DE3509213C2 - Überlastkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Überlastkupplung dieser Art ist aus DE 30 34 606 A1 bekannt, wobei eine Kupplungshülse einseitig durch ein Kugellager auf der Kupplungsnabe bzw. Antriebseinheit drehbar gelagert ist, wenn Überlast auftritt. In diesem Fall gleiten die ein Drehmoment übertragenden Kugeln aus den Ausnehmungen in der Kupplungshülse, die nur einseitig durch das Lager geführt ist, wodurch Vibrationen an der Kupplungshülse auftreten, während sich diese relativ zu den Kugeln in Umfangsrichtung dreht. Dadurch entsteht ein Rattern an der Kupplungshülse mit Vibrationen in Achsrichtung, die durch die nur einseitige Lagerung nicht abgefangen werden können.

Aus DE-AS 12 43 469 ist eine Überlastsicherheitskupplung bekannt, bei der beiderseits einer Riemenscheibe jeweils ein Kugellager vorgesehen ist. Diese beiderseitige Lagerung einer Kupplungshälfte aus 1967 hat bei der zuvor geschilderten, jüngeren Ausgestaltung keinen Eingang gefunden.

Aus DE 30 42 521 A1 ist eine spielfreie Freischaft-Sicherheitskupplung bekannt, bei der beiderseits eines Druckflansches reine Axiallager vorgesehen sind, wobei sich das innere Axiallager an einer Laufscheibe abstützt, die an der Stirnseite des Schaltteils anliegt, der durch eine Feder in Achsrichtung beaufschlagt ist und im Überlastfall eine Axialbewegung ausführt. Dadurch bringt auch diese beidseitige Lagerung der einen Kupplungshälfte keine Beseitigung der oben geschilderten Probleme, denn es treten im Überlastfall trotz der beidseitigen Lagerung auch Vibrationen in Achsrichtung auf, die von dem Axiallager nicht abgefangen werden können, weil eine Lagerseite an der Axialbewegung beteiligt ist. Hinzu kommt, daß Vibrationen in radialer Richtung völlig ungehindert auftreten können.

Die DE-OS 18 10 323 beschreibt eine Überlastsicherung, bei der zwar keine Axialverschiebung an der Kupplungshälfte im Überlastfall vorgesehen ist, weil nur die unmittelbar federbeaufschlagten Kugeln in Achsrichtung bewegt werden, jedoch werden die auftretenden Vibrationen voll auf ein Radiallager geleitet, das die überwiegend in Achsrichtung auftretenden Vibrationen nicht wirksam aufnehmen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlastkupplung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, dass im Überlastfall Vibrationen entgegengewirkt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Flansch auf der Abtriebseinheit ist in Achsrichtung gesehen beidseitig durch ein kombiniertes Axial-Radiallager auf der Antriebseinheit gelagert, so daß diese in axialer und in radialer Richtung Vibrationen entgegenwirken, nachdem die das Drehmoment übertragenden Elemente separat über einen Druckring und eine Druckfeder in Eingriffsrichtung federbeaufschlagt sind. Im Überlastfall tritt zwar eine Relativbewegung an der Kupplung dadurch auf, daß die Übertragungselemente über die mit den Ausnehmungen versehene Fläche am Abtriebsflansch entlang gleiten, doch werden dadurch auftretende Vibrationen durch die auf beiden Seiten des Abtriebsflanschs vorgesehenen Lager abgefangen, die eine Abstützung in radialer Richtung und in axialer Richtung ergeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt einer Überlastkupplung, und

Fig. 2 einen entsprechenden Querschnitt durch die Überlastkupplung nach Fig. 1.

Mit 10 ist eine Antriebswelle bezeichnet, die in nicht dargestellter Weise mit einer geeigneten Antriebsquelle verbunden ist. Eine erste zylindrische Hülse 12 ist auf der Antriebswelle 10 angeordnet, und eine zweite zylindrische Hülse 14 ist auf der ersten Hülse 12 mit Preßsitz so angeordnet, daß die beiden Hülsen 12 und 14 mit der Antriebswelle 10 eine Antriebseinheit bilden. An dem mit der Welle 10 in Fig. 1 abschließenden Ende der ersten Hülse 12 ist ein radial abstehender Bund 16 und gegenüberliegend an der zweiten Hülse 14 ein entsprechender Bund 18 ausgebildet, der radial weiter nach außen vorsteht. Wie Fig. 1 zeigt, sind diese Bünde 16 und 18 axial beabstandet.

Der Bund 18 an der Hülse 14 ist im Außenumfangsbereich mit einer Anzahl von Durchbrüchen 20 versehen, die in gleichen oder ungleichen Abständen über den Umfang verteilt angeordnet sind, wie Fig. 2 zeigt, wobei in jedem Durchbruch ein Übertragungselement 22 in Form einer Rolle drehbar angeordnet ist. An den Rollen 22 liegt ein Druckring 24 an, der über kleinere Kugeln 28 in einem Überlastschutzdeckel 26 drehbar gelagert ist. Ein mit einem Gewinde versehener Abschnitt 30 der Hülse 14 steht in Eingriff mit einer Druckmutter 32, die einen Flansch 33 aufweist, an dem sich eine Druckfeder 34 abstützt, die am Deckel 26 anliegt und diesen in Richtung auf das durch die Rollen 22 gebildete Lager beaufschlagt. Die Kompression der Druckfeder 34 kann durch Verdrehen der Mutter 32 eingestellt werden.

Zwischen dem Bund 16 der Hülse 12 und dem Bund 18 der Hülse 14 ist ein Abtriebsflansch 36 angeordnet, der eine Anzahl von Ausnehmungen 38 aufweist, die auf der den Rollen 22 zugewandten Seite ausgebildet sind. Die Rollen 22 liegen in diesen Ausnehmungen 38. An dem Abtriebsflansch 36 ist dem Bund 16 gegenüberliegend eine Kugellaufbahn 41 und dem Bund 18 gegenüberliegend eine weitere Kugellaufbahn 43 ausgebildet. Die Kugellaufbahn 41 ist auf einem zylindrischen Abschnitt 40 und die Kugellaufbahn 43 auf einem zylindrischen Abschnitt 42 des Abtriebsflansches 36 ausgebildet. Diesen Kugellaufbahnen 41 und 43 liegend entsprechende Kugellaufbahnen 48 am Bund 16 bzw. 50 am Bund 18 derart gegenüber, daß sich jeweils ein kombiniertes Radial-Axialkugellager mit den Kugeln 44 und 46 ergibt.

Wenn sich die Hülsen 12 und 14 der Antriebswelle 10 drehen, wird die Drehbewegung durch die Rollen 22 auf den Abtriebsflansch 36 übertragen, wobei die Rollen 22 durch die Kraft der Feder 34 in den Ausnehmungen 38 des Abtriebsflansches 36 gehalten werden. Bei Auftreten einer Überlast auf der Abtriebsseite laufen die Rollen 22 über die Seitenwände an den Ausnehmungen 38 und lösen sich somit entgegen der Kraft der Druckfeder 34 vom Abtriebsflansch 36. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem Bund 18 und dem Abtriebsflansch 36 gelöst, so daß die Antriebswelle 10 relativ zum Abtriebsflansch 36 leer umläuft. Das Überlastdrehmoment auf der Abtriebsseite ist durch die Feder 34 einstellbar.

Durch die beidseitige Lagerung des Abtriebsflansches 36 durch ein kombiniertes Axial- Radiallager können diese in axialer und in radialer Richtung auftretenden Vibrationen entgegenwirken.

Claims (6)

1. Überlastkupplung umfassend eine Antriebseinheit (10, 12, 14) und eine Abtriebseinheit (36), die durch Übertragungselemente (22) verbunden sind, die in Durchbrüchen (20) der Antriebseinheit angeordnet sind und in Ausnehmungen (38) der Abtriebseinheit eingreifen sowie an einem Druckring (24) anliegen, der in Eingriffsrichtung von einer Feder (34) beaufschlagt ist, wobei die Abtriebseinheit (36) über eine Kugellagereinrichtung drehbar auf der Antriebseinheit geführt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinheit (10, 12, 14) aus einer Welle (10) und einer mit dieser drehfest verbundenen Hülse (14) besteht, wobei die Welle (10) einen ersten, sich radial erstreckenden Bund (16) und die die Durchbrüche (20) aufweisende Hülse (14) einen zweiten, sich radial erstreckenden Bund (18) aufweist, und die Bünde (16, 18) axial beabstandet sind, und
daß die Abtriebseinheit (36) einen zwischen den Bünden (16, 18) angeordneten Abtriebsflansch (36) aufweist, der in Achsrichtung gesehen auf beiden Seiten jeweils durch ein kombiniertes Radial-Axiallager auf der Antriebseinheit (10, 12, 14) gelagert ist, wobei deren Laufflächen (48, 50 bzw. 43, 41) unmittelbar auf den Bünden (16, 18) sowie dem Abtriebsflansch (36) angeordnet sind.

2. Überlastkupplung nach Anspruch 1, wobei mit der Welle (10) zwei Hülsen (12, 14) verbunden sind und an jeder Hülse ein Bund (16 bzw. 18) ausgebildet ist.

3. Überlastkupplung nach Anspruch 2, wobei eine Hülse (14) auf dem Außenumfang der anderen Hülse (12) angeordnet ist.

4. Überlastkupplung nach den vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Übertragungselemente (22) als Rollen ausgebildet sind, die in Ausnehmungen (38) des Abtriebsflansches (36) eingreifen.

5. Überlastkupplung nach den vorhergehenden Ansprüchen, wobei ein ringförmiger Deckel (26) vorgesehen ist, der über ein Kugellager (28) drehbar am Druckring (24) gelagert ist, wobei sich die Feder (34) an dem Deckel (26) abstützt.

6. Überlastkupplung nach den vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Feder (34) an einer Mutter (33) anliegt, die auf der Antriebseinheit (10, 12, 14) zum Einstellen der Druckkraft der Feder verdrehbar ist.