DE4005986C2 - Überlastkupplung - Google Patents
ÜberlastkupplungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Überlastkupplung, bei der Kugeln innerhalb durchgängiger,
in einem Nabenabschnitt oder einer angetriebenen Platte ausgebildeter Ausschnitte
gehalten und mittels einer Druckplatte gegen in dem anderen Teil, d. h. dem. Naben
abschnitt oder der angetriebenen Platte ausgebildete Aussparungen gedrückt wer
den, so daß ein Drehmoment übertragen werden kann und die Kugeln aus den Aus
sparungen gegen eine Druckkraft austreten können, wobei die Druckplatte mit ge
neigten Abschnitten versehen ist, um die Kugeln in eine Richtung zu drücken, die im
wesentlichen eine Rotationsachse der Überlastkupplung schneidet, und wobei die
Ausschnitte zur Aufnahme der Kugeln in axialer Richtung gesehen im wesentlichen
V-förmig ausgebildet sind.
Die Erfindung bezieht sich dabei auf eine Überlastkupplung, bei der ein Drehmoment
aufgehoben werden kann, wenn auf ein angetriebenes Teil eine Überlast einwirkt,
wobei die Kugeln aus den Aussparungen austreten.
Üblicherweise werden Kugel- oder Rollenkupplungen als Sicherheitseinrichtung zwi
schen einem antreibenden Teil und einem angetriebenen Teil eines Drehmoment
übertragungsmechanismus vorgesehen, so daß sich das antreibende Teil im Leerlauf
drehen kann, wenn auf das angetriebene Teil eine Überlast einwirkt. Auf diese Weise
wird eine mögliche Beschädigung des Übertragungsmechanismus vermieden.
Aus dem Prospekt "EAS-NC", 6/87 der Firma Mayr ist eine Überlastkupplung gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt. Die Aussparungen zur Aufnahme
der Kugeln sind wellenförmig ausgebildet. Dies hat zur Folge, daß sowohl bei Beginn
der Drehmomentübertragung aus der Ruhestellung als auch bei einem Drehrich
tungswechsel stets eine Relativbewegung zwischen dem antreibenden und dem an
getriebenen Teil auftritt. Insbesondere bei Präzisionsantrieben können durch diese
Relativbewegung unerwünschte Dejustierungen und störende Ruckbewegungen ver
ursacht werden.
Des weiteren ist aus den der Eintragung zugrunde liegenden Unterlagen des DE-GM
17 61 856 eine Überlastkupplung bekannt, deren Aussparungen als muldenförmige
Vertiefungen ausgebildet sind. Auch bei dieser Überlastkupplung findet sowohl bei
Beginn der Drehmomentübertragung aus der Ruhestellung als auch bei einem evtl.
Drehrichtungswechsel eine Relativbewegung zwischen dem antreibenden und dem
angetriebenen Teil statt. Das gleiche Problem tritt auch bei der aus der DE 29 34 164
A1 bekannten Überlastkupplung auf, bei der bogenförmige Aussparungen vorgese
hen sind. Derartige bogenförmige Aussparungen sind auch bei der Überlastkupplung
gemäß der DE 27 31 733 A1 bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Überlastkupplung
zu schaffen, die einen Antriebsvorgang ohne störende Dejustierungen oder Ruckbe
wegungen gewährleistet.
Die obige Aufgabe wird durch eine Überlastkupplung mit den Merkmalen des Patent
anspruches 1 gelöst. Danach sind die Aussparungen zur Aufnahme der Kugeln als
sich radial erstreckende Nuten mit einem V-förmigen Querschnitt ausgebildet.
In erfindungsgemäßer Weise werden die Kugeln mittels der geneigten Abschnitte in
Richtung der V-förmigen Ausschnitte und der V-förmigen Aussparungen gedrückt,
wobei sie während der Drehmomentübertragung mit beiden eine Zweipunktberüh
rung bilden. Wenn eine Überlast auftritt können die Kugeln aus den V-förmigen Aus
sparungen durch Überwinden der von dem geneigten Abschnitt aufgebrachten
Druckkraft austreten und auf flachen Abschnitten der angetriebenen Platte laufen, so
daß das antreibende Teil sich leer drehen kann.
Da die Kugeln eine Zweipunktberührung mit den V-förmigen Ausschnitten und Aus
sparungen bilden und mittels dem geneigten Abschnitt gedrückt werden, wird kein
Rütteln bzw. keine Relativbewegung verursacht.
Das bedeutet weiter, daß ebenfalls keine relative Versetzung bzw. Bewegung zwi
schen der Nabe und der angetriebenen Platte auftritt. In ähnlicher Weise können die
Kugeln, nachdem der Überlastzustand aufgehoben ist, wieder zurück in die V-förmi
gen Aussparungen fallen, wodurch der erneute Eingriff des antreibenden Teils und
des angetriebenen Teils sichergestellt werden kann.
Da die Form der V-förmigen Ausschnitte relativ rauh ausgebildet sein kann, ist die
Bearbeitung derselben relativ einfach und die Herstellungskosten sind gering.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Überlastkupplung der oben
genannten Art, bei der die angetriebene Platte mit den Ausschnitten zwischen der
Nabe mit den Aussparungen und der Druckplatte mit entsprechend dazwischen aus
gebildeten Spalten gehalten wird.
Entsprechend diesem Merkmal kann sich die angetriebene Platte mit den Ausschnit
ten zur Aufnahme der Kugeln sowohl axial als auch geneigt bewegen (d. h. kippen),
wodurch es möglich ist, mögliche Abstände und winklige Montagefehler zwischen
den zwei zu verbindenden Wellen bei der Überlastkupplung selbst zu absorbieren.
Zusätzliche Einrichtungen zur Absorption dieser Fehler sind nicht erforderlich. Die
Gesamtfestigkeit hängt nicht von derartigen zusätzlichen Einrichtungen, um diese
Fehler zu absorbieren, ab.
Die vorliegende Erfindung umfaßt weiter eine Überlastkupplung der oben beschrie
benen Art, bei der flache Abschnitte zwischen den Aussparungen der Nabe mit ge
neigten Stufenabschnitten versehen sind, die in der Nähe des Bodens der Aus
schnitte von dem Teilungskreis der Kugeln angeordnet sind, wenn sie die Ausschnitte
an zwei Punkten so berühren, daß der Neigungswinkel der Stufenabschnitte größer
als der Neigungswinkel der geneigten Abschnitte der Druckplatte ist.
Wenn eine Überlast auftritt, laufen die Kugeln aus den Aussparungen auf die flachen
Abschnitte. Die Kugeln werden mittels der geneigten Stufenabschnitte an den flachen
Abschnitten so gedrückt, daß sie aus der Zweipunktberührung mit den Ausschnitten
getrennt werden. Entsprechend werden die Kugeln durch drei Teile gehalten, nämlich
die flachen Abschnitte, die geneigten Stufenabschnitte und den geneigten Abschnitt
und werden aus der Zweipunktberührung mit den Ausschnitten gelöst. Somit können
die Kugeln frei rollen.
Da der Rollkontakt, wie oben erwähnt, sichergestellt ist, wird der Wiedereingriff der
Überlastkupplung nach der Aufhebung der Überlast vereinfacht; und da kein Schlupf
bei den Kugeln auftritt, wird ein Fressen und ein Verschleiß verhindert.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine axiale Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Überlast
kupplung;
Fig. 2 eine Ansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1 der Überlastkupplung;
Fig. 3 eine Ansicht der angetriebenen Platte längs der Linie 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4 eine Teilansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht, jedoch unter Überlastbedingung;
Fig. 6 eine axiale Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Überlast
kupplung;
Fig. 7 eine vergrößerte Aufsicht des Ausschnitts in Fig. 6;
Fig. 8 eine axiale Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der Überlast
kupplung;
Fig. 9 eine Ansicht der rechten Seite in Fig. 8;
Fig. 10 eine Vorderansicht der angetriebenen Platte;
Fig. 11 eine Teilaufsicht des Kragens;
Fig. 12 eine Vorderansicht der Nabe;
Fig. 13 eine vergrößerte Teilansicht in axialer Richtung unter Überlastbedin
gung;
Fig. 14 eine ähnliche Schnittansicht, bei einer axialen Bewegung der angetrie
benen Platte;
Fig. 15 eine ähnliche Schnittansicht bei einer Neigung der angetriebenen
Platte;
Fig. 16 eine axiale Schnittansicht einer vierten Ausführungsform der Überlast
kupplung;
Fig. 17 eine Ansicht der angetriebenen Platte längs der Linie 17-17 in Fig. 16;
Fig. 18 eine Ansicht längs der Linie 18-18 in Fig. 17;
Fig. 19 eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht der angetriebenen
Platte;
Fig. 20 eine Schnittansicht zur Darstellung der Beziehung zwischen der Kugel
und der Aussparung bei der Übertragung des Drehmoments;
Fig. 21 eine Schnittansicht zur Darstellung der Beziehung zwischen der Kugel,
einem flachen Abschnitt und einem geneigten Stufenabschnitt unter ei
ner Überlastbedingung;
Fig. 22 eine Aufsicht der Kugel und des Ausschnitts bei Überlastbedingung;
Fig. 23 eine axiale Schnittansicht einer fünften Ausführungsform der Überlast
kupplung;
Fig. 24 eine axiale Schnittansicht einer sechsten Ausführungsform der Über
lastkupplung;
Fig. 25 eine Ansicht der angetriebenen Platte von vorne;
Fig. 26 eine Aufsicht auf Fig. 25;
Fig. 27 eine Schnittansicht zur Darstellung der Beziehung zwischen der Kugel
und der Aussparung bei der Übertragung des Drehmoments;
Fig. 28 eine Frontansicht zur Darstellung der Beziehung zwischen der Kugel
und einem Ausschnitt bei der Übertragung eines Drehmoments;
Fig. 29 eine Schnittansicht zur Darstellung der Beziehung zwischen der Kugel,
einem flachen Abschnitt und einem geneigten Stufenabschnitt unter ei
ner Überlastbedingung; und
Fig. 30 eine Frontansicht der Kugel und eines Ausschnitts unter Überlastbedin
gung.
Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte erste Ausführungsform der Überlastkupplung weist
eine Nabe 10 mit einem Kragen 13 in der Mitte eines zylindrischen Hülsenteils 11
auf. Eine Stellschraube 12 ist in die Nabe 10 so eingeschraubt, daß sie gegen die
Welle A1 anstößt und somit bewirkt, daß sich die Nabe 10 mit der Welle A1 dreht.
Wie man in Fig. 2 sieht, sind mehrere V-förmige Nuten (durchgängige Ausschnitte
zur Aufnahme der Kugeln 15) 14 in den Kragen 13 in seiner radialen Richtung an un
regelmäßigen winkligen Abständen ausgebildet, von denen sich jede in Richtung der
Umfangswand des Kragens 13 erweitert. Der Grund für die unregelmäßige winklige
Anordnung liegt in der Begrenzung des Drehmomentübertragungspunktes während
einer Umdrehung auf lediglich einem Punkt. Es ist somit alternativ ebenfalls möglich,
die Nuten an gleichen winkligen Abständen anzuordnen, wodurch sich die Drehmo
mentübertragungspunkte während einer Umdrehung erhöhen.
Die Kugeln (Stahlkugeln) 15 können gegen den Boden 14a der Nuten 14 mittels einer
im folgenden beschriebenen Anordnung gedrückt werden.
Benachbart zur linken Fläche des Kragens 13 ist eine scheibenförmige angetriebene
Platte 17 vorgesehen, so daß sie mit einem Radiallager 16 zwischen dem zylindri
schen Teil 11 und der angetriebenen Platte 17 drehbar ist.
Wie man in den Fig. 3 und 4 sieht, sind V-förmige Aussparungen 18 an der rechten
Fläche 17a der angetriebenen Platte 17 dem Kragen 13 gegenüberliegend ausgebil
det, in denen die Kugeln 15 gehalten werden, so daß sie den Nuten an den gleichen
entsprechenden winkligen Stellungen gegenüberliegen. Die Abschnitte zwischen den
Aussparungen 18 sind flache Oberflächenabschnitte 19. Zwischen der rechten Flä
che 17a der angetriebenen Platte 17 und dem Kragen 13 ist ein Drucklager 20 vor
gesehen.
An dem linken Teil des zylindrischen Teils 11 ist ein Gewinde 21 vorgesehen. Eine
Feststellmutter 22 ist auf das Gewinde 21 aufgeschraubt. Eine Stellschraube 23 ist in
die Feststellmutter 22 eingeschraubt und drückt eine Sperrhülse 24 so, daß sie mit
dem Gewinde 21 in Eingriff tritt. Die Feststellmutter 22 ist somit gegen Lösen gesi
chert. Zwischen der Befestigungsmutter 22 und der angetriebenen Platte 17 ist ein
Drucklager 25 vorgesehen. Die Befestigungsmutter 22 dient zum Aufbringen einer
Vorspannung auf die Drucklager 20, 25 und hält die angetriebene Platte 17 drehbar
auf der Nabe 11.
Eine ringförmige Druckplatte 30 ist drehbar auf der rechten Seite des Kragens 13 auf
das zylindrische Teil 11 der Nabe 10 aufgepaßt. Ein geneigter Abschnitt 31 ist in der
Nähe des äußeren Randes der inneren axialen Endfläche 30a der Druckplatte aus
gebildet, wobei die Fläche 30a dem Kragen 13 gegenüberliegt. Der geneigte Ab
schnitt 31 ist als kegelstumpfförmige konische Fläche ausgebildet. Der geneigte Ab
schnitt 31 drückt die Kugeln 15 in Richtung des Bodens 14a der Nuten 14 als auch in
Richtung der Kugelaufnahmeaussparungen 18 mittels der Federn 34, wie dies weiter
unten beschrieben wird.
Die Nabe 10 ist an ihrem rechten Ende ebenfalls mit einem Gewinde 32 versehen.
Eine Einstellmutter 33 ist auf das Gewinde 32 aufgeschraubt.
Zwischen der Einstellmutter 33 und der Druckplatte 30 sind über ein Drucklager 35
Schraubenfedern 34 vorgesehen. Die Einstellmutter 33 dient zum Einstellen der
Kraft, mit der die Druckplatte 30 auf die Kugeln 15 drückt. Eine Sperrhülse 37 ist an
der Innenseite einer Einstellschraube 36 angeordnet und drückt gegen das Gewinde
32, so daß die Einstellmutter 33 gegen Lösen gesichert ist.
Unter der Annahme, daß die Welle A1 eine Antriebswelle ist, und daß die angetrie
bene Platte 17 von ihr angetrieben wird, soll im folgenden die Arbeitsweise erläutert
werden.
Wenn keine Überlast auftritt, werden die Kugeln 15 aufgrund der von dem geneigten
Abschnitt 31 infolge der Federn 34 aufgebrachten Druckkraft nach links gedrückt. Die
Druckkraft wird gleichzeitig in Richtung der Kugelaufnahmeaussparungen 18 infolge
der seitlichen (axialen) Kraftkomponente P1 (Fig. 1) relativ zur Welle A1 und in Rich
tung der Böden 14a der Nuten 14 infolge der senkrechten (radialen) Kraftkompo
nente F1 relativ zur Welle A1. Entsprechend berührt jede Kugel 15 die Nabe 10 an
zwei Punkten bzw. die angetriebene Platte 17 an zwei Punkten. Da die Kugeln 15
stabil in die V-förmigen Aussparungen 18 gedrückt werden, kann die Kugelkupplung
sich als ein einstückiger Körper drehen. Das Drehmoment der Welle A1 wird somit
auf ein geeignetes System (nicht dargestellt), wenn es mit der angetriebenen Platte
17 verbunden ist, übertragen.
Wenn an der angetriebenen Platte 17 eine Überlast auftritt, dreht sich die Welle A1
weiter, obwohl die angetriebene Platte 17 sich nicht dreht. Die Kugeln 15 bewegen
sich dann in Fig. 1 nach rechts und werden mittels der Böden 14a gegen die Kraft
komponente P1 geführt, lösen sich aus den Kugelaufnahmeaussparungen 18, laufen
auf die flachen Flächenabschnitte 19 (Fig. 5) und werden zwischen die flachen Flä
chenabschnitte 19 und die Böden 14a gedrückt und dort gehalten. In der Zwischen
zeit wird die Druckplatte 30 von der angetriebenen Platte 17 mittels der Kugeln 15
entfernt gehalten.
Entsprechend wird die Nabe 10 zur Drehung frei, so daß sich die Welle A1 im Leer
lauf drehen kann.
Wie oben beschrieben tritt bei der Überlastkupplung dieser Ausführungsform zwi
schen der Nabe 10 und der angetriebenen Platte 17 kein Rütteln auf, da die Kugeln
15 durch den geneigten Abschnitt 31 in die Böden 14a der Nuten 14 und in die V-
förmigen Aussparungen 18 gedrückt werden und mittels der Nabe 10 und der ange
triebenen Platte 17 mit einer Zweipunktberührung gelagert werden, auch wenn die
Drehrichtung der Nabe 10 umgekehrt wird.
Wenn weiter eine Überlastbedingung auftritt, können sich die Kugeln 15 in Fig. 1 un
ter der Führung der Böden 14a mit einer Zweipunktberührung mit der Nabe 10 nach
rechts bewegen. Nach Aufheben der Überlastbedingung fallen die Kugeln 15 in die
Kugelaufnahmeaussparungen 18 wieder zurück und stellen einen erneuten Eingriff
sicher, da sich die Kugeln 15 in Fig. 1 nach links bewegen können.
Da die Kugeln 15 die Nabe 10 unveränderbar sowohl bei einer Drehmomentübertra
gungsbedingung und einer Überlastbedingung berühren, stellen sich die Kugeln 15
an vorbestimmten Lagen ein, unabhängig von der Bearbeitungsgenauigkeit der Nu
ten 14. Entsprechend können die Nuten 14 mit niedrigeren Kosten hergestellt wer
den, da eine Aufhebung der Spannung nach der Wärmebehandlung nicht erforderlich
ist.
Die Nuten 14 können in irgendeiner Form ausgebildet werden, vorausgesetzt sie sind
hohl und erweitern sich in Richtung radial zur äußeren Kante.
Fig. 6 und 7 zeigen eine zweite Ausführungsform der Überlastkupplung. Wie in die
sen Figuren dargestellt, kann die Beziehung zwischen dem Kragen, der Nabe und
der angetriebenen Platte gegenüber Fig. 1 umgekehrt werden. In diesem Fall sind die
Kugelhalteraussparungen 52 im Kragen 51 einer Nabe 50 und die V-förmigen durch
gängigen Ausschnitte 54 mit Böden 54a in einer angetriebenen Platte 53 ausgebildet.
Ein Sprengring 55 dient zur Festlegung der Stellung der angetriebenen Platte 53. Bei
dieser Ausführungsform sind die Ausschnitte 54 keine sich radial nach außen erwei
ternden Nuten wie in Fig. 1, sondern Öffnungen. Es ist daher nicht erforderlich, eine
Hülse an dem linken Ende der Druckplatte 30 vorzusehen, um ein Lösen der Kugeln
aus den Ausschnitten 54 zu verhindern. Alternativ können die Nuten, die Ausschnitte
54 und die Kugelaufnahmeaussparungen 18, 52 in gleichen Abständen wie oben er
wähnt angeordnet sein.
Fig. 8 bis 15 zeigen eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese
Überlastkupplung 100 umfaßt eine Nabe 110 und eine angetriebene Platte 117, wie
dies in Fig. 8 und 9 dargestellt ist.
Wie man in Fig. 10 sieht, sind mehrere V-förmige Nuten (durchgängige Ausschnitte
zur Aufnahme der Kugeln 115) 114 radial in unregelmäßigen winkligen Abständen an
der angetriebenen Platte 117 angeordnet, die sich in Richtung der radial inneren
Wand der angetriebenen Platte 117 erweitert. Eine Kugel 115 ist am Boden 114a je
der Nut 114 angeordnet.
Die angetriebene Platte 117 umfaßt eine Innenschraube 117b zur Befestigung eines
Kupplungsflansches 140. Der Kupplungsflansch 140 ist an einer Welle B3 mittels ei
nes zylindrischen Teils von ihm befestigt. Eine bekannte Einrichtung 144 wird zum
Befestigen des Kupplungsflansches 114 und der Welle B3 verwendet. Der Kupp
lungsflansch 114 und die Welle B3 werden mittels der Keilwirkung von Keilringen
mittels eines Druckflansches 145 und Schrauben 146 befestigt.
In der Nabe 110 ist der Kragen 113 an einem Ende eines zylindrischen Teils 111,
und ein Gewinde 132 ist auf der Außenfläche am anderen Ende des Teils 111 aus
gebildet, wobei ein Stufenabschnitt 110a in der Innenfläche und ein Innengewinde
110b in der Endfläche am anderen Ende des zylindrischen Teils 111 ausgebildet
sind. Eine am Stufenabschnitt 110a befestigte Befestigung 147 entspricht der Befe
stigung 144 und legt die Nabe 110 und die Welle A3 mittels eines Druckflansches
148 und Schrauben 149 fest.
Aus Fig. 11 und 12 sieht man, daß an der rechten Fläche des Kragens 113 radial V-
förmige Aussparungen (Aussparung zur Aufnahme der Kugeln 115) an unregelmäßig
winkligen Abständen längs des Umfangs ausgebildet sind.
Eine Druckplatte 130 ist drehbar mit einem Spiel an ihrer Innenfläche mittels des zy
lindrischen Teils 111 der Nabe 110 gelagert. Die Endfläche der Druckplatte 130, ge
genüber dem Kragen 113, weist einen geneigten Abschnitt 131 auf, so daß eine ko
nische Fläche mit einer Neigung ausgebildet wird, die den Böden 114a der Nuten
114 der angetriebenen Platte 117 gegenüberliegt. Der geneigte Abschnitt 131 dient
dazu, die Kugeln 115 in Richtung der Böden 114a und 118a der V-förmigen Ausspa
rungen 118 mittels der Schraubenfedern 134 zu drücken, wie dies weiter unten be
schrieben wird.
Eine Einstellmutter 133 ist auf das Gewinde 132 der Nabe 110 geschraubt. Zwischen
der Einstellmutter 133 und der Druckplatte 130 sind mehrere Schraubenfedern 134,
eine scheibenförmige Fühlerplatte 138 und ein Drucklager 135 angeordnet. Die Ein
stellmutter 133 dient zum Einstellen der Druckkraft, mit der die Druckplatte 130 auf
die Kugeln 115 drückt. In die Einstellmutter 133 ist eine Stellschraube 136 einge
schraubt, die mit einer Sperrhülse 143 am Ende der Stellschraube unmittelbar nach
Einstellen der Druckkraft in Eingriff tritt, so daß ein Lösen der Einstellmutter 133 vom
Gewinde 132 verhindert wird. Die entsprechenden Schraubenfedern 134 dienen zum
Andrücken der Druckplatte 130.
Die Dicke des Kugelhalteausschnitts der angetriebenen Platte 117 ist bei dieser
Ausführungsform geringer als der Durchmesser der Kugeln 115. Die angetriebene
Platte 117 wird somit mit einem Spalt C2 relativ zur Druckplatte 130 und mit einem
Spalt C3 relativ zum Kragen 113 angeordnet. Die von der Druckplatte 130 auf die
Kugeln 115 ausgeübte Druckkraft bewirkt, daß die Kugeln die Böden 114a der Nuten
114 der angetriebenen Platte 117 in Richtung F3 und die Böden 118a der V-förmigen
Aussparungen 118 in Richtung P3 (siehe Fig. 13 und 14) an zwei Punkten berühren.
Die radiale Lage der angetriebenen Platte 117 relativ zur Druckplatte 130 kann posi
tiv durch die Druckkraft F3 bestimmt werden, wohingegen die angetriebene Platte
117 relativ zur Nabe 110 schwimmt. Die angetriebene Platte 117 kann sich frei in
axialer Richtung innerhalb des Bereiches des Spalts bewegen. Ebenfalls nimmt die
Druckplatte 130 eine schwimmende Beziehung relativ zu der Nabe 110 ein. Trotz der
schwimmenden Lage entsteht kein Rütteln, da die Kugeln 115 die Nuten 114 der an
getriebenen Platte 117 bzw. die V-förmigen Aussparungen 118 des Kragens 117 an
zwei Punkten berühren.
Wie oben ausgeführt, ist bei dieser Ausführungsform die angetriebene Platte 117 re
lativ zur Nabe 110 und zur Druckplatte 130 mit Spalten dazwischen versehen. Somit
kann die angetriebene Platte 117 sich relativ zur Nabe 110 in axialer Richtung bewe
gen, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist, auch wenn irgendeine abstandsmäßige Fehl
ausrichtung M3 auftritt, wenn die Nabe 110 an der Welle A3 befestigt wird, und wenn
die angetriebene Platte 117 und der Kupplungsflansch 140 an der Welle B3 befestigt
werden. Die angetriebene Platte 117 kann sich weiter neigen oder kippen, um den
Fehler, wie in Fig. 15 dargestellt, aufzunehmen, auch wenn irgendeine winklige Fehl
ausrichtung M3' zwischen den Wellen A3 und B3 besteht.
Da die Kugeln 115 eine stabile Lage durch die Berührung der Nuten 114 der ange
triebenen Platte 117 an zwei Punkten durch Berühren der V-förmigen Aussparungen
118 des Kragens 113 der Nabe 110 an zwei Punkten aufgrund der von der Druck
platte 130 aufgebrachten Druckkraft einnehmen, wenn keine Überlastbedingung wäh
rend einer Drehmomentübertragungsbedingung auftritt, drehen sich die Wellen A3
und B3 integral als eine Einheit. Wie oben erwähnt, ist die Überlastkupplung 100 in
der Lage, diese Fehlausrichtungen zu absorbieren, auch wenn eine winklige Fehlaus
richtung und/oder eine axiale Fehlausrichtung während der Drehung auftritt. Es erüb
rigt sich festzustellen, daß kein Rütteln auftritt.
Wenn an der angetriebenen Platte 117 eine Überlast auftritt, dreht sich die Welle A3
weiter, obwohl sich die angetriebene Platte 117 nicht drehen kann. Die Kugeln 115
bewegen sich dann in Fig. 8 nach rechts, wobei sie durch die Böden 114a entgegen
der Kraftkomponente P3 geführt werden, wobei sich die Kugeln aus den Kugelauf
nahmeaussparungen 118 lösen und auf den flachen Abschnitten 119 rollen (Fig. 12
und 13) und zwischen den flachen Abschnitten 119 und den Böden 114a gedrückt
und gehalten werden. Dabei wird die Druckplatte 130 von der angetriebenen Platte
117 durch die Kugeln 115 ferngehalten.
Die Fühlerplatte 138 ist in axialer Richtung längs der Druckplatte 130 bewegbar. Ein
Grenzschalter, ein Näherungsschalter oder eine ähnliche Einrichtung, erfaßt die Be
wegung, wodurch die Überlastbedingung erfaßt wird.
Wie oben beschrieben, tritt zwischen der Nabe 110 und der angetriebenen Platte 117
kein Rütteln auf, da die Kugeln 115 durch den geneigten Flächenabschnitt 131 zwi
schen den Böden 114a der Nuten 114 und den V-förmigen Aussparungen 118 ge
drückt werden und sowohl durch die Nabe 110 und die angetriebene Platte 117 an
zwei Punkten gelagert werden, auch wenn sich die Drehrichtung der Nabe 110 um
kehrt.
Wenn weiter eine Überlast auftritt, werden die Kugeln 115 durch Bewegen in Fig. 8
nach rechts freigegeben, wobei sie durch die Böden 114a geführt werden, so daß die
Zweipunktberührung mit der angetriebenen Platte 117 beibehalten wird. Da sich die
Kugeln 115, wenn die Überlastbedingung aufgehoben ist, wieder nach links in Fig. 8
bewegen können, gelangen die Kugeln 115 erneut in Eingriff mit den V-förmigen
Aussparungen 118, wodurch ein erneuter Eingriff der Überlastkupplung sichergestellt
ist.
Da weiter die Kugeln 115 die angetriebene Platte 117 unveränderbar an zwei Punk
ten berühren, gleichgültig ob ein Drehmoment übertragen wird oder nicht, können die
Kugeln 115 wieder an ihren entsprechenden ursprünglichen Stellen angeordnet wer
den. Hierdurch können die Nuten 114 relativ grob bei geringen Kosten ausgebildet
werden.
Die Überlastkupplungen entsprechend der ersten, zweiten und dritten Ausführungs
form schließen ein Rütteln aufgrund der Tatsache aus, daß die Kugeln unveränder
bar mit den Nuten an zwei Punkten in Berührung stehen. Bei Überlastbedingung
können sich jedoch die Kugeln nicht drehen, da die Kugeln fest zwischen den Böden
und den Nuten durch die Druckplatte während der relativen Drehung zwischen der
Nabe und der angetriebenen Platte eingepreßt werden, so daß ein Schlupf zwischen
den Kugeln und der Nabe auftritt. Aufgrund dieses Schlupfes wird ein sog.
"Schleppmoment" auf die angetriebene Platte übertragen, auch wenn die Überlast
bedingung aufgehoben ist. Die angetriebene Platte neigt daher dazu, sich integral mit
der Nabe zu drehen. Im schlimmsten Fall wird ein Fressen und/oder ein Verschleiß
bewirkt. Mit den im folgenden beschriebenen Ausführungsformen soll diesbezüglich
eine Verbesserung erreicht werden.
Die Fig. 16 bis 22 zeigen eine vierte Ausführungsform der Überlastkupplung. Die
Konstruktion dieser Überlastkupplung ist der der ersten Ausführungsform ähnlich.
Bei der in Fig. 16 dargestellten Überlastkupplung weist eine Nabe 210 einen Kragen
213 an der Mitte eines zylindrischen Hülsenteils 211 auf. Eine Stellschraube 212 ist
in die Nabe 210 so eingeschraubt, daß sie von einer Innenfläche der Nabe 210 vor
steht. Somit kann sich die Nabe 210 mit einer Welle A4 drehen.
Wie oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform ausgeführt, sind mehrere V-
förmige Aussparungen 214 (durchgängige Ausschnitte zur Aufnahme von Kugeln
215) radial an unregelmäßigen winkligen Abständen im Kragen 213 ausgebildet, die
sich radial nach außen durch den Außenumfang des Kragens 213 erweitern. Eine
Kugel 215 (Stahlkugel) ist im Boden 214a jeder Nut 214 angeordnet.
Wie man in Fig. 16 sieht, ist eine scheibenförmige angetriebene Platte 217 vorgese
hen, die von der linken Endfläche des Kragens 213 getrennt ist, und die über ein ra
diales Lager 216, das am zylindrischen Teil 211 befestigt ist, drehbar ist.
Wie in den Fig. 17 bis 19 dargestellt, sind V-förmige Aussparungen 218, in denen
Kugeln 215 angeordnet sind, radial an der rechten Endfläche 217a der angetriebenen
Platte 217 benachbart zum Kragen 213 so angeordnet, daß sie den Nuten 214 an
entsprechenden Stellen gegenüberliegen. Zwischen den benachbarten Kugelauf
nahmeaussparungen 218 sind flache Oberflächenabschnitte 219 ausgebildet. Auf
diesen flachen Oberflächenabschnitten 219 sind benachbart zu ihrem radial inneren
Ende geneigte Stufenabschnitte 219a ausgebildet, die sich axial in Richtung des
Kragens 213 erstrecken. Die geneigten Stufenabschnitte 219a beginnen an einem
Durchmesser D2, der kleiner als der Teilkreisdurchmesser D1 der umfangsmäßig
angeordneten Kugeln 215 ist, und neigen sich axial und radial nach außen in Rich
tung der Kugelaufnahmeaussparungen 218 und treffen auf die flachen Abschnitte
219. Der Durchmesser D1 ist ein Durchmesser, den man durch Verbinden der mit
den Nuten 214 an zwei Punkten in Verbindung stehenden Kugeln 215 erhält, wie
oben beschrieben. Die geneigte Richtung der geneigten Stufenabschnitte 219a ist die
gleiche wie die einer Druckplatte 230, wie weiter unten ausgeführt. Der Neigungswin
kel ϕ 4 (als Maß relativ zu einer nach außen gerichteten radialen Richtung) des ge
neigten Stufenabschnitts 219a ist größer als der Neigungswinkel θ 4 der Druckplatte
(Fig. 16). Weiter fluchtet der Rand 219c der geneigten Fläche 219b mit den Ku
gelaufnahmeaussparungen 218, so daß die Kugeln 215 glatt auf der geneigten Flä
che 219b beim Auftreten einer Überlast laufen. Weiter ist ein Drucklager 220 zwi
schen der rechten Endfläche 217a der angetriebenen Platte 217 und dem Kragen
213 vorgesehen.
Am zylindrischen Teil 211 ist am linken Ende ein Gewinde 221 vorgesehen. Eine
Befestigungsmutter 222 ist auf das Gewinde 211 aufgeschraubt. Die Befestigungs
mutter 222 hält die angetriebene Platte 217 über das Drucklager 220 fest gegen den
Kragen 213. In die Feststellmutter 222 ist eine Stellschraube 223 eingeschraubt, die
eine Sperrhülse 224 gegen das Gewinde 221 drückt. Die Befestigungsmutter 222 ist
somit gegen Lösen gesichert. Weiter ist ein Drucklager 225 zwischen der Befesti
gungsmutter 222 und der angetriebenen Platte 217 vorgesehen.
Die Druckplatte 230 ist drehbar auf der rechten Seite des Kragens 213 auf das zylin
drische Teil 211 der Nabe 210 aufgepaßt. Eine geneigte Ringfläche 231 ist in der
Nähe des radial äußeren Randes der Endfläche 230a der Druckplatte 230 ausgebil
det, so daß sie dem Kragen 213 gegenüberliegt. Die geneigte Ringfläche 231 hat die
Form eines Kegelstumpfes und einen in Richtung der Welle A4 abfallenden Gradi
enten. Die geneigte Ringfläche 231 drückt die Kugeln 215 radial in Richtung der Bö
den 214a der Nuten 214 nach innen und axial in die Kugelaufnahmeaussparungen
218 infolge des Drucks der Federn 234, wie weiter unten beschrieben.
Die Nabe 210 ist am rechten Ende mit einem Gewinde 232 versehen. Eine Einstell
mutter 233 steht mit dem Gewinde 232 in Eingriff.
Zwischen der Einstellmutter 233 und der Druckplatte 230 sind über ein Drucklager
235 Schraubenfedern 234 vorgesehen. Die Einstellmutter 233 dient zum Einstellen
der Kraft, mit der die Druckplatte 230 gegen die Kugeln 215 drückt. Eine Sperrhülse
237 ist an der Innenseite der Einstellschraube 236 vorgesehen und drückt gegen das
Gewinde 232, so daß ein Lösen der Einstellmutter 233 verhindert wird.
Unter der Annahme, daß die Welle A4 die Antriebsseite und die angetriebene Platte
217 die Abtriebsseite darstellt, soll im folgenden die Arbeitsweise beschrieben wer
den.
Wenn keine Überlast auftritt, werden die Kugeln 215 durch die von dem geneigten
Abschnitt 231 aufgebrachte Kraft belastet. Die Kraft wird gleichzeitig in Richtung der
Kugelhalteaussparungen 218 infolge der axialen Kraftkomponente P4 (Fig. 16) relativ
zur Welle A4 und in Richtung der Böden 214a der Nuten 214 infolge der senkrechten
(d. h. radialen) Kraftkomponente F4 relativ zur Welle A4. Jede Kugel 215 berührt den
Boden 214a der entsprechenden Nut 214 an zwei Punkten, berührt die entspre
chende Kugelhaltenut 218 der angetriebenen Platte 217 an zwei Punkten und berührt
den geneigten Abschnitt 231 der Druckplatte 230 an einem Punkt. Somit hat die Ku
gel 215 insgesamt fünf Berührungspunkte. Entsprechend werden die Kugeln 215 in
die V-förmige Kugelhalteaussparung 218 gedrückt und festgehalten und die Kugel
kupplung dreht sich als integraler Körper. Das Drehmoment der Welle A4 kann somit
auf einen mit der angetriebenen Platte 217 verbundenen geeigneten Mechanismus
(nicht dargestellt) übertragen werden.
Wenn an der angetriebenen Platte 217 eine Überlast auftritt, dreht sich die Welle A4
weiter, obwohl die angetriebene Platte 217 an einer Drehung gehindert wird. Die Ku
geln 215 bewegen sich dann unter der Führung der Böden 214a in Fig. 16 nach
rechts in entgegengesetzter Richtung zur Kraftkomponente P4 und treten aus den
Kugelhalteaussparungen 218 aus, so daß sie auf den flachen Abschnitten 219 rollen.
Dieses Rollen wird bewirkt, wenn die Kugeln 215 sich über die Grenzkante 218b be
wegen, wo die Aussparung 218 auf den flachen Abschnitt 219 trifft (siehe Fig. 19)
und bewegen sich axial um die Länge L4, wie in Fig. 21 gezeigt. Die Kugeln 215
laufen dann glatt auf den geneigten Flächen 219b, wobei sie durch die Kante 219c
geführt werden. Das Bezugszeichen D3 bezeichnet den Teilkreisdurchmesser der
Kugeln 215, nachdem sie sich wie erwähnt bewegt haben.
Die Kugeln 215 können so auf der geneigten Fläche 219b des Stufenabschnitts 219a
laufen. Dann werden die Kugeln 215 um eine Strecke H4 unter dem Einfluß der ra
dialen Kraftkomponente, wie in Fig. 21 dargestellt, nach außen bewegt, da der Nei
gungswinkel ϕ4 der geneigten Fläche 219b größer als der Neigungswinkel θ4 der
Druckplatte 230 ist. Entsprechend werden die Kugeln 215 durch drei Teile gelagert,
nämlich die Druckplatte 230, die flachen Abschnitte 219 und die geneigten Stufenab
schnitte 219a.
Die Fig. 21 und 22 zeigen die Bewegung der Kugeln 215 und die Beziehung zwi
schen den Kugeln 215 und den Nuten 214, wenn die Kugeln 215 auf die geneigten
Stufenabschnitte 219a laufen. Die Kugeln 215, die sich radial um eine Strecke H4
bewegt haben, sind von der Keilwirkung frei, mit der die Druckplatte 230 die Kugeln
215 fest in die Nuten 214 drückt. Entsprechend werden die Kugeln 215 mit drei Tei
len gelagert, nämlich der Druckplatte 230, den flachen Abschnitten 219 und den ge
neigten Stufenabschnitten 219a und können frei abrollen. Da zwischen den Kugeln
215 und den Nuten 214 der Spalt C4 besteht, wenn die Kugeln 215 rollen, wird die
Drehung der Kugeln 215 nicht behindert.
Hierdurch kann sich die Nabe 210 leer drehen, so daß die Antriebswelle A4 sich leer
drehen kann.
Wie oben beschrieben, tritt, wenn sich die Kugelkupplung in dem Drehmomentüber
tragungszustand befindet, zwischen der Nabe 210 und der angetriebenen Platte 217
kein Rütteln auf, da die Kugel 215 durch den geneigten Abschnitt 231 zwischen den
Böden 214a der Nuten 214 und den V-förmigen Aussparungen 218 gedrückt werden
und durch die Nabe 210 und die angetriebene Platte 217 mit entsprechenden Zwei
punktberührungen gelagert werden, und zwar auch, wenn sich die Drehrichtung der
Nabe 210 umkehrt.
In einem Überlastzustand bewegen sich die Kugeln 215 unter der Führung der Böden
214a axial nach rechts. Wie oben erwähnt, werden die Kugeln 215 durch die Druck
platte 230, die flachen Abschnitte 219 und die geneigten Stufenabschnitte 219a gela
gert, wenn die Kugeln 215 auf den flachen Abschnitten 219 laufen und sind aus der
Zweipunktberührung mit den Nuten 214 gelöst und können somit frei abrollen.
Wenn der Überlastzustand aufgehoben ist und die Kugeln 215 in ihre ursprüngliche
Lage zurückkehren, fallen die Kugeln 215 in die Kugelhalteaussparungen 218 der
angetriebenen Platte 217 und berühren erneut die Böden 214a an zwei Punkten. Die
Kugeln 215 kommen erneut mit den Böden 214a ohne Rütteln in Eingriff.
Da die Kugeln 215 die Nabe 210 infolge der Keilwirkung während der Drehmoment
übertragung an zwei Punkten berühren, können die Kugeln 215 die vorbestimmten
Lagen unabhängig von der Bearbeitungsgenauigkeit der Nuten 214 einnehmen. Ent
sprechend können die Nuten 214 mit geringeren Herstellungskosten ausgebildet
werden.
Fig. 23 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Überlastkupplung. Man sieht, daß die
Beziehung zwischen dem Kragen der Nabe und der angetriebenen Platte gegenüber
Fig. 16 umgekehrt ist. In diesem Fall sind die Kugelhalteaussparungen 252 in einem
Kragenabschnitt 251 der Nabe 250 ausgebildet, und die V-förmigen durchgängigen
Ausschnitte 254 mit den Böden 254a sind in einer angetriebenen Platte 253 ausge
bildet. Ein Sprengring 255 dient zur Feststellung der Lage der angetriebenen Platte
253. Ein Sprengring 255 dient zur Sicherung der Lage der angetriebenen Platte 253.
Bei dieser Ausführungsform sind die Ausschnitte 254 "Öffnungen" und keine radial
offenen Nuten. Es ist daher nicht erforderlich auf dem linken Ende der Druckplatte
230 einen Hülsenabschnitt vorzusehen, um ein Herausfallen der Kugeln aus den
Ausschnitten 254 zu verhindern.
Alternativ können die Nuten 214, die Ausschnitte 254 und die Kugelhalteaussparun
gen 218, 252 in gleichen winkligen Abständen angeordnet werden.
Schließlich zeigen die Fig. 24 bis 30 eine sechste Ausführungsform der Überlast
kupplung.
Die Konstruktion der Überlastkupplung gemäß dieser Ausführungsform ist der der
dritten Ausführungsform (Fig. 8 bis 15) ähnlich. Es werden somit die gleichen Be
zugszeichen wie in Fig. 8 bis 15 für gleiche Elemente in den Fig. 24 bis 30 ver
wendet. Der Hauptunterschied liegt in der unterschiedlichen Form des Kragens der
Nabe.
Wie in Fig. 25 dargestellt, sind in dem Kragen 313 etwas längliche V-förmige Ausspa
rungen 318 in entsprechender Beziehung zu den Nuten 114 ausgebildet. Die Ab
schnitte zwischen den V-förmigen Aussparungen 318 sind flache Abschnitte 319.
An diesen flachen Abschnitten 319 sind geneigte Stufenabschnitte 319a ausgebildet,
die an der radial äußeren Kante der flachen Abschnitte 319 liegen und sich axial in
Richtung der Druckplatte 130 erstrecken. Die geneigten Stufenabschnitte 319a be
ginnen mit einem Durchmesser D5, der größer als der Teilkreisdurchmesser D4 der
umfangsmäßig angeordneten Kugeln 115 ist, neigen sich axial und radial nach innen
in Richtung der V-förmigen Aussparungen 318 und treffen auf die flachen Abschnitte
319. Der Durchmesser D4 ist ein Durchmesser, den man durch verbinden der Mittel
punkte der Kugeln 115 erhält, die die V-förmigen Nuten 114 an zwei Punkten berüh
ren. Die Neigungsrichtung der geneigten Stufenabschnitte 319a ist die gleiche wie
die der Druckplatte 130 (siehe Fig. 27), wie weiter unten erläutert. Der Neigungswin
kel der geneigten Stufenabschnitte 319a ϕ 6 ist größer als der Neigungswinkel der
Druckplatte 130 θ 6. Die Kante der geneigten Fläche 319b fluchtet mit den V-förmi
gen Aussparungen 318, so daß die Kugeln 115 glatt auf der geneigten Fläche 319b
laufen können, wenn ein Überlastzustand auftritt. Ansonsten entspricht diese Ausfüh
rungsform der dritten Ausführungsform.
Diese Laufwirkung wird bewirkt, wenn die Kugeln 115 über den Grenzabschnitt der
flachen Abschnitte 319 aus den V-förmigen Aussparungen 318 laufen und sich axial
um die Strecke L6 bewegen, wie dies in Fig. 29 dargestellt ist. Die Kugeln können auf
der geneigten Fläche 319b unter der Führung der Kante der geneigten Fläche 319b
laufen.
Die Kugeln 115 können so auf der geneigten Fläche 319b des geneigten Stufenab
schnitts 319a laufen. Da der Neigungswinkel ϕ 6 der geneigten Fläche 319b größer
als der Neigungswinkel θ 6 der Druckplatte 130 ist, bewegen sich dann die Kugeln
115 um eine Strecke H6 radial nach innen, wie dies in den Fig. 29 und 30 dargestellt
ist. Entsprechend werden die Kugeln 115 durch drei Teile gelagert, nämlich die
Druckplatte 130, die flachen Abschnitte 319 und die geneigten Stufenabschnitte
319a.
Die Kugeln 115, die sich radial um die Strecke H6 bewegt haben, sind von der Keil
wirkung der Druckplatte 130 frei, die die Kugeln 115 fest in die Nuten 319 drückt.
Unter dieser Bedingung werden die Kugeln 115 durch drei Teile gelagert, nämlich die
Druckplatte 115, die flachen Abschnitte 319 und die geneigten Stufenabschnitte 319a
und können frei rollen. Da zwischen den Kugeln 115 und den Nuten 319 ein Spalt C6
besteht, wenn sich die Kugeln 115 drehen, können sich die Kugeln 115 frei drehen.
Wenn eine Überlast auftritt, bewegen sich die Kugeln 115 unter der Führung der Bö
den 314a. Wie oben erwähnt, werden die Kugeln 115 durch die Druckplatte 130, die
flachen Abschnitte 319 und die geneigten Stufenabschnitte 319a gelagert, wenn die
Kugeln 115 auf den flachen Abschnitten 319 der Nabe 310 laufen, und sind von der
Zweipunktberührung mit den Nuten 114 gelöst und können somit frei rollen.
Wenn der Überlastzustand aufgehoben ist und die Kugeln 115 wieder ihre ursprüng
liche Lage eingenommen haben, fallen die Kugeln 115 exakt in die V-förmigen Aus
sparungen 318 der angetriebenen Platte 117 und berühren die Böden 114a an zwei
Punkten. Die Kugeln 115 treten mit den Böden 114a ohne Rütteln in Eingriff.
Es ist zu bemerken, daß die Richtung der Erweiterung der Nuten 114 wie bei den
vorherigen Ausführungsformen radial umgekehrt werden kann. Ebenfalls können die
Nuten 114 und Aussparungen 118, 318 in gleichen winkligen Abständen angeordnet
sein.
Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im einzelnen zur Darstellung
beschrieben wurde, ist es verständlich, daß Abänderungen und Änderungen der be
schriebenen Vorrichtung einschließlich der Wiederanordnung der Teile im Rahmen
der vorliegenden Erfindung liegen.
Claims (13)
1. Überlastkupplung (100, 300), bei der Kugeln (15, 115, 215) innerhalb durch
gängiger, in einem Nabenabschnitt (13, 213) oder einer angetriebenen Platte (53,
117, 253) ausgebildeter Ausschnitte (14, 114, 214, 254) gehalten und mittels einer
Druckplatte (30, 130, 230) gegen in dem anderen Teil, d. h. dem Nabenabschnitt (51,
113, 251, 313) oder der angetriebenen Platte (17, 217) ausgebildete Aussparungen
(18, 52, 118, 218, 252, 318) gedrückt werden, so daß ein Drehmoment übertragen
werden kann und die Kugeln (15, 115, 215) aus den Aussparungen (18, 52, 118, 218,
252, 318) gegen eine Druckkraft austreten können, wobei die Druckplatte (30, 130,
230) mit geneigten Abschnitten (31, 131, 231) versehen ist, um die Kugeln (15, 115,
215) in eine Richtung zu drücken, die im wesentlichen eine Rotationsachse der
Überlastkupplung (100, 300) schneidet, und wobei die Ausschnitte (14, 54, 114, 214,
254) zur Aufnahme der Kugeln (15, 115, 215) in axialer Richtung gesehen im
wesentlichen V-förmig ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (18, 52, 118, 218, 252,
318) zur Aufnahme der Kugeln (15, 115, 215) als sich radial erstreckende Nuten mit
einem V-förmigen Querschnitt ausgebildet sind.
2. Überlastkupplung (100, 300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die angetriebene Platte (117) zwischen der Nabe (113, 313) und der Druckplatte
(130) mit entsprechenden Spielspalten (C3, C4) zwischengelagert ist.
3. Überlastkupplung (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
andere Teil (217, 251, 313) zwischen den Aussparungen (218, 252, 318) flache Ab
schnitte (219, 319) und geneigte Stufenabschnitte (219a, 319a) aufweist, die in der
Nähe der Böden (254a, 114a) der Ausschnitte (214, 254, 114) von dem Teilkreis der
Kugeln (215, 115) angeordnet sind, wenn sie die Ausschnitte (214, 254, 114) an zwei
Punkten so berühren, daß der Neigungswinkel (ϕ4, ϕ6) der Stufenabschnitte (219a,
319a) größer als der Neigungswinkel (θ4, θ6) der geneigten Abschnitte (231, 131)
der Druckplatte (230, 130) ist.
4. Überlastkupplung (100, 300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausschnitte (14, 54, 114, 214, 254) im allgemeinen radial bezüglich des Naben
abschnitts (13, 213) bzw. der angetriebenen Platte (53, 117, 253) verlängert sind.
5. Überlastkupplung (100, 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ausschnitte (14, 54, 114, 214, 254) umfangsmäßig beabstan
det sind,
daß die Aussparungen (18, 52, 118, 218, 252, 318) umfangsmäßig beab standet an Stellen entsprechend dem lagemäßigen Abstand der Ausschnitte (14, 54, 114, 214, 254) angeordnet sind,
daß die Druckplatte (30, 130, 230) eine ringförmige Endfläche (31, 131, 231) aufweist, die normalerweise mit den Kugeln (15, 115, 215) in Berührung steht,
daß Mittel (34, 134, 234) vorgesehen sind, um die Druckplatte (30, 130, 230) und das andere Teil (17, 51, 113, 217, 251, 313) relativ axial aufeinander zuzu drücken, um die Kugeln (15, 115, 215) normalerweise in Eingriff mit den Aussparun gen (18, 52, 118, 218, 252, 318) zu halten,
daß die ringförmige Endfläche (31, 131, 231) der Druckplatte (30, 130, 230) eine kegelstumpfförmige konische Form aufweist, die sich in einer Neigung relativ zu einer radialen Richtung erstreckt, so daß die Druckplatte (30, 130, 230) nor malerweise die Kugeln (15, 115, 215) radial aus den Ausschnitten (14, 54, 114, 214, 254) drückt,
daß die Druckplatte (30, 130, 230) normalerweise die Kugeln (15, 115, 215) in die Richtung drückt, in die die gegenüberliegenden Seitenwände der Ausschnitte (14, 54, 114, 214, 254) konvergieren, so daß die Kugeln (15, 115, 215) normalerweise mit jeder der gegenüberliegenden Seitenwände der entsprechenden Ausschnitte (14, 54, 114, 214, 254) in Berührung gehalten werden, und daß die Aussparungen (18, 52, 118, 218, 252, 318) als kanalähnliche Nuten ausgebildet sind.
daß die Aussparungen (18, 52, 118, 218, 252, 318) umfangsmäßig beab standet an Stellen entsprechend dem lagemäßigen Abstand der Ausschnitte (14, 54, 114, 214, 254) angeordnet sind,
daß die Druckplatte (30, 130, 230) eine ringförmige Endfläche (31, 131, 231) aufweist, die normalerweise mit den Kugeln (15, 115, 215) in Berührung steht,
daß Mittel (34, 134, 234) vorgesehen sind, um die Druckplatte (30, 130, 230) und das andere Teil (17, 51, 113, 217, 251, 313) relativ axial aufeinander zuzu drücken, um die Kugeln (15, 115, 215) normalerweise in Eingriff mit den Aussparun gen (18, 52, 118, 218, 252, 318) zu halten,
daß die ringförmige Endfläche (31, 131, 231) der Druckplatte (30, 130, 230) eine kegelstumpfförmige konische Form aufweist, die sich in einer Neigung relativ zu einer radialen Richtung erstreckt, so daß die Druckplatte (30, 130, 230) nor malerweise die Kugeln (15, 115, 215) radial aus den Ausschnitten (14, 54, 114, 214, 254) drückt,
daß die Druckplatte (30, 130, 230) normalerweise die Kugeln (15, 115, 215) in die Richtung drückt, in die die gegenüberliegenden Seitenwände der Ausschnitte (14, 54, 114, 214, 254) konvergieren, so daß die Kugeln (15, 115, 215) normalerweise mit jeder der gegenüberliegenden Seitenwände der entsprechenden Ausschnitte (14, 54, 114, 214, 254) in Berührung gehalten werden, und daß die Aussparungen (18, 52, 118, 218, 252, 318) als kanalähnliche Nuten ausgebildet sind.
6. Überlastkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen
überliegenden Seitenwände der entsprechenden Ausschnitte (14, 214) in Bezug auf
einander in radialer Richtung nach innen konvergieren, die Ausschnitte (14, 214) sich
nach außen durch eine umgebende äußere Umfangsfläche des einen Teils (13, 213)
erstrecken, und wobei die kegelstumpfförmig konische Oberfläche (31, 231) eine In
nenfläche ist, die radial nach außen geneigt ist, so daß sie sich axial in Richtung des
anderen Teils (17, 217) erstreckt.
7. Überlastkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck
platte (30, 230) einen ringförmigen Hülsenabschnitt aufweist, der radial außerhalb der
konischen Fläche (31, 231) angeordnet ist, und der sich zur äußeren Umfangsfläche
des einen Teils (13, 213) umgebend in axialer Richtung erstreckt, um die Kugeln (15,
215) radial innerhalb der Ausschnitte (14, 214) aufzunehmen.
8. Überlastkupplung (100, 300) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das eine Teil (117) ringförmig mit einer mittleren Bohrung ausgebildet ist, die das an
dere Teil (113, 213) radial außen umgibt und eine innere, im wesentlichen zylindri
sche Umfangsfläche bildet, und wobei die kegelstumpfförmige konische Fläche (131)
eine Außenfläche ist, die radial nach innen geneigt ist, so daß sie sich axial in Rich
tung des anderen Teils (113, 313) erstreckt.
9. Überlastkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das andere
Teil (113, 313) einen koaxialen Nabenteil (111) umfaßt, der sich durch die mittlere
Bohrung erstreckt, um die Kugeln (115) innerhalb der Ausschnitte (114) zu begren
zen.
10. Überlastkupplung (300) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
flachen Abschnitte (219, 319) als erste ringförmige Endfläche (219, 319) ausgebildet
sind, die sich im allgemeinen in radialer Richtung erstreckt, und die an einer radialen
Kante auf eine zweite ringförmige Endfläche (219b, 319b) trifft, die sich axial von der
ersten Endfläche (219, 319) in axialer Richtung allgemein in Richtung des einen Teils
(213, 253, 117) erstreckt, wobei die zweite ringförmige Endfläche (219b, 319b) eine
kegelstumpfförmige konische Form aufweist, die relativ zur Kupplungsachse geneigt
ist, wobei die Neigungsrichtung der zweiten Ringfläche (219b, 319b) im allgemeinen
die gleiche wie die Neigungsrichtung der kegelstumpfförmigen konischen Fläche
(231, 131) an der Druckplatte (230, 130) ist, und wobei die Kugeln (215, 115) die
zweite Ringfläche (219b, 319b) während einer Überlastbedingung rollend berühren.
11. Überlastkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ge
genüberliegenden Wände der Ausschnitte (214, 254) relativ zueinander in radialer
Richtung nach innen konvergieren und die zweite Ringfläche (219b) an der radial in
neren Kante der ersten Ringfläche (219) gebildet wird und daß die zweite Ringfläche
(219b) eine begrenzte radiale Versetzung der Kugeln (215) nach außen innerhalb der
entsprechenden Ausschnitte (214, 254) während einer Überlastbedingung bewirkt.
12. Überlastkupplung (300) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
gegenüberliegenden Seitenwände der Ausschnitte (114) relativ zueinander in radialer
Richtung nach außen konvergieren und die zweite Ringfläche (319b) an der radial
äußeren Kante der ersten Ringfläche (319) gebildet wird und daß die zweite Ringflä
che (319b) eine begrenzte radiale Versetzung der Kugeln (115) nach innen innerhalb
der entsprechenden Ausschnitte (114) während einer Überlastbedingung bewirkt.
13. Überlastkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die kegel
stumpfförmige konische Fläche (231) und die zweite Ringfläche (219b) unterschiedli
che Neigungen relativ zur Kupplungsachse aufweisen.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313789A JPH0768986B2 (ja) | 1988-12-03 | 1989-02-27 | ノンバックラッシュオーバーロードクラッチ |
| JP4313689A JPH061085B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | オーバーロードクラッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4005986A1 DE4005986A1 (de) | 1990-08-30 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9216184U1 (de) * | 1992-05-14 | 1993-06-03 | Chr. Mayr GmbH + Co KG, 8951 Mauerstetten | Spielfreie Überlastkupplung mit einer Käfiganordnung für die Drehmoment-Übertragungskörper |
| WO1994012801A1 (de) * | 1992-11-28 | 1994-06-09 | Vma-Nc Mess- Und Antriebstechnik Gmbh | Drehmomentübertragungsvorrichtung |
| DE4300952A1 (de) * | 1993-01-15 | 1994-07-21 | Mayr Christian Gmbh & Co Kg | Überlastkupplung |
| JP3696472B2 (ja) * | 1999-05-07 | 2005-09-21 | サンデン株式会社 | 動力伝達機構 |
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| CN110454518A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-11-15 | 浙江省永康市金都工贸有限公司 | 一种水钻机的离合器 |
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| DE2731733A1 (de) * | 1977-07-11 | 1979-02-01 | Smith | Drehmomentkupplung |
| DE2934164A1 (de) * | 1978-08-24 | 1980-03-06 | Sankyo Seiki Seisakusho Kk | Drehmomentbegrenzer |
-
1990
- 1990-02-26 DE DE19904005986 patent/DE4005986C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Prospekt Fa. Mayr "EAS-NC Novum", 4/93 * |
| Prospekt Fa. Mayr "EAS-NC", 6/87 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4005986A1 (de) | 1990-08-30 |
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