DE767844C

DE767844C - UEberlastungskupplung mit einem beim UEberschreiten des hoechstzulaessigen Drehmoments zu Bruch gehenden Sicherheitsbolzen

Info

Publication number: DE767844C
Application number: DEW110293D
Authority: DE
Inventors: Hans Wagner
Original assignee: Wagner and Co Werkzeugmaschinenfabrik Mbh
Current assignee: Wagner and Co Werkzeugmaschinenfabrik Mbh
Priority date: 1942-01-17
Filing date: 1942-01-17
Publication date: 1954-01-18

Description

Überlastungskupplung mit einem beim Überschreiten des höchstzulässigen Drehmoments zu Bruch gehenden Sicherheitsbolzen Die Erfindung- bezieht sich auf eine Überlastungskupplung für Getriebe im weitesten Sinne mit einem beim Überschreiten des höchstzulässigen Drehmoments zu Bruch gehenden Sicherheitsbolzen. Bei den bekannten Kupplungen dieser Art wird der Sicherheitsbolzen so eingespannt, daß er nur auf Abscheren beansprucht wird. Sofern: die auftretende Belastung langsam zu` und abnimmt, erfüllen die bekannten Abscherbolzen vollauf ihren, Zweck, d. h. sie werden bei einem bestimmten höchsten Drehmoment- abgeschert und trennen damit die kraftschlüssige-Verbindung innerhalb des Getriebes. Treten aber in dem Getriebe Stöße auf, so muß der Abscherbolzen versagen, da er bei stoßweiser Beanspruchung bei weitem nicht die Kraft aufzunehmen vermag, wie bei langsam oder abnehmender Belastung. Das Durchscheren des Sicherheitsbolzens bei stoßweiser Belastung mit verhältnismäßig geringen Kräften ist aber durchaus unerwünscht und führt zu unangenehmen Betriebsunterbrechungen. Bei der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden. daß ein auf Verdrehung beanspruchter Sicherheitsbolzen verwendet -wird. Ein solcher Sicherheitsbolzen kann beim Auftreten von Stößen elastisch nachgeben, ohne zu Bruch zu gehen, während er andererseits im Querschnitt so bemesen ist, daß er nur das höchstzulässige Drehmoment überträgt und beim V'berschreiten dieses Drehmoments zerstört wird.
Es wurden vergleichende Versuche mit dem bekannten Abscherbolzen und dem Sicherheitsbolzen nach der Erfindung durchgeführt. Bei dem Versuch wurden die Bolzen an einem Ende fest eingespannt und das andere Ende mit einem Drehkörper verbunden, an dem ein Hebel fest angeordnet ist. Auf dem Hebel ist ein cerschiebbaxes Gewicht vorgesehen. Es wurde zunächst ein Abscherbolzen dadurch belastet, daß das Gewicht auf dem Hebel langsam nach außen geschoben und das Drehmoment somit langsam vergrößert wurde, bis der Abscherl-olzeil schließlich zu Bruch ging. Sodann wurde ein auf Verdrehung beanspruchter Sicherheitsbolzen gemäß der Erfindung, im folgenden kurz Verdrehungsbolzen genannt, eingespannt und gleichfalls mit langsam zunehmender Belastung beansprucht, bis auch er zu Bruch ging. Hierauf wurde festgestellt, welchen Querschnitt der Verdrehungsbolzen besitzen muß, um die gleiche. langsam ansteigende Belastung auszuhalten wie ein Abscherbolzen bestimmten Querschnittes. Anschließend wurde je ein Abscherbolzen und ein Verdrehungsbolzen untersucht, die beide bei einer gleich großen, langsam ansteigenden Belastung zerstört würden. Die beiden Bolzen wurden nunmehr stoßweise belastet. Das gleiche Gewicht, das vorher auf dem Hebel verschoben worden war, wurde in verhältnismäßig kleinem Abstand von dem Drehpunkt des Hebels etwas angehoben und sodann auf den Hebel herabfallen gelassen. Bei einem bestimmten Abstand vom Drehpunkt und einer bestimmten Fallhöhe brach derAbscherbolzen beim zweiten Schlag. Es zeigte sich, daß der Abscherbolzen beim ersten Schlag bereits eine Einkerbung und dauernde Verformung erhielt, die den zweiten Schlag nicht mehr aufzunehmen vermochte. Der entsprechende Verdrehungsbolzen war nach vierzig Schlägen immer noch vollkommen unversehrt. Da das Gewicht nach jedem Schlag von neuem angehoben «-erden mußte und eine erhebliche Größe besaß, wurde diese Versuchsreihe nicht weitergeführt, sondern es wurde anschließend das Gewicht auf die doppelte Höhe gehoben, wie bei dem ersten Versuch, und aus dieser Höhe auf den Hebel herabfallen gelassen. Auch hier war der gleiche Verdrehungsbolzen nach ungefähr vierzig Schlägen noch immer vollkommen unversehrt. Er kann 'also mindestens die doppelte Schlagenergie aufnehmen wie der entsprechende Abscherbolzen, ohne aber hierbei zerstört zu «-erden.
Eine Überlastungskupplung mit dem Sicherheitsbolzen nach der Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß sie in der Herstellung erheblich billiger ist als die bekannte Überlastungskupplung mit Abscherbolzen, da die letztere aus erheblich mehr Einzelteilen besteht und genau gearbeitete Einspannbüchsen verlangt. Der Sicherheitsbolzen nach der Erfindung fällt sehr kurz aus und kann in die Achse der Welle eingebaut werden, so daß die erfindungsgemäße Kupplung auch sehr klein baut.
Will man die bekannte Überlastungskupplung mit stärkeren oder schwächeren Abscherbolzen versehen, so muß man für jeden Abscherbolzen anderer Abmessung auch neue teuere Abschermesser vorsehen. Beim Gegenstand der Erfindung braucht nur der Schaftdurchmesser des Verdrehungsbolzens geändert zu. werden, während die Einspannstellen die gleichen Abmessungen behalten können. Überlastungskupplungen nach der Erfindung eignen sich daher auch sehr gut für die \ ormung. Das Auswechseln zerstörter Bolzen ist infolge ihrer axialen Lage zur Welle beim Gegenstand der Erfindung sehr einfach. Die bekannten Abscherbolzen sitzen in scheibenförmigen Körpern, die sich nach dem Abscheren gegeneinander verdreht haben, so daß die Bolzen schwieriger auszuwechseln sind. Dadurch, daß der Verdrehungsbolzen Stöße elastisch aufnimmt. wird das Getriebe sehr geschont.
Die Überlastungskupplung nach der Erfindung kann z. B. mit Vorteil an Schaltgetrieben für Werkzeugschlitten schwerer Drehbänkeangewendetwerden. Als Material für den Verdrehungsbolzen hat sich glashart gehärteter Federstahl sehr gut bewährt, da bei ihm die Fließgrenze cehältnismäßig nahe an der Bruchgrenze liegt und somit keine bleibenden Formänderungen entstehen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch die Kupplung, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie A-B der Abb. i.
Bei dem Ausffihrungsbeispiel ist das Zahnrad i angetrieben, das auf der Hülse z aufgekeilt ist. Die Hülse 2 besitzt an ihrem einen Ende innen eine Verzahnung 3, in die die Zähne d. eines Einpannstückes 3 greifen, das in der HiilsE 2 gegen axiale Verschiebungen gesichert ruht. In einer z. B. vierkantigen Ausnehmung 6 des Einspannstückes 5 sitzt der Vierkantkopf 7 dies Verdrehungsbolzens, der an seinem anderen Ende gleichfalls mit einem Vierkantkopf 8 versehen ist und, mit diesem in einer entsprechenden vierkantigen Ausrnehmung der Hülse 9 ruht. Die beiden Köpfe 7 und 8 sind durch den Schaft io dies Verdrehungsbolzens miteinfander verbunden, dessen Querschnitt so groß bemessen ist, daß er beim Überschreiten des höchstzulässigen Drehmoments zu Bruch geht. Die Hülse 9 ist auf der Welle z i aufgekeilt, deren Drehmoment durch ein Zahnrad 1a abgeleitet wird..
Falls der Verdrehungsbolzen io zu Bruch geht, wird der federnde Ring 13 aus der Hülse 2 herausgenommen, die einzelnen Teile des zerstörten Verdrehungsbolzens nach dem Ausbau des Einspannstüclces 5 entfernt und durch einen neunen Verdrehungsbalzen ersetzt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Überlastungskupplung mit einem beim Überschreiten des höchstzulässigen Drehmoments. zu Bruch gehenden Sicherheitsbolzen, gekennzeichnet durch einen auf Verdrehung beanspruchten SicherheitsbaIzen:. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 26-i 637: