DE8630146U1

DE8630146U1 - Overload or safety device for a gear shaft

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Publication number: DE8630146U1
Application number: DE19868630146
Authority: DE
Original assignee: Siebtechnik 4330 Muelheim De GmbH
Current assignee: Siebtechnik 4330 Muelheim De GmbH
Priority date: 1986-11-11
Filing date: 1986-11-11
Publication date: 1987-01-02

Description

DIPL-INQ. P.-C. SROKA

DR. H. FEDERDR. H. FEDER

DIPl -PHYS. DR. W.-D. FEDER
PATENTANWÄLTEDIPl -PHYS. DR. W.-D. FEDER
PATENT ATTORNEYS

Omtmmmw. 37,4000 Düsseldorf &eegr;

Siebtechnik GmbH 4330 Mülheim / Ruhr 1Siebtechnik GmbH 4330 Mülheim / Ruhr 1

Überlast- bzw. Sicherheitseinrichtung für eine Getriebewelle Overload or safety device for a gear shaft

Die Neuerung betrifft eine Überlast- bzw. Sicherheitseinrichtung für eine Getriebewelle, die erst nach Überschreiten eines vorgegebenen auf sie einwirkenden Drehmomentes in Drehung versetzt werden soll.The innovation concerns an overload or safety device for a gear shaft, which should only be set in rotation after a specified torque acting on it has been exceeded.

Es sind Sicherheits- bzw. Überlast-Kupplungen bekannt, die die Aufgabe haben, Maschinen durch Begrenzen des übertragbaren Drehmomentes vor Überlastung zu schützen und Beschädigungen an WerkzeugenSafety or overload clutches are known, which have the task of protecting machines from overload by limiting the transmittable torque and preventing damage to tools

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und Werkstücken zu verhindern. Diese Sicherheitsbzw. Überlast-Kupplungen werden an der Stelle des Wellenstranges eingebaut, an der bei plötzlichen Massenverzögerungen das höchste Drehmoment auftritt. Je nach Art der Drehmomentbegrenzung werden kraftschlüssige Kupplungen, sogenannte Rutsch-Kupplungen, und formschlüssige Kupplungen, sogenannte Brech-Kupplungen. unterschieden.and workpieces. These safety or overload couplings are installed at the point on the shaft train where the highest torque occurs in the event of sudden mass deceleration. Depending on the type of torque limitation, a distinction is made between force-locking couplings, so-called slipping couplings, and form-locking couplings, so-called breaking couplings.

Bei Rutsch-Kupplungen werden Überlastungen durch Rutschen von Kupplungsteilen unschädlich gemacht, so daß die Kupplungen nach Aufhören der überlastung wieder betriebsbereit sind. Durch das Rutschen kommt es an den betroffenen Stellen zu einem erhöhten Verschleiß, so daß derartige Kupplungen nur bedingt wiederverwendbar sind.With slip clutches, overloads are neutralized by slipping clutch parts, so that the clutches are ready for use again once the overload has stopped. Slipping leads to increased wear at the affected areas, so that such clutches can only be reused to a limited extent.

Bei Brech-Kupplungen tritt beim Ansprechen ein Bruch eines kraftübertragenden Zwischengliedes und damit ein Stillstand der Arbeitsmaschine ein. Erst nach Abstellen des Motors und Auswechseln des Sicherungsgliedes kann die Anlage wieder in Gang gesetzt werden. Dadurch wird jedoch stets eine längere Betriebsunterbrechung erforderlich.When a breakaway clutch is activated, a force-transmitting intermediate link breaks and the machine comes to a standstill. The system can only be restarted after the engine has been switched off and the safety link has been replaced. However, this always requires a longer interruption in operation.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine überlast- bzw. Sicherheitseinrichtung derart zu gestalten, daß weder die den Rutsch-Kupplungen noch den Brech-Kupplungen anhaftenden Nachteile auf treten.The innovation is based on the task of designing an overload or safety device in such a way that neither the disadvantages inherent in slip clutches nor in break clutches occur.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die neuerungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Welle mit einem radial gerichteten Anschlag versehen ist, der in Ruhestellung der Welle gegen ein Arretier-To solve this problem, the device according to the invention is characterized in that the shaft is provided with a radially directed stop which, in the rest position of the shaft, prevents a locking

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organ anliegt, daa zur Freigabe des Anschlages um eine parallel zur Wellenachse liegende Achse verschwenkbar ist und in der Arretierstellung von einer Halteeinrichtung festgehalten wird, die gegen Federkraft in einer senkrecht zur Schwenkachse desorgan, which can be pivoted about an axis parallel to the shaft axis to release the stop and is held in the locking position by a holding device which is held against spring force in a direction perpendicular to the pivot axis of the

The locking device is adjustable in the direction of travel.

Bei einer derartigen Uberlasteinrichtung bestimmt die Federkraft das maximale übertragende Drehmoment derart, daß bei überschreiten dieses maximalen Drehmomentes die Halteeinrichtung gegen die Federkraft verstellt wird und das Arretierorgan freigegeben und aus der Bewegungsbahn des Anschlages der Welle herausbewegt wird. Die Weile kann sich dadurch in Drehung versetzten, so daß keine schädlichen Momente mehr auf sie und nachgeordnete Getriebeteile einwirken. Nach Stillsetzen des Antriebsmotors lassen sich die Halteeinrichtung und das Arretierorgan wieder in die Arretierstellung zurückstellen, so daß die Überlasteinrichtung wieder erneut wirksam ist.With such an overload device, the spring force determines the maximum transmitted torque in such a way that when this maximum torque is exceeded, the holding device is adjusted against the spring force and the locking element is released and moved out of the path of movement of the shaft stop. The shaft can then rotate so that no more damaging moments act on it and the downstream gear parts. After the drive motor has been stopped, the holding device and the locking element can be returned to the locking position so that the overload device is effective again.

Eine Ausführungsform der Neuerung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the innovation is described in more detail below using the drawing. They show:

Fig. 1 einen Axialschnitt der neuerungsgemäßen Einrichtung in der wirksamen Betriebsstellung; Fig. 2 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht der Einrichtung in einer gegenüber Fig. 1 um 90° versetzten Stellung;Fig. 1 shows an axial section of the device according to the invention in the effective operating position; Fig. 2 shows a side view, partly in section, of the device in a position offset by 90° compared to Fig. 1;

Fig. 3 to 5 schematic representations of the locking

tierorganes mit der neuerungsgemäßen Einrichtung in unterschiedlichen Arbeits- bzw. Betriebsstellungen. animal organ with the new equipment in different working or operating positions.

In Fig. 2 to 5, the reference symbol

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1 die Umfangsbahn einer vor überlastung zu schützenden Welle bzw. einer an der Welle angebrachten Scheibe 2, an der ein radial zur Wellenachse gerichteter Anschlag 3 befestigt ist.1 the circumferential path of a shaft to be protected against overload or of a disk 2 attached to the shaft, to which a stop 3 directed radially to the shaft axis is attached.

Die neuerungsgemäße überlast- bzw. Sicherheitseinrichtung umfaßt eine Sockelplatte 4, an der eine Seitenplatte 5 befestigt ist. Auf der Sockelplatte 4 sind zwei Lagerflansche 6 zur schwenkbaren Lagerung eines insbesondere zylindrischen Gehäuses 7 befestigt. Die Schwenklagerung erfolgt mittels Wellenzapfen 8 und an dem Gehäuseboden 10 angebrachten Lager flanschen 9.The new overload or safety device comprises a base plate 4 to which a side plate 5 is attached. Two bearing flanges 6 are attached to the base plate 4 for pivotally supporting a particularly cylindrical housing 7. The pivoting is achieved by means of shaft journals 8 and bearing flanges 9 attached to the housing base 10.

In dem Gehäuse 7 ist ein Stempel 11 verschiebbar in Bohrungen einerseits des Gehäusebodens 10 und andererseits der Gehäuseoberseite 12 geführt.In the housing 7, a punch 11 is slidably guided in bores on the one hand in the housing base 10 and on the other hand in the housing top 12.

The housing 7 is provided with a stepped bore,

in deren unteres Ende eine Stützscheib? 13 eingeschraubt ist, die mit einer Konterscheibe 14 gesichert ist. Der Stempel 11 weist eine Ringschulter auf, gegen die eine Anschlagscheibe 15 anliegt. Zwischen der Stützscheibe 13 und der Anschlagscheibe 15 ist eine Schraubendruckfeder 16 abgestützt, die den beweglichen Stempel 11 mit einer vorgegebenen Federkraft soweit nach oben drückt, bis die Anschlagscheibe 15 gegen eine Ringsehulter 17 am oberen Gehäuseende anliegt.into the lower end of which a support disk 13 is screwed, which is secured with a lock disk 14. The punch 11 has an annular shoulder against which a stop disk 15 rests. Between the support disk 13 and the stop disk 15 a helical compression spring 16 is supported, which presses the movable punch 11 upwards with a predetermined spring force until the stop disk 15 rests against an annular shoulder 17 at the upper end of the housing.

An der Oberseite des Stempels 11 befindet sich ein Lagerbügel 18 zur Lagerung von zwei parallel in gleicher Höhe nebeneinander liegenden Achsen 19. Auf jeder Achse 19 befinden sich paarweise angeordnete Rollen 20.On the top of the stamp 11 there is a bearing bracket 18 for supporting two axes 19 lying parallel to one another at the same height. On each axe 19 there are rollers 20 arranged in pairs.

Am oberen Ende des Gehäuses 7 ist mittels zwei Achsbolzen 21 ein Schwenkbügel 22 gelagert, der eine Walze 23 trägt. An der Oberseite des SchwenkbügelsAt the upper end of the housing 7, a swivel bracket 22 is mounted by means of two axle bolts 21, which carries a roller 23. At the top of the swivel bracket

22 ist außerdem ein Arretierorgan 24 befestigt,22 is also attached a locking member 24,

gegen das gemäß den Fig. 1 bis 3 der Anschlag 3 der Welle bzw. Wellenscheibe 1, 2 anliegt, solange bei der Welle 1, 2 zugeordnetem, laufendem Getriebe keine Überlast auftritt.against which the stop 3 of the shaft or shaft disk 1, 2 rests according to Fig. 1 to 3, as long as no overload occurs in the running gear associated with the shaft 1, 2.

Bei Auftreten einer überlast wirkt auf das Arretierorgan 24 über den Anschlag 3 eine Kraft in Uhrzeigerrichtung, oder auch umgekehrt, ein. Dies hat zur Folge, daß in Abhängigkeit von tier Federkraft der Feder 16 der Stempel 7 über die Rollen 20 nach unten gedrückt wird, so daß, wie in Fig. 4 angedeutet, der Bügel 22 und damit die Walze 23 in Gegenuhrzeigerrichtung, oder umgekehrt, über das eine Rollenpaar 20 weggedrückt bzw. verschwenkt wird. In der Nebeneinanderstellung der Fig. 3 und 4 gibt der Buchstabe "a" den Verstellweg des Stempels 7 bzw. der Rollen 20 an. Sobald der Schwenkbügel bzw. die Walze 23 über das iinksliegende Rollenpaar 20 hinweggedrückt ist, können der Bügel 22 und die WalzeIf an overload occurs, a force acts on the locking element 24 via the stop 3 in a clockwise direction, or vice versa. This has the consequence that, depending on the spring force of the spring 16, the stamp 7 is pressed downwards via the rollers 20, so that, as indicated in Fig. 4, the bracket 22 and thus the roller 23 are pushed or swiveled in an anti-clockwise direction, or vice versa, over one pair of rollers 20. In the juxtaposition of Figs. 3 and 4, the letter "a" indicates the adjustment path of the stamp 7 or the rollers 20. As soon as the swivel bracket or the roller 23 is pressed over the left-hand pair of rollers 20, the bracket 22 and the roller can

23 weiter bis eine in Fig. 5 dargestellte Ruheposition verschwenken. Der Anschlag 3 ist damit freigegeben und damit die Welle bzw. Wellenscheibe 1, 2.23 to a rest position shown in Fig. 5. The stop 3 is then released and with it the shaft or shaft washer 1, 2.

Sobald der auf das Getriebe einwirkende Motor zum Stilletand gekommen ist, kann der Schwenkbügel 22 wieder in die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Sicherheitsstellung versc^*?*kt werden, wobei es erforderlich ist, zu diesem Zweck den Stempel 11 und damit die Rollen 20 entgegen der Kraft der Feder nach unten zu drücken.As soon as the motor acting on the gear has come to a standstill, the swivel bracket 22 can be moved back into the safety position shown in Figs. 1 to 3, whereby it is necessary for this purpose to press the piston 11 and thus the rollers 20 downwards against the force of the spring.

Gemäß Fig. 2 ist an der Seitenwand 5 eine Druckmeßdose 25 befestigt, die mit einem Meßfinger 26 gegen die Außenseite des Gehäuses 7 anliegt. Solange das kritische Drehmoment nicht erreicht ist, das in der Lage ist, den Stempel 11 mit den Rollen 20 gegen die Kraft der Feder 16 zur Freigabe des Anschlages 3 nach unten zu drücken, wird die aus dem Zylinder 7. dem Stempel 11 und dem Schwenkbügel 22 bestehende Einheit insgesamt um die Wellenzapfen 8 in Gegenuhrzeigerrichtung beaufschlagt derart, daß das Gehäuse 7 auf den Meßfinger 26 der Meßdose 25 einwirkt, Auf diese Weise kann fortlaufend das auf die Welle bzw. Wellenscheibe 1, 2 einwirkende Drehmoment gemessen werden.According to Fig. 2, a pressure cell 25 is attached to the side wall 5, which rests against the outside of the housing 7 with a measuring finger 26. As long as the critical torque is not reached, which is able to press the stamp 11 with the rollers 20 downwards against the force of the spring 16 to release the stop 3, the unit consisting of the cylinder 7, the stamp 11 and the swivel bracket 22 is acted upon in an anti-clockwise direction around the shaft journals 8 in such a way that the housing 7 acts on the measuring finger 26 of the pressure cell 25. In this way, the torque acting on the shaft or shaft disk 1, 2 can be continuously measured.

Gemäß Fig. 1 ist das Gehäuse 7 mit seitlichen Führungszapfen 27 in Schienen 28 geführt.According to Fig. 1, the housing 7 is guided in rails 28 by lateral guide pins 27.

Um bei Ansprechen der neuerungsgemäßen überlast- bzw. Sicherheitseinrichtung ein Abschalten des Antriebsmotors zu bewirken, können beispielsweise im Bereich des Schwenkweges des Schwenkbügels 22 berührungslos arbeitsnde Kontakte angeordnet sein.In order to switch off the drive motor when the new overload or safety device is activated, non-contact contacts can be arranged, for example, in the area of the swivel path of the swivel bracket 22.

Claims

Protection claims

Overload or safety device for a gear shaft, which is only set in rotation after a predetermined torque acting on it is exceeded, characterized in that the shaft (1, 2) is provided with a radially directed stop
(3) which, in the rest position of the shaft
(1, 2) rests against a locking member (24) which, in order to release the stop (3), rotates by a distance parallel to the
Axis of the shaft (1, 2) is pivotable and is held in the locking position by a holding device which is pivotable against spring force in a direction perpendicular to the pivot axis (21) of the
ArretAerorganes (24) lying direction adjustable.

Overload or safety device according to claim 1, characterized in that the locking device
(24) is attached to a roller 23 which is supported by a swivel bracket (22) whose axis is parallel to the swivel axis (21) of the locking member (24), and that the holding device comprises at least two axially parallel rollers (20) which jointly support the roller (23) and have rollers (23) which are parallel to the roller (23).
axes.

3. Overload or safety device according to claim 2, characterized in that the rollers (20) on
one end of a stamp (11) which
in a preferably cylindrical housing (7)
can be moved against the force of a spring (16).

4. Overload or safety device according to claim

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3, characterized in that the swivel bracket (22) is pivotally mounted on the upper part of the housing (7).

Overload or safety device according to claim 3, characterized in that the housing (7) is pivotably mounted in the region of its lower end on an axis (8) which is parallel to the pivot axis (21) of the bracket (22).

Overload or safety device according to claim 5, characterized by a pressure cell (25, 26) which can be acted upon when the housing (7) is pivoted about its pivot axis (8).