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Klemmrollenkupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Klernmr ollenkupplung,
deren Rollen durch einen Käfig geführt sind und in Taschen liegen, die. von spiraligen
Flächen des einen Kupplungsteils und einer Zylinderfläche des anderen Kupplungsteils
gebildet werden. Damit hierbei die Rollen gleichmäßig belastet werden, ist es erforderlich,
sie in einem gleichbleibenden Abstand voneinander zu halten. Denn wenn das geschieht,
kommen sie gleichmäßig zum Eingriff. Diesem Zweck dient der Käfig.
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Bei Kupplungen für hohe Drehmomente und hohe Drehzahlen wird der Käfig
schlagartig belastet. Wird: er aus gehärtetem Werkstoff hergestellt, so bricht er
leicht,wobeidiegefährdeten Stellen an den Kanten seiner Taschen liegen. Wird er
aber aus einem zähen, nichtgehärteten Werkstoff gefertigt, so schlagen .die Taschen
schnell aus, so @daß sie die Rollen nicht mehr genau genug führen. Man ist daher
dazu übergegangen, nur die führenden Flächen der Taschen im Einsatz zu härten und
die gefürchtete Kerbwirkung an den Kanten der Taschen durch Ausrundung und sehr
genaue Ausarbeitung sowie durch die Verwendung von hochwertigem, sehr z,ähcm Werkstoff
zu vermeiden. Auch die Innenfläche des Käfigs, mit .der er sich auf dem inneren
Kupplungsteil führt, unterliegt starkem Verschleiß und wird daher im Einsatz gehärtet.
Die Herstellung des Käfigs gestaltet sich daher verwickelt und teuer.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Herstellungskosten
des Käfigs wesentlich zu senken, ohne seine Betriebssicherheit zu beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Käfig aus metallischen Seitenringen besteht,
die durch zwischen je zwei benachbarten Rollen liegende Stege aus organischem Werkstoff
im Abstand
voneinander gehalten werden. Es hat sieh nämlich überraschenderweise
Bezeigt, dala: der organische Werkstoff Beanspruchungen standhält, denen der gehärtete
Stahl nicht ge«-aclisen war. Diese Erscheinung ist so zu (:rklären, daß der organische
Werkstoff bei der vorübergehenden, schlagartigen Beanspruchung, die beim Einrüchen
der Rollen erfolgt, in viel höherem Maße elastisch nachztigebert vermag als gehärteter
Stahl. Aus diesem Grunde entstehen in dein Käfi- im Augenblick des Einrückens der
Rollen y-eringereSpannungen. Der Verschleiß der Stege ist aber außerordentlich gering,
da organische Werkstolle gegenüber dem gehärteten Stahl der Rollen sehr günstige
Laufeigenschaften zeigen, insbesondere wenn als Werkstoff Kunstharzmassen mit Textileinlagen
(Vulkantiber o..dgl.) verwendet werden.
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Ztt der hohen Elastizität, welche die Wirkung der schlagartigen Beansprucliting
mildert, trägt es bei, wenn die Stege von Nieten durchsetzt sind, welche die Seitenringe
miteinander verbinden. Vorzugsweise sind die -Nieten in die Stege eingepreßt oder
eingeformt. Eine besonders haltbare Vereinigung der Seitenringe mit den Stegen ergibt
sich, wenn diese in \-ertiefungen der Seitenringe hineinragen.
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Der Verschleiß der sich auf dem inneren Kupplungsteil führenden Flächen
wird dann besonders gering, wenn sich der Käfig nur mit seinen Stegen aus organischem
Werkstof=f auf dem inneren Kupplungsteil führt. während seine Seitenringe außer
Berührung mit diesem Kupplungsteil bleiben.
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In der beiliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. i eine Teilansicht der Kupplung, Fig. 2 den
Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. i, Fig.3 eine Abwicklung des Schnittes nach
der Kreislinie ;-3 der Fig. i, wobei die Klemmrollen fortgelassen sind, und Fig.
4. den der Fig. 3 entsprechenden Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung.
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Der eine der beiden zu -kuppelnden 'feile. der als Keilwelle ausgebildet
ist, trägt :einen auf ihm befestigten Ring io, in dessen zylindrischer Umfangsfläche
Taschen i i mit spiralig verlaufendem Boden 12 vorgesehen sind. Der Kupplungsteil
io wird von einem ringförmigen Kupplungsteil i3 umgeben, an dem seitliche Ringscheiben
14 befestigt sind. In den Taschen i i liegen zylindrische Klemmrollen 15, deren
Stirnflächen sich an den Scheiben 1 4. führen. Nehmen die Klemmrollen die dargestellte
Lage ein, so übertragen sie hei Umlauf des inneren Kupplungsteils io im Uhrzeigersinn
ein Drclimoteetit auf den äuf*cren Kupplungsteil 13. Befinden sich jedoch
die Klemmrollen am rechten Eridc der -Paschen i i, wo sie einen radialen Spielraute
haben, so unterbleibt eine Übertragung des Drehmomentes.
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Wenn nun der Kupplungsteil fo im Uhrzeigersinn umzulaufen beginnt
und liierlic i den Kupplung steil 13 mitnehmen soll, dann ist es erforderlich, da1z
sämtliche Klemnirollen gleichzeitig in die Klemmstellung -clangen. Denn nur wenn
diese Bedingung erfüllt ist, werden sie gleiclimäf,ii- zur Kraftübertragung herangezogen.
Daher müssen Flic Klemmrollen 15 in einem gleicliniälligen Abstand voneinander gehalten
werden. Andernfalls -#wire es unvermeidlich, daß einzelne Klemmrollen überlastet
würden und ihrerseits eine unausgeglichene Kraft auf die beiden K upplungsteile
i o und 13 ausüben t@-ürden, was unbedingt vermieden werden muß.
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Um nun die Klemmrollen in gleichtnäl'rigeie Abstand voneinander zu
halten, werden sie in bekannter Weise in den Taschen eines Käfigs untergebracht.
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Dieser besteht nun erfitidtttigsgemäl'i aus Seitenringen 16, die durch
mit ihnen befestigte Stege iini Abstand voneinander gehalten u -erden. Zwischen
den Stegen sind mit möglichst geringem Spielraum die Klemmrollcti 15 geführt.
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Erfindungsgemäl-i bestehen nun die Steg, i; aus organischem Werkstoff,
z. B. Kunstharz mit Textileinlagen, Vulkanfiber, Hartgummi o. dgl., während die
Seitenringe 16 atts Stahl. oder einem anderen metallischen Werkstoff von hoher Festigkeit
hergestellt werden. Die Stege 1sind von Nieten i8 durchsetzt, welche die Seitenringe
miteinander verbinden.
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Durch diese Bauart erhält der Käfig eine gewisse Elastizität, die
ihn gegenüber der schlagartigen Beanspruchung unempfindlich macht, welche eintritt,
wenn die Klemirirolleu sich innerhalb der Taschen nach links bewe-en und sich dann
schlagartig zwischen dem inneren und dem äuf.',eren Kupplungsteil festklemmen.
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Die Nieten 18 können in den St(-en i,- eingepreßt oder eingeformt
sein, so daß sie völlig spielraumfrei darin liegen.
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Bei der in Fig. 4. gezeigten Ausführungsform sind die Seitenringe
16 mit Vertiefungen icg versehen, in welche die Stege hineinragen Es «-i,-d dadurch
eine noch zuverlässigere Sicherung der beiden Seitenringe 16 gegen relative Verschiebungen
erzielt.
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Wie Fig. e erkennen läßt, ist die Breit(-des Kupplungsteils i o geringer
bemessen als der Abstand der Seitenringe il-). Dadurch wird erreicht, daß nicht
diese, sondern nur ihre verbindenden Stele 1; mit dem Kupplungsteil
io
in Berührung gelängen. Infolgedessen führt sich er Käfig auf dem Kupplungsteil i
o ausschließlich durch das Gleiten der organischen Stege 17 auf der äußeren zylindrischen
Fläche des aus Stahl oder ei.nemanderen Metall bestehenden Kupplungsteils i o, wodurch
eine hohe Lebensdauer und geringe Reibung gewährleistet ist.
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Wie Fig. i zeigt, sind .die seitlichen Flanken der Stege 17, an denen
die Klemmrollen 15 anliegen, hohl ausgebildet, damit sich die Klemmrollen an sie
mit geringer Flächenpressung anschmiegen. Auch das trägt zur holzen Lebensdauer
des Käfigs bei.