DE2544919A1

DE2544919A1 - Torque overload coupling for axially aligned sleeves - has diametrally opposite balls spring biased in recesses of coupled flanges

Info

Publication number: DE2544919A1
Application number: DE19752544919
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: MAYR MASCHF KG CHR
Current assignee: MAYR MASCHF KG CHR
Priority date: 1975-10-07
Filing date: 1975-10-07
Publication date: 1977-04-21
Also published as: CH600189A5

Abstract

The overlead coupling comprises two relatively rotatable flanged sleeves (1, 2) pushed together axially by a spring (7). The confronting end flanges at the sleeves are separated by two diametrally opposite balls (5) held in a cage (6) and seated in shallow grooves in both parts. Each groove has two diametrally opposite recesses for the balls to transmit drive between the parts. On overlead the balls are pushed out of the recesses and travel around the grooves. Since the balls then travel at half the relative speeds of the two parts, re-engagement between the two parts does not occur until the parts have undergone 360 deg. of relative rotation. Disengagement causes a switch (9) to cut out the drive motor until re-engagement occurs.

Description

Sicherheitsrastkupplung mit winkelgetreuer Wiedereinra- Safety locking coupling with re-engagement at correct angles

stung nach 3600 I Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsrastkupplung mit winkelgetreuer Wiedereinrastung nach 3600, bei der auf einer Nabe zwei Kupplungshälften angeordnet sind und eine Kupplungshälfte mit der Nabe verbunden und in inRichtung auf die andere, relativ zur Nabe drehbare Kupplungshälfte federbeaufschlagt ist, wobei die Kupplungshälften in ihrer Trennebene angeordnet zwei Wälzkörper auFweisen, die eingerastet in Taschen sitzen und ausgerastet auf Laufbahnen umlaufen, die konzentrisch zur Nabenachse verlaufen. performance according to 3600 I The present invention relates to a safety locking clutch with angular re-engagement according to 3600, with two coupling halves on one hub are arranged and a coupling half connected to the hub and in the direction the other coupling half, which can be rotated relative to the hub, is spring-loaded, The coupling halves have two rolling elements arranged in their parting plane, which sit locked in pockets and, disengaged, circulate on concentric tracks run to the hub axle.

Sicherheitskupplungen mit elektrischer Kontaktgabe beim Ansprechen der Kupplung (Überlast) werden im Maschinenbau häufig verwendet, um teure Maschinen und Geräte vor zerstörender überlast zu schtltzen. Eins zusätzliche Forderung fUr diese Art von Kupplung ist, daß die Wiedereinschaltung der Kupplung genau an der Stelle erfolgt, an der sie ausgerastet ist (Wiederoinschaltung nach 360°).Safety couplings with electrical contact when responding The clutch (overload) are often used in mechanical engineering around expensive machines and to protect devices from destructive overload. An additional requirement for This type of clutch is that the reclosing of the clutch is exactly at the Position at which it has disengaged (switch on again after 360 °).

Diese Forderungen wurden bisher mit Kupplungen der gattungsgemäßen Art befriedrigt. Eine derartige Kupplung ist in dem deutschen Gebrauchsmuster G 70 o8345 beschrieben.These requirements were previously with couplings of the generic type Kind of pacified. Such a coupling is in the German utility model G. 70 o8345 described.

Bei dieser bekannten Sicherheitskupplung sind auf einer Nabe konzentrisch zur Nabenachse zwei Kupplungshälften hintereinander angeordnet, wobei die eine Kupplungshälfte mit der Nabe verbunden ist und durch Federn einstellbar in Richtung auf die andere Kupplungshälfte beaufschlagbar ist, wobei diese relativ zur Nabe über ein Schrägkugellager drehbar gelagert ist. Im Bereich der Trennebene zwischen den beiden Kupplungshälften sind diagonal gegenüberliegend zueinander Wälzkörper mittels Lagerzapfen in der einen Kupplungshälfte gelagert. Diese Wälzkörper sitzen in taschenförmigen Ausnehmungen in der anderen Kupplungshälfte und übertragen so Je nach der Federdruckbeaufschlagung bis zu einer bestimmten Grenze ein Drehmoment von der einen Kupplungshälfte zur anderen Kupplungshälfte. Wenn dieses eingestellte Drehmoment übertragen wird, reicht die Druckkraft der Federbeaufschlagung nicht mehr aus, um die Wälzkörper in den Taschen zu halten, und diese treten aus den Taschen aus und laufen auf dafür vorgesehenen Laufbahnen um, bis sie wieder in die Taschen eintreten. Die beiden Wälzkörper sind auf Lagerzapfen in einer der Kupplungshälften gelagert und laufen auf jeweils getrannten Laufbahnen mit unterschiedlichen Radien zusammen mit der Kupplungshälfte nach dem Ausrasten um 3600 auf den genannten Laufbahnen um, um danach wieder in die Taschen einzurasten. Beim Ausrasten wird die federdruckbeaufschlagte Kupplungshälfte um ein geringes Stück axial versetzt, wobei diese axiale Versetzung dazu benutzt wird, einen Endschalter zu betätigen, der gegebenenfalls den Motor zur Erzeugung des über die Sicherheitskupplung laufenden Drehmomentes außer Betrieb setzen kann.In this known safety coupling are concentric on a hub two coupling halves arranged one behind the other to the hub axle, one coupling half connected to the hub and adjustable by springs towards the other Coupling half can be acted upon, this relative to the hub via an angular contact ball bearing is rotatably mounted. In the area of the parting line between the two coupling halves are diagonally opposite to each other rolling elements by means of bearing journals in the stored a coupling half. These rolling elements sit in pocket-shaped recesses in the other half of the coupling and thus transmitted depending on the application of spring pressure up to a certain limit a torque from one clutch half to other coupling half. When this set torque transfer is, the compressive force of the spring is no longer sufficient to move the rolling elements in the pockets, and these come out of the pockets and open up for it designated tracks until they re-enter the pockets. The two Rolling elements are mounted and run on bearing journals in one of the coupling halves on separate tracks with different radii together with the Coupling half after disengaging by 3600 on the named raceways, by afterwards snap back into the pockets. When disengaging, the spring-pressurized Coupling half axially offset by a small amount, this axial offset is used to actuate a limit switch which, if necessary, the motor to generate the torque running through the safety clutch out of operation can put.

Da die Wälzkörper oder Rollen auf zwei Rollenbahnen mit verschiedenen Radien laufen müssen, wird eine verhältnismäßig große Baugröße (im Durchmesser) notwendig. Zum anderen bringt die Fertigung der Rollentaschen auf zwei im Durchmesser verschiedene Laufbahnen ganz erhebliche Probleme bezüglich der Genauigkeit mit sich. Wenn die Forderung besteht, daß die federdruckbeaufschlagteKupplungshälfte parallel ausrückt, beispielsweise um den Endschalter zu betätigen, müssen die Schrägungswinkel der Rollentaschen für die innere und die äußere Laufbahn unterschiedlich sein, was fertigungstechnisch sehr schwierig ist. Wenn andererseits die Schrägungswinkel der Rollentaschen für die Außen- und Innenbahn gleich sind, kippt die federdruckbeaufschlagte Kupplungshälfte beim Ausrücken und kann somit zum Verklemmen oder zum Verklemmen aufgebaute Abtriebselemente (Zahnräder und dgl.) fuhren.Since the rolling elements or rollers on two roller conveyors with different Radii must run, a relatively large size (in diameter) necessary. On the other hand, the production of the roller pockets brings them to two in diameter different careers pose significant problems in terms of accuracy. If there is a requirement that the spring-loaded coupling half be parallel disengages, for example to operate the limit switch, the helix angle must the roller bags for the inner and outer raceways may be different, what is very difficult from a manufacturing point of view. On the other hand, when the helix angles the roller pockets for the outer and inner lanes are the same, the spring-loaded one tilts Coupling half when disengaging and can therefore jam or jam built-up output elements (gears and the like.) Drive.

Beim Versagen des gesondert anzubauenden Endschalters für die Maschinenstillsetzung oder beim Versagen der Maschinenbremse rastet die Kupplung bei voller Belastung in die Schaltstellung nach 3600 wieder ein. Dies führt zu einem Bruch der an den Wälzkörpern oder Rollen sitzenden Lagerzapfen. Ein Auswechseln der Rollen und die Beseitigung der Beschädigung in der Kupplung ist zeitraubend und aufwendig.In the event of failure of the limit switch to be separately installed to shut down the machine or if the machine brake fails, the clutch engages under full load into the switch position after 3600 again. This leads to a break in the Rolling bodies or rollers seated bearing journals. A change of roles and the Eliminating the damage in the coupling is time consuming and expensive.

l Es ist daher die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, die gattungsgemäße Sicherheitskupplung derart weiterzubilden, daß sie einfacher herzustellen ist und dennoch eine grdßere Betriebssicherheit mit sich bringt. l It is therefore the object on which the present invention is based to develop the generic safety coupling in such a way that it is easier is to be produced and yet brings greater operational reliability with it.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wälzkörper fliegend gelagert durch einen Käfig geführt sind und eine gemeinsame Laufbahn besitzen.This object is achieved according to the invention in that the rolling elements are overhung by a cage and have a common track.

Durch diese Lösung werden verschiedene Vorteile erreicht.Various advantages are achieved through this solution.

Es ergibt sich eine erhebliche Verbilligung in der Herstellung der Kupplung, weil ein kleinerer Durchmesser, weniger Materialverbrauch und geringere Arbeitszeit möglich wird. Dadurch daß eine Laufbahn für beide Wälzkörper vorgesehen ist, ergibt sich kein Kippen der federbeaufschlagten Kuppluiigshälfte beim Ausrasten. Und schließlich wird die Gefahr des Bruches der Rollenachsen bei unsachgemäßer Behandlung der Kupplung vermieden.There is a considerable reduction in the cost of manufacturing the Coupling, because a smaller diameter, less material consumption and shorter working hours become possible. This means that a career for both rolling elements is provided, there is no tilting of the spring-loaded clutch half when freaking out. And finally there is a risk of breakage of the roller axles improper handling of the coupling avoided.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen ist Fig. 1 ein Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform; Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie A-B und Fig. 3 ist ein ähnlicher Schnitt in einer anderen Ausfuhrungsform.An embodiment of the present invention is referred to of the accompanying figures. In these Fig. 1 is a section through a preferred embodiment; Fig. 2 is a section along the line A-B and Fig. 3 is a similar section in a different embodiment.

In Fig. 1 ist der Drehmomentenverlauf durch die Sicherheitskupplung eingezeichnet, Erreicht das Drehmoment eine bestimmte tfbergröße, dann wird durch die ausrastenden Kugeln (Teil- 5) die federbeaufsohlagte Kupplungshälfte (das Schaltteil 3) gegen den Druck der Tellerfedern 7 nach rechts gedrückt. Hierbei rollen die Kugeln in einer Laufbahn (untere Hälfte der Fig. 1) bis zur Wiedereinrastung in die Kugeltaschen (obere Hälfte der Fig. 1). Durch das Ausrasten der federbeaufschlagten Kupplungshälfte (des Schaltteiles 3) kann ein Endschalter 9 betätigt werden, der die Antriebsmaschine stillsetzt und somit das Wiedereinrasten nach 3600 verhindert.In Fig. 1 is the torque curve through the safety clutch drawn in, If the torque reaches a certain oversize, then through the disengaging balls (part 5) the spring-loaded coupling half (the switching part 3) pressed to the right against the pressure of the disc springs 7. The balls roll here in a track (lower half of FIG. 1) until it re-engages in the ball pockets (upper half of Fig. 1). By disengaging the spring-loaded Coupling half (of the switching part 3) a limit switch 9 can be actuated, which controls the drive machine stops and thus prevents re-engagement after 3600.

Während des Ausrastens ist das Drehmoment der Kupplung fast Null.During the disengagement, the clutch torque is almost zero.

Die Kupplung ist nach Fig. 2 mit zwei Kugeln oder nach Fig. 3 mit zwei Rollen 8 versehen, die in einem Käfig 6 geführt sind. Beim Ausrasten der federbeaufschlaten Kupplungshälfte (Schaltteil 3) bei blockiertem Druckflansch 2 dreht sich der Kugelkäfig mit den darin befindlichen zwei Kugeln oder Rollen mit der halben Geschwindigkeit des Teiles 3, d.h. wenn das Teil 3 eine volle Umdrehung oder 3600 zurückgelegt hat, haben die Kugeln mit dem Kugelkäfig 1800 zurückgelegt und können somit wieder in die Kugeltaschen einrasten. Da die Kugeln oder Rollen in diejenigen Taschen einrasten, die vorher durch die jeweils andere Kugel oder Rolle besetzt war, wird erreicht, daß die beim Stand der Technik verwendeten zwei Rollenlaufbahnen auf eine Kugel- oder Rollenlautbahn reduziert werden kann. Da hierbei nur eine Laufbahn verwendet wird, entfallen auch die oben erwähnten Schwierigkeiten des Kippens des Schaltteiles 3 beim Ausrasten.The coupling is according to FIG. 2 with two balls or according to FIG. 3 with two rollers 8 which are guided in a cage 6. When the spring loaded Coupling half (switching part 3) when pressure flange 2 is blocked, the ball cage rotates with the two balls or rollers in it at half the speed of part 3, i.e. when part 3 has covered a full revolution or 3600, have covered the balls with the ball cage 1800 and can thus go back to snap the ball pockets into place. As the balls or rollers snap into those pockets which was previously occupied by the other ball or role is achieved, that the two roller tracks used in the prior art on a ball or roller lane can be reduced. Because only one career is used here the above-mentioned difficulties of tilting the switching part are also eliminated 3 when disengaging.

Durch Verwendung von Kugeln oder Rollen ohne Zapfen wird der oben beschriebene Bruch der Rollenachsen vermieden, da nunmehr frei gelagerte Kugeln oder Rollen in einem Käfig verwendet werden, die nur auf Druck belastet sind und nicht etwa wie im Stand der Technik auf Biegung, wie.By using balls or rollers without pegs, the above The described breakage of the roller axles is avoided because the balls are now freely supported or roles in one Cages are used that are only pressure loaded are and not about as in the prior art on bending, such as.

dies bei den Wälzkörperzapfen der Fall ist.this is the case with the rolling element journals.

Die Herstellungskosten der hier aufgezeigten Kupplung liegen ungefähr bei der Hälfte derjenigen der Kupplung nach dem oben erwähnten GebrauchsmusterThe manufacturing costs of the coupling shown here are approximate at half that of the coupling according to the utility model mentioned above

Claims

Claims Safety snap-in coupling with re-engagement at the correct angle according to 3600, in which two coupling halves are arranged on a hub and one Coupling half connected to the hub and towards the other, relative to Hub rotatable coupling half is spring-loaded, the coupling halves have two rolling elements arranged in their parting plane, which are locked into pockets sit and rotate, disengaged, on raceways that are concentric to the hub axis run, characterized in that the rolling elements (5 or 8) are cantilevered are guided by a cage (6) and have a common track.

2. Safety locking clutch according to claim 1, characterized in that that by the spring-loaded coupling half (switching part 3) as a result of the axial Shift when disengaging a limit switch (9) can be actuated.