzungseinrichtung vorgesehen sind, in Wirkeingriff gehalten werden, wobei die Halteteile mit den Kantenabschnitten der Ausnehmungen in beiden Kupplungselementen rollend außer Eingriff kommen, um die Elemente relativ gegen die iedereinrichtung zu verschieben, wenn das vorgegebene Überlastdrehmoment erreicht ist, wodurch eine Überdrehbewegung eines Kupplungselementes relativ zum anderen Kupplungselement ermöglicht wird.·

Weiterhin kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Drehmomentbegrenzungseinrichtungen plattenförmig um die Rotationsachse der^; Kupplung angeordnet sind, wobei eines der Kupplungselemente der Drehmo-

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mentbegrenzungseinrichtungen jedes Paares zur gleichzeitigen Drehung mit ihm mit einem zahnähnlichen Antriebsanschlag verbunden ist, der einen der beiden Anschläge in jedem Paar bildet, während der andere Anschlag auf einem gemeinsamen Drehmoment-Ausgangsteil mit einer Anzahl von am Umfang mit Abstand angeordneten Zahnpaaren angebracht ist, von denen jedes einen der verschiedenen anderen Anschläge bildet und zwischen seinen Einzelelementen einen zahnähnlichen Anschlag in Nicht-Eingriffsstellung aufnehmen kann. - . . .'-τ -..

Dabei kann es vorgesehen sein, daß jedes Kupplungselement jedes Paares von Drehmomentbegrenzungseinrichtungen an den entgegengesetzten Enden der Welle an- ■ geordnet ist, welche' den zahnähnlichen Antriebsanschlag trägt, um so das maximale Drehmoment, mit dem jede Drehmomentbegrenzungseinrichtung belastet wird, zu reduzieren.

Zur weiteren Erleichterung des Wieder-in-Eingriff-Bringens der erfindungsgemäßen Überlastkupplung kann es vorgesehen sein, daß Einrichtungen zum lösbaren Verriegeln der drehbaren Teile miteinander in einer vorbereitenden Wiedereingriffsstellung vorgesehen sind, in welcher die den Antrieb übertragenden Anschläge relativ zueinander derart angeordnet sind, daß sie bei einer Bewegung der Kupplungselemente aus ihrer Nicht-Eingriffsstellung in ihre Eingriffsstellung nach einer relativen Rückwärtsdrehung zwischen den drehbaren Teilen wieder in Eingriff kommen.

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Um das Λ/ieder-in-Eingriff-Bringen der Kupplung weiter zu erleichtern, können Einrichtungen zur lösbaren Verriegelung der drehbaren Teile miteinander in einer Stellung vorgesehen sein, in der _f sie zum Wieder-in-Eingriff-Kommen vorbereitet sind·. Dabei ist dann der andere der' beiden zahnähnlichen Anschläge in jedem Paar in einer Stellung zum Dreh<moment-Übertragungseingriff mit dem unwirksamen Anschlag, wenn er in seine Wirkstellung zurückgebracht wird. Die Kupplungselemente der Drehmomentbegrenzungseinrichtungen sind dabei in einer zur Rückstellungvorbereiteten Stellung, in der ihre einander zugeordneten, überdrehenden Halteeinrichtungen mit den ^vKantenabschnitten der genannten Ausnehmungen außer Eingriff sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß das Wieder-in-Eingriff-Kommen der.Kupplung durch ein Verschieben dtr drehbaren Elemente in die vorbereitende Wiedereingriffsstellung erfolgt, wobei diese zeitweise in dieser Stellung verriegelt werden. Daraufhin werden die beiden Kupplungselemente jeder Drehmomentbegrenzungseinrichtung relativ zueinander in die vorbereitende Rückstellstellung gebracht. Schließlich wird jeder Anschlag in seine Wirkungsstellung und damit in eine teilweise Wiedereingriffsstellung mit dem ihm zugeordneten Anschlag gebracht. Schließlich werden die drehbaren Teile entriegelt. Den nun teilweise xiieder in Eingriff befindlichen Paaren von antriebsübertragenden Anschlägen wird von einer Energiequelle, auf eines der rotierenden Teile, ein Drehmoment aufgegeben, um die rotierenden Teile in einer Richtung zu drehen, welche eine Relativbewegung zwischen den beiden antriebsübertragenden Anschlägen jedes Paares

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bewirkt, um diese in die Stellung zu bringen, in . der sie das Antriebs-Drehmoment voll übertragen und in ,Eingriff stehen. Gleichzeitig wird dabei die Rückstellung der Drelimomentbegrenzungseinrichtungen bewirkt.

Dadurch, daß das Wieder-in-Eingriff-Bringen der Kupplung nicht dadurch erfolgt, daß die Teile von Hand in die gewünschte Relativstellung zur Übertragung der Drehmomentlast gedreht werden,sondern das Vieder-in-Eingriff-Bringen der Kupplung mechanisch von - " einer Energiequelle aus erfolgt, wird jedes Bedienungsrisiko für die Bedienungsperson vermieden, nämlich dadurch, daß die Teile in ihrer vorbereitenden Wiedereingriffsstellung verriegelt werden, so daß das endgültige Wieder-in-Eingriff-Bringen mechanisch, also maschinell, erfolgt, nicht jedoch von Hand.

Alternativ hierzu 'können Einrichtungen vorgesehen sein, mittels welcher die rotierenden Teile in ihrer normalen drehmomentübertragenden Stellung lösbar verriegelt werden können. Die Anordnung kann, dabei so getroffen sein, daß das Wieder-in-Eingriff-Bringen der Kupplung durch eine individuelle- und getrennte Relativdrehung der beiden Kuρρlungselemente jeder Drehmomentbegrenzungseinrichtung gegeneinander bewirkt wird, um so die Drehmomentbegrenzungseinrichtung rückzustellen und gleichzeitig jedes Paar von^;: antriebsübertragenden Kupplungen, welche der Drehmomentbegrenzungseinrichtung zugeordnet· sind, wieder in Eingriff zu bringen. .

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich, aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 in teilweise geschnittener Seitendarstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Überlastkupplung;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Kupplung in der Endansicht, wobei ein Teil weggebrochen ist; . ." ...

Fig. 3 in Detaildarstellung, teilweise geschnitten, in vergrößertem Maßstab die in Fig.' 2 gezeigte Vorrichtung;, und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 von Fig. 3·

In der Zeichnung ist eine Überlastkupplung dargestellt, welche eine Eingangswelle 10 aufweist, die-mit einer nicht gezeigten Kraftquelle verbunden werden kann. Mittels einer Splint- oder Keilverbindung ist auf die Welle eine Antriebsnabe 11 aufgesetzt. Mit der Eingangswelle 10 ist eine iusgangswelle 12 ausgerichtet, die mit der anzutreibenden Vorrichtung in Verbindung steht, beispielsweise mit dem Walzensatz eines Heißwalzwerkes, wobei auf der Ausgangswelle 12 eine Antriebsnabe 13 befestigt ist. Der Kraftweg ist durch die LinieP-P bezeichnet, wobei zusätzlich dort Pfeile vorgesehen sind.'

Um die beiden Wellen 10, 12 und die jeweiligen Naben sind plattenförmig eine Anzahl, hier, wie dargestellt,

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acht, von Paaren von Drehroomentbegrenzungseinrichtungen 14- angeordnet. Jede derartige Drehmomentbegrenzungseinrichtung weist'ein Kupplungselement 15 .in Form einer ringförmigen Scheibe auf, die an der Nabe 11 befestigt ist. Ein damit zusammenwirkendes Kupplungselement 19, welches ebenfalls die Form einer Ringscheibe hat, sitzt auf einer Welle 17, die mittels -Nadellagern oder anderer reibungsfreier Lager 16 frei drehbar bezüglich der Nabe 11 angebracht ist. Jedes Kupplungselement 19 ist mittels einer Splintverbindung 18 auf der Welle 17 befestigt. ■

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist jedes der Kupplungselemente 15 aus mehreren Teilen aufgebaut, wobei die Teile miteinander und mit der Antriebsnabe 11 mittels Bolzen 20 verbunden sind, die in Buchse-η 20a aufgenommen sind, die beim Zusammenbau der Überlastkupplung angebracht und bearbeitet werden, um sicherzustellen, daß jedes Paar von Antriebskraft übertragenden Anschlägen in sich korrekt ausgerichtet ist, damit die Anschläge miteinander in Eingriff kommen.

Jede Drehmomentbegrenzungseinrichtung 14 weist also zwei scheibenförmige Kupplungselemente 15* 19 auf. Zwischen den beiden Kupplungselementen jedes Paares ist ein ringförmiger Rollenkäfig 21, vergleiche Fig. 3 und 4, angeordnet, der eine Anzahl von durchgehenden Bohrungen aufweist, in denen ein Überlaufen ver- -hindernde Rückhalteteile in Form von Rollen 22 sitzen. Diese sind, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, um radial

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zu den Achsen der Wellen 17 liegende Achsen drehbar abgestützt. Wie in Pig. 4 gezeigt, ist eine einzige , Reihe derartiger Rollen 22 vorgesehen, welche beispielsweise mit Winkelabständen von 60° angeordnet sind. ■

Die einander gegenüberliegenden Flächen der beiden Kupplungs elemente"15, 19 jedes Paares weisen drehmomentübertragende Öffnungen 23 bzw. 24 auf, die.jeweils die Form schalenförmiger Ausnehmungen in Halbkreis—, V-oder U-Form haben. Die Krümmungsachsen die-, ser -schalenf örmigen Ausnehmungen fallen mit der Achse der Rollendrehung zusammen, wenn diese, wie in Fig. .3 gezeigt, in den Ausnehmungen erfaßt werden. Die Anordnung ist so 'getroffen, daß dann, wenn die Kupplungs elemente 15, 19 jedes Paares miteinander in Eingriff stehen, jede der Ausnehmungen 23 mit einer entsprechendenAusnehmung 24'ausgerichtet ist. Die Rollen 22 werden mit den Ausnehmungen 23, 24 durch federnd belastende Einrichtungen in drehmomentübertragendem Eingriff gehalten, welche eine Anzahl konischer Federringe 25 aufweisen, die auf den Endabschnit.· ten der Wellen 17 mittels paarweise angeordneter Fe-, derkraft-Einstellmuttern 26 angebracht sind. Die federnd belastenden Einrichtungen dienen dazu, das jeweilige Kupplungselement 19 axial entlang der Splintabschnitte 18 der Welle 17 zu verschieben, um so die Rollen 22 mit dem zugeordneten Kupplungselementpaar 15, 19 solange in "drehmomentubertfagendem Eingriff zu halten, bis, wie nachstehend beschrieben wird, je-

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des Kupplungselement. 19 ein derartiges aufgeprägtes Drehmoment aufnimmt, daß die. Wechselwirkung zwischen, den halbkreisförmigen Flächen der Ausnehmungen 23, 24- und den Rollen 22 so groß ist, daß sie die durch die- Federkraft ausgeübte Belastung überwinden kann. Unter diesen Bedingungen beginnt jedes Kupplungselement 19 relativ zu dem ihm zugeordneten Element 15 zu rotieren, d.h., es wird überdreht, wobei die Rollen 22 über die Endkanten 27 der. Ausnehmungen 23,..24- rollen, so daß jedes Kupplungselement 19 axial entlang des Splintabschnittes 18 gegen die Kraft der federnden Einrichtungen 25 verschoben wird.

Aus einer Betrachtung der Reaktionskräfte, welche zwischen den Rollen 22 und den Endkanten 27 der Ausnehmungen 23, 24- auftreten, wenn die Rollen außer Eingriff zu rollen beginnen, folgt sogleich, daß der Widerstand gegen ein derartiges Außer-Eingriff-Kommen rapide abnimmt, sobald die Außer-Eingriff-Bewegung beginnt, ungeachtet der angestiegenen Spannung der die Federkraft aufbringenden Feder. Sobald also jedes Element 19 relativ zu jedem Element 15'zu rotieren beginnt, also überdreht,, nimmt der durch die Rollen 22 auf die federnden Einrichtungen ausgeübte Widerstand rapide ,ab. Dies bedeutet, daß die Drehmomentbelastung, welche durch die Rollen ausgeübt wird und einer derartigen Überdrehbewegung entgegensteht, drastisch abfällt, sobald die Überdrehungsbewegung beginnt. Die Bedeutung dieses Merkmals wird weiter unten beschrieben.

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Die Abtriebswelle 13 trägt, an ihr befestigt, eine Vielzahl von Abtriebsanschlägen 28, welche jeweils die Form zweier Halbzähne 29 haben, vergleiche Fig. 4. Die -Anzahl der Abtriebsanschläge 28 stimmt mit der Anzahl der Paare von Drehmomentbegrenzungseinrichtungen IA überein, wobei sie um die Abtriebswelle 13 denselben Winkelabstand haben.

Jeder Abtriebsanschlag 28 kann zur Übertragung eines Antriebes mit einem entsprechenden Antriebsanschlag 30 in Form eines einzelnen Zahnes in kämmenden Ein-griff kommen, der jeweils auf einer der Wellen 17 sitzt, welche jedem Paar von Drebmomentbegrenzungseinrichtungen zugeordnet sind. In der normalen Antriebsstellung ist also die Mittelebene jedes Antriebszahnes mit der Kupplungsachse A-A und mit den beiden Flanken 3Oa- jedes Zahnes 30 nächst den Flanken 29'a des entsprechenden Halbzahnes 29 ausgerichtet.

Flanken 29a, 30a haben jeweils die übliche leicht konvexe Form, die bei der Formgebung von Zahnradzähnen vorgesehen ist, um im wesentlichen eine linienförmige Berührung zwischen der Antriebsflanke eines Antriebs-.. anschlages 30 und der angrenzenden Flanke des Abtriebsanschlages 28 zu gewährleisten. Dieser Zustand bleibt während des Außer-Eingriff-Kommens der beiden Anschläge jedes Anschlagpaares erhalten. Bei einer entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgenden Drehung um die Achse A-A, wie sie durch den Krümmungspfeil P in Fig. 4 dargestellt ist, ist also die Drucklinie der Antriebsflanke auf die Abtriebsflanke 30a, -29a durch den Pfeil LT in

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Fig. 4- gegeben.

Um das Wieder-in-Eingriff-Kommen jedes Antriebsan-■ Schlages 30 mit dem entsprechenden Abtriebsanschlag 28 nach dem Auftreten einer Überlast zu erleichtern, ist jeder Abtriebsanschlag 28 innerhalb «eines Traggehäuses 31 derart angeordnet, daß er sich radial bezüglich, der Achse A-A unter der Kontrolle einer Eeder 32, die auf einem mit Kopf versehenen Zapfen 33 sitzt, gleitend bewegen.kann. Der Kopf 34 dient da-. zu, die Auswärtsbewegung des Anschlages 28. zu begrenzen.

Die beschriebene Richtung der Drucklinie LT ist jedoch derart, daß dann, wenn die Antriebsanschläge und Abtriebsanschläge sich in .der in Fig. 4 gezeigten Stellung vollen Eingriffes befinden, -"Om .^Antriebsanschlag auf den Abtriebsanschlag keine hinreichend hohe Reaktionskraft ausgeübt wird, um diesen bezüglich seines Gehäuses 31 nach innen und damit außer Eingriff mit dem Antriebsanschlag zu verschieben. .

Beim Zusammenbauen der Kupplung muß darauf geachtet werden, daß jeder der acht Antriebsanschläge gleich-¹ zeitig in ähnlichem antriebsübertragendem Eingriff mit jedem Abtriebsanschlag steht, damit die gesamte Drehmomentbelastung, die vom Eingangsdrehmoment an der Welle 10 herrührt, gleichmäßig auf die acht Paare . von Antriebs— und Abtriebsanschlägen sowie die ihnen zugeordneten Drehmomentbegrenzungseinrichtungen verteilt wird.

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Wie bereits bemerkt, kann die Eingangs-Brehmomentbelastung bis zu 172 OOOkpm (15 OOO 000 Ib. ins.)betragen. Wegen des unterschiedlichen Abstandes zwischen den Antriebs- und Abtriebsanschlägen und ihren jeweiligen Drehachsen, d.h. A-A, und der Drehachse jeder Welle 17, beträgt die Drehmoinentbelastung j.edes der beiden Paare der das Drehmoment begre.nzenden Kupplungselemente 15, 19 lediglich 0,50 % des vorstehend angegebenen Drehmomentbetrages.

Beträgt also bei einer bevorzugten. Anordnung'.- ■■'■■ ■ die Drehmomentbelastung 172 000 kpm ( 15 000 000.1b, ins.) und ist die Drucklinie LT um annähernd 76, 2 cm (30 inches) von der Achse A-A und annähernd 6,35 ' cm (2 1/4 inches) von der Achse der benachbarten Welle 17 entfernt, so beträgt· das Uberdrehungsdrehmoment jedes Antriebselementes 15 annähernd 804 kpm (70 300 Ib. ins.). Dies ist ein sehr vernünftiger und akzeptabler Wert, der es ermöglicht,· die Gesamtabmessungen der Drehmomentbegrenzungseinrichtungen 14 innerhalb vernünftiger, kompakter Grenzen zu halten. Beispielsweise kann jedes scheibenförmige Kupplungselement 15, 19 einen Durchmesser von annähernd O,3Q5cm (1 ft) haben. Hierdurch ist es möglich, daß die Gesamtabmessungen der Kupplung etwa 190,50 cm (75 inches) nicht überschreiten, ein Wertj der für ein Walzwerk vernünftig ist.

Im Betrieb befinden sich die Bauteile normalerweise in den dargestellten Stellungen, insbesondere in den Stellungen von Fig. 3 und 4 der Zeichnung. Dabei wird

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das Antriebs-Drehmoment von der Antriebsnabe 11 und jedem der acht·Antriebsanschiage 3Oi die daran sitzen, auf jeden der Abtriebsanschläge 28 übertragen, wodurch auf jeden der letztgenannten eine Kraft ausgeübt wird, welche die Tendenz hat, die zugeordnete Welle 17._und die Kupplungselemente 19 bezüglich der entsprechenden Elemente 15 in Drehung zu versetzen.. Letztere sind fest mit der Antriebsnabe 11 verbunden, welche wiederum mit der Antriebswelle 1Q verkeilt oder versplintet oder in anderer Weise verriegelt ist.

Dieses Drehmoment, welches die Tendenz hat, die zugeordnete Welle 17 in Drehung zu versetzen, wird durch die Rollen 22 bis zu einem bestimmten Drehmomentbetrag daran gehindert, die Welle 17 in Drehung zu versetzen. Auf diese Weise wird bis zu dem vorbestimmten Drehmomentbetrag von der Antriebsnabe 11 duroh die rcibungsarmen Lager 16, die Wellen 17, den Antriebsanschlag 30 und den Abtriebsanschlag 28 Drehmoment auf die Abtriebsnabe 13 übertragen.

Sobald das Eingangsdrehmoment den Überlastwert, d.h. bei dem liier betrachteten Beispiel *72 000 kpm (15 000 Ib. ins.) überschreitet, so daß also die Drehmomentbelastung auf jede Welle 17 das Doppelte des angenäherten Wertes von 804 kpm (70 300 Ib.ins.) überschreitet, beginnen die beiden Kupplungselemente 19,von denen jedes den . zuletztgenannten Drehmomentbetrag aufnimmt, in der bereits beschriebenen Weise das entsprechende Kupplungselement 15 zu überdrehen. Ein derartiges Überdrehen wird durch die zahnähnliche Ausbildung der An-

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triebs- und Abtriebsanschläge 30, 28 ermöglicht, welche es erlaubt, daß sich der zahnähnliche Antriebsanschlag 30 mit seiner Welle 17 um deren Achse dreht, so daß'der Zahn 30 progressiv aus der zwischen den. Halbzähnen 29 gelegenen Stellung herausgezogen wird. Eine derartige Rückziehbewegung wird dadurch erheblich erleichtert, daß der durch die Rollen 22 beim Beginn des Uberdrehens jedes Kupplungselementes 19 hinsichtlich des zugeordneten Kupplungselementes.15" diesem "Überdrehen entgegengesetzte Widerstand in der zuvorstehend beschriebenen Weise rasch abfällt, wo- - "-durch der durch die Antriebsflanke 30a auf die benachbarte Zahnflanke 29a ausgeübte Druck während des .Außer-Eingriff-Kommens der betreffenden Anschläge rasch abfällt. Hierdurch wird während des gegensei-· tigen Außer-Eingriff-Kommens der Verschleiß auf ein Minimum reduziert. Der Antriebsanschlag kann rasch in die Tjei 30' in Fig. K gezeigte Nicht-Eingriffsstellung kommen, in der er mit dem Abtriebsanschlag, vollkommen außer Eingriff ist. '

Da die einzige drehmomentübertragende Verbindung zwischen den Drehmomentbegrenzungseinrichtungen und ."■ der Nabe 11, auf der sie sitzen, durch die reibungsfreien Lager 16 erfolgt, gibt es. keine gegenseitige Störung mit. daraus resultierender relativer Rotation zwischen den Kupplungselementen 19 und 15 und aus diesem Grund auch keine Störung des Drehmomentes,> bei dem die überlastete Kupplung die Übertragung eines Drehmomentes zwischen der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelie 12 unterbricht. Es ist besonders

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zu beachten, daß die Kupplungselemente 19 an der Übertragung des Drehmomentes zwischen den Naben 11 und 13 "keinerlei Anteil haben, sondern lediglich dazu dienen, die Rotation der Wellen 17 aufzuhalten.

Die entsprechende winkelmäßige Drehbewegung des Abtriebsanschlages und der Welle 17 ist geringer als 90° , d-.h., jedes Kupplungselement 19 wird während des oben beschriebenen Außer-Eingriff-Kommens seines Antriebsanschlages 30 vom Abtriebsanschlag 28 um einen Gesamtwinkel von weniger als 90 gedreht." Der Gesamtbetrag einer derartigen Winkelbewegung kann annähernd.70° betragen. .

Da die Rollen 22 zwischen jedem Paar von Kupplungselementen 15, Ί9 mit den einander zugewandten Flächen dieser Elemente während der Überdreh-Winkelbewegung des Antriebselementes in Rolleingriff stehen, rollen die Rollen mit ihrem zugeordneten Käfig 21 um den halben Betrag des oben angegebenen Winkelwertes von annähernd 70°, d.h., um einen Winkelabstand von annähernd 35 ·

Sobald die Antriebsanschläge und Abtriebsanschläge außer Eingriff gekommen sind, wird keine Kraft mehr aufgebracht, durch welche eine relative Rotation der der Drehmomentbegrenzung dienenden Kupplungselemente 15, 19 bewirkt würde, so daß diese in der beschriebenen· gegenseitigen Winkelstellung außer Eingriff bleichen. Sie können in dieser Stellung gehalten werden, da die Federn 25 die Rollen federnd belasten.

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Wenn also, wie in Fig. 4- gezeigt, der Winke labst and der Rollen 22 ebenso wie der-Winkelabstand jedes Satzes von Ausnehmungen 23, 24 zur Drehmonientüber- tragung in den jeweiligen Drehmomentbegrenzungs- Kupplungselementen 15j 1-9 "in der Größenordnung von 60° ist, so ergibt sich für eine derartige relative Winke !bewegung der Kupplungselemente 15» 19» die beim * Außer-Eingriff-Kommen jedes zahnform!gen Antriebsanschlages 30 auftritt, und infolge des Eingriffes der Flanke 30b des Anschlages 30 mit dem Umfang der Abtriebsnabe 13, <3aß keine der -Rollen 22 um einen · derartigen Winkelbetrag vorgerückt werden kann, daß sie wieder mit dem nächsten Satz von zur Drehmomentübertragung dienenden Ausnehmungen 23, 24 in Richtung der Rollenkäfigrotation vorgerückt wird.

Die beschriebene Überlastkupplung läßt sich auf zwei verschiedene Weisen wieder zurückstellen, je nachdem, welches Drehmoment durch die Kupplung übertragen werden soll. Dient die Kupplung dazu, ein relativ hohes Drehmoment zu übertragen, so ist es notwendig, die Drehmomentbegrenzungseinrichtungen, also die Kupplungsteile, mechanisch zurückzustellen, weil es schwierig ist, die beim Einfallen der Rückhalteteile in die zugeordneten öffnungen freiwerdende Energie manuell zu kontrollieren. Dies bildet ein ernstes Problem, weil bei dem speziellen, beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht weniger als 16 Sätze von Rollen 22 gleichzeitig mit den entsprechenden Sätzen von drehmomentübertragenden Ausnehmungen 23, 24 in je-

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dem der 16 Paare von Kupplungselementen 15, 19 wieder in Eingriff gebracht werden müssen, so daß im Augenblick' des Wieder-In-Eingrif f-Kommens, d.h., wenn alle Rollen gleichzeitig in die entsprechenden Ausnehmungen 23, 24 einfallen, eine höchst beachtliche Federkraft frei wird, nämlich die gleichzeitig freiwerdende Kraft der Federbelastung aller 16 voll.unter Spannung stehenden Sätze von Federringen 25.

Der vorstehend beschriebenen Schwierigkeit wird dadurch Rechnung getragen, daß Einrichtungen zum lösbaren Verriegeln der Antriebsnaben 11 mit der Abtriebsnabe 13 vorgesehen sind. Diese ermöglichen die Verriegelung der Naben in einer Winkelstellung, in der jeder der Antriebsanschläge 30 jedes Paares von Antriebsanschlägen teilweise mit dem"zugeordneten Abtriebsanschlag 28 bei einer Rotation der Welle 17 in Eingriff gebracht werden kann. Wenn die Antriebsanschläge 30 sich in dieser teilweisen Wiedereingriffsstellung befinden, liegen die Rollen 22 jedes Paares von Kupplungselementen nahe den Ausnehmungen 23, 24, jedoch noch deutlich von ihnen entfernt, in welche sie bei der Beendigung des Rückstellens der Kupplung in Eingriff kommen sollen.

Eine derartige Einrichtung kann darin bestehen, daß ein konischer.Verriegelungsstift 35 vorgesehen ist, der in einer Richtung senkrecht zur Kupplungsachse A-A durch Bohrungen 36 in in geeigneter Weise geflanschte Abschnitte der beiden Kupplungsnabeη eingeführt wird, wenn diese sich in der vorstehend beschriebenen relativen Winkelstellung befinden.

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Die Naben 11 und 13 werden dadurch in diese Stellung gebracht, daß die Antriebs-Kupplungsna.be und die Abtriebs-Kupplungsnabe durch zugeführte Kraft in eine'relative,Drehung versetzt werden, bis die beiden Teile die Stellung erreicht haben; in der sie durch den Verriegelungsstift 35» der vorstehend genannt wurde, verriegelt werden können.

Venn die Raben 11 und 13 in dieser Weise miteinan-*· der verriegelt worden sind, werden die Wellen 17 manuell durch In-Eingriff-Br-ingen eines geeigneten Werkzeuges mit Paßflächen 17a an der Welle 17 manuell gedreht, um ihre Antriebsanschläge 30 in die beschriebene teilweise Wiedereingriffsstellung zu bringen, in der eine Seitenflanke "Jedes Abtriebsanschlages 28 im Druckeingriff mit einer Seitenflanke jedes Antriebsanschlages 30 steht. Hierauf steht · also jeder.Antriebsanschlag in einer Stellung, in der sich der vollständige Eingriff erzielen läßt, wenn die Nabe 11 entgegengesetzt zur normalen Kraft-Drehungsrichtung unter-Kraft gedreht wird.

■Der konische Verriegelungsstift wird dann entfernt und die Eingangsweile 10 unter Kraftbesaufschlagung um einen geringen Winkelbetrag in ihrer normalen Drehriclitung entgegengesetzter Richtung-gedreht. Hierdurch werden die Antriebsanschläge und die Abtriebsanschläge in ihre volle Eingriffsstellung zurückgebracht, wie in Fig. 4- gezeigt, so'daß die Drehbegrenzungseinrichtungen 14· durch Drehen jeder Welle 17 um einen Betrag, der ausreicht, um die gewünschte Drehbewegung jedes Kupp lungs elemente β :19 zu bewirken,

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rückgestellt werden. Dabei werden .die Rollen 22, die mit den Kupplungselementen 19 in Druckeingriff'stehen, in ihre volle Eingriffsstellung zurückgebracht, und zwar unter der Druckbelastung durch die Federkraft aufbringenden Federeinrichtungen 25· ■

Die Bewegung der Anschläge 28 und 30 aus der teilweisen Viedereingriffsstellung in die vollständige Wiedereingriffsstellung wird durch die radial gleitbewegliche Anbringung des Anschlages 28 im Traggehäuse 31 ermöglicht, da der Anschlag 28 sich bei ... einer Drehung der Nabe 11 in umgekehrter Richtung radial nach innen relativ zum Anschlag 30 bexvegen kann, s.p daß die^ Anschläge sich selbst wieder in Eingriff bringen. Bei einer Drehung der Nabe 11 werden also alle Anschläge wieder in die vollständige Eingriff sstellung: gebracht. Die Drehmomentbegrenzungseinrichtungen werden gleichzeitig rückgestellt, selbst dann, wenn eine der Wellen 17 nicht in die exakte Winkelstellung gedreht worden ist, welche erforderlich wäre, um das Wieder~in-Eingriff-Kommen der Anschläge zu ermöglichen. Dies ist deshalb gewährleistet, weil der Anschlag 28 sich in der oben beschriebenen Weise gleitend verschieben kann, so daß die-Anschläge 28 und 30 automatisch einander wieder aufnehmen, wenn die Nabe 11 in der beschriebenen Weise rückwärts gedreht wird.

.Da dieses Wieder-Jn-Eingriff-Bringen mit dem teilweisen Entlasten der durch die Federeinrichtungen aufgebrachten Federkraft maschinell bewirkt wird, im Gegen-

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satz zu einer manuellen Handhabung, wird jede Gefahr für die Bedienungsperson, beseitigt.

Soll, die Überlastkupplung jedoch ein kleineres Drehmoment übertragen, so ist .es nicht erforderlich, die Kupplung.mechanisch zurückzustellen, weil die Energie, welche frei wird, wenn die Rückhalteteile in ihre zugeordneten Ausnehmungen einfallen, in diesem Fall manuell kontrolliert werden kann.

In diesem Fall sind demgemäß die Antriebsnaben 11 . . lösbar mit der Abtriebsnabe 13 in einer Winkelstellung verriegelt, in der jeder der Antriebsanschläge 30 voll, mit den zugeordneten Abtriebsanschlägen 28 in Eingriff kommen kann. Mit anderen Worten, die Naben 11 und 13 werden in ihrer normalen, drehmomentübertragenden Stellung lösbar miteinander verriegelt. Die Verriegelungseinrichtung kann aus eignem konischen Verriegelungsstift bestehen, ähnlich dem Stift 35, der bereits beschrieben worden ist.

Während die Nabe 11 und 13 in dieser Weise- miteinander verriegelt werden, wird jede Welle 17 manuell unabhängig von den übrigen dadurch gedreht, daß ein geeignetes Werkzeug mit den Paßflächen 17a auf der Welle 17 in Eingriff gebracht wird, wobei dann die Antriebsänschläge 30 in die oben beschriebene vollständige Wiedereingriffsstellung gebracht werden.

■Der konische Verriegelungsstift wird dann entfernt, woraufhin die Kupplung zum Gebrauch fertig ist.

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- ⁷A - .

Wenn erwünscht, können Halteeinrichtungen, nicht dargestellt, vorgesehen sein, um jeden Antriebsanschlag 30 in seiner außer Eingriffssstellung lösbar festzuhalten.

Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der zweite Weg, durch den der antriebsübermittelnde Anschlag 28 bewegt werden kann, radial angeordnet und der Anschlag von diesem Weg aus nachgiebig federnd nach außen gespannt ist, so ist doch zu beachten, daß, wenn gewünscht, der Antriebszahn 30 oder ein Teil dieses Antriebszahnes auch in einem zweiten Weg beweglich angebracht werden könnte, beispielsweise in einer Richtung, die ebenfalls radial zur Rotationsachse der Überlastkupplung liegt. In diesem Fall würde der Anschlag federnd nach innen in Richtung auf die Achse vorgespannt.

Weiterhin ist zu beachten, daß zwar vorstehend federnde Einrichtungen beschrieben worden sind, welche die Kupplungselemente 15 und I9 zusammenpressen. Wenn . gewünscht, könnten jedoch auch hydraulische, pneumatische oder geeignete andere Belastungseinrichtungen vorgesehen sein.

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Claims (12)

1. Ansprüche

   1'. ^Überlastkupplung mit zwei drehbaren Teilen und

   ißer Eingriff bringbaren Antriebseinrichtungen zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen den Teilen, welche eine Vielzahl von Paaren außer Eingriff bring-· barer antriebsübertfagender Anschläge und eine Vielzahl von Drehmomentbegrenzungseinrichtungen aufweisen, die bis zu einem vorbestimmten Drehmoment ein Außer-Eingriff-Kommen der antriebsübertragenden Anschläge verhindern, um so die Übertragung eines Drehmomentes zwischen den Teilen zu ermöglichen, und oberhalb 'des vorbestimmten Drehmomentes ein Außer-Eingriff Kommen der Anschläge zum Unterbrechen der Drehmoment-., übertragung zwischen den Teilen bewirken, dadurch·gekennzeichnet , daß jede Drehmomentbegrenzungseinrichtung (14-) ein Paar Kupplungselemente (15, 19) aufweist; daß. Einrichtungen (16, 1?) zur Befestigung eines Elementes (19) jedes Paares in einer eine Überdrehbewegung relativ zum anderen Element (15) ermöglichenden Stellung bei höherem als das vorbestimmte Dreh-

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   moment vorgesehen sind; und daß Einrichtungen (21, 22, 23, 24) vorgesehen sind, welche eine derartige Überdrehbewegung bis zur Überschreitung des vorbestimmten Drehmomentes verhindern, welche eine Vielzahl von Halteteilen (22) zur Ausübung einer Rollbewegung, die durch Belastungseinrichtungen (25) mit den zur Drehmomentbegrenzung dienenden Kupplungselementen (Ί5» 19) in Halteeingriff gehalten werden, aufweisen, wobei die Anschläge (28, 30) jedes Paares von antriebsübertragenden Anschlägen derart angeordnetsind, daß sie bei der Überdrehbewegung eine gegenseitige Relativbewegung auf einer ersten Bahn zur Ermöglichung des Außer-Eingz-if f-Kommens -der Anschläge (28, 30) sowie in der ersten Bahn und einer zweiten, davon verschiedenen Bahn eine Relativbewegung ausüben .können, welche die Rückstellung der DrehmomentbegrenzungseiijuT-ichtungon (14) und das Wieder-In-Eingriff-Bringen der Anschläge (28, 30) gestattet.
2. 2. Überlastkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines .(19) der Kupplungselemente (15» 19) mit einem (30) der Anschläge durch eine Welle (17)/verbunden ist, die mittels reibungsfreier Lager (16) an einem (11) der drehbaren Teile schwenkbar angebracht ist, wobei das andere (15) der Kupplungselemente (I5, 19) nicht-drehbar an dem einen drehbaren Teil (11) befestigt ist, so daß das zwischen den drehbaren Teilen (11, 13) übertragene Drehmoment entlang einer Bahn übertragen wird, welche die Anschläge (28, 30), die Welle (17) und die reibungs-

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   freien Lager (16) auf v/eist, während das Kupplungselement (19) keinerlei Drehmoment zwischen den Teilen (11, 13) überträgt. ·
3. 3. Überlastkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung eine Yielzahl von drehmomentiibertragenden Kugeln aufweist,
   welche mit entsprechend geformten Ausnehmungen (23, 24-) in den Kupplungselementen (15, 19) zusammenwirken .' ·
4. 4. Überlastkupplung nach Anspruch 1 oder 2,^N dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung eine Vielzahl von drehmomentübertragenden Rollen (22) aufweist, welche mit entsprechend geformten Ausnehmungen (23, 24) in den Kupplungselementen (15, 19) zusammenwirken. ■ ·
5. 5· Überlastkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,'daß die Halteeinrichtungen (22) durch die Einrichtungen-(25) mit Kantenabschnitten der Ausnehmungen (23, 24), die in
   beiden Kupplungselementen (15» 19) jeder -Drehmomentbegrenzungseinrichtung (34) vorgesehen sind, in Wirkeingriff gehalten werden, wobei die Halteteile (22) mit den Kantenabschnitten der Ausnehmungen (23, 24) in beiden Kupplungselementen (15, 19) rollend außer Eingriff kommen, um die Elemente relativ gegen die
   Belastungseinrichtung (25) zu verschieben, wenn das vorgegebene Überlastdrehmoment erreicht ist, wodurch eine Überdrehbewegung eines Kupplungselementes (19)

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   relativ zum"anderen Kupplungselement (15) ermöglicht wird. .
6. 6., Überlastkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (30) einen einzelnen vorstehenden Zahn und das andere Anschlagteil (28) einen als Ausnehmung gebildeten Zahn in Form einer Zahnlücke oder eines negativen Zahnes auf v/eist.
7. 7» Überlastkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschlag (30) wirkungsmäßig mit den Kupplungselementen (19) zweier Paare koaxial mit axialem Abstand angeordneter Drehmomentbegrenzungseinrichtungen (14-) verbunden ist.
8. 8. Überlastkupplung nach einem der vorangehenden An-' Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentbegrenzungseinrichtungen (14) plattenförmig um.die Rotationsachse der Kupplung angeordnet sind, wobei eines (19) der Kupplungselemente (15, 19) der Drehmomentbegrenzungseinrichtungen jedes Paares zur gleichzeitigen Drehung mit ihm mit einem zahnähnlichen Antriebsanschlag verbunden ist, der einen (30) der beiden Anschläge (28, 30) in jedem Paar bildet, während der andere Anschlag (28) auf einem gemeinsamer! Drehmoment-Ausgangsteil (30) mit einer Anzahl von am Umfang mit Abstand angeordneten Zahnpaaren angebracht ist, von denen jedes einen der verschiedenen anderen

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   Anschläge (28) bildet und zwischen seinen Einzelelementen einen zahnähnlichen Anschlag (30) in Mcht-Eingriffssteilung aufnehmen kann.
9. 9· Überlastkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Kupplungselement (19) jedes Paares von Brehmomentbegrenzungseinrichtungen an den •entgegengesetzten Enden der Welle (17) angeordnet ist, welche den zahnähnlichen Antriehs.anschlag (30) trägt. . ·
10. 10. Überlastkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (35>i 36) zum lösbaren Verriegeln der drehbaren Teile (11, 13) miteinander in einer vorbereitenden Wie-' dereingriffssstellung vorgesehen sind, in welcher die den Antrieb üυertragenden Anschläge (28_? 30) relativ zueinander derart angeordnet sind, daß sie bei einer Bewegung der Kupplungselemente (15, 19) aus ihrer Excht-Eingriffsstellung in ihre Eingriffs- stellung nach einer relativen Rückwärtsdrehung zwischen den drehbaren Teilen (11, 13) wieder' in Ein- griff kommen.
11. 11. Überlastkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (25, 30) zum lösbaren Verriegeln der drehbaren Teile (11, 13) miteinander in ihrer normalen drehmomentübertragenden Stellung vorgesehen sind,' in welcher die Drehmomentbegrenzungseinrichtungen (14) einzeln und getrennt

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    zurückgestellt und die drehmomentubertragenden Anschläge(28, 30) gleichzeitig wieder in Eingriff gebracht werden können.
12. 12. Überlastkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bahn radial zur Rotationsachse der Kupplung liegt.

    13· Überlastkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Einrichtung (32) einer Bewegung entlang der zweiten Bahn in einer eine Relativbewegung der Anschläge (28, 30) voneinander weg ermöglichenden Richtung entgegenwirkt.

    Überlastkupplung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß einer (30) der Anschläge (28, 30) mit einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung verbunden und nicht entlang der zweiten Bahn bewegbar und der andere Anschlag (28)^der am anderen (13) der beiden drehbaren Teile (11, 13) sitzt, zur Bewegung entlang der zweiten Bahn angeordnet ist.

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