DK154359B - Drejningsmomentaffoelende kobling - Google Patents

Description

DK 154359B

i

Opfindelsen angår en drejningsmomentaffølende kobling til indkobling mellem to aksler eller andre roterende dele, at hvilke den ene med en cylinderformet del omgiver den anden, idet en af dem har organer, der er indrettet til i indkoblingsstillingen at indgribe i udsparinger i 5 den anden, og hvis stilling ved overskridelse af en forudbestemt grænseværdi for det overførte drejende moment ændres således, at koblingsindgrebet ophæves.

Kendte akselkoblinger af den ovennævnte type er eksempelvis beskrevet i CH-A 541.739 og DE-B 2.729.775. Fælles for disse kendte kon-10 struktioner er, at koblingsorganerne udgøres af stive metallegemer, nemlig stålkugler, der i radialt rettede render er forskydelige mellem en indgrebsstilling og en fristilling. De fastholdes i deres indgrebsstilling af en elastisk kraft, der frembringes af bagvedliggende trykfjedre, der virker direkte eller via hydrauliske stempler. Sådanne 15 koblinger er følgelig, i hvert fald når det drejer sig om den sidstnævnte udførelsesform, forholdsvis komplicerede i konstruktiv henseende. De er også underlagt den funktionelle begrænsning, at størrelsen af det overførte drejningsmoment, ved hvis overskridelse de radialt virkende kræfter ikke længere formår at holde kuglerne tilbage 20 i indgrebsstillingen, så at koblingsindgrebet ophæves, er entydigt fastlagt og heller ikke bekvemt kan ændres.

Den kendte teknik, fx ifølge GB 661.643, omfatter også akselkoblinger med et af den ene aksel båret legeme, som består af et elastisk materiale og indbefatter af samme materiale fremstillet, radielt udefter 25 orienterede organer til indgreb med udsparinger i en cylinder på den anden aksel. En sådan kobling fomår dog kun at overføre negliger-bare drejningsmomenter af en størrelsesorden, der forekommer i fx legetøj.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en drejningsmomentafføl-30 ende akselkobling, der er enkel og billig at fremstille, formår at overføre et stort drejningsmoment og som er således indrettet, at den nævnte grænseværdi for drejningsmomentet let kan ændres. De væsentlige ejendommeligheder ved koblingen ifølge opfindelsen er, at indgrebsorganerne, der består at et stift, slidbestandigt materiale, fx 35 stål, er fastgjort i et legeme af gummi eller et andet elastisk deformer- 2

DK 154359 B

bart materiale og er indrettet til under påvirkning af det af organerne overførte drejningsmoment, der elastisk deformerer legemet, at kunne bringes til en stilling, i hvilken deres indgreb med udsparingerne ophæves.

5 Denne konstruktion afviger fra den kendte konstruktion i to væsentlige henseender. Den ene forskel er, at indgrebsorganerne ikke er radialt forskydelige i den ene koblingshalvdel. Den anden konstruktive forskel, der består i, at indgrebsorganerne bæres af elastisk og ikke af stift materiale, resulterer i en vigtig funktionel forskel. De tangen-10 tialt orienterede kræfter, der påvirker indgrebsorganerne, og sammen med den effektive vægtstangs armlængde bestemmer det drejningsmoment, der overføres under koblingens funktion, deformerer det elastiske materiale i kræfternes angrebsretninger. Derved bringes indgrebsorganerne til at hælde fra den hensigtsmæssige helt radiale 15 udgangsstilling. Når denne hældning er blevet så stor, at indgrebet ophører, udløses koblingen eller begynder at glide. Dette indebærer, at man forholdsvis simpelt kan ændre drejningsmomentets grænseværdi, nemlig ved at ændre dimensionerne for indgrebsorganerne, deres radiale og/eller aksiale udstrækning, deres bredde, deres profil eller 20 egenskaberne for det elastiske materiale, i hvilket de er fastgjort.

Disse muligheder vil i det følgende blive omtalt mere detaljeret.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere beskrevet under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et tværsnit i en akselkobling, der illustrerer det generel-25 le princip for opfindelsen, fig. 2 i større målestok en del af et indgrebsorgan og tilgrænsende dele til de to koblingshalvdele, og figuren illustrerer en mulighed for at få koblingen til at arbejde med forskellige drejningsmomentværdier for hver af de to rotation s retninger, og 30 fig. 3 set i perspektiv en udførelsesform for koblingen ifølge opfindelsen, der tillader variation af grænseværdien af drejningsmomentet også under funktion.

3

DK 154359 B

På tegningen er der vist en rørformet aksel 1, der her også antages at være den drivende aksel. Den rørformede aksel omgives af en gummibøsning 2, der er fastgjort til akselen 1. I bøsningens ydre cylindriske overflade er der udformet et antal aksialt forløbende 5 render, der hver især optager en koblingsindgrebskomponent i form af et pladelignende legeme 3 af et slidbestandigt materiale, fx stål. Legemerne 3’s aksiale udstrækning kan stort set være den samme som deres radiale afstand fra koblingens geometriske centerakse. De er ved en passende operation, fx vulkanisering eller klæbning, blevet 10 fastgjort i renderne i bøsningen eller medbringerringen 2. Legemerne 3 kan, som det fremgår af tegningen, rage radialt uden for den ydre cylindriske overflade af ringen 2, der er omsluttet af en bøsning 4, som danner den anden halvdel af koblingen, og som er forbundet med den drevne aksel. En passende konstruktion er vist i fig. 3. Den 15 indre cylindriske overflade af bøsningen 4 er her anbragt i radial indbyrdes afstand fra den ydre cylindriske overflade af ringen 2, hvorved der dannes et cirkulært mellemrum 5. Ud for hvert af legemerne eller indgrebsorganerne 3 har ringen 4 en indvendig udsparing 6, der optager den yderste del af det tilsvarende metalorgan 3. Den 20 aksiale dimension for disse udsparinger svarer i det mindste til den aksiale længde af organerne 3.

Koblingens funktion vil nu blive beskrevet: Når akselen 1 roterer i den ene eller den anden retning, vil sidefladen på den del af hvert af legemerne eller indgrebsorganerne 3, der 25 rager ind i en af udsparingerne 6, være i kontakt med den ene af udsparingernes sidevægge. Ringen 4 og dermed også den drevne aksel vil således begynde at rotere. Den tangentialt rettede kraft, hvormed hvert af indgrebsorganerne 3 påvirker ringen 4, frembringer - ~ en lige så stor, modsat rettet reaktion s kraft. Disse kræfter har 30 ^ tilbøjelighed til at bringe indgrebsorganerne 3 til at indtage stilliger, i hælder sammenlignet med de hensigtsmæssige radiale ^ stillinger, de indtager, når koblingen ikke er i funktion. Jo større det af koblingen overførte--drejningsmoment bliver, desto større vil reaktions kræfterne og vinkeldeformationen af legemerne eller ind-35 grebsorganerne 3 blive. Drejningsmomentet kan. til sidst nå en sådan værdi, at gummibøsningen 2 med legemerne 3 deformeres til stillinger, 4

DK 154359 B

i hvilke legemernes indgreb med udsparingerne 6 ophører, så at koblingen begynder at glide.

En kobling af den i fig. 1 viste type er primært beregnet til brug i udstyr, der styres af en operatør. Formålet med den automatiske 5 udløsning af koblingsindgrebet kan fx være at beskytte den motor, der driver udstyret, eller en eller anden komponent i udstyret mod overbelastning eller at sikre, at koblingen begynder at glide, når en bevægelig komponent i udstyret når en grænseværdi. En sådan komponent kan fx udgøres af en bevægelig del af en ventil i anlæg til 10 strømmende væsker eller gasser. I sådanne anlæg eksisterer ofte problemet med på den ene side at sikre, at en ventil ved hjælp af sine styreorganer bringes til en fuldstændig lukket stilling, i hvilken der ikke kan forekomme nogen forstyrrende lækage, og på den anden side at bevægelsen standses i den tilsvarende yderposition, så at der 15 ydes beskyttelse mod mekanisk beskadigelse. Lignende problemer eksisterer fx i hydrauliske styresystemer, hvor det er nødvendigt at beskytte hydrauliske pumper og deres drivmotorer mod overbelastning, men også at få en indikation for, at en bevægelig komponent har nået en yderstilling. I de tilfælde, hvor det omhandlede anlæg 20 styres og overvåges af en operatør, vil denne høre, når koblingen begynder at glide, og han kan så afbryde operationen. Koblingen ifølge opfindelsen kan imidlertid også konstrueres på en sådan måde, at kraftkilden automatisk frakobles, når koblingen ikke mere er i indgreb. Dette kan opnås på-flere· forskellige måder;, fx ved anven-25 delse af sensorer, der reagerer ,på ændringer li ©md'rej'ningstaIIet, eller ved anvendelse af sonder, dier detekterer spændingerne inde f gummir.irigen 2 «og .frembringer 'tilsvarende sførøiter, der afbryder eller s lutter «dt didktrisk Ikrs&sildb'. 1 fig. 2 er der vist en udsparing, der er asymmetrisk i forhold K3 - 30 radiale centerlinie C, hvorved den maksimale størrelse for det drej^ ningsmoment, der kan overføres i den ene rotation s retmng^^gi^førre end i den modsatte retning. Ved den hér viste Ht^refsesform er den __ ene af udsparingens sidevægge 6a i hovedsagen radial, medens den— modstående sidevæg 6b er skrå^Sette^ betyder, når legemet 3 er i 35 kontakt med den sidstnipViTte væg, vil det blivfe bragt ud af indgreb med denne ved efflavere værdi for drejningsmomentet.

Claims (4)

1. Drejningsmomentaffølende kobling til indkobling mellem to aksler (1, 4) eller andre roterende dele, ajWfvilke den ene med en cylin- _ ___ _derformet del (4) omgiver den andén (1), idetten -af dem (1 eller 4) 30 har organer C3) er indrettet til i i ndkébf ingsstfi I ingen at ind gribe i udsparinger (GU den anden, og Hwis stilling ved overskridelse af en forudbestemt grænseværdi for det overførte drejende moment aendres således, at koblingsindgrebet ophæves, ^ DK 154359B kendetegnet ved, at de nævnte organer (3), der består af et stift, slidbestandigt materiale, for eksempel stål, er fastgjort i et legeme (2) af gummi eller et andet elastisk deformerbart materiale og er indrettet til under påvirkning af det af organerne overførte drej-5 ningsmoment, der elastisk deformerer legemet (2) at kunne bringes til en stilling, i hvilken deres indgreb med udsparingerne (6) ophæves.

2. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet ved, at indgrebsorganerne (3) udgøres af langstrakte lameller, der set i et plan vinkelret på længdeakslens 10 retning har et i hovedsagen rektangulært profil.

3. Kobling ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at udsparingerne (6) er usymmetriske om deres radiale midterlinier, så at den nævnte grænseværdi har en forskellig størrelse for koblingens to rotationsretninger.

4. Kobling ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at dens to dele (2, 4), der er i kontakt med indgrebsorganerne (3), er aksialt forskydelige i forhold til hinanden for variation af indgrebsorganernes kontaktflade med udsparingerne (6) og derved af drejningsmomentets indstillede grænsevær-20 di.