DE740943C

DE740943C - Sicherheitskupplung fuer Wellen

Info

Publication number: DE740943C
Application number: DES141832D
Authority: DE
Inventors: Hans Matulla
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-07-25
Filing date: 1940-07-25
Publication date: 1943-11-06

Description

Sicherheitskupplung für Wellen Es sind Vorrichtungen zur Begrenzung des zwischen einem antreibenden rotierenden Organ, beispielsweise einer Welle, und einem davon getriebenen Organ übertragenen Drehmoments bekannt, bei denen eine mechanische Sicherung gegen Überlastung dadurch erzielt wird, daß radial in dem einen Organ, z. B. dem getriebenen Organ, Mitnehmerkammern zur Aufnahme von Kugeln angeordnet sind und daß diese Kugeln in eine federbelastete Lochscheibe einrasten, .die gegenüber dem zweiten Organ, beispielsweise also dem antreibenden Organ, axial verschiebbar angeordnet ist und von diesem bei der Drehbewegung mitgenommen wird. Gleichzeitig mit der Trennung der durch die Kugeln gegebenen kraftschlüssigen Kupplung wird dabei der Antriebsmotor stillgesetzt: Es ist vielfach erwünscht, die kraftschlüssige Kupplung zwischen Antriebsmotor und getriebener Welle nach Überschreiten eines bestimmten Drehmoments für eine beliebige Zeit zu- trennen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei Anordnungen .der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß sich die die Kugeln gegen die Lochscheibe andrückenden Federn auf der andern Seite gegen einen mit Hilfe einer Feder im Sinne der Entkupplung axial verschiebbaren Flansch abstützen und daß die Verschiebung dieses Flansches durch Klinken. verriegelt ist, die bei Überschreiten des Ansprechmoments durch die Axialbewegung der Lochscheibe entriegelt werden.
Hierdurch erfolgt eine Trennung der kraftschlüssigen Kupplung für beliebige Zeit, so daß u. U. ein Stillsetzen des Motors überhaupt nicht erforderlich ist. Durch die erwähnten mechanischen Verriegelungseinrichtungenwird die Lochscheibe in der erreichten Betriebslage willkürlich so lange festgehalten, bis durch einen Auslösemechanismus, beispielsweise einen mechanischen Einrückhebel, die Kupplung wieder eingerückt wird. In den Fig. i bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit der antreibenden Welle 31 dieser Anordnung ist eine Bolzenscheibe 32 fest verbunden, die mit Hilfe der Kupplungsbolzen 33 mit einer Lochscheibe 34 verbunden ist. In dieser Lochscheibe sind Mitnehmerkammern 35 vorgesehen, die zur Aufnahme von Kugeln 36 dienen. Die Kugeln arbeiten mit einer Rastenlochscheibe 37 zusammen, die auf dem Rastenflansch 38 befestigt ist. Mit 39 ist die getriebene Welle bezeichnet. Auf ihr ist eine Buchse 4o befestigt, auf welcher ein Führungsflansch 41 axial verschiebbar gelagert ist. Der Führungsflansch 4.1 spannt in der in der Fig. i dargestellten Lage eine Feder .42. Mit 4.3 sind Druckfedern bezeichnet, die das Maß des zu übertragendenDrehmomentsbestimmen. Diese Druckfedern stützen sich zwischen dem auf der Buchse 4o axial verschiebbar angeordneten Rastenflansch 38 und dem Führungsflansch 41 in der dargestellten Weise ab. Der Führungsflansch a.1 wird durch Klinken -:I an einem Ausweichen nach links normalerweise behindert. Die Klinke 44 legt sich nätnlich mit der Nase45 gegen einen Vorsprung des verschiebbaren Führungsflansches. Sobald bei Überschreiten eines bestimmten Ansprechdrehmoments die Lochscheibe 37 und der Rastenflansch 38 nach links verschoben wird, stößt die Nabed.6 des Rastenflansches 38 gegen die :Nase d.7 der Klinke 44, so daß die Klinke entgegen der Wirkung ihrer Feder 4.8 im Uh rzeigersinn verdreht wird. Damit schiebt die vorgespannte Feder 4.2 den Führungsflansch 41 mit den Druckfedern 4.3 von den Kugeln 36 so weit fort, bis diese mit der Lochscheibe 34 frei umlaufen können. Um zu vermeiden, daß die Reibung der Halteklinken 4.4. beim Auswiegen des Grenzmoments einen Anteil erhält, ist die Anordnung zum Auslösen der Klinken so durchgebildet, daß die gesteuerten axialen Kräfte erst zum Auslösen herangezogen werden, wenn diese durch das Aufgleiten der Lochscheibe auf den Kugelkreisbogen bereits gesteigert sind. Die Kugeln werden am Herausfallen durch eine Käfigscheibe .I9 gehindert. In Fig.2 ist der Schnitt längs der Linie A-B von Fig. i dargestellt.
Die Fig. i und 3 zeigen in der Seitenansicht und im Schnitt die Vorrichtung, mit welcher der Führungsflansch 4.1 zum Wiedereinrücken der Kupplung nach rechts verschoben werden kann. Hierzu dient ein handbetätigter Hebel 50, der entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 51 in der Pfeilrichtung gedreht wird. Dabei wird mit Hilfe des Zapfens 52 der Führungsflansch nach rechts zurückgeschraubt, bis die Halteklinken .4.I mit der Nase 45 wieder einspringt und den Führungsflansch 41 in der in der Fig. i dargestellten Lage festhält.
Man kann bei der Erfindung auch den Antriebsmotor stillsetzen, indem die Axialbewegung der Lochscheibe dazu ausgenutzt wird, einen Ausschalter zu betätigen. Um ein Wie-. dereinrasten durch Massennachlauf und damit ein unbeabsichtigtes Wiedereinschalten des Antriebsmotors zu verhindern, kann der Ausschalter in der Ausschaltstellung selbsttätig verriegelt werden. Bei normalem Arbeitswiderstand kann das Zurückrasten der Kupplung selbsttätig nach Betätigung eines Überbrückungsdruckknopfes erfolgen. Gleichzeitig damit wird auch der Ausschalter entriegelt und der normale elektrische Betriebszustand wiederhergestellt.
In Fig. 4. ist für diesen Fall das Schaltschema der Anordnung dargestellt. Der Auslösestift 14 wird gegen die Kraft einer Feder 15 verstellt und öffnet dabei mit Hilfe des Kontaktstückes 16 den Stromkreis 17 des Elektromotors. In der in Fig. .I dargestellten Lage legt sich gegen den Teil 18 des Schalters ein Hebel 19 unter Wirkung einer Feder 2o, so daß der Schalter in dieser Stellung verriegelt ist. Ein Wiederschließen des Stromkreises 17 ist daher erst dann möglich, wenn der Druckknopf 21 entgegen der Wirkung der Feder ZZ Heruntergedrückt wird. Hierdurch überbrückt der Kontakt 23 des Druckknopfes 21 den noch geöffneten Kontakt 16. Gleichzeitig damit wird der Hebel i9 so verstellt, daß die Sperrung des Schalters 16 aufgehoben ist. Dieser Schalter geht damit seinerseits wieder unter Wirkung der Feder 15 in die . Schließstellung.
In Fig. 5 ist eine Anordnung dargestellt. bei der die Kugeln nicht nur als Kräfteteiler, sondern auch als Rolle ausgenutzt sind. Der auf der antreibenden Welle i befestigte Kupplungsteil 2 ist mit radial angeordneten l itnehmerkammern 3 versehen, die die Kugeln 4 aufnehmen. Axial verschiebbar auf den Teil 2 ist die Lochscheibe 5, die mit Federn 7 gegen eine Scheibe 8 abgestützt ist. Die Lochscheibe 5 arbeitet mit dem getriebenen Organ 9 zusammen. 25 ist eine besondere Stützschulter, die mit Hilfe eines Drucklagers 26 vom Teile getrennt und ihm gegenüber gleitbar angeordnet ist. Diese Anordnung ist besonders dann von Bedeutung, wenn Maschinen mit kleinem Leerlaufwiderstand wieder angekuppelt «erden sollen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Begrenzung des zwischen einem antreibenden rotierenden Organ und :einem davon getriebenen Organ übertragenen Drehmoments, wobei radial in dem einen Organ Mitnehmerkammern zur Aufnahme von Kugeln angeordnet sind, die in eine federbelastete, gegenüber dem zweiten Organ axial verschiebbare Lochscheibe derart einrasten, daß das zweite Organ nur unterhalb eines bestimmten Drehmoments mitgedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich die die Kugeln (36) gegen die Lochscheibe (37) andrückenden Federn (43) auf der andern Seite gegen einen mit Hilfe einer Feder (q.2) im Sinne der Entkupplung axial verschiebbaren Flansch (41) abstützen und daß die Verschiebung dieses Flansches durch Klinken (44) verriegelt ist, die bei Überschreitendes Ansprechmoments durch die Axialbewegung der Lochscheibe (37) entriegelt werden (Fig.i).
2. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen handbedienten Einrückhebel (50), der den Flansch (q.1) bis zum Wiedereinspringen der Halteklinken (4q.) axial zu verschieben gestattet (Fig. i). a 3.
Vorrichtung nach Anspruch i oder 2, wobei die bei Überschreiten des Ansprechdrehmoments eingeleitete Axialbewegung der Lochscheibe einen den Antriebsmotor ausschaltenden Schalter betätigt, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des Schalters (16), daß er nach dem Ausschalten bei. der rückläufigen Bewegung der Lochscheibe ausgeschaltet bleibt (Fig.3). ¢.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schalter ein Überbrückungsdruckknopf (21) zugeordnet ist, durch den der Schalter (16) willkürlich - wieder eingeschaltet werden kann (Fig.3):
5. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kugeln auf der der Lochscheibe (5) gegenüberliegenden Seite gegen einen Ring (25) abstützen, der mit Hilfe eines Drucklagers (26) gegenüber dem die Mitnehmerkammern enthaltenden Organ drehbar angeordnet ist (Fig. 5). Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden deutsche Patentschrift Nr.472 568, 55,4 o.46; amerikanische Patentschrift Nr. 1 883 164..