DE850544C

DE850544C - Slip clutch

Info

Publication number: DE850544C
Application number: DED4981D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Frasch
Original assignee: Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld GmbH and Co
Current assignee: Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld GmbH and Co
Priority date: 1943-07-11
Filing date: 1943-07-11
Publication date: 1952-09-25

Description

Rutschkupplung Es ist bekannt, durch Verwendung von Rutschkupplungen, Reibahlen, Gewindebohrer und ähnliche Werkzeuge vor Überlastungen, die zu einer Zerstörung des Werkzeuges führen könnten, zu schützen. Derartige Vorrichtungen sind in heutiger Zeit, wo es von größter Wichtigkeit ist, Arbeitsstunden und Werkzeuge zu sparen, besonders wichtig. Die bis jetzt zur Anwendung gekommenen Rutschkupplungen erfüllen ihren Zweck nicht restlos und sind zum Teil auch zu teuer. Gewöhnliche Reibungskupplungen haben den Fehler, daß das Drehmoment, bei dem ein Rutschen eintritt, nicht festliegt, sondern sehr stark veränderlich ist, da es von dem in seiner Größe sehr verschiedenen Reibungswiderstand abhängig ist (Schmierzustand, Art des verwendeten Schmiermittels usw.). Damit das Werkzeug mit Sicherheit nicht bricht, mußte man das Rutschmoment wesentlich niedriger wählen, als es der Festigkeit des Werkzeuges entsprechend hätte angenommen werden können. Infolgedessen konnte das Werkzeug nicht voll ausgenutzt werden. Trotzdem kamen dann doch noch Brüche des Werkzeuges vor, wenn der Reibungswiderstand aus irgendwelchen Gründen einmal besonders groß wurde.Slipping clutch It is known, through the use of slipping clutches, Reamers, taps and similar tools protect against overloads that lead to a Destruction of the tool could lead to protect. Such devices are in this day and age when it is of the utmost importance, man hours and tools to save is particularly important. The slip clutches that have been used up to now do not completely fulfill their purpose and are in some cases too expensive. Ordinary Friction clutches have the error that the torque at which a slip occurs, is not fixed, but is very variable, since it differs in its size very different frictional resistance is dependent (state of lubrication, type of Lubricant, etc.). In order for the tool not to break, you had to choose the slipping torque much lower than the strength of the tool accordingly could have been assumed. As a result, the tool couldn't be fully exploited. Nevertheless, the tool still broke, when the frictional resistance has become particularly great for whatever reason.

Es werden deshalb auch vielfach Rutschkupplungen verwendet, bei welchen ein Sperrglied durch eine Feder in eine Raste gedrückt wird, wobei sobald das Drehmoment eine bestimmte Größe erreicht hat, das Sperrglied aus der Raste gegen die Kraft der Feder herausgedrückt wird, so daß nun die Kupplung zu rutschen beginnt. Hier ist die Größe des Rutschmomentes in erster Linie durch die gleichbleibende Federkraft und nicht durch Reibung bestimmt, also im wesentlichen von den Reibungsverhältnissen unabhängig und in seiner Größe gleichbleibend. Dafür haben diese Kupplungen einen anderen Nachteil. Wird das Rutschmoment so gewählt, daß die Festigkeit des Werkzeuges voll ausgenutzt wird, so wird ein Bruch des Werkzeuges häufig durch die starken Schläge verursacht, die beim Gleiten des Sperrgliedes über die Rasten entstehen. Das schon vorher hoch beanspruchte Werkzeug hält diese Schläge nicht mehr aus und bricht.There are therefore often used slipping clutches in which a locking member is pressed into a detent by a spring, whereby as soon as the torque has reached a certain size, the locking member from the detent against the force the spring is pushed out so that the clutch begins to slip. here is the size of the slip torque primarily due to the constant spring force and not determined by friction, so essentially of the friction conditions independent and consistent in size. These couplings have one for this other disadvantage. If the slip torque is chosen so that the strength of the tool is fully utilized, the tool will often break due to the strong Caused blows that arise when sliding the locking member over the notches. The tool, which was already heavily used, can no longer withstand these blows and breaks.

Diese Mängel will die neue Rutschkupplung beseitigen. Sie ist eine äußerst einfache, leicht herzustellende Reibungskupplung, bei welcher jedoch das Rutschmoment nur von der Kraft einer vorgespannten Feder und nicht von dem Reibungswiderstand abhängig ist. Versuche haben gezeigt, daß bei ihr das Rutschmoment genau gleichbleibt, gleichgültig, ob die Kupplung stark geschmiert oder völlig trocken verwendet wird.The new slip clutch aims to eliminate these deficiencies. she is a extremely simple, easy-to-manufacture friction clutch, in which, however, the Slipping torque only from the force of a pretensioned spring and not from the frictional resistance is dependent. Tests have shown that the slip torque remains exactly the same with her, It does not matter whether the coupling is used heavily lubricated or completely dry.

Durch diese vorgespannte Feder wird erfindungsgemäß die von der Kupplung zu übertragende Antriebskraft hindurchgeleitet, und zwar in dem Sinne, daß eine Zunahme der Antriebskraft der Vorspannung der Feder entgegenwirkt, bis der Gleichgewichtszustand überschritten, die Andrückung aufgehoben und dadurch die Kupplung gelöst wird.According to the invention, this preloaded spring is used by the clutch to be transmitted driving force passed through, in the sense that a Increase in the driving force counteracts the preload of the spring until the state of equilibrium exceeded, the pressure is canceled and the clutch is released.

Ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.A particularly simple embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing.

Fig. i zeigt die Kupplung im Axialschnitt; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie A-B der Fig. i ; Fig. 3 zeigt die Kupplungsfeder für sich in Ansicht, und zwar in entspanntem Zustand; Fig. 4 zeigt dieselbe Feder in vorgespanntem Zustand, auf das im Schnitt gezeigte Abtriebsglied 2 der Kupplung wirkend. Das auf der Antriebsseite der Kupplung angeordnete Kupplungsgehäuse i ist hohlzylindrisch gestaltet und nimmt mit axialem Zwischenraum den zylindrischen Körper 2 des Abtriebsgliedes der Kupplung auf. In dem Zwischenraum zwischen den Teilen i und 2 befindet sich die für die Verwirklichung der Erfindung besonders wesentliche Feder 3. Abgeschlossen wird der Hohlraum durch einen Gehäusedeckel 4.Fig. I shows the coupling in axial section; Fig. 2 is a cross section along line A-B of Fig. i; Fig. 3 shows the clutch spring in a view, in a relaxed state; Fig. 4 shows the same spring in a pretensioned state, acting on the output member 2 of the clutch shown in section. That on the drive side the clutch arranged clutch housing i is designed as a hollow cylinder and takes with an axial gap, the cylindrical body 2 of the output member of the clutch on. In the space between parts i and 2 is the one for the realization of the invention particularly essential spring 3. The cavity is closed by a housing cover 4.

Die dem Abtriebsglied 2 entsprechend zylindrisch gestaltete Wendelfeder 3 ist am einen Ende, bei 5, radial abgebogen und greift mit diesem Ende in eine Ausnehmung des Kupplungsgehäuses i vorteilhaft in einen achsparallelen Schlitz 6.The helical spring, which is cylindrical in shape, corresponding to the output member 2 3 is bent radially at one end, at 5, and engages with this end in one Recess of the clutch housing i advantageously in an axially parallel slot 6.

Der Innendurchmesser der Wendelfeder 3 (dl, Fig. 3) ist kleiner als der Außendurchmesser (d2, Fig. 4) des zylindrischen Abtriebsgliedes 2, so daß die Feder 3 nach ihrem Aufbringen auf dis Glied 2 vorgespannt ist. Das freie Ende der Feder bewegt sich dabei aus der Stellung Fig. 3 in die in Fig. 4 gezeichnete Stellung um den Winkel a (Fig. 4). Die Drehrichtung der Kupplung ist im Gegensatz zu den bekannten Federbandkupplungen so gewählt, daß das von der Feder übertragene Drehmoment bestrebt ist, die Feder aufzudrehen, sie also in ihrem Sitz zu lockern.The inner diameter of the helical spring 3 (dl, Fig. 3) is smaller than the outer diameter (d2, Fig. 4) of the cylindrical output member 2, so that the Spring 3 is biased after its application on dis member 2. The free end of the The spring moves from the position in FIG. 3 into the position shown in FIG by the angle a (Fig. 4). The direction of rotation of the clutch is in contrast to the known spring band couplings chosen so that the torque transmitted by the spring endeavors to untwist the spring, so to loosen it in its seat.

Die Wirkungsweise der Kupplung beruht auf folgendem: Das Aufschieben der Feder 3 auf die im Durchmesser größere Kupplungstrommel 2 bringt die Feder 3 unter eine Vorspannung, zu deren Überwindung ein ganz bestimmtes Drehmoment erfordgrlich ist. Sobald das übertragene Drehmoment größer wird, als es dieser Vorspannung der Feder 3 entspricht, beginnt sich die Kupplungstrommel 2 gegen das Gehäuse i zu verdrehen. Dadurch wird die Feder 3 noch weiter aufgedreht und infolgedessen in ihrem Durchmesser weiter. Der Reibungsschluß zwischen Feder 3 und Trommel 2 hört auf und die Kupplung rutscht. Der Zeitpunkt des Eintretens des Rutschens ist ganz unabhängig von den Reibungsverhältnissen zwischen den Teilen 2 und 3 und nur abhängig von der Größe der Vorspannung.The mode of operation of the coupling is based on the following: The pushing on the spring 3 brings the spring 3 to the clutch drum 2, which is larger in diameter under a preload, which requires a specific torque to overcome is. As soon as the transmitted torque is greater than this preload the Corresponds to spring 3, the clutch drum 2 begins to rotate against the housing i. As a result, the spring 3 is turned up even further and, as a result, in its diameter Further. The frictional engagement between spring 3 and drum 2 ceases and the clutch slips. The time at which the slide occurs is completely independent of the Friction conditions between parts 2 and 3 and only dependent on the size the preload.

Bei gegebenen Abmessungen der Kupplungsteile kann durch entsprechende Wahl der Windungszahl der Feder 3 die Reibung zwischen Feder 3 und Trommel 2 -so groß gehalten werden, daß ein Gleiten zwischen Feder und Trommel auf keinen Fall eintritt, bevor die Reibung das Vorspannungsmoment der Feder überwindet. Wird auf diese Weise die Reibung zwischen Feder und Trommel der Sicherheit der zu erzielenden Wirkung wegen beliebig groß gewählt, so beeinträchtigt dies die Genauigkeit des Eintritts der Entkupplung bei Überschreitung eines bestimmten Drehmomentes nicht. Zweckmäßig wird der Feder, wie gezeichnet, quadratischer oder rechteckiger Querschnitt gegeben. Da nichts im Wege steht, den Querschnitt der Feder groß zu wählen, nimmt die Kupplung im ganzen einen recht geringen Raum ein. Um zu vermeiden, daß bei gegebenen Durchmessern der Teile die Kupplung in axialer Richtung eine gewisse Länge überschreitet, können nötigenfalls zwei oder mehrere Kupplungen gleichachsig übereinander angeordnet werden.Given the dimensions of the coupling parts, appropriate Choice of the number of turns of the spring 3 the friction between spring 3 and drum 2 -so be kept large so that sliding between the spring and drum is in no way possible occurs before the friction overcomes the preload torque of the spring. Will be on this way the friction between the spring and the drum of the security to be achieved If the effect is chosen to be arbitrarily large, this affects the accuracy of the The decoupling does not occur when a certain torque is exceeded. Appropriately, the spring, as shown, has a square or rectangular cross-section given. Since nothing stands in the way of choosing a large cross-section of the spring, takes the clutch takes up a very small space on the whole. To avoid being given at The diameter of the parts the coupling exceeds a certain length in the axial direction, If necessary, two or more couplings can be arranged coaxially one above the other will.

Die Größe der Vorspannung und damit die Grenze des zu übertragenden Drehmomentes lassen sich durch entsprechende Wahl des Innendurchmessers der Feder im entspannten Zustand gegenüber dem Außendurchmesser der Trommel 2 leicht bestimmen und festlegen.The size of the preload and thus the limit of what is to be transmitted Torque can be adjusted by choosing the inside diameter of the spring Easily determine in the relaxed state with respect to the outer diameter of the drum 2 and set.

Es ist deshalb ein besonderer Vorzug der neuen Kupplung, daß bei ihr die wesentlichen Abmessungen festgelegt werden können und auch die Belastungsgrenze der Kupplung in weitem Ausmaß verändert, eingestellt oder dem jeweiligen Verwendungsfall angepaßt werden kann. Man kann infolgedessen mit sehr wenig Typen einen sehr großen Anwendungsbereich umfassen.It is therefore a particular advantage of the new clutch that with her the essential dimensions can be determined and also the load limit the coupling to a large extent changed, adjusted or the respective application can be customized. As a result, with very few types, you can make a very large one Scope include.

Die Kupplung arbeitet nicht nur sehr genau, sondern auch weich und schont die mit dem Abtriebsglied 2 zu verbindenden Werkzeuge, z. B. die gezeichnete Reibahle, in hohem Maße.The clutch works not only very precisely, but also smoothly and protects the tools to be connected to the output member 2, e.g. B. the drawn Reamer, to a large extent.

Es steht nichts im Wege, die Kupplung in gewissem Ausmaße selbst anpassend zu machen, so daß beispielsweise kleine Unterschiede der Achsenlage der durch die Reibahle zu bearbeitenden Bohrung von der Achse des Antriebsgliedes i ausgeglichen werden können. Dazu ist es z. B. nur nötig, daß dem Abtriebsglied im Kupplungsgehäuse i bzw. im Deckel 4 ein gewisser Spielraum gegeben wird und die an das aufgebogene Ende 5 derFeder sich anschließenden Windungen mit größerem Innendurchmesser ausgeführt werden, als der Außendurchmesser des Abtriebsgliedes 2 beträgt.Nothing stands in the way of adapting the clutch yourself to a certain extent to make, so that, for example, small differences in the axis position of the Reamer to be machined bore offset from the axis of the drive member i can be. For this purpose it is z. B. only necessary that the output member in the clutch housing i or in the cover 4 a certain amount of leeway is given and that of the bent open At the end of 5 of the spring subsequent turns are made with a larger inner diameter than the outer diameter of the output member 2 is.

Es ist keinesfalls unbedingt erforderlich, daß die Feder, durch welche die Antriebskraft hindurchgeleitet wird, selbst unmittelbar als Kupplungselement (Kupplungsband oder -backe) verwendet ist, vielmehr könnte die Feder auch mittelbar über besondere Kupplungsbacken oder -bänger auf den Abtriebsteil einwirken.It is by no means absolutely necessary that the spring, through which the driving force is passed through, even directly as a coupling element (Clutch strap or jaw) is used, but the spring could also indirectly via special Coupling jaws or brackets act on the output part.

Wenn die Kupplung auch in der Hauptsache als Sicherheitskupplung für Werkzeuge, wie Reibahle, Gewindebohrer u. dgl., bestimmt ist, so ist sie doch im Rahmen der Erfindung auch für andere Zwecke verwendbar, bei denen ein bestimmtes Drehmoment nicht überschritten werden soll.If the coupling is mainly used as a safety coupling for Tools such as reamers, taps and the like, is determined, it is in the The scope of the invention can also be used for other purposes in which a certain Torque should not be exceeded.

Claims

PATE N TANSP R LCHE i. Overload, especially of tools, preventive slip clutch, characterized in that the drive force itself is passed through a pretensioned spring which presses the parts to be coupled against each other, in the sense that an increase in the drive force counteracts the preload until the state of equilibrium is exceeded , the pressure is released and the clutch is released.

2. Coupling after Claim i, characterized in that the spring transmitting the drive as a the output member of the clutch is formed by wrapping a spiral spring and its inner diameter when the spring is relaxed is smaller than the outer diameter of the one to be taken up by it driven part.

3. Coupling according to claim i and 2, characterized by use a helical spring with a rectangular or square cross-section.