DE2827948A1

DE2827948A1 - Abschaltkupplung

Info

Publication number: DE2827948A1
Application number: DE19782827948
Authority: DE
Inventors: Dieter Kunze
Original assignee: GKN Walterscheid GmbH
Current assignee: Walterscheid GmbH
Priority date: 1978-06-26
Filing date: 1978-06-26
Publication date: 1980-01-03
Also published as: IT1165905B; IT7905167A0; IT7906991V0; FR2429929A1; JPS556094A; GB2029520B; FR2429929B1; GB2029520A; JPS5842372B2; DE2827948B2; DE2827948C3; US4261453A

Description

Jean Walterscheid GmbH 23. Juni 1978

Hauptstraße 150 . Wi/He

5204 Lohmar/Rhld. 1 " W 215

Abschaltkupplung

Die Erfindung betrifft eine Abschaltkupplung zum Schutz von

- - Maschinenteilen, wie Antriebswellen oder dergleichen, be-

- . . stehend aus einer Kupplungsnabe und einer Kupplungshülse,

■ , ' und in zu einer Radialseite und einer Axialseite hin o'ffe-

· nen Ausnehmungen des einen Kupplungsteils radial geführten

f Mitnehmerkörpern, die zur Drehmomentübertragung unter Feder-

-..-'■■ kraft in Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils eingreifen

j ' und bei Überschreitung eines vorbestimmten Drehmomentes auf-

; · grund der Formgebung aus den Ausnehmungen heraus bewegt

■"■■'■■"" werden.

Überlastkupplungen mit radial geführten Mitnehmerkörpern sind -": bekannt (CH-PS 5·+6 356). Die hier beschriebene Überlastkupp-·

"' lung arbeitet als sogenannte Ratschenkupplung, d.h., die

durch Federkraft radial nach außen beaufschlagten Mitneh-, !Tierkörper, die in Nuten eines Außenringes eingreifen, werden bei Überlast zwar aus diesen Nuten durch die Formgebung ihrer - . Mitnehmerköpfe herausgedrückt, sie sind jedoch nicht in der

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Lage, die Oberlastkupplung mit rein mechanischen Schaltmitteln in eine Freigangsposition zu überführen. Als zusätzliche Maßnahme hat man daher einen Endschalter vorgesehen, der vom Aushubweg der Mitnehmerkörper gesteuert, einen Elektroantrieb abschaltet.

Zum Einsatz in rein mechanischen Antrieben, d.h. , solchen die durch eine andere Kraftquelle als einen Elektromotor "betrieben werden, ist die hier beschriebene Kupplung daher nicht geeignet. Nach Eintritt eines Überlastfalles würde sie als sogenannte Ratschenkupplung arbeiten, d.h., die Mitnehmerkörper würden ständig in die jeweils nächste in ihrer Drehrichtung gelegene Nut wieder einfallen. Es ist , bekannt, daß derartige sogenannte Ratschenkupplungen mit einem hohen Verschleiß behaftet sind, aus welchem Grunde man auch hier vorgesehen hat, die Trägerteile, denen die Nuten zugeordnet sind, auswechselbar zu machen. Darüber hinaus sind derartige Kupplungen im Überlastfall mit einer starken Erwärmung und störenden Geräuschen verbunden.

Bei einer weiteren Ausführung einer Überlastkupplung (US-PS 3,643,770) hat man vorgeschlagen, zwei radial geführte Mitnehmerkörper gegen zwei in Umfangsrichtung versetzte aus einer Kupplungshülse nach innen weisende Anschläge laufen zu lassen, wobei in keilförmige Nuten der Mitnehmerkörper an ihrem Kopfende ebenfalls keilförmig ausgebildete Stößel eingreifen, die mit einer Brücke verbunden sind und durch eine auf die Brücke einwirkende Feder innerhalb der Nuten der Mitnehmerkörper gehalten sind, wodurch die Mitnehmerkör-' ■per in Mitnahmeposition gehalten werden.

Bei Eintritt des Überlastungsfalles werden die Mitnehmerkörper aufgrund ihrer Formgebung aus der Drehmomentübertragungs· position nach innen verschoben, wobei die keilförmig ausge-

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bildeten Stößel gegen die Kraft der Feder aus den Keilnuten herausgedrückt werden. In dieser Stellung ist die Überlastkupplung in Freigang geschaltet. Nachteilig bei der beschriebenen Ausführung ist, daß für die Mitnehmerkörper in der Freigangs stellung keine definierte Halteposition gewährleistet ist. So kann es durch auftretende Fliehkräfte geschehen, daß einer oder mehrere der Mitnehmerkörper wieder in die Obertragungsposition zurückfallen. In einem derartigen Fall kann es in der Oberlastkupplung oder in dem damit verbundenen Antriebsstrang zu Beschädigungen kommen. ■

Weiterhin ist von Nachteil, daß die hier beschriebene Oberlastkupplung nur endseitig an einem Antriebsstrang verbaut werden kann,.da sonst keine Möglichkeit besteht, zum. Wie dereinsehalten der Kupplung Eingriffe im inneren der selben vorzunehmen. ·

.Des weiteren hat man vorgeschlagen, (DE-OS 1 625 842) eine Drehmomentbegrenzungskupplung mit einem radial angeordneten Mitnehmerzapfen zu schaffen, in die ein federbelasteter Sperrkörper eingreift, um die Drehmomentübertragüngsposition zu sichern.

Bei Oberschreiten des Nennmomentes wird der Mitnehmerkörper radial nach außen aus· der gesicherten Stellung herausbewegt. Die Drehmomentbegrenzungskupplung hat damit in den Freigang umgeschaltet.

Bei der beschriebenen Ausführung ist es nachteilig, daß zum Wiedereinschalten der Kupplung, diese soweit verdreht werden muß, bis die Raststellung wieder aufgefunden wird. Bei Schwergängigkeit des am Antrieb angebauten Gerätes läßt

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sich dieses nicht ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen (Knebeln oder Ähnlichem) bewerkstelligen. Eine Wiedereinschaltmöglichkeit bzw. Oberführung der Kupplung "in Wartestellung ist zum Auffinden der Einschaltposition ist nicht vorgesehen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine einfach wirkende Abs ehalt kupp lung zu s-chaffen, die billig in der Herstellung ist und ein sicheres Wiedereinschalten aus jeder Stellung heraus ermöglicht. Darüber hinaus soll die erfindungsgemäße Abschaltkupplung ohne großen Aufwand für beide Drehrichtungen einsetzbar sein und falls zweckmäßig auf unterschiedliche Drehmomente einstellbar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die von Schaltfedern radial beaufschlagten Mitnehmerkörper seitlich keilförmige Nocken-aufweisen, die mit einem gegen eine Feder axial verschiebbaren und drehbaren Schaltring zusammenwirken, der entsprechende Nocken aufweist, die Haltepositionen für die Nocken der Mitnehmerkörper in Drehmomentüber-■tragungs- und Freigangs stellung besitzen, und daß die. axiale Andrückkraft der den Schaltring beaufschlagenden Feder über die Nocken, die Mitnehmerkörper radial beaufschlagt, und daß der Schaltring nach Verdrehung für die Wiedereinschaltung zur Sicherung der Drehmomentübertragungsstellung in Umfangsrichtung durch mindestens eine Feder, Raste oder dergleichen rückführbar und gehalten ist.

Die erfindungsgemäße Oberlastkupplung läßt sich aufgrund der radialen Anordnung der Mitnehmerkörper äußerst klein bauen. .Zweckmäßigerweise werden die Mitnehmerkörper dabei sternförmig angeordnet, so daß eine relativ große Anzahl von Mitnehmerkörpern auf kleinstem Raum untergebracht werden können.

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Weiterhin ist es von Vorteil, daß am UmsehaltVorgang von der Drehmomentübertragungsstellung in die Freigangsstellung nur wenige Bauteile beteiligt sind, nämlich die Mitnehmerkörper selbst und der Schaltring. Hierdurch wird eine sichere Funktion der Abschaltkupplung auch unter schwierigen Bedingungen gewährleistet.

• · Da die Mitnehmerkörper sehr leicht ausgebildet werden können ; . und nur einen geringen radialen Abstand von der Drehachse = ■ aufweisen, arbeitet die Abschaltkupplung relativ unabhän-

I ' gig von der jeweiligen Drehzahl, da die auf die Mitnehmer-

■l körper einwirkenden Fliehkräfte als bedeutungslos angesehen

j . werden können.

■1 In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Mitnehmer-

[ nehmerkörper durch die Schaltfedern in Mitnahmeposition

ί ■ schiebbar, wobei die seitlich an den Mitnehmerkörpern an-

ί '■"."- geordneten keilförmigen Nocken aus den Ausnehmungen axial j . .- herausragen, wobei der Schaltring durch eine Feder in "einen

i bestimmten Winkelstellung zum einen Kupplungsteil gehalten

: ist und der dem Schaltring zugeordneten Nocken als auf die

Mitnehmerkörper hinweisender Ringnocken·mit keilförmigen

; .". -■ - Querschnitt ausgebildet ist, jedoch in Drehmomentübertragungsposition an in Umfangsrichtung zu den Nocken der Mitneh-, merkörpern versetzten Stellen mit radial verlaufenden Druchtritten für die Nocken versehen ist. .,

Der beschriebene Aufbau der Abschaltkupplung ermöglicht ein einfaches Wiedereinschalten derselben aus jeder Stellung ■ heraus, durch einfaches Verdrehen des Schaltringes gegen ! ■ die Federkraft in der Art, daß die radial verlaufenden

j Durchtritte des Ringnockens in die Winkelstellung der an

den.Mitnehmerkörpern angeordneten keilförmigen Nocken ver-

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dreht werden und die Mitnehmerkörper durch die Durchtritte hindurch von der Schaltfeder in Mitnahmeposition verschoben werden. Das Verdrehen des Schaltringes kann dabei in einfachster Weise durch Einsetzen eines Stiftes oder ähnliches Werkzeug in eine oder mehrere am Umfang des Schaltringes angeordnete Schaltbohrungen geschehen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Schaltring mindestens in der Freigangsstellung frei von der Axialkraft der Feder gehalten.

Da hierdurch der Schaltring in der Freigangsstellung nicht von der Axialkraft der Feder beaufschlagt wird, ist ein praktisch kraftfreies Wiedereinschalten der Abschaltkupplung möglich. Es kann somit auch bei einer für hohe Drehmomente ausgelegten Abschaltkupplung· erreicht werden, daß zum Wiedereinschalten nur sehr geringe Kräfte aufgebracht zu werden brauchen.

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung sind die Mitnehmerkörper in Ausnehmungen der Kupplungsna'be geführt und in Drehmomentübertragungsstellung radial nach außen gerichtet in Ausnehmungen der Kupplungshülse gehalten.

Da bei dieser Ausführungsart der radiale Abstand der zur Drehmomentübertragung zusammenwirkenden Formflächen der Mitnehmerkörper und der in der Außenhülse vorgesehenen Ausnehmungen relativ groß ist, ist diese Ausführung insbesondere zur Übertragung größerer Drehmomente geeignet.

In einer anderen Ausführungsart sind die Mitnehmerkörper in Ausnehmungen der Kupplungshülse geführt und in Drehmomentübertragungsposition radial nach innen gerichtet in Ausnehmungen der Kupplungsnabe gehalten.

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Die die Drehmomentübertragung sicherstellenden Ausnehmungen können hier in rationeller Weise auf der Außenform der Kupplungsnabe angebracht werden. Da der für die Größe des übertragbaren Drehmomentes neben der Federkraft bestimmende wirksame Radias hier sehr klein gehalten werden kann, eignet sich diese Ausführungsart einer Abschaltkupplung insbesondere für die Übertragung sehr kleiner Drehmomente.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung verlaufen die Ausnehmungen, in die die Mitnehmerkörper in Drehmömentübertragungsstellung eingreifen, von ihrer größten Tiefe ausgehend beidseitig in gleichen Winkeln.

Eine derart ausgestaltete Abschaltkupplung ist in der Lage, in beiden Drehrichtungen wirksam zu werden und dabei gleiche ■Drehmomente zu übertragen. \ ^;

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die Ausnehmungen von ihrer größten Tiefe ausgehend zu beiden Seiten in unterschiedlichen Winkeln. Eine derartige Ausführungsart einer Abschaltkupplung ist ebenfalls in der Lage, in beiden Drehrichtungen ein Drehmoment zu übertragen, jedoch sind die übertragbaren Drehmomente entsprechend den zu beiden Seiten befindlichen unterschiedlichen Winkeln verschieden groß.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Verdrehbarkeit des Schaltringes zu den Mitnehmerkörpern zwischen der Drehmomentübertragungsstellung und der Wiedereinschaltstellung durch Anschläge begrenzt. Durch die Anschläge wird erreicht, daß der Schaltring nur zwischen der Drehmomentübertragungs stellung und der Wiedereinschaltstellung verdrehbar ist. Damit sind sowohl die Drehmomentübertragungs-

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stellung als auch die Wiedereinsehaltstellung für die Abschaltkupplung definiert vorgegeben.

In einer Weiterbildung der Abschaltkupplung ist die Stellung des Schaltringes zu den Mitnehmerkörpern in Umfangsrichtung in der Wxedereinschaltstellung arretierbar.

Hiermit wird erreicht, daß die Abschaltkupplung in ihrer Normalstellung als umschaltende Kupplung arbeiten kann, in der in der Wiedereinsehaltstellung arretierten Position jedoch als Ratsche wirksam ist, wobei die .Drehmomentübertragung durch die Anpreßkraft der Schaltfedern auf die Mitnehmerkörper gegeben ist.

Eine derart ausgestaltete Abschaltkupplung kann also zwei in ihrer Größe weitauseinanderliegende Drehmomente im ■ersten Fall als Abschaltkupplung arbeitend und im zweiten Fall als Oberlastratsche arbeitend, übertragen.

Diese Kupplung kann vorteilhaft in der chemischen Industrie in Rührwerken eingesetzt werden , in denen Flüssigkeiten stark wechselnder Konsistenz bearbeitet werden.

Nach einem weiteren Merkmal ist drehfest am Außenumfang der Kupplungshülse ein Hubmagnet derart angeordnet, daß der Schaltring durch Betätigung des Hubmagneten in die Wiedereinschaltstellung verdrehbar ist.

Durch diese Maßnahme kann das Wiedereinschalten der Kupplung durch Fernbedienung durchgeführt werden. Dieses kann bei Einsatz der Kupplung an unzugänglichen Stellen innerhalb des Antriebsstranges oder z.B. innerhalb von Kernkraftwerken in strahlungsgefährdeten Zellen wünschenswert sein.

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Wegen ihrer einfachen und raumsparenden Bauweise und den manigfaltigen Variationsmöglichkeiten, die ohne großen technischen Aufwand vom Aufbau her mit der vorliegenden Abschaltkupplung erreicht werden können, bietet sich ein vielseitiges Anwendungsfeld, wie in Werkzeμgmaschinen, . Antrieben für Landmaschinen und allen anderen technischen Gebieten, in'denen Antriebsstränge vor Überlastung geschützt werden müssen, an.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Abschaltkupplung mit innerhalb der Kupplungsnabe angeordneten Mitnehmerkörpern, die obere Schnitthälfte zeigt die Abschaltkupplung in Drehmomentübertragungsposition, in untere Hälfte in Frei-

] . gangsstellung

Fig. 2 eine Abschaltkupplung mit in der Kupplungshül-

. se angeordneten Mitnehmerkörpern, die in Aus-

--..-, . · nehmungen der Kupplungsnabe eingreifen

. Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Abschaltkupplung

mit in der Kupplungshülse angeordneten Ausnehmungen, die von ihrer größten Tiefe ausgehend

j -.'■"-"■ beidseitig in gleichen Winkeln verlaufen

■!'■'■"- ■" ■ · ■

. Fig. U einen Querschnitt durch eine Abschaltkupplung

• ■ mit von ihrer größten Tiefe ausgehend zu bei-

_: den Seiten hin in unterschiedlichen Winkeln

"..-.· ..-■-. verlauf enden. Ausnehmungen

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sucht (Fig. 1). Dieser Bewegung wirkt bis zum Erreichen des vorgegebenen Abschaltdrehmomentes die Kraft der Feder 12 entgegen, die über dem Stützring 11 auf den Schaltring 10 einwirkt. " ■

Ober die Einstellmutter 13 kann die Vorspannung der Federn 12 und damit das Nenndrehmoment der Abschaltkupplung den geforderten Verhältnissen angepaßt werden.

Bei Überschreitung des vorgegebenen Nenndrehmomentes wird die Stützkraft des Ringnockens 8 auf die Nocken 17 der Mitnehmerkörper 6 überwunden. Die Mitnehmerkörper 6 werden aus den Ausnehmungen 21, 2 5 heraus zurückgeschoben, wobei der Schaltring 10 gegen die Kraft der Feder 12 axial ausweicht.

Die radiale Tiefe der Ausnehmungen 24-, 25 ist größer als die radiale Ausdehnung der in Drehmomentübertragungsstellung zusammenwirkenden Keilflächen der Nocken 17 und 8. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Mitnehmerkörper 8 nach Überspringen der Nocken 17 über den Ringnocken 8 eine zusätzliche Beschleunigung in die Freigangstellung erfahren und sicher in dieser gehalten werden.

Wie im oberen Halbschnitt der Fig. !.dargestellt, stützt sich der Schaltring 10 aufgrund der bei Drehmomentübertragung auf ihn einwirkenden Axialkomponente an dem Stützring 11 ab. In der Freigangsstellung dagegen (untere SchnittHälfte Fig. 1) wirkt auf den Schaltring 10 nur die sich auf der Kraft der Schaltfeder 7 ergebende Kraftk-omponente als Axialkraft ein. Durch eine entsprechende Ausbildung der Kupplungsnabe 2 sind· die Federn 12 beidseitig an Festpunkten, d.h., am Stützring 11 und an der Einstellmutter 13 abgestützt und können in dieser Stellung nicht auf den Schaltring bzw. die Mitnehmerkörper 6 einwirken. Durch diese Maßnahme wird ein

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Fig. 5 eine Draufsicht auf den Schaltring

Fig. 6 eine mögliche Anordnung eines Hubmagneten zum Wiedereinschalten der Absehaltkupplung durch Fernbedienung.

Die Abschaltkupplung besteht im wesentlichen aus der Kupplungsnabe 2 und der Kupplungshülse 5. Drehfest mit der Kupplungshülse 5 ist in Fig. 1 eine Gelenkgabel (nur teilweise dargestellt) 1 verbunden. Die Kupplungshülse 5 ist auf der Küpplungsnabe 2 über ein Wälzlager 4, das durch einen Sprengring 3 axial gesichert ist, gelagert.

In den radial und einseitig axial offenen Ausnehmungen 31 sind Mitnehmerkörper 6 radial-verschiebbar gehalten, die von einer Schaltfeder 7 radial nach außen beaufschlagt werden. Die Mitnehmerkörper 6 greifen in Ausnehmungen 24 oder 2 5 der Kupplungshülse 5 in Drehmomentubertragungsstellung ein. Durch das Zusammenwirken des keilförmigen Nockens 17 an den Mitnehmerkörpern 6 mit dem· Ringnocken 8 des Schaltringes 10 werden die Mitnehmerkörper 6 radial nach auß'en in den Ausnehmungen 24 oder 2 5 der Kupplungshülse 5 gehalten.

Durch das Drehmoment, mit dem die Abschaltkupplung belastet wird, erfahren die Mitnehmerkörper 6 aufgrund der Schrägflächen der Ausnehmungen 24 oder 25 in Verbindung mit ihrer keilförmigen Kopfform eine radial nach innen gerichtete KraftKomponente. Durch die keilförmige Ausbildung der Nocken 17 am Mitnehmerkörper 6 wirkt die drehmomenthaltende Nockenfläche 15 mit einer entsprechenden Fläche des Ringnockens 8 derart zusammen, daß der Schaltring 10 in axialer Richtung vom Mitnehmerkörper 6 nach rechts gerichtet auszuweichen ver-

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leichtes Verdrehen des Schaltringes 10 zum Zwecke des Wiedereinschaltens der Abschaltkupplung bewirkt.

Beim Wiedereinschalten gleitet der Ringnocken 8 des Schaltringes 10 an der die Freigangsstellung haltenden Nockenfläche 16 des Nockens 17 an den Mitnehmerkörpern 6 vorbei, bis der Nocken 17 in den den Ringnocken 8 unterbrechenden Durchtritt 27 einfallen kann, wobei die Mitnehmerkörρer 6 durch die Schaltfedern 7 durch die Durchtritte 2 7 durchgeschoben werden. Hat die Abschaltkupplung dabei zufällig eine Stellung der Kupplungshülse 5 zu den Mitnehmerkörpern 6 eingenommen, in der die Mitnehmerkörper 6 nicht in Ausnehmungen 24·oder 25 einfallen können, verbleiben die Nocken 17 der Mitnehmerkörpern 6 innerhalb der Durchtritte 27 in Wartestellung. Der Schaltring 10 stützt sich dabei mit seinem Ringnocken 8 an den Nocken 17. der Mitnehmerkörper 6 ab und wird hierdurch in Offenstellung gehalten. Bei Wiedereinschalten des Antriebes z.B. der Kupplungsnabe 2 tritt eine Relativdrehung der Kupplungsnabe 2 gegen die Kupplungshülse 5 ein, und bei Fluchten der Mitnehmerkörper 6 mit den Ausnehmungen 21 oder 25 der Kupplungshülse 5, fallen die Mitnehmerkörper 6 aufgrund der Kraft der Schaltfeder 7 in die Ausnehmungen ein. Die Sperrung des Schaltringes 10 in Offenstellung wird dabei wieder aufgehoben und der Schaltring 10 verdreht sich unter Einwirkung der Feder IM· derart, daß der an ihm angeordnete Ringnocken 8 unter die Nocken 17 der Mitnehmerkörper 6 greift und diesen wieder in Drehmomentübertragungsstellung hält.

Zur Verdrehung des Schaltringes 10 zum Zwecke des Wiedereinschaltens der Abschaltkupplung können in einfachster Weise am Außenumfang des Schaltringes 10 Schaltbohrungen 9 vorgesehen werden, in die ein entsprechender Stift (nicht dargestellt) eingeführt werden kann.

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Der in der Fig. 1 dargestellte Längsschnitt entspricht dem in der Fig. 3 dargestellten Schnittverlauf.

In der Fig. 2 ist eine Abschaltkupplung dargestellt, bei der die Mitnehmerkörper 6 innerhalb der Kupplungshülse 5 "angeordnet sind und kopfseitig in Ausnehmungen 24' der Kupplungsnabe 2 eingreifen. Die Ausnehmungen 31 zur Aufnahme der Mitnehmerkörper 6 sind der leichteren Herstellung wegen, durchgehend ausgebildet und werden durch einen Deckel 18 zur Abstützung der Schaltfedern 7 verschlossen. Die Feder 12 stütz·! sich bei dieser Ausführung in der Freigangsstellung nicht beidseitig an Festpunkten ab, sondern ist so ausgebildet, dal sie bei Nich'tbeaufschlagung der Abschaltkupplung mit einem Drehmoment, ohne Vorspannung an dem Schaltring 10 anliegt. Im unteren Teilschnitt der Fig. 2 ist ein Arretierungsstift 19 axial verschiebbar innerhalb der Kupplungshülse 5 angeordnet, der in eine im Schaltring 10 vorgesehene Arretierungsbohrung 20 eingeschoben werden kann. Mit dieser Arretierung ist der Schaltring 10 in bezug auf die Mitnehmerkörper 6 in der Wiedereinschaltstellung feststellbar, d.h., die Mitnehmerkörper 6 können sich mit ihren Nocken 17 nicht am Ringnocken 8 des Schaltringes 10 in Drehmomentübertragungsposition abstützen.

Die Absehaltkupplung arbeitet in dieser Stellung als Ratsche wobei die Mitnehmerkörper 6 nur durch die Kraft der Schalt-· federn 7 in Drehmomentübertragungsposition gehalten werden. In ihrer Stellung als Oberlastratsche kann die Abschaltkupplung nur ein sehr viel geringeres Drehmoment übertragen als in der Normalstellung, in der sich die Nocken 17 der Mitnehmerkörper 6 am Ringnocken 8 abstützen können.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Abschaltkupplung gemäß der in Fig. 1 dargestellten Schnittlinie gezeigt. Die Aus-

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nehmungen der Kupplungshülse 25 weisen hier schiefwinkelige Ausnehmungen 25 auf, in die die Mitnehmerkörper 6 eingreifen. Die hier dargestellte Abschaltkupplung ist in beiden Drehrichtungen einsetzbar, sie weist jedoch aufgrund der unterschiedlichen Begrenzungswinkel der Ausnehmungen 25 in beiden Drehrichtungen unterschiedliche übertragbare Drehmomente auf.

Die den Schaltring 10 aus der^ Wiedereinschaltstellung zurückholende Feder 14 stützt sich hier innerhalb der Ausnehmungen 26 einmal an der Kupplungsnabe 2 und zum anderen an dem mit dem Schaltring 10 verbundenen Federgegenhalter 2 3 ab. Eine Verdrehbegrenzung für den Schaltring 10 ergibt sich hier einmal aus der Blocklänge der Feder 14 und zum anderen aus der Anlage des Federgegenhalters 23 in der Aussparung 26.

Um ein einwandfreies Umschalten der Abschaltkupplung von der Drehmomentübertragungsstellung in die Freigangsstellung zu gewährleisten, muß die maxiale Tiefe der Aussparungen 25 bzw. 24, 24' (in Fig. 3 mit h bezeichnet) stets größer sein, als die radiale Länge der drehmomenthaltenden Nockenfläche (in Fig. 2 mit "s" bezeichnet) ist. Wenn die Mitnehmerkörper 6 bei Überschreitung des Nenndrehmomentes aus den Ausnehmungen 24 oder 25 voll herausgeschoben sind, muß bereits die freigangsgehaltende Nockenfläche 16 der Nocken 17 der Mitnehmerkörper 6 an dem Ringnocken 8 zur Anlage gekommen sein, so daß von hier aus ein die Mitnehmerkörper 6 weiter aus der Mitnahmestellung herausschiebende Kraftkomponente auf diese aufgebracht wird.

In Fig. 4 ist eine Abschaltkupplung dargestellt, bei der die mit den Mitnehmerkörpern 6 zusammenwirkenden Ausnehmungen 24 der Kupplungshülse 5 beidseitig in gleichen Winkeln verlaufen.

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Die Abschaltkupplung gemäß Fig. 4 ist daher in beiden Drehrichtungen zur Übertragung gleichgrößer Drehmomente geeignet. Bei der hier dargestellten Ausführung ist noch zusätzlich ein Anschlag 21 vorgesehen, der mit einem Schlitz 22 zusammenwirkt und die Endpositionen für die Drehmomentübertragungsposition und die Wiedereinschaltposition des Schaltringes 10 begrenzt.

Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Schaltringes 10 mit den Ringnocken 8 und den Durchtritten 27 für die Nokken 17 an den Mitnehmerkörpern 6. .

In Fig. 6 ist eine mögliche Anordnung eines Hubmagneten dargestellt, der am Außenumfang der Kupplungshülse 5 angeordnet ist .und mit einer Sägeverzahnung 29 am Außenumfarig des Schaltringes 10 derart zusammenwirkt, daß dieser bei Betätigung des Hubmagneten 28 in Einschaltstellung verdrehbar ist. Zum Schutz gegen unbeabsichtigte Berührung ist die gesamte Abschaltkupplung hier mit einer Abdeckhaube 30 versehen, die die Kupplungshülse 5 mit dem Hubmagneten 28 umgibt.

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Claims

Jean Walterscheid GmbH Γ " 23. Juni 1978

Hauptstraße 150 ' Wi/He

5201+ Lohmar/Rhld. 1 2827948 W 215

Patentansprüche

Abschaltkupplung zum Schutz von Maschinenteilen, wie Antriebswellen oder dergleichen, bestehend aus einer Kupplungsnabe und einer Kupplungshülse, und in zu einer Radialseite und einer Axialseite hin offenen Ausnehmungen des einen Kupplungsteils radial geführten Mitnehmerkörpern, die zur Drehmomentübertragung unter Federkraft in Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils eingreifen und bei Überschreitung eines vorbestimmten Drehmomentes aufgrund der Formgebung aus den Ausnehmungen herausbewegt werden,
dadurch gekennzeichnet,

daß die von Schaltfedern (7) radial beaufschlagten Mitnehmerkörper (6) seitlich keilförmige Nocken (17) aufweisen, die mit einem gegen eine Feder (12) axial verschiebbaren und drehbaren Schaltring (10) zusammenwirken, der entsprechende Nocken (8) aufweist, die Haltepositionen für die Nocken (17) der Mitnehmerkörper (6) in Drehmomentübertragungs- und Freigangstellung besitzen, und daß die axiale Andrückkraft der den Schaltring (10) beaufschlagenden Feder (12) über die Nocken (8, 17) die Mitnehmerkörper (6) radial beaufschlagt, und daß der Schaltring (10) nach Verdrehung für die Wiedereinschaltung zur Sicherung der Drehmomentübertragungsstellung in Umfangsrichtung durch mindestens eine ' Feder (IM-), Raste oder dergleichen rückführbar und gehalten ist,

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2. Abschaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mitnehmerkörper (6) durch die Schaltfedern (7) in Mitnahmeposition schiebbar sind und daß die seitlich an'den Mitnehmerkörpern (6) angeordneten keilförmigen Nocken (17) aus den Ausnehmungen (31) axial herausragen, und daß der Schaltring (10) durch eine Feder (IM·) in einer bestimmten Winkelstellung zum einen Kupplungsteil (2, 5) gehalten ist, und daß der dem Schaltring (10) zugeordnete Nocken als auf die Mitnehmerkörper (6) hin weisender Ringnocken (8) mit keilförmigem Querschnitt ausgebildet ist, jedoch in Drehmomentübertragungsposition an in Umfangsrichtung zu den Nocken (17) der Mitnehmerkörper (6) versetzten Stellen mit radial verlaufenden Durchtritten (27) für die Nocken (17) versehen ist.

3. Absehaltkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schaltring (10) mindestens in der Freigangstellung frei von der Axialkraft der Feder (12) gehalten ist. ' .

4. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen 1, 2,und' 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mitnehmerkörper (6) in Ausnehmungen (31) der Kupplungsnabe (2) geführt sind und in Drehmomentübertragungsstellung radial nach außen in Ausnehmungen (24, 25) der Kupplungshülse (5) gehalten sind.

5. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mitnehmerkörper (6)' in Ausnehmungen (31) der

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Kupplungshülse (5) geführt sind, und in Brehmomentübertragungsposition radial nach innen in Ausnehmungen (2 if' der Kupplungsnabe (2) gehalten sind.

•6. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4· und 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die die Mitnehmerkörper (6) in DrehmomentÜbertragungsstellung aufnehmenden Ausnehmungen (2Ό von ihrer größten Tiefe ausgehend beidseitig in gleichen Winkeln verlaufen.

7. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen I₉ 2, 3, H und 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ausnehmungen (25) von ihrer größten Tiefe ausgehend zu beiden Seiten in unterschiedlichen Winkeln
verlaufen.

8. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen I₉ 2₉ 3, 4, 5, 6 . und 7₉ .
dadurch gekennzeichnet,

daß die Verdrehbarkeit des Schaltringes (10) zu den Mit -nehmerkörpern (6) zwischen der DrehmomentÜbertragungsstellung und der Wiedereinsehaltstellung durch einen
Anschlag (21) begrenzt ist.

S. Abschaltkupplung ,nach den Ansprüchen 1, 2₉ 3₉ 4, 5, 6₉ 7 und 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Stellung des Schaltringes (10) zu den Mitnehmer körpern (6) in Umfangsrichtung. in der Wiedereinschalt-Stellung arretierbar ist.

10. Abschaltkupplung nach den Ansprüchen 1,2, 3, 4, 5₉ 6, 7,8 und'9,

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„ . ORIGINAL INSPECTED

W 215 - Wi/He .. .. - jf - 23. Juni 1978

dadurch gekennzeichnet,

'■ daß drehfest am Außenumfang der' Kupplungshulse"'^) oder an einem diese umgebenden Schutzrohr ein Hubmagnet (28) derart angeordnet ist, daß der Sehalt- ring (10) durch Betätigung des Hubmagneten (28) in' die Wiedereinschaltstellung verdrehbar ist.

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