DE7417609U

DE7417609U - Slipping clutch to limit the maximum torque of an electrical

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Publication number: DE7417609U
Application number: DE7417609U
Authority: DE
Original assignee: Metabowerke Closs Rauch und Schnizler KG
Current assignee: Metabowerke GmbH and Co
Publication date: 1974-08-29

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. Hens LangoscH jDr.-lng. Heinz Hosenthien 7000 Stuttgart I Herd weg 62 Telefon (0711) 296523Patent attorneys Dipl.-Ing. Hens LangoscH jDr.-lng. Heinz Hosenthien 7000 Stuttgart I Herd weg 62 Telephone (0711) 296523

Anmelderin:Applicant:

Metabowerke KG
Cioss, Rauch <■ Schnizler
D-7440 Nürtingen
Max-Eyth-Str. ICMetabowerke KG
Cioss, Rauch <■ Schnizler
D-7440 Nürtingen
Max-Eyth-Str. IC

Rutschkupplung zur Begrenzung des maximalen Drehmoments eines ElektrowerkzeugsSlipping clutch to limit the maximum torque of a power tool

Die Erfindung betrifft eine Rutschkupplung zur Begrenzung des maximalen Drehmoments eines Elektrowerkzeugs, bei der ein Zahnrad auf einer Welle drehbar geführt und über mit definierter Vorspannung stirnseitig anliegenden, gegenüber der Welle drehgesicherten Reibscheiben kraftschlüssi^ in Drehrichtung mitgenommen wird.The invention relates to a slip clutch for limiting the maximum torque of a power tool, in which a gear is rotatably guided on a shaft and abuts on the face with a defined preload, Friction disks secured against rotation relative to the shaft are driven along in the direction of rotation will.

Bei einer beispielsweise aus dem Gbm 6 932 536 bekannten solchen Rutschkupplung sind die zwei Reibscheiben durch eine Tellerfeder axial mit dem Zahnrad verspannt. Zur Erzielung eines yeriäu definierten Reibmoments sind in den Reibscheiben konzentrische Sicken eingeprägt, die Reibflächen abgeben. Durch die relativ kleinen Berührflächen ist zur Erzielung des erforderlichen Reib'moments eine relativ große Flächonpressung erforderlich, bei der ein gewisser Verschleiß unvermeidlich ist. Die Erhöhung der Vorspannung ist begrenzt, so daß bei leistungsstärkeren Antrieben die Funktionssicherheit und damit der Schutz der Bedienungsperson nicht mehr gewährleistet ist.In one known from GBM 6 932 536, for example In such a slip clutch, the two friction disks are axially connected to the gearwheel by means of a plate spring tense. To achieve a defined friction torque Concentric beads are embossed in the friction disks, which give off friction surfaces. By the relative small contact areas is required to achieve the required Reib'moments a relatively large Flächonpressung required, with which a certain wear is unavoidable is. The increase in the preload is limited, so that with more powerful drives the functional reliability and thus the protection of the operator is no longer guaranteed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung) ist es, eine Rutschkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei leistungsstärkeren Antrieben bei geringeir Verschleiß über lange Zeit ein konstantes Reibmoment aufweist.The object of the present invention is to create a slip clutch of the type mentioned at the beginning, which A constant frictional torque over a long period of time even with more powerful drives with low wear having.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß zwischen mindestens einer der stirnscitig ain Zahnrad anliegenden Reibscheiben und dereü Seitenabstützung eine zusätzliche Scheibe vorgesehen ist, die gegenüber dem Zahnrad drehgesichert, aber gegen dieses axial verschiebbar geführt ist, wobei die vom Zahnrad abge-To solve this problem, the invention provides that between at least one of the front end ain gear adjacent friction disks and the new side support an additional disk is provided which is secured against rotation with respect to the gearwheel, but axially against it is guided displaceably, whereby the

kehrte Seite der Reibscheibe und die Außenabstützung zusätzliche, das Zahnrad kraftschlüssig mitnehmende Reibflächen abgeben.turned side of the friction disc and the outer support give off additional friction surfaces that force-fit the gear.

Durch die Anordnung schon einer zusätzlichen Scheibe kann bei etwa gleicher Flächenpressung das Reibmoment der Rutschkupplung verdoppelt werden, oder es kann bei gleichem Reibmoment die Flächenpressung halbiert und somit beim Durchrutschen der Verschleiß stark herabgesetzt und damit die Lebensdauer wesentlich erhöht werden.By arranging an additional disk, the frictional torque can be reduced with approximately the same surface pressure the slip clutch can be doubled, or the surface pressure can be halved and with the same frictional torque thus the wear and tear when slipping is greatly reduced and the service life is thus increased significantly will.

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Auflagefläche mit konstantem Abstand von eier Wel.lenmittelachne, durch die ein konstantes Reibiuonie^t gewährleistet ist, können in vorteilhafter Weise die Reibscheiben mindestens einen ,-eine Reibfläche abgebenden Vorsprung aufweisen, wobei der Vorsprung zweoknuißigerweise als konzentrisch umlaufender Wulst ausgebildet ist. Zur Herabsetzung der Flächenpressung können auch zwei V7ülste vorgesehen sein. Eine materialsparende: Herstellungsweise und eine einfache Fertigung kann dadurcl· erzielt werden, daß die Reibf chc'.b.: ini i. kon/.o.ü < ■' :.··-)>·. r, Γ·.'.■.·).:.<■ vorsehen 5 r.t und dievorspringenden Teile der Sicken den oder die Wülste abgeben .In order to achieve a uniform contact surface with a constant distance from egg shaft center axis, through which a constant Reibiuonie ^ t is ensured, the friction disks can advantageously have at least one projection emitting a friction surface, the projection being designed as a concentric circumferential bead . Two bulges can also be provided to reduce the surface pressure. A material-saving manufacturing method and a simple manufacturing can be achieved by the fact that the friction f chc'.b .: ini i. kon / .o.ü <■ ' :. ·· -) > ·. r, Γ ·. '. ■. ·).:. <■ provide 5 rt and the protruding parts of the beads give off the bead (s).

Zur drehsicheren, aber axial verschiebbaren Führung der zusätzlichen Scheibe im Zahnrad können vorteilhaft nm Umfang überstehende Vorsprünge vorgesehen sein, die inFor non-rotatable but axially displaceable guidance of the additional disk in the gear wheel can advantageously nm Perimeter protruding projections may be provided, which in

entsprechende Aussparungen des Zahnrads eingreifen. Die Vorsprünge und die Aussparungen können vorteilhaft gerundet ausgebildet sein, so daß die Aussparungen im Zahnrad durch einfaches Bohren oder Fräsen billig herstellbar sind.engage corresponding recesses of the gear. The projections and the recesses can be advantageous be rounded so that the recesses in the gear cheap by simply drilling or milling can be produced.

Bei einer Rutschkupplung mit einer auf der Welle angeordneten, das Zahnrad führenden Büchse, die einen die Seitenabstützung abgebenden Bund aufweist, ist die Wärmeabführung der entstehenden Reibungswärme besonders günstig, wenn der Bund mindestens einen, die Reibfläche für die zusätzliche Scheibe abgebenden umlaufenden Vorsprung trägt. Die Reibungswärme kann dann unmittelbar von der Büchse auf die Welle übergehen und so zur Weiterverteilung an das Schmiermittel abgegeben werden.In the case of a slip clutch with a bushing arranged on the shaft, guiding the gear and having a collar emitting the side support , the heat dissipation of the frictional heat generated is particularly favorable if the collar bears at least one circumferential projection that emits the friction surface for the additional disk. The frictional heat can then pass directly from the bush to the shaft and thus be given off to the lubricant for further distribution.

Ist die Reibscheibe mit zwei konzentrischen Wülsten versehen, die Reibflächen abgeben, an denen die zusätzliche Scheibe anliegt, so kann zur Vermeidung eines auf die zusätzliche Scheibe wirkenden Biegemoments der umlaufende Vorsprung des Bunds der Büchse im radialen Abstand von der Wellenmittelachse zwischen diesen beiden Bremsflächen vorgesehen sedn. Damit: wird dann auch gleichzeitig die exakte Anordnung des Zahnrads auf der Welle gewährleistet, so daß die Verzahnung optimal und geräuscharm zum Eingriff kommen kann.If the friction disc is provided with two concentric beads, the friction surfaces on which the additional Disc is applied, so to avoid a bending moment acting on the additional disc, the circumferential Projection of the collar of the sleeve at a radial distance from the shaft center axis between them both braking surfaces provided sedn. So: will then also at the same time ensures the exact arrangement of the gear on the shaft, so that the toothing the intervention can be carried out optimally and with little noise.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnung sowie aus weiteren Unteransprüchen. Es zeigt:Further advantages and features of the invention emerge from the following description with reference to FIG attached drawing as well as from further subclaims. It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eineFig. 1 is a longitudinal section through a

Rutschkupplung gemäß der Linie I-I in Fig. 2 undSlipping clutch according to the line I-I in Fig. 2 and

Fig. 2 einen Querschnitt dazu gemäß derFIG. 2 shows a cross section according to FIG

Linie II-II in Fig. 1.Line II-II in Fig. 1.

Aui einer Welle 1 eines Getriebes eines nicht näher dargestellten Elektrowerkzeugs ist auf einer aufgepreßten Büchse 2 ein Zahnrad 3 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Eine Stirnseite des Zahnrads 3 ist mit einer Ausdrehung 4 versehen, in der ein Bund b der Büchse 2, eine Reibscheibe 6 und eine dazwischenliegende zusätzliche Scheibe 7 raumsparend versenkt angeordnet sind. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Zahnrads 3 ist eine weitere. Reibscheibe 8 vorgesehen, die zusammenAui a shaft 1 of a transmission of a power tool, not shown in detail, is pressed onto one Bush 2 a gear 3 rotatably and axially displaceably mounted. One face of the gear 3 is with a Turning 4 is provided in which a collar b of the sleeve 2, a friction disk 6 and an additional one in between Disc 7 are arranged sunk to save space. On the opposite face of the gear 3 is another. Friction washer 8 provided together

3
mit dem Zahnrad, der Reibscheibe 6 und der zusätzlichen Scheibe 7 durch eine Tellerfeder 9 axial verspannt sind. Die Dickena,bmessungcji. dieser Teile und die Länge der Büchse 2 sind so bemessen, daß eine bestimmte Vorspannkraft der sich an einem Bund 10 der Welle 1 abstützenden Tellerfeder 9 erzielt wird, und zwar so, daß bei Überschreiten eines maximal zulässigen Drehmoments am Zahnrad 3 die Rutschkupplung durchrutscht. Zur drehsicheren3
are axially braced with the gear, the friction disk 6 and the additional disk 7 by a plate spring 9. The Dickena, bmesscji. these parts and the length of the sleeve 2 are dimensioned so that a certain biasing force of the plate spring 9 supported on a collar 10 of the shaft 1 is achieved, so that when a maximum permissible torque is exceeded on the gear 3, the slip clutch slips. To secure against rotation

aber axialen Verschiebbarkeit ist die Büchse 2 mit Abflachungen 11 versehen, so daß die Reibscheiben 5 und 8 formschlüssig gegen Verdrehen gesichert sind. Die zusätzliche Scheibe 7 ist axial verschiebbar, aber gegen \7erdrehen gesichert im Zahnrad 3 geführt. Dazu sind am Umfang der zusätzlichen Scheibe 7 überstehende Vorsprünge 12 angeordnet, die in entsprechende Aussparungen 13 des Zahnrads 3 hineinragen. Die Vorsprünge 12 und die Aussparungen 13 sind gerundet ausgebildet, so daß die Aussparungen 13 im Zahnrad 3 durch Bohren oder Fräsen mit geringem Arbeitsaufwand herstellbar sind.but axial displaceability, the sleeve 2 is provided with flats 11 so that the friction disks 5 and 8 are positively secured against twisting. The additional disk 7 is axially displaceable, however guided in gear 3 secured against rotation. For this purpose, 7 protruding on the circumference of the additional disk Projections 12 are arranged, which protrude into corresponding recesses 13 of the gear 3. The protrusions 12 and the recesses 13 are rounded so that the recesses 13 in the gear 3 by drilling or milling can be produced with little effort.

Zur Erzielung eines konstant bleibenden genau definierten Reibmoments liegen die Reibscheiben 6 und 8 nicht ganzflächig auf, sondern sind mit zwei umlaufenden Wülsten 14 (Reibscheibe 8) bzw. gewellt (Reibscheibe 6) ausgebildet, so daß die entstehenden Reibkräfte einen stets gleichbleibenden Abstand von der Wellenmittelachse 15 haben und sich das durch die Vorspannung der Tellerfeder 9 eingestellte Reibmoment nicht ändert. Um den Einfluß auftretenden Verschleißes möglichst gering zu halten, wird der Vorspannweg der Tellerfeder 9 so gewählt, daß die Vorspannung in einem möylichsl· ilachen, am günstigsten horizontal verlaufenden Bereich der Federsteifigkeitskennlinie Ii^gt, so daß eine Vorspannungsänderung der Tellerfeder durch Verschleiß keine Änderung der Vorspannkraft bedingt.To achieve a constant well-defined At the moment of friction, the friction disks 6 and 8 do not lie over their entire surface, but have two circumferential beads 14 (friction disk 8) or corrugated (friction disk 6), so that the resulting friction forces always one have a constant distance from the shaft center axis 15 and this is due to the bias of the disc spring 9 set friction torque does not change. In order to keep the influence of occurring wear as low as possible, the pretensioning path of the plate spring 9 is selected so that the pretensioning is as favorable as possible horizontally extending area of the spring stiffness characteristic curve Ii ^ gt, so that a preload change of the Disc spring does not change the preload force due to wear conditional.

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Die Sicken der Reibscheibe 6 und ein Vorsprung 16 des Bunds 5 der Büchse 2 sind bezüglich des Abstandes von der Wellenmittelachse 15 symmetrisch angeordnet, au daß auf die zusätzliche Scheibe 7 kein Biegemoment: ausgeübt wird. Damit besteht keine Gefahr des Verkantens oder Schrägstellen des Zahnrads 3, so daß dieses stets ohne Schlag umläuft und damit die entstehenden Lauf·- geräusche nieder gehalten werden.The beads of the friction plate 6 and a projection 16 of the collar 5 of the sleeve 2 are arranged with respect to the distance from the shaft center axis 15 symmetrically, except that no additional bending moment on the disc 7 is applied. There is thus no risk of the gearwheel 3 being tilted or inclined, so that it always rotates without impact and the running noises that arise are thus kept down.

Durch die Anordnung der beiden Reibscheiben 6 und 8 und der zusätzlichen .Scheibe 7 erfolgt ein kraftschlübsiges Mitnehmen des Zahnrads 3 an vier Reibflächen, wodurch bei zeicitiv niederer Fiächenpressung und damit verbunden bei einem nur geringen Verschleiß ein hohes Reibmoment erzielbar ist.The arrangement of the two friction disks 6 and 8 and the additional .Scheibe 7 results in a force fit Taking the gear 3 along on four friction surfaces, which results in lower surface pressure and associated with it a high frictional torque can be achieved with only slight wear.

Claims

Protection claims

1. Slipping clutch to limit the maximum torque of a power tool at which a Gear wheel rotatably guided on a shaft and abutting on the face with a defined preload friction disks secured against rotation with respect to the shaft are driven in a force-locking manner in the direction of rotation, characterized / that between at least one of the friction disks (6) on the face of the gearwheel (3) and its side support (collar 5) an additional disc (7) is provided which is secured against rotation with respect to the gearwheel (3), but axially is displaceably guided, the side of the friction disc (6) facing away from the gearwheel (3) and the external support (Bund 5) provide additional braking surfaces that brake the gear (3).

2. Slipping clutch according to claim 1, characterized in that the friction disks (6,8) at least one, - has a friction surface releasing projection.

3. Slipping clutch according to claim 2, characterized in that that the projection is designed as a concentrically circumferential bead (14).

4. Slipping clutch according to claim 3, characterized geke. draws, that at least two beads (14) are provided.

5. Slipping clutch according to one of claims 2 to 4, characterized in that the friction disc (6) with concentric beads is provided and the corresponding parts of the beads give off the bead or beads.

6. Slipping clutch according to claim 1, characterized in that the additional disc (7) on Has circumferentially protruding projections (12), which in corresponding recesses (13) of the gear (3) intervene.

7. Slipping clutch according to claim 6, characterized in that the projections (12) and the recesses (13) are formed in mouth (Fig. 2).

8. Slipping clutch according to claim 1, with one on the Shaft arranged, the Zcihnrad leading bush, which has a side support having a collar carries, characterized in that the collar (5) at least one circumferential projection that emits the friction surface for the additional disk (7) (16).

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9. Slipping clutch according to claim 5 and 8, characterized in that the friction disc (6) has two dz «/ iüöü-L ^ Ivdior. lU-lLCIäc'.or; emitting Because ηη has, on which the additional disc (7) rests and that the circumferential projection (16) of the collar (b) of the sleeve (2) at a radial distance from the shaft center axis (15) between these friction surfaces of the friction disk: (6).

10. Slipping clutch according to claim 1, in which the defined The friction disks are pretensioned by a plate spring, characterized in that - for the corresponding setting of the KutscniriOiuents Intermediate disks are provided between a collar (10) of the K-He (1) and. the disc spring

(9) or the sleeve (2) can be inserted.

11. Slipping clutch according to / mspruch 1, in which the gear has a recess for the friction disc, characterized in that in the recess (4) at least the friction disk (6) and the additional disk (7) are arranged.

12. Slipping clutch according to one of claims 1 to 11, characterized in that the bias of the

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Disk spring (9) in the area of the most flat possible course of the spring stiffness characteristic the disc spring '9 ^ lies.

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