DE2516947A1

DE2516947A1 - Sicherheitskupplung

Info

Publication number: DE2516947A1
Application number: DE19752516947
Authority: DE
Inventors: Edwin Bolliger
Original assignee: J Bobst et Fils SA
Current assignee: Bobst Mex SA
Priority date: 1974-05-28
Filing date: 1975-04-17
Publication date: 1975-12-04
Also published as: CA1020759A; US3981382A; ES437131A1; CH579980A5; SE7506001L; FR2272830A1; IT1033866B; JPS5915772Y2; JPS5566218U; GB1488577A; JPS512861A; FR2272830B1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R Wi:ickmann, ^ 1034/

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

J. BOBST & FILS S.A., CH 1oo1, Lausanne, Schweiz

Sicherheitskupplung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitskupplung mit einstellbarer Überlastabschaltung, umfassend eine mit der Antriebswelle fest verbundene Scheibe und einen dieser Scheibe gegenüberliegenden, mit der Abtriebswelle verbundenen Flansch sowie mit Mitteln zum Übertragen eines Drehmomentes von der Scheibe auf den Flansch.

Bei den bis heute bekannten Kupplungen wird die Drehkraft zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle mit Hilfe einer Vorrichtung übettragen, bei welcher wenigstens eine Kugel verwendet wird, die durch eine mit der Antriebswelle verbundene Scheibe getragen wird. Diese Kugeln befinden sich z.B. in offenen Ausnehmungen und werden in axialer Richtung durch Kolben belastet. Sie greifen in einen mit der angetriebenen Welle ver-

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bundenen Kranz mit einer durch die Kolbenkraft festgelegten Kraft ein, so daß bei Auftreten einer überlastung eine entsprechende Gleitverschiebung zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle möglich wird, wobei das zu übertragende Drehmoment durch Veränderung der Kraft der einzelnen, z.B. federbelasteten Kolben, auf die dazu gehörenden Kugeln entsprechend bestimmt werden kann.

Einer der Nachteile der vorstehend beschriebenen Kupplung besteht darin, daß zwischen den Kugeln und ihren Sitzen wegen der unvermeidbaren geringen Abrollbewegungen Passungsrost auftritt, welcher auch z.B. zwischen den die Kolben und die Kugeln aufnehmenden Zylindern festzustellen ist. Ein weiterer Nachteil dieser Kupplungsart besteht darin, daß die präzise Bearbeitung mehrerer Zylinder mit den die Kugelsitze aufweisenden Kolben Schwierigkeiten bei der Herstellung mit sich bringt und die Herstellungskosten dieser Kupplung erhöht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach und billig in der Herstellung ist und bei der das,Problem des Passungsrostes zwischen den das Drehmoment übertragenden Bauteilen vermieden wird.

Diese Aufgabe ist entsprechend der Erfindung dadurch gelöst, daß zur übertragung des Drehmomentes an der Scheibe sowie am Flansch jeweils komplementäre, formschlüssig aneinanderpassende, in Umfangsrichtung geneigte Schrägflächen angeordnet sind, daß der Flansch mit der Abtriebswelle drehfest, aber axial verschiebbar verbunden ist, daß die den Flansch gegen die Schei-

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be und damit die Schrägflächen gegeneinander drükkende Kraft einstellbar ist, und daß ein auf die axiale Verschiebung des Flansches ansprechender Schalter zur Abschaltung des Antriebes vorgesehen ist.

Die Schrägflächen ergeben einen festeren Sitz mit einer größeren Berührungsfläche als die Kugelflächen und neigen deshalb wenig zu Passungsrost. Außerdem sind sie einfach herzustellen.

Bei Erreichen des Überlastdrehmomentes v/eicht der Flansch axial aus und betätigt einen Schalter, durch den der Antrieb abgeschaltet wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Ls zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Kupplung;

Fig. 2 eine Ansicht gegen den Flansch von der Abtriebsseite her;

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 4 eine Teilansicht entsprechend dem Pfeil A in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung.

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Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Kupplung gemäß der Erfindung und stellt eine Antriebswelle 1 mit einem Zapfen dar, auf welchem ein Ring 3 und eine Scheibe 4 aufgesetzt sind. Konzentrische Absitze 6 des Ringes 3 und 7 der Scheibe 4 bilden eine gemeinsame Außenfläche, auf der ein Kugellager 5 montiert ist. Der innere Laufring des Kugellagers 5 ist mittels der Schrauben 8 zwischen Ring 3 und Scheibe 4 eingespannt. Die Scheibe 4 ist mit Klötzchen 9 versehen, welche mittels der Schrauben Io an der Scheibe 4 angebracht sind. Die Klötzchen 9 weisen im Querschnitt V-förmige Ausnehmungen 11 (siehe auch Fig. 3) auf, in welche die jeweils gegenüberlxegenden Mitnehmernocken 12 eingreifen.

Die Mitnehmernocken 12 sind an einem Flansch 13 angebracht. Das Einrücken der Mitnehmernocken 12 in die Ausnehmungen 11 der Klötzchen 9 wird durch zwei konzentrische Federn 14 und 15 gewährleistet. Die Kraft, mit welcher die Mitnehmernocken 12 gegen die in ümfangsrichtung geneigten Schrägflächen der Ausnehmungen 11 gepreßt werden, kann durch Vorspannen dieser konzentrischen Federn 14 und 15 mittels der Regulierschraube

16 eingestellt werden. Die Regulierschraube 16 ist mit aufeinanderliegenden, flachen Unterlagsscheiben 17 ausgerüstet, welche durch eine Mutter 18 gegenden Schraubenkopf gepreßt werden. Die flachen Unterlagsscheiben

17 drücken auf die Stirnseite 19 der aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzten Glocke 2o, während der Ring 21 die konzentrischen Federn 14 und 15 bei Drehen der Regulierschraube 16 zusammendrückt. Ein Stift 22 verhindert das Drehen des Ringes 21, wenn die konzentrischen Federn 14 und 15 zusammengedrückt werden. Flansch 13 ist mit der Glocke 2o verbunden, daß sich der be-

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sagte Flansch 13 und die besagte Glocke 2o aufeinander nicht in Umfangsrichtung verschieben können. Die Verbindung zwischen diesen beiden Teilen wird durch aufeinanderliegende Lamellenpakete 23 hergestellt, deren eines Ende 24 jeweils fest mit dem Flansch 13, deren anderes Ende 25 jeweils an der Glocke 2o befestigt ist (siehe Fig. 2). Die Befestigung des Endes 24 der aufeinanderliegenden Lamellen des Lamellenpaketes 23 am Flansch 13 wird durch eine Schraube 26 und eine Mutter 27, die Befestigung des anderen Endes der Lamellenpakete 23 in der Glocke 2o durch eine Schraube 28 und eine Mutter 29 gewährleistet. Diese Art der Drehmomentübertragung zwischen Flansch 13 und Glocke 2o ermöglicht eine Axialverschiebung des Flansches 13 unter der Einwirkung einer durch plötzliches Blockieren der Abtriebswelle 3o hervorgerufenen überlastung. Die Abtriebswelle 3o ist mittels Schrauben 31 an der Glocke 2o befestigt, während die die Abtriebswelle 3o verlängernde Glocke ihrerseits in einem auf den Außenring des Kugellagers 5 sitzenden Gehäusering 32 angebracht ist. Ein Kettenrad 33 ist ebenfalls mit Schrauben 34, welche gleichzeitig den genannten Gehäusering 32 mit der Glocke 2o verbinden, am Gehäusering 32 befestigt. Das andere Ende der angetriebenen Welle 3o ist mit einem weiteren Kettenrad 35 versehen, dessen Winkellage entsprechend der Winkellage des Kettenrades 33 einstellbar und welches mittels der die Durchbrüche 36 durchsetzenden Schrauben 37 in der Stellung, welche derjenigen des ihm gegenüberstehenden Kettenrades 33 entspricht, festgehalten werden. Durch einen hier nicht dargestellten Elektrokontakt wird der Hauptmotor der Maschine bei VerschiBung der Scheibe 38 in der durchPfeil 39 angegebenen Richtung abgeschaltet. Die Verschiebung der Scheibe 38 erfolgt, wenn Flansch 13 bei einer Überlastung mit dem Kontaktring 4o der mit der Scheibe 38 durch die beiden Muttern 42 und 43

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- 6 verbundenen Stange 41 in Berührung kommt.

Fig. 2 veranschaulicht die Anordnung der Lamellenpakete 23, welche das Drehmoment der Antriebswelle über die Glocke 2o auf die Abtriebswelle 3o übertragen. Die Klötzchen 9 sowie die Ausnehmungen 11 sind auf der Scheibe 4 in einem Winkelabstand von 12o° angeordnet (siehe auch Fig. 1). Fig. 3 ist eine Schnittzeichnung gemäß der Linie III-III in Fig. 2 und veranschaulicht einen Mitnehmernocken 12 in der Ausnehmung 11 des Klötzchens 9. Der Mitnehmernocken 12 wird durch einen Spannring 44 in dem Flansch 13 gehalten, und durch nicht näher dargestellte, an sich bekannte Mittel an einer Drehung verhindert. Der Mitnehmernocken 12 besitzt zwei Schrägflächen 46und 47, welche in die Ausnehmung 11 einrasten. Die Neigung der beiden Schrägflächen soll so gewählt werden, daß keine Selbsthemmung auftreten kann.

Fig. 4 ist eine in Richtung des Pfeiles A gesehene Darstellung der Fig. 2 und veranschaulicht die Krümmung der Lamellenpakete 23, die bei überschreiten des Drehmomentgrenzwertes auftritt. Unter Einwirkung eines erhöhten Tangentialschubes auf die Mitnehmernocken 12 und die Ausnehmung 11 verschiebt sich der Flansch 13 in Richtung des Pfeiles 48 (siehe auch Fig. 1), wobei die an der Glocke 2o und am Flansch 13 angebrachten Lamellenpakete sich krümmen und die durch diese Abbildung veranschaulichte Stellung einnehmen.

Die Erfahrung hat bewiesen, daß mit einer solchen Kupplung ein gegebenes Drehmoment übertragen werden kann, ohne daß dabei zwischen den Mitnehmer- und Ausnehmungs-

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flächen, welche das Drehmoment übertragen, Passungsrost auftritt, da eine solche Konstruktion die Verwendung von größeren Berührungsflächen an den beanspruchten Stellen ermöglicht. Andererseits werden die Herstellungskosten für die Kupplung gemäß der Erfindung infolge der beträchtlichen Verminderung der komplizierten Bauteile stark gesenkt.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

. 1) ^Sicherheitskupplung mit einstellbarer Überlastabschaltung, umfassend eine mit der Antriebswelle fest verbundene Scheibe und einen dieser Scheibe gegenüberliegenden, mit der Abtriebsv/elle verbundenen Flansch, sowie mit Mitteln zum Übertragen eines Drehmomentes von der Scheibe auf den Flansch, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung des Drehmomentes an der Scheibe (4) sowie am Flansch (13) jeweils komplementäre, formschlüssig aneinander passende, in Umfangsrichtung geneigte Schrägflächen (46, 47) angeordnet sind, daß der Flansch mit der Abtriebswelle (3o) drehfest, aber axial verschiebbar verbunden ist, daß die den Flansch gegen die Scheibe und damit die Schrägflächen gegeneinander drückende Kraft einstellbar ist, und daß ein auf die axiale Verschiebung des Flansches ansprechender Schalter (4o) zur Abschaltung des Antriebes vorgesehen ist.
2) Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Flansch (13) Mitnehmernocken (12) od.dgl. angeordnet sind, welche jeweils mit wenigstens einer in Umfangsrichtung geneigten Schrägfläche (46, 4 7) versehen sind, und daß an der mit der Antriebswelle (1) verbundenen Scheibe (4) eine der Zahl und Anordnung der Mitnehmernocken entsprechende, zur Form der Mitnehmernocken komplementäre Ausnehmungen (11) ausgebildet sind.
3) Sicherheitskupplung nach einem der Ansprüche 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Flansch (13) und der Abtriebswelle (3o) durch quer

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zur Wellenachse liegende, in Umfangsrichtung aneinander gereihte Lamellenpakete (23) hergestellt wird, deren eines Ende (24) jeweils mit dem Flansch (13), deren anderes Ende (25) mit der Abtriebswelle (3o) bzv/. damit verbundenen Bauteilen Verbundenist.
4) Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Flansch (13) gegen die Scheibe (4) drückende Kraft durch zwischen Abtriebswelle (3o) und Flansch angeordnete, in ihrer Vorspannung einstellbare Federmittel (14, 15) erzeugt wird.

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