DE633779C - UEberlastungssicherung - Google Patents

Description

Durch Patent 620 377 ist eine Überlastungssicherung zum Schutz gegen Bohrerbruch für Bohrmaschinen und Gewindebohrmaschinen geschützt, bei welcher das., Lastdrehmoment durch federbelastete Kipphebel begrenzt ist, die zwischen einem Bund der Antriebswelle und einem axial verschiebbaren, unter Federdruck stehendem Kupplungsring angeordnet sind und bei einer bestimmten Belastung aus der Arbeitsstellung über eine Totpunktstellung hinweg in eine Leerlaufstellung umschlagen, und bei der durch die dabei stattfindende Verdrehung des treibenden Gliedes gegen das getriebene eine Klauenkupplung durch am Bund der Antriebswelle befestigte Stifte und durch Schrägflächen des Kupplungsringes außer Eingriff gezogen und somit entkuppelt wird. Bei dieser Ausführungsform hat es sich als nachteilig gezeigt, daß durch die Rückwirkung der Kipphebelanordnung auf die zum Lösen der Kupplung erforderliche Verdrehung zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil zum Herausziehen der Kupplung nur ein kleiner Weg zur Verfügung steht. Um die Kupplung nicht zu fest in der Leerstellung zu halten, so daß schon die verhältnismäßig geringe Reibung eines hängengebliebenen Gewindebohrers ausreicht, um beim Rückwärtsdrehen die Vorrichtung wieder in Arbeitsstellung zu bringen, darf bei Leerlauf die Winkelbewegung der Kipphebel hinter der Totpunktlage ein bestimmtes Maß nicht überschreiten. Eine genügende Drehbewegung kann deshalb bei der Anordnung von Kipphebeln nur erreicht werden, wenn die Länge der Kipphebel unverhältnismäßig groß gewählt "wird.

Die Zusatzerfindung bezieht sich nun auf eine neue Ausführungsform solcher Überlastungssicherungen, bei der an Stelle der bisherigen Kipphebel, deren Nachteile vorstehend dargelegt worden sind, auf Zapfen laufende und an einer Kupplungshülse gelagerte Rollen, die sich in Rollenrasten eines Bundes der Antriebswelle abstützen, verwendet werden. Diese Rollen haben bekanntlich auch keinen höheren Reibungswiderstand, so daß auch bei ihnen die Wirkung des plötzlichen Umschnappens beim Erreichen eines bestimmten Bewegungswiderstandes auftritt, während der anschließende Leerweg ohne weiteres so groß gemacht werden kann, daß ohne Schwierigkeit eine genügende Eingriffstiefe der Klauenkupplung erreicht wird. Gleichzeitig kann durch an die Rollenrasten sich anschließende Schrägflächen und Leerlaufsstellungsrasten erreicht werden, daß auf die Kupplung nach Überschreiten der Totpunktlage eine Kraft einwirkt, die durch Wahl des Steigungswinkels groß genug gewählt werden kann, um ein

Wiedereinkuppeln auf dem weiteren Teil des Vorlaufes auch nach Aufhören des Bewegungswiderstandes zu verhindern, aber bei Rücklauf ein selbsttätiges Wiedereinkuppefij; auch bei geringem Widerstand des hängerü; gebliebenen Werkzeuges zuzulassen. -Vi-;

Dieses selbsttätige Wiedereinkuppeln wird bei der Ausführung nach der Zusatzerfindung bewirkt durch Schrägflächen an den Kupplungszähnen der Kupplungshülse, durch welche die rückwärtigen Flanken der Kupplungszähne noch in Eingriff mit den .Kupplungsnuten eines Bundes der angetriebenen Welle bleiben, wenn die vorderen, treibenden Flanken schon so weit über die .oberen ,Kanten der Kupplungsnuten angehoben sind, daß sie ohne merklichen Widerstand über den Bund der angetriebenen Welle hinweggleiten. Durch diese Ausbildung ratschen die Kupplungszähne, nachdem die Kupplung durch Ansprechen der Überlastungseinrichtung in der Leerlaufsstellung ausgekuppelt ist, auf dem folgenden Vorlauf als Ratschenzähne, die unter dem Druck einer leichten Rückzugfeder ohne nennenswerte Reibung über die Kupplungsnuten hinweggleiten, . bei der darauffolgenden Rücklaufbewegung jedoch als Sperrzähne wirken, die von den Kupplungsnuten mitgenommen werden und dadurch die Kupplungshülse so weit drehen, daß sie wieder in ihre Arbeitsstellung zurückgeführt wird.

In den Zeichnungen ist die neue Ausführungsform der Überlastungssicherung dargestellt.

Fig. ι zeigt die Überlastungssicherung im Längsschnitt.

Fig. 2 ist ein Querschnitt in der Ebene A-A der Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Querschnitt in der Ebene B-B der Fig. 1.

Fig. 4 ist ein Querschnitt durch die Ebene C-C der Fig. 1.

Fig. 5 bis 7 zeigen Seitenansichten der in einer Ebene ausgebreiteten Kupplungsteile in der Arbeitsstellung, Totpunktstellung und' Leerlaufsstellung.

Die Antriebswelle 1, die durch einen Werkzeugkegel 2 oder in anderer Weise mit der Axbeitsspindel einer Maschine verbunden ist, trägt an ihrem unteren Ende einen Bund 3. Darüber sitzt auf der Antriebswelle 1 leicht dreh- und verschiebbar der Kupplungsring 5. In einer Bohrung 8 der Antriebswelle 1 ist die angetriebene Welle 9 gelagert, deren unteres Ende beispielsweise als Spannfutter F zur Aufnahme eines Gewindebohrers G ausgebildet sein kann.

Die arbeitenden Teile des Getriebes sind in eine Büchse 11 eingeschlossen, in die von oben her eine Druckhülse 12 eingeschraubt ist, die darin axial verstellt werden kann. Zwischen dem Kupplungsring 5 und der Druckhülse 12 sitzt eine Druckfeder 15,

eren Spannung durch mehr oder weniger Vtjefes Einschrauben der Druckhülse 12 gesiegelt werden kann. Die Büchse 11 stützt 'sich von unten mit ihrem inneren Rand 17 gegen einen Bund 18 der angetriebenen Welle 9 ab, die sich mit geringer Reibung zwischen Kugelreihen 19 und 20 drehen kann. In der Druckhülse 12 sitzt drehbar und längs verschiebbar eine Kupplungshülse 21 Sie wird von dem Kupplungsring 5 längs verschiebbar durch Rollen 31 mitgenommen, die auf in der Kupplungshülse 5 sitzenden .Rollenzapfen 32 laufen (Fig. 2). An ihrem unteren Ende hat die Kupplungshülse 21 Kupplungszähne 24, die in Kupplungsnuten 25 im Umfang eines Bundes 18 der angetriebenen Welle 9 eingreifen können (Fig. 4). Durch axiales Verschieben der Kupplungshülse 2i nach unten kann die angetriebene Welle 9 mit dem Kupplungsring 5 gekuppelt, umgekehrt durch Verschieben der Kupplungshülse 21 nach oben entkuppelt werden. Eine kegelige Druckfeder 26, die sich oben gegen die Druckhülse 12 abstützt, sucht "unter Vermittlung eines Federtellers 33, der auf dem oberen Rand der Kupplungshülse 21 aufliegt, diese mit einer geringen Kraft, die zur'Überwindung der Reibung ausreicht, abwärts zu drücken und die Kupplungszähne 24 in Eingriff mit den Nuten 25 zu bringen.

Du^ch Querstifte 28, die im Umfang des Bundes 3 der Antriebswelle 1 sitzen und in Ausschnitte 29 der Kupplungshülse 21 eingreifen, wird diese in die entgegengesetzte Richtung verschoben und ausgekuppelt. Die Ausschnitte 29 haben Schrägflächen 30, so daß die Hülse 21 angehoben wird, wenn die Stifte 28 sich gegen die Hülse nach links drehen.

Auf den Rollenzapfen 32 laufen auch die Druckrollen 34, die unter dem Druck der Feder 15 in der Arbeitsstellung in Rasten 35 eingreifen. An diese Rasten schließen sich Schrägflächen 36 an, die in Leerlaufsstellungsrasten 37 auslaufen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist in den Fig. 5 bis 7 gezeigt.

In der Arbeitsstellung (Fig. 5) liegen die Druckrollen 34 in den Rollenrasten 35 des Bundes 3 der Antriebswelle 1. Sie werden \ön den Rasten 35 zugleich mit den Rollen mitgenommen, und durch diese in den Mitnehmerschlitzen 38 der Kupplungshülse 21 laufende Rollen 31 'wird über die Kuppiungszähne 24 und Kupplungsnuten 25 die angetriebene Welle 9 in Umlauf gesetzt, solange die Umfangskraft P₁₁ (Fig. 5) die von den Druckfedern 15 ausgeübte Gegenkraft nicht

übersteigt. Die Kupplungshülse 21 wird dabei von der kegeligen Druckfeder 26 nach unten gedrückt, bis sie mit den oberen Kanten der Ausschnitte 29 auf die Ouerstifte 28 auf* sitzt, wobei die Kupplungszähne 24 in dfe Xuten 25 eingreifen.

Überschreitet die Umfangskraft P₁₁ die Anfangsgegenkraft, so schnappen die Rollen 34 plötzlich in die in Fig. 7 gezeigte Leerlaufsstellung um, in der sie in den Leerlaufsstellungsrasten 37 liegen. Während dieser Bewegung bleibt die Kupplungshülse 21 bis über die in Fig. 6 gezeigte Totpunktstellung " hinaus eingekuppelt, bis die Querstifte 28 unter die Schrägflächen 30 der Ausschnitte 29 treten und dadurch die Kupplungshülse 21 so weit anheben, daß die Querstifte 28 unter Halteflächen 39 greifen.

Die Kupplungszähne 24 haben nun an ihren in der Drehrichtung vorderen Seiten Schrägflächen 40, deren Vorderkanten genügend weit oberhalb des Bundes 18 der angetriebenen Welle 9 liegen, wenn die Querstifte 28 unter die erwähnten Halteflächen 38 der Ausschnitte 29 liegen, während die rückwärtigen Kanten der Kupplungszähne 24 noch in die Nuten 25 eingreifen. Dadurch heben die Schrägflächen 40 die Kupplungshülse 21 bei der Vorwärtsbewegung aus den Nuten 25 heraus, so daß die Zähne 24 über die obere Fläche des Bundes 18 gleiten. Wird darauf die Antriebswelle ι rückwärts gedreht, so greifen die rückwärtigen, tiefer liegenden Kanten der Kupplungszähne 24 in die Nuten 25 ein, und diese werden zwangsläufig mitgenommen und die Kupplungsteile wieder in die Arbeitsstellung nach Fig. 5 gebracht, in der die Querstifte 28 die Kupplungshülse 21 wieder freigeben, so daß die Zähne 24 nun unter dem Druck der Feder 26 auf volle Tiefe in die Nuten 25 eingreifen.

Während der Rückwärtsdrehung laufen die

Druckrollen 34 auf die Schrägflächen 36 auf, die der Bewegung einen geringen Widerstand entgegensetzen. Dieser Widerstand läßt sich durch Verkleinern des Winkels β verringern.

Es ist aber zweckmäßig, ihm eine solche Größe zu geben, daß die-Kupplungshülse 21 mit einer gewissen Kraft in der in Fig. 7 gezeigten Leerstellung gehalten und auch in sie

hineingedreht wird, nachdem die Kupplungszähne 24 außer Eingriff mit den Nuten 25 gekommen sind.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Überlastungssicherung nach Patent 620 377, insbesondere für Bohr- und Gewindebohrmaschinen, bei der das treibende Glied vom angetriebenen Werkzeug durch eine unter Federdruck stehende Klauenkupplung bei Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes durch Schrägflächen einer Kupplungshülse und durch am Bund der Antriebswelle befestigte Stifte abschaltbar ist und dann frei drehbar bleibt, bis durch äußeren Eingriff die Kupplung wiederhergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Kupplungsring (5) gelagerte, auf Zapfen (32) laufende Rollen (34) verwendet werden, die • sich in Rollenrasten (35) des Bundes (3) der Antriebswelle (1) abstützen, an die sich Schrägflächen (36) mit Leerlaufsstellungsrasten (37) anschließen, die nach Überschreiten der Totpunktstellung auf die Kupplung eine dem Bewegungswiderstand entgegengesetzte Umfangskraft ausüben, welche die Kupplung in ausgekuppelter Stellung zu halten sucht und ein unbeabsichtigtes Wiedereinrücken verhindert.
2. 2. Ausbildung der Klauenkupplung für Überlastungssicherungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß .die Unterseite der Kupplungszähne (24) der Kupplungshülse (21) mit Sch'rägflächen (40) versehen ist, so daß die Kupplungszähne (24) in der Leerlaufsstellung beim Vorwärtsdrehen auf einen Bund (18) der angetriebenen Welle (9) gegen die Wirkung einer leichten Schnepperfeder (26) hinauflaufen und über ihn hinweggleiten können, wenn die Rückseite der Kupplungszähne • (24) noch so weit in Kupplungsnuten (25) der angetriebenen Welle (9) eingreifen, daß die Kupplungszähne (24) beim Rückwärtsdrehen in Eingriff mit dem Bund (18) der angetriebenen Welle (9) bleiben, so daß die Kupplungshülse (5) wieder in die Arbeitsstellung zurückgedreht wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen