DE2814180A1 - Ueberlastsicherung zwischen zwei drehenden maschinenteilen - Google Patents

Description

DEMAG Aktiengesellschaft \ 29. März 1978

Wolfgang-Eeuter-Platz ^ 5 859 - Pa /Un.

4100 Duisburg

überlastsicherung zwischen zwei drehenden Maschinenteilen

Die Erfindung betrifft eine überlastsicherung zwischen zwei drehenden Maschinenteilen, mit gleichmäßig auf den Umfang verteilt angeordneten, etwa halbzylinclerförrdgen Ansätzen, von denen jeweils zwei zu verschiedenen Maschinenteilen gehörende Ansätze Zylinder mit zur Drehrichtung der Maschinenteile parallelen Trennflächen bilden, die von hohl ausgebildeten, die Maschinenteile verbindenden, kraftübertragenden Mitnehmergliedern umfaßt werden, welche bei überlast die Verbindung durch Bruch der Mitnehmerglieder trennen, wobei die Mitnehmerglieder Hohlzylinder aus hochfestem starren Material sind, die die Ansätze unter Vorspannung umfassen.

Derartige Einrichtungen werden zur mechanischen Begrenzung von Drehmomenten, z.B. in Antriebswellensträngen oder ähnlichen Bauteilen neben Kupplungen mit Brechbolzen, Rutschkupplungen, Kupplungen mit Stirn verzahnungen und anderen verwendet. Die bekannte Kupplung, von der die Erfindung ausgeht, wird üblicherweise als Wellenkupplung eingesetzt, dabei erstrecken sich die Ansätze, die von den sogenannten Mitnehmergliedern umfaßt werden, in radialer Fichtung. Zur direkten Verwendung an Maschinenaggregaten ist diese Lösung nicht besonders geeignet, da sie jeweils zwei axial miteinander fluchtende Wellenstumpfe benötigt.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine t'berlastsicherung der eingangs geschilderten Art derartig auszubilden, daß sie auch an Maschinenaggregaten anwendbar ist, die keine sich gegenüberliegenden Wellerienden aufweist.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemSe vorgeschlagen, daß das eine Maschinenteil als Welle und das andere Maschinenteil als zu dieser konzentrische Nabe ausgebildet ist, wobei die Ansätze jeweils an den Stirnseiten der Maschinenteile, sich axial erstreckend, angeordnet sind.

Durch diesen Vorschlag wird eine Überlastsicherung vorgeschlagen, die unter Verwendung der Vorteile der bekannten Überlastsicherung in günstiger Weise geeignet ist, Maschinenaggregate abzusichern, deren Bauart die Verwendung von Wellenkupplungen nicht gestattet. Vorzugsweise werden drei cileichmäßig auf den Umfang verteilte Ansätze vorgesehen, die von hohlzylindrischen Mitnehmerglledern umfaßt werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfinduna ist vorgesehen, daß die Ansätze und gegebenenfalls mindestens ein Teil der Abstreifflächen auswechselbar an den Maschinenteilen angeordnet sind.

Durch diesen Vorschlag ergibt sich eine einfache Auswechselbarkeit der beispielsweise beim Schadensereignis beschädigten Teile sowie eine günstige Herstellbarkeit.

Nach einem besonders günstigen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen , daß zwischen dem als Welle ausgebildeten Maschinenteil und dem als Nabe ausgebildeten Maschinenteil konzentrisch dazu ein in Umfangsrichtung mittig geteilter Ring angeordnet ist, der mit am Außen- und Innenumfang vorgesehenen Verzahnungen in entsprechende Verzahnungen der Maschinenteile eingreift, wobei der Ring beiderseits der mittigen Teilung je eine von beiden etwa halbzylindrischen Ansatzhälften aufnimmt.

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Auch durch diesen Vorschlag ergibt sich eine günstige Auswechselbarkeit der die überlastsicherung darstellenden Teile. Die Herstellung der überlastsicherung und der nachträgliche Einbau in vorhandene Teile gestaltet sich dadurch einfach.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß dor nittig gntoilte Fing durch an den Maschinenteilen befestigte, den Fing stirnseitig übergreifende Halter axial fixiert ist. Diese Haltfv verhindern ein Abfallen des Ringes von dem Maschinenteil.

Damit nach einem Abschaltvorgang der "berlastsicherung in Schadensfall die etwa halbzylindrischen .Ansätze leichter in die richtige Position gebracht werden können, ist nach einem anderen Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß in die Teilfuge de3 geteilten Ringes federnde, in entsprechende Ausnehmungen einrastende Büchsen eingesetzt sind. Die Anzahl der federnden Büchsen entspricht vorzugsweise der der hohlzylindrischen Mitnehmerglieder.

Ein Ausftihrungsbeispiel der Erfindung i3t in Figuren dargestellt, es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch die erfindungsgemiße überlastsicherung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Mberlastsieherung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße überlastsicherung mit mittig geteiltem Fing,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die überlastsicherung nach Fig. 3,

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Fig. 5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie a - a in Fig. 3 und

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Vertiefung im Boreich eines Mitnehmers.

In Fig. 1 ist mit 1 das als Welle ausgebildete Maschinenteil bezeichnet, mit 3 ist das als ^labe ausgebildete Teil beziffert. Nabe 3 und Welle 3ind durch Wälzlager 5 und 6 gegeneinander verdrehbar gelagert. Zur Abdichtung ist ein Radialdi chtring 7 vorgesehen. Die etwa halbzylindrischen Ansätze 2 und 4 werden von den als Hohlzylinder ausgebildeten Mitnehme rgliedern 8 umfaßt, die unter Vorspannung aufgebracht sind. Die hohlzylindrischen Mitnehmerglieder 8, die bei ^f)bej— last brechen, sind mit Hilfe von Spannhülsen 9 gegen Verdrehen gesichert. Zusätzlich sichern Haltebleche 10, 11, die mit den Schrauben 1? an den Maschinenteilen 1 und 3 befestigt sind, die Mitnehmerglieder 8 gegen Herunterfallen.

In Fig. 2 sind gleiche Teile gleich bezeichnet, hieraus ist ersichtlich, daß die Trennfl.Hche zwischen den etwa halbzylindrischen Ansetzen entsprechend dem Außenumfang der Welle 1 bzw. dem Innenumfang der Nabe 3 verläuft.

In Fig. 3 ist eine weitere Variante dargestellt, gleiche Teile sind gleich beziffert. Bei diesem Beispiel ist zwischen Welle 1 und Nabe 3 ein mittig in Umfangsrichtung geteilter Ring 15, 16 vorgesehen, dessen Hälfte 16 am Außenumfang und dessen Hälfte 15 am Innenurafang verzahnt ist. Eine entsprechende Verzahnung ist in die gegenüberliegenden Teile der Welle und der Nabe 3 eingebracht.

Die halbzylinderförmigen Ansätze 2 und 4 sind auf den Hälften 15 und 16 des Ringes vorgesehen. Die Mitnahme der Ringhälften 15 und 16 durch Welle 1 und Nabe 3 erfolgt mittels der Verzahnung 17 und 18. Die Kupplung der Welle 1 mit der Nabe 3

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erfolgt wie beim vorhergehenden Beispiel mittels der hohlzylindrischen Mitnehmerglieder 8, die die Ans.'itze 2 und 4 unter Vorspannung unfassen.

Auch beim letzteren Beispiel werden die Mitnehnerglieder 8, wie vorstehend beschrieben, durch Haltebleche 10, 11 gesichert.

Fig. 4 stellt die Draufsicht auf die Variante nach Fig. 3 dar, wobei gleiche Teile gleich bezeichnet sind. In Fig. 4 sind die Halter 13 und 14 erkennbar, mit denen die verzahnten Ringe 15 und 16 pxial gehalten sind.

Fig. 5 ist ein Schnitt entlang der Schnittlinie a - a in Fig. 3. Hierbei ist ersichtlich, daß in Ausnehmungen der verzahnten Pinge 15 und 16 federnde Büchsen 19 eingerastet sind, die nach einem Abschaltvorgang der halbzylindri3chen Ansätze 2 und 4 leichter in die richtige Position bringen sollen. Die Büchsen 19 rasten dabei in die entsprechenden Ausnehmungen ein. Die Anzahl der federnden Büchsen 19 entspricht vorzugsweise der der Mitnehmer.

In Fig. 6 ist ein Schnitt durch einen der Ansätze 4 in Fig. 4 entlang der Schnittlinie b - b dargestellt. Die Ansätze 2 und 4 sind dabei in einer Vertiefung angeordnet, wobei die Vertiefungen an den den Ansätzen 2, 4 gegenüberliegenden Seiten Schrägen 20 aufweisen, die nach einem Abschaltvorgang die Resthälften der Mitnehmerglieder ß abstreifen. Es ist selbstverständlich, daß diese Schrägen gleichwohl an Ring 15 und 16 oder nach dem ersten Au3führungsbeispiel am Wellenteil 1 und Nabenteil 3 vorgesehen sind.

Wirkungsweise: Im betriebsbereiten Zustand bilden die Ansatzhälften 2 und 4 des Wellenstückes 1 und des Nabenstückes 3 mit der jeweils gegenüberliegenden Ansatzhälfte einen Zylinder.

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der von der ^itnehFerglicd P. unter Vorspannung umfaßt ist. Sobald die überlastsicherung überlastet wird, zerreißen die Mitnehmeiglieder 8 und erlauben eine Relativbewegung der Ansatzhülften 2 und 4 zueinander. Die Schrägen 20 in Fig. 6 streifen dabei die zerrissenen Mitnehmerglieder 8 ab.

nie hohl zylindrischen Mitnehnerglieder 8 weisen genau festzulegende Fe.stigkeitseigenschaften auf, zweckmäßig sind die ^T-Tollen-'IabenteilG in Bereich der Ansitze nit einer Schutzvorrichtung umgeben, die ein vagabundierenden Herumschleudern von zerrissenen Mitnehmergliedprn verhindert. Wenn ein Abschalten infolge von Überlastung eingetreten ist, werden •neue i'itnehne.r glieder 8 angebracht und die Überlastsicherung ist in kürzester Zeit wieder einsatzbereit.

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Claims (6)

1. 28H18Q

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   Patentansp rüche

   überlastsicherung zwischen zwei drehenden Maschinenteilen mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angeordneten, etwa halbzylinderffirmigen Ansätzen, von denen jeweils zwei zu verschiedenen Maschinenteilen gehörende Ansätze Zylinder mit zur Drehrichtung der Maschinenteile parallelen TrennflHchen bilden, die von hohl pusaebildeten, die Maschinenteile verbindenden, kraftübertragenden Mitnehmergliedern umfaßt werden, welche bei überlast die Verbindung durch Bruch der Mitnehmerglieder trennen, wobei die Mitnehmerglieder Hohlzylinder aus hochfestem starrem Material sind, die die Ansätze unter Vorspannung umfassen,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß das eine Maschinenteil als Welle (1) und das andere Maschinenteil als zu dieser konzentrische Nabe (3) ausgebildet 1st, wobei die Ansätze (2, 4) jeweils an den Stirnseiten der Maschinenteile (1, 3), sich axial erstreckend, angeordnet sind.
2. 2. überlastsicherung nach.Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Ansätze (2, 4) jeweils in einer sich Ober beide Maschinenteile (1, 3) erstreckenden Vertiefung.der Stirnseite angeordnet sind, deren Tiefe etwa der Höhe der Ansätze (2, 4) entspricht und deren den Ansätzen (2, 4) gegenüberliegende Seitenfläche (20) mindestens in Drehrichtung und entgegengesetzt dazu zur Bildung von Abetreifflachen vom Vertiefungsgrund ausgehend schräg nach außen verlaufen.

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3. 3. überlastaieherung nach Anspruch 1 und 2, - ■ dadurch gekennzeichnet,

   daß die Ansätze (2, 4) und gegebenenfalls mindestens ein Teil der Abatreifflachen (20) auswechselbar an den Maschinenteilen angeordnet sind.
4. 4. überlastsicherung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

   daß zwischen dem al3 Welle (1) ausgebildeten Maschinenteil und dem als Nlabo (3) ausgebildeten Maschinenteil konzentrisch dazu ein in Umfang*richtung mittig geteilter Fing (15, 16) angeordnet ist, der mit am Au/Sen- und Innenumfang vorgesehenen Verzahnungen (17, 18) in entsprechende Verzahnungen der Maschinenteile (1, 3) eingreift, wobei der Ring (15, 16) beidseitig der mittigen Teilung je eine von beiden etwa halbzylindrischen Ansatzhälften (2, 4) aufnimmt.
5. 5. Oberlastsi ehe rung nach Anspruch 4,
   dadurch qekenn ze ichne t,

   daß der mittig geteilte Ping (15, 16) durch an den Maschinenteilen (1, 3) befestigte, den Ring stirnseitig übergreifende Halter (13, 14) axial fixiert ist*
6. 6. Oberlastsi ehe rung nach" Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,

   daß in die Teilungsfuge des geteilten Ringes (15, 16) federnde, in entsprechende Ausnehmungen einrastende Büchsen (19) eingesetzt sind.

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