EP0209482A2 - Überlastschutzeinrichtung - Google Patents

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EP0209482A2
EP0209482A2 EP86730068A EP86730068A EP0209482A2 EP 0209482 A2 EP0209482 A2 EP 0209482A2 EP 86730068 A EP86730068 A EP 86730068A EP 86730068 A EP86730068 A EP 86730068A EP 0209482 A2 EP0209482 A2 EP 0209482A2
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EP
European Patent Office
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ring
switching
disks
protection device
overload protection
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EP86730068A
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Heinz Dipl.-Ing. Flaig
Heinz Dr.-Ing. Hasselmann
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/006—Switches operated by mechanical overload condition, e.g. transmitted force or torque becoming too high
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears
    • Y10T74/19847—Directly cooperating gears torque actuated safety devices

Definitions

  • the invention relates to an overload protection device for switching off a motor according to the preamble of the main claim.
  • Such an overload protection device is known from DE-PS 27 14 452, which is, however, only effective in one direction of movement, namely during the lifting movement of a hoist, because twisting of the functional parts by stops is possible in one direction only.
  • the motor can be overloaded in both directions of rotation.
  • the object of the invention is therefore to design an overload protection device so that it is effective for both directions of rotation.
  • This object is achieved in that the driven toothed ring can be rotated in both directions of rotation with respect to the ring disks and that the ring disk facing the two switches is connected in a rotationally fixed manner to a spring bar of the switching ring, the spring bar connecting an outer ring to an inner ring of the switch ring and that the outer ring and the inner ring have switching ramps on both sides of the direction of rotation of a switching cam connected to the drive, and that the switches which can be actuated by the outer and inner rings are arranged next to the outer and inner rings on the side opposite the switching cam.
  • At least three switching cams with switching ramps assigned to them are preferably arranged on the outer and inner ring.
  • the annular disks have inwardly directed areas on the inner ring for friction disks lying on the outside, which are supported by at least one clutch spring arranged on the shaft against at least one between the friction disk and the Washer arranged friction lining are pressed.
  • the slip clutch formed in this way enables the driven toothed ring to stop immediately when the motor runs on.
  • One of the friction discs has a centering shoulder for the ring discs.
  • At least three mutually overlapping recesses for the overload springs designed as a helical spring are present, which are inserted with prestressing between boundary surfaces of the ring disks.
  • Three of the recesses have been expanded as cutouts for receiving the switching ramps and switching cams.
  • the switching ramps have contact surfaces facing the switching cams.
  • the shaft 1 of a motor is mounted with a bearing 2 in a housing part 3 and carries, via a feather key 7, two friction disks 5 and 6, which are pressed by disk springs 4 via friction linings 11 against ring disks 8 and 9.
  • the friction disk 5 has a centering shoulder 5a for inwardly directed regions 8a and 9a of the ring disks 8 and 9, as can be seen in FIGS. 3 to 5.
  • the washers 8 and 9 have bores 8e and 9e for the pins 10 connecting the washers.
  • the washers 8 and 9 have overlapping recesses 8c and 9c for overload springs 13, which bear against the boundary surfaces 8d and 9d of the washers 8 and 9 under prestress .
  • These with their regions 8b and 9b facing away from one another, center and center a flange 12a of a toothed ring 12 provided with an outer ring gear 12b, which, like the annular disks 8 and 9, has recesses 12c provided for the overload springs with boundary surfaces 12d. If an overload occurs, the toothed ring 12 can rotate in both directions relative to the two ring disks 8 and 9 and thereby compresses the overload springs 13.
  • Three of the recesses 9c of the ring disk 9 are formed towards the edge of the ring disk as cutouts 9g for switching lips 14a1 and 14b1 of a double switching ring 14 which is connected to the ring disk 9 via rivets 15.
  • the double switching ring 14 shown in FIGS. 8 and 9 has an outer ring 14a and an inner ring 14b, which are connected to one another via three long spring bars 14c. Bores for the rivets 15 lead to the attachment of the double switching ring to the ring disk 9 through the middle of these webs 14c.
  • the spring webs 14c have the length of a circumferential angle of approximately 80 ° and, depending on the direction of overload, forcelessly permit an axial displacement of either the outer ring 14a for actuating the switch 16a or the inner ring 14b by the dimension X for actuating the switch 16b, as shown in FIG. 1 below.
  • the dimension X can be approx. 4 mm, so that switches with jump characteristics can be used in direct connection.
  • the switching ramps 14a1 and 14b1 already mentioned lie with their run-out surfaces 14a2 and 14b2 on both sides next to the curved switching cams 12e of the toothed ring 12. If this is rotated relative to the annular disks 8 and 9 when an overload occurs, either the switching ramps 14a1 run, depending on the direction of the overload or 14b1 of the outer ring 14a or inner ring 14b on the switching cams 12e and bring about the aforementioned axial displacement of either the outer ring 14a or the inner ring 14b.

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  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

Die Welle (1) eines nicht gezeichneten Motors ist mit einem Lager (2) in einem Gehäuseteil (3) und trägt über eine Paßfeder (7) zwei Reib­scheiben (5, 6), die von Tellerfedern (4) über Reibbeläge (11) gegen Ringscheiben (8, 9) gepreßt werden. Die Ringscheiben (8, 9) haben sich deckende Ausnehmungen und für Überlastfedern (13), die unter Vorspan­nung an den Begrenzungsflächen der Ringscheiben (8, 9) anliegen. Zwi­schen diesen lagert ein Zahnring (12), der ebenso wie die Ringschei­ben (8, 9) mit Begrenzungsflächen versehene Ausnehmungen für die Über­lastfedern hat. Beim Auftreten einer Überlast verdreht sich der Zahn­ring (12) relativ zu den beiden Ringscheiben (8, 9) und drückt dabei die Überlastfedern (13) zusammen. Dabei erfolgt kraftlos eine Axial­verschiebung entweder des Außenringes (14a) zum Betätigen des Schalters (16a) oder des Innenringes (14b) zum Betätigen des Schalters (16b) um das Maß X.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Überlastschutzeinrichtung zum Abschalten eines Motors nach dem Oberbegriff des hauptanspruches. Eine derartige Überlastschutzeinrichtung ist durch die DE-PS 27 14 452 bekannt, die jedoch nur bei einer Bewegungsrichtung, und zwar bei der Hubbewegung eines Hebezeuges, wirksam ist, weil ein Verdrehen der Funktionsteile durch Anschläge nur in einer Richtung möglich ist. In vielen Einsatz­fällen ist jedoch eine Überlastung des Motors bei beiden Drehrichtun­gen möglich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Überlastschutzeinrichtung so zu gestalten, daß sie für beide Drehrichtungen wirksam ist. Diese Auf­gabe wird dadurch gelöst, daß der Abtriebs-Zahnring in beide Drehrich­tungen gegenüber den Ringscheiben verdrehbar ist und daß die zwei Schal­tern zugewandte Ringscheibe drehfest mit einem Federsteg des Schaltrin­ges verbunden ist, wobei der Federsteg einen Außenring mit einem Innen­ring des Schalterringes verbindet und daß der Außenring und der Innen­ring auf beiden Drehrichtungsseiten eines mit dem Antrieb verbundenen Schaltnockens Schaltrampen haben und daß neben den Außen- und Innen­ringen auf der dem Schaltnocken gegenüberliegenden Seite die von den Außen- und Innenringen betätigbaren Schalter angeordnet sind.
  • Bei einer Überlastung, gleich in welcher Richtung, wird der Abtriebs-­Zahnring gegenüber den Ringscheiben entgegen der Kraft der Überlastfe­dern verdreht, wobei der Schaltnocken über die Schaltrampen je nach Drehrichtung einen der über den Federsteg miteinander verbundenen Außen oder Innenring in axialer Richtung verschiebt, der dann über den ihm zugeordneten Schalter das Abschalten des Motors bewirkt.
  • Vorzugsweise sind mindestens drei Schaltnocken mit diesen zugeordneten Schaltrampen an dem Außen- und Innenring angeordnet. Die Ringscheiben haben am Innenring nach innen gerichtete Bereiche für außen daran anlie­gende Reibscheiben, die von mindestens einer auf der Welle angeordneten Kupplungsfeder gegen mindestens einen zwischen der Reibscheibe und den Ringscheiben angeordneten Reibbelag gepreßt werden. Die so gebildete Rutschkupplung ermöglicht das sofortige Anhalten des Abtrieb-Zahnringes beim Nachlaufen des Motors. Eine der Reibscheiben hat einen Zentierab­satz für die Ringscheiben.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind in den nebeneinanderliegen­den Ringscheiben und dem dazwischenliegenden Zentrierflansch des Zahn­ringes zum Einhalten der Symmetrie mindestens drei sich miteinander deckende Ausnehmungen für die als Schraubenfeder ausgebildeten Überlast­federn vorhanden, die zwischen Begrenzungsflächen der Ringscheiben mit Vorspannung eingesetzt sind. Drei der Ausnehmungen sind als Ausschnitte für die Aufnahme der Schaltrampen und der Schaltnocken erweitert. Die Schaltrampen haben zu den Schaltnocken gerichtete Auflaufflächen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen darge­stellt und im folgendern erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Teilschnitt durch die erfindungsgemäße Überlastkupplung,
    • Fig. 2 die Ansicht der Überlastkupplung aus der Richtung A,
    • Fig. 3 die Stirnansicht der Ringscheibe 8 im kleineren Maßstab,
    • Fig. 4 zwei aneinanderliegende Ringscheiben,
    • Fig. 5 die Stirnansicht der Ringscheibe 9,
    • Fig. 6 die Stirnseite eines mit dem Abtrieb verbundenen Zahnringes,
    • Fig. 7 einen Teilschnitt durch den Zahnring von Fig. 6,
    • Fig. 8 einen Doppelschaltring in der Stirnansicht,
    • Fig. 9 einen Ausschnitt des Doppelschaltringes in der Ansicht aus Richtung B.
  • Die Welle 1 eines nicht gezeichneten Motors ist mit einem Lager 2 in einem Gehäuseteil 3 gelagert und trägt über eine Paßfeder 7 zwei Reib­scheiben 5 und 6, die von Tellerfedern 4 über Reibbeläge 11 gegen Ring­scheiben 8 und 9 gepreßt werden. Die Reibscheibe 5 hat einen Zentrier­absatz 5a für nach innen gerichtete Bereiche 8a und 9a der Ringscheiben 8 und 9, wie in den Figuren 3 bis 5 zu erkennen ist.
  • Die Ringscheiben 8 und 9 haben Bohrungen 8e und 9e für die Ringscheiben miteinander verbindende Stifte 10. Außerdem haben die Ringscheiben 8 und 9 sich deckende Ausnehmungen 8c und 9c für Überlastfedern 13, die unter Vorspannung an den Begrenzungsflächen 8d und 9d der Ringscheiben 8 und 9 anliegen. Diese umfassen und zentrieren mit ihren voneinander weggerichteten Bereichen 8b und 9b einen Flansch 12a eines mit einem äußeren Zahnkranz 12b versehenen Zahnringes 12, der ebenso wie die Ring­scheiben 8 und 9 mit Begrenzungsflächen 12d versehene Ausnehmungen 12c für die Überlastfedern hat. Beim Auftreten einer Überlast kann sich der Zahnring 12 relativ zu den beiden Ringscheiben 8 und 9 in beiden Rich­tungen verdrehen und drückt dabei die Überlastfedern 13 zusammen.
  • Drei der Ausnehmungen 9c der Ringscheibe 9 sind zum Rand der Ringschei­be hin als Ausschnitte 9g für Schaltlippen 14a1 und 14b1 eines Doppel­schaltringes 14 ausgebildet, der über Niete 15 mit der Ringscheibe 9 verbunden ist.
  • Der in den Figuren 8 und 9 gezeichnete Doppelschaltring 14 hat einen Außenring 14a und einen Innenring 14b, die über drei lange Federstege 14c miteinander verbunden sind. Durch die Mitte dieser Stege 14c führen Bohrungen für die Nieten 15 zur Befestigung des Doppelschaltringes an der Ringscheibe 9. Die Federstege 14c haben die Länge eines Umfangs­winkels von etwa 80° und ermöglichen je nach Überlastungsrichtung kraftlos eine Axialverschiebung entweder des Außenringes 14a zum Be­tätigen des Schalters 16a oder des Innenringes 14b um das Maß X zum Betätigen des Schalters 16b, wie in Figur 1 unten eingezeichnet ist. Das Maß X kann ca. 4 mm betragen, so daß auch Schalter mit Sprungcharakteri­stik in Direktschaltung eingesetzt werden können.
  • Die bereits erwähnten Schaltrampen 14a1 und 14b1 liegen mit ihren Aus­laufflächen 14a2 und 14b2 auf beiden Seiten neben den gewölbten Schalt­nocken 12e des Zahnringes 12. Wenn dieser beim Eintreten einer Überlast relativ zu den Ringscheiben 8 und 9 verdreht wird, laufen je nach Über­lastungsrichtung entweder die Schaltrampen 14a1 oder 14b1 des Außenrin­ges 14a bzw. Innenringes 14b auf den Schaltnocken 12e auf und bewirken die erwähnte Axialverschiebung entweder des Außenringes 14a oder des Innenringes 14b. 1 Welle
    2 Lager
    3 Gehäuseteil
    4 Kupplungsfeder
    5 Reibscheibe
    5a Zentrierabsatz
    6 Reibscheibe
    7 Paßfeder
    8 Ringscheibe
    8a inner Bereich
    8b äußerer Bereich
    8c Ausnehmung
    8d Begrenzungsfläche
    8e Bohrung
    9 Ringscheibe
    9a innerer Bereich
    9b äußerer Bereich
    9c Ausnehmung
    9d Begrenzungsfläche
    9e Bohrung
    9g Ausschnitt
    10 Stift
    11 Reibbelag
    12 Zahnring
    12a Flansch
    12b Zahnkranz
    12c Ausnehmung
    12d Begrenzungsfläche
    12e Schaltnocken
    13 Überlastfeder
    14 Doppelschaltring
    14a Außenring
    14b Innenring
    14c Federsteg
    14a1 Schaltrampe
    14b1 Schaltrampe
    14a2 Auflauffläche
    14b2 Auflauffläche
    15 Niet
    Schalter

Claims (9)

1. Überlastschutzeinrichtung mit zwei von einer Welle angetriebenen Ringscheiben, die über in Ausnehmungen liegende Überlastfedern mit einem von den Ringscheiben umgebenen und relativ zu diesen verdreh­baren Abtriebs-Zahnrad in Wirkverbindung stehen, und mit einem koaxi­al zur Welle liegenden Schaltring, der beim Verdrehen der Ringschei­ben gegenüber dem Zahnring über eine Axialbewegung einen Schalter zum Ausschalten eines die Welle antreibenden Motors betätigt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtriebs-Zahnring (12) in beide Drehrichtungen gegenüber den Ringscheiben (8,9) verdrehbar ist und daß die zwei Schaltern (16) zu­gewandte Ringscheibe (9) drehfest mit einem Federsteg (14c) des Schaltringes (14) verbunden ist, wobei der Federsteg (14c) einen Außenring (14a) mit einem Innenring (14b) des Schaltringes (14) ver­bindet und daß der Außenring (14a) und der Innenring (14b) Schaltram­pen (14a1 und 14b1) haben, die in Umfangsrichtung vor bzw. hinter Schaltnocken (12e) auf einer Stirnfläche des Abtriebs-Zahnringes (12) angeordnet sind.
2. Überlastschutzeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens drei Schaltnocken (12e) und zugeordnete Schaltrampen (14a1, 14b1) an dem Außenring (14a) und Innenring (14b) angeordnet sind.
3. Überlastschutzeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringscheiben (8, 9) in ihren inneren Bereichen (8a, 9a) Reib­beläge (11) tragen und zwischen Reibscheiben (5, 6) sowie mindestens einer Kupplungsfeder (4) axial verspannt sind.
4. Überlastschutzeinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine der Reibscheiben (5) einen Zentrierabsatz (5a) für die Ring­scheiben (8, 9) hat.
5. Überlastschutzeinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringscheiben (8, 9) in ihren äußeren Bereichen (8b, 9b) den Zahnring (12) mit geringem Axialspiel umschließen und zentrieren.
6. Überlastschutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den nebeneinanderliegenden Ringscheiben (8, 9) und dem da­zwischenliegenden Zahnring (12) sich miteinander deckende Ausneh­mungen (8c, 9c, 12c) für die als Schraubenfeder ausgebildeten Über­lastfedern (13) vorhanden sind, die zwischen Begrenzungsflächen (8d, 9d, 12d) der Ringscheiben (8, 9) mit Vorspannung eingesetzt sind.
7. Überlastschutzeinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens drei Überlastfedern (13) in Ausnehmungen (8c, 9c, 12c) angeordnet sind.
8. Überlastschutzeinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß drei der Ausnehmungen (9c) als Ausschnitte (9g) für die Ausnahme der Schaltrampen (14a1, 14b1) und der Schaltnocken (12) erweitert sind.
9. Überlastschutzeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltrampen (14a1, 14b1) zu den Schaltnocken (12e) gerichtet sind.
EP86730068A 1985-07-18 1986-04-23 Überlastschutzeinrichtung Withdrawn EP0209482A3 (de)

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DE3525666A DE3525666C1 (de) 1985-07-18 1985-07-18 UEberlastschutzeinrichtung
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