DE926102C

DE926102C - Sicherheitskupplung fuer Werkzeugmaschinen, insbesondere Elektrohandwerkzeuge

Info

Publication number: DE926102C
Application number: DEL15112A
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl-Ing Stiltz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-04-02
Filing date: 1953-04-02
Publication date: 1955-04-07

Description

Sicherheitskupplung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Elektrohandwerkzeuge Für kraftgetriebene Handwerkzeugmaschinen, z. B. Bohrmaschinen, Antrieb über biegsame Wellen od. dgl., ist es bekannt, Lamellenkupplungen so auszuführen, daß beim Klemmen des Werkzeuges nicht mehr das volle Drehmoment, sondern nur noch ein Teil davon, das sogenannte Restmoment, auf das Werkzeug übertragen wird. Diese Kupplungen werden daher vielfach als Sicherheitskupplungen bezeichnet.
Die Wirkungsweise der bekannten Sicherheitskupplungen: beruht auf der Ausnutzung des beim Einhaken oder Hängenbleiben des Werkzeuges überschüssigen Drehmomentes. Durch dieses Drehmoment wird mit Hilfe einer Vorrichtung die Sicherheitskupplung mechanisch so weit gelöst, daß die Sicherheitskupplung rutscht und vom Arbeiter leicht das Restdrehmoment gehalten werden kann. Gefährlich beim Einhaken des Werkzeuges ist der dabei auftretende Ruck, der unter Umständen dem Arbeiter das Elektrowerkzeug aus der Hand reißen und zu einem Unfall führen kann. Aufgabe der Sicherheitskupplung ist es daher, diese Gefahr weitestgehend auszuschalten, d. h. sofort im Augenblick des Festhakens des Werkzeuges das übertragene Drehmoment auf ein ungefährliches Restdrehmoment zu verringern. Die bekannten Sicherheitskupplungen haben nun den Nachteil, daß nach dem durch :das Festhaken des Werkzeuges entstehenden Ruck das volle Drehmoment zur Lösung der Sicherheitskupplung noch kurzzeitig weiterwirken muß und erst danach die Absenkung auf das Restdrehmoment eintritt.
Daher wurde bereits für Lamellenkupplungen vorgeschlagen, dadurch Abhilfe zu schaffen, daß der für die Übertragung des Drehmomentes erforderliche Reibungsschluß bzw. Lamellenpreßdruck durch drehbare, exzentrisch gelagerte Fliehgewichte unter Wirkung der auftretenden Fliehkräfte unmittelbar auf die Lamellen zur Einwirkung gebracht wird.
Ebenso ist es bekannt, bei Sicherheitskupplungen für kraftgetriebene Werkzeugmaschinen .den für die Übertragung des Drehmomentes erforderlichen Reibungsschluß von den in der Kupplung auftretenden Fliehkräften abhängig zu machen, wobei die unter der Fliehkraftwirkung kuppelnden Teile durch Mitnehmer direkt mit der Abtriebswelle verbunden sind. Dabei wird der für den Anlauf erforderliche Reibungsschluß durch Federdruck hergestellt.
Der Nachteil dieser Ausführung ist der, daß die Federn Alterungserscheinungen unterliegen. Dabei besteht die Möglichkeit, daß der Reibungsdruck für den Anlauf nicht mehr ausreicht und so das Werkzeug nicht mehr zum Anlaufen gebracht werden kann. Ferner kann bei Materialschaden in den Federn selbst ein Verklemmen der beiden Flieh-. gewichte eintreten, das seinerseits ein Festklemmen der Kupplung zur Folge haben kann und so gerade den Gefahrenzustand herstellt, der durch derartige Kupplungen vermieden werden soll.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die Vorspannung der Fliehgewichte elektromagnetisch oder hydraulisch erzeugt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Radialschnitt schematisch dargestellt. In die mit dem Werkzeug bestückte Abtriebswelle I sind Mitnehmerstifte 2 eingelassen, die auch, um eine Schwächung der Welle zu vermeiden, in einer auf der Welle fest angeordneten Hülse geführt sein können. Zwei oder mehr schalenförmig ausgebildete, konzentrisch zur Welle bzw. Hülse angeordnete Fliehgewichte 3 sind mit entsprechenden radialen Bohrungen zur Aufnahme dieser Stifte versehen und so mit der Abtriebswelle in tangentialer Richtung verbunden, während die Gewichte jedoch in radialer Richtung frei beweglich sind. Durch die beidseitig an den Fliehgewichten abgestützten Druckkolben 4 werden die Gewichte hydraulisch gegen die mit der Antriebswelle 5 verbundene und als Kupplungsgehäuse ausgebildete Hohlwelle 6 gepreßt, die zur besseren Abfuhr der Reibungswärme an ihrer Außenseite mit Kühlrippen 7 versehen ist. Als Kupplungsreibflächen dienen also die Außenflächen der mit der Antriebswelle verbundenen Fliehgewichte und die Innenfläche der mit der Antriebswelle in Verbindung stehenden Hohlwelle, die auch die Lagerstelle 8 für den Abtrieb enthält. Die Ölzufuhr für die Beaüfschlagung der Kolben 4 erfolgt über die Bohrung 9 in der Welle I.
Damit ergibt sich folgende Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Sicherheitskupplung: Durch die hydraulisch betätigten Druckkolben 4 wird auf die Fliehgewichte 3 eine so große, radial nach außen gerichtete Kraft ausgeübt, daß durch den Reibungsschluß zwischen Fliehgewichten 3 und Hohlwelle 6 ein solches Drehmoment übertragen werden kann, das ausreicht, um das unbelastete Werkzeug vom Stillstand aus mitzunehmen. Durch die Rotation werden die Fliehgewichte nun so stark gegen die Hohlwelle 6 gedrückt, daß das volle Moment des Motors auf die Abtriebswelle und damit auf das Werkzeug übertragen werden kann. Wird das Werkzeug durch irgendeinen Umstand festgebremst, wobei das maximale Drehmoment überschritten wird, so fällt damit gleichzeitig die Wirkung der Fliehgewichte weg. Die Fliehgewichte werden allein durch die von den Kolben 4 ausgeübte Vorspannung gegen die mit dem Antrieb in Verbindung stehende Hohlwelle 6 gedrückt, so daß nur noch das Restdrehmoment übertragen wird, das' vom Arbeiter leicht gehalten werden kann. Ist während des Betriebes im Getriebe ein Schaden entstanden, der sich dadurch bemerkbar macht, daß für den Anlauf des nicht unter Last stehenden Werkzeuges ein größeres Drehmoment erforderlich ist als dasjenige, das bei Vorspannung der Kolben 4 übertragbar ist, so erfolgt kein Anlauf. Der Arbeiter wird dadurch auf den Schaden aufmerksam gemacht und eine Vergrößerung des Schadens vermieden. .
Der zum unbelasteten Anlauf erforderliche Reibungsdruck kann auch elektromagnetisch erzeugt werden.
Zweckmäßigerweise wird man es so einrichten, daß nach erfolgtem Anlauf der hierfür erforderliche Anpreßdruck wieder weggenommen werden kann. Damit wird bei Fortfall der Fliehkraft infolge Abbremsens der Abtriebswelle die Kupplung völlig gelöst, so däß kein Restdrehmoment mehr auftritt. Diese Wirkung kann noch durch Zugfedern, die die Fliehgewichte zusammenziehen, verstärkt werden. Zum Wiederanlauf ist dann der entsprechende hydraulische oder elektromagnetische Reibungsdruck wieder aufzubringen.
Bei entsprechender Ausbildung der Hohlwelle 6 als Kupplungsgehäuse kann die Kupplung auch unter Öl laufen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Sicherheitskupplung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Elektrohandwerkzeuge, bei der beim Festbremsen des Werkzeuges das Antriebsdrehmoment auf ein ungefährliches Restdrehmoment dadurch abgesenkt wird, daß zwei oder mehr schalenförmig ausgebildete, die Abtriebswelle konzentrisch umfassende Fliehgewichte durch Mitnehmer der Abtriebswelle dieser gegenüber . gegen Verdrehung gesichert radial' beweglich geführt sind und mit ihren Außenflächen unter Vorspannung gegen die Innenfläche eines mit der anderen Welle verbundenen Hohlkörpers anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Fliehgewichte elektromagnetisch oder hydraulisch erzeugt wird.
2. Sicherheitskupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Fliehgewichte veränderbar ist.
3. Sicherheitskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Fliehgewichte auch während des Laufens veränderbar ist. Sicherheitskupplung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper in an sich bekannter Weise mit Kühlrippen versehen ist. g. Sicherheitskupplung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kupplungshälften in an sich bekannter Weise ineinander gelagert sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 8II I73.