JPH0243955B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、切り換え手段の設けられている、機
械装置のための安全クラツチを負荷に依存して解
除する方法であつて、この場合、伝達される回転
モーメントを所定の機械部分において常時測定
し、回転モーメントに依存する比較信号を形成し
て所定の回転モーメント最大値（限界値）と比較
し、該限界値に達するかまたはこれを上回わると
調整信号を発生して切り換え手段がクラツチを解
除する形式の方法に関する。

従来技術 種々な形式の機械設備においては、数多の用途
において、過負荷に際し関連の設備部分を駆動部
から切離して、例えば前置接続されている伝動部
または駆動モータ自体の障害から保護するために
安全クラツチを設けることが要求される。この目
的で従来用いられている開閉クラツチにおいて
は、測定軸を介して、伝達される回転モーメント
を連続的に測定し、測定した値を最大許容回転モ
ーメントを表す予め定められた最大値と比較し
て、この最大値が越えられた時に安全クラツチを
作動することだけが可能であつた。解放過程に際
して動かされる部材の慣性質量が原因で測定過程
ならびに解放過程には所定の時間が必要とされる
ので、過負荷時に、最大許容臨界回転モーメント
に達する前にクラツチを確実に切離すためには、
最大許容回転モーメントとして予め定めることが
できる最大値を、許容臨界回転モーメントよりも
十分に低く設定しなければならない。つまり確実
なクラツチの開放のために、予め設定される最大
値と許容臨界回転モーメントとの間には“安全間
隔”と称する所定の間隔が維持されなければなら
ないのである。しかしながらこのような“安全間
隔”を設ける方法は次のような欠点を有する。即
ち一般に、伝達される回転モーメントは常に一定
ではなく、負荷の変化あるいは軸路内の回転振動
などにより一時的に変動する。この変動のために
一時的に増加した回転モーメントが許容臨界回転
モーメントには到達しなかつたとしても、許容臨
界回転モーメントから十分に低く設定された最大
値は越えたために、安全クラツチが開放されるこ
とが起こり得る。他方、例えば破砕機等の機械装
置には過負荷状態を招来し得る特有の障害が発生
するが、この障害が起こると回転モーメントは急
激に増加するので、許容臨界回転モーメントに達
する前に安全クラツチを開放するためには、監視
装置において最大値を設定する際に考慮された
“安全間隔”はもはや時間的に十分ではない。こ
のための安全クラツチを開放したにもかかわら
ず、クラツチの前方ないし後方に接続された機械
部品の損傷を引き起こしかねない。

このように許容臨界回転モーメントからの“安
全間隔”を考慮して最大値を設定する方法は、一
方で不必要な安全クラツチの開放が行なわれ、他
方では回転モーメントの急峻な上昇に対応できな
いという欠点を有する。

発明の目的 したがつて本発明の課題は、冒頭に述べた方法
を、実際の回転モーメント変化に基づき予め定め
られた回転モーメント最大値が越えられる恐れが
ある場合に、予め定められた回転モーメント最大
値に達する前に安全クラツチの解放過程を惹起す
るように改善することにある。

発明の構成 上の課題は、次の構成により解決されている。
即ち、回転モーメントに依存する比較信号を測定
関数Ｍ＝Ｍ（ｔ）＋dM／dt・Δtを用いて形成する
ようにし、この場合、伝達された回転モーメント
Ｍ（ｔ）の測定のほかに、さらに回転モーメント
Ｍ（ｔ）の、時間に依存するその都度の変化
dM／dtも求めるようにし、次に各測定時点に後
続する所定の時間間隔Δtの終りにおける時間変
化をさらに前記の測定関数で演算操作してその都
度に形成される回転モーメントが、比較信号とし
て得られるようにしたことを特徴とする、機械装
置のための安全クラツチを負荷に依存して解除す
る構成により解決されている。

この方法によれば、比較信号の発生に際して付
加的に回転モーメントの時間変化も考慮されると
いう利点が得られる。その際、所定の時間区間内
で予期される回転モーメントの変化を測定された
回転モーメントの動きの変化方向の外挿により検
出されるのである。ここで対象とする範囲内で
は、直線的に外挿を行えば十分である。と言うの
は、本発明では、予め定められた時間区間Δtの
間に、所定の回転モーメント最大値に達した時に
はクラツチは既に切離されていることが保証され
ているからである。本発明による方法の場合、時
間区間Δtを用いられるクラツチ装置固有の開閉
時間に個別に適応させることができる。この方法
により付加的に行われる外挿によつて、急激に負
荷が増大した場合でも、また機械設備に予め与え
られている実際の条件によつては所定の回転モー
メント最大値を越えることもあり得るような緩慢
な負荷の増大に際しても確実にクラツチの切離し
を行うことができる。このようにクラツチ装置固
有の開閉時間は、本方法においては、時間区間
Δtを予め設定することにより考慮されているの
で、急激な負荷の増大に際しても、安全クラツチ
の信頼性の高い切離し、したがつてまた切離すべ
き機械部分を過負荷から確実に保護することがで
きる。

さらに本発明は、操作駆動部材の切り換え手段
の設けられている、切り換え可能なな安全クラツ
チを備えた機械装置のための、特許請求の範囲第
１項に示された方法を実施するための回転監視装
置を対象としている。この場合、所定の機械部分
に回転モーメント測定装置が設けられており、該
回転モーメント測定装置は伝達された回転モーメ
ントに依存して電気信号を形成するようにし、該
電気信号は比較装置たとえば電気比較装置に供給
されるようにし、該比較装置の信号出力側は前記
切り換え手段と接続されていて、所定の回転モー
メントの最大値（限界値）を上回わると、前記比
較装置の信号出力側に信号が、解除可能なクラツ
チ部分に結合されている操作駆動部材の切り換え
手段を作動する形式の回転モーメント監視装置を
対象とする。この装置により前記の目的が次の構
成により解決されている。即ち比較装置は、所定
の測定関数Ｍ＝Ｍ（ｔ）＋dM／dt・Δtにもとづい
て比較信号を発生するための計算回路を有し、該
計算回路は、測定された回転モーメントＭ（ｔ）
の時間変化値dM／dtを検出するための微分素子
と、項dM／dt・Δtを求める乗算素子と加算素子
とを有し、該加算素子の信号出力側に比較信号送
出するようにし、さらに該加算素子を限界値比較
素子と接続し、さらに該限界値比較素子の信号出
力側を、解除可能なクラツチ部材のための操作駆
動部材の切り換え手段と接続したことにより、解
決されている。

このように構成された回転モーメント監視装置
は、単に測定回転モーメントＭ（ｔ）と予め定め
られた限界値との比較が行われる従来の監視装置
と比べて、該測定値に加え予め定められた時間区
間Δt内の回転モーメントの時間的変化に基づい
て予測される回転モーメント値Ｍが考慮され、測
定された回転モーメント値Ｍ（ｔ）ではなく外挿
された回転モーメント値Ｍが限界値と比較されて
該限界値に達した場合または該限界値が越えられ
た時にすでに開閉手段の制御を開始し、即ち、外
挿された回転モーメント値Ｍが回転モーメント限
界値に達する時点よりも時間区間Δtだけ手前で
すでに開閉手段を制御し始め、その場合、時間区
間Δtによりクラツチの完全な引離しに必要とさ
れる時間を予め確保することができる。このよう
にすれば、特に次のような利点が得られる。即
ち、最大許容臨界値と予め与えられる回転モーメ
ント限界値との「安全間隔」を従来の回転モーメ
ント監視装置と比較してより小さく選択すること
ができる。回転モーメントの時間的な経過から、
機械設備の損傷の危険がある過負荷状態が実際に
生じると予想された場合にのみ安全クラツチが作
動し、運転が中止される。

本発明による方法および本発明による方法を実
施するための監視装置は、外挿成分dM／dt・Δt
を測定関数として予め定めることにより、現在の
開閉可能な安全クラツチにそれぞれ適用すること
ができる。しかしながら、本発明による監視装置
を最適化するために、監視装置に属するクラツチ
を、完全な切離しに必要とされる開時間をできる
だけ短かくし、時間区間Δtによつて予め定めら
れる安全間隔を小さくし、他方大きく変動する回
転モーメントが現われる機械設備においては急峻
な回転モーメントの立上りでクラツチを、回転モ
ーメント限界値に達する前もしくは回転モーメン
ト限界値を越える前に確実に開放することができ
るように構成することが提案される。特に大きな
回転モーメントを伝達するクラツチにおける後退
可能なクラツチ部材、即ち、運動可能なクラツチ
部材は相当大きな重量を有しているので、極めて
短かい時間内にクラツチを開放する際には大きな
慣性力を克服しなければならないために相応に大
きい制御力が必要とされる。他方制御駆動部を作
動するエネルギを、回転する部材に伝達する必要
があり、従来はこの目的で電気エネルギが使用さ
れているが、伝達される電力の関係で、発生され
る力に関し限界が課せられている。それにも拘ら
ず、高い開閉力を得るために本発明の一実施態様
によれば、進退可能なクラツチ部材を拡開ばねの
力に抗して制御駆動部により伝動位置に保持し、
２つのクラツチ部材を、それ自体公知のように、
噛合い面で軸方向に形状拘束的に、例えば端面に
形成された歯を介して互いに接続することが提案
される。この構成によれば次のような利点が得ら
れる。即ち、２つのクラツチ部材を引離すための
力は拡開ばねによつて得られるのであつて、操作
駆動部材による開放動作の後、このばねにより２
つのクラツチ部材のかみ合わせが解かれる。クラ
ツチ部材の各端面に歯列、例えばハース型の歯列
を用いた場合、歯の側面が傾めであるため、回転
モーメントにより生じる周方向の力から軸方向の
力が発生し、クラツチを開放する際にこの軸方向
の力が拡開ばねの力を支援する。このため本発明
による装置の場合、必要な電力は極端に抑えられ
る。何故ならば電力は操作駆動部材を作動させる
ためにだけ必要とさら、２つのクラツチ部材を実
際に開放させる動作のためには上記の記載から明
らかなように電力を必要としない。

本発明の実施例においては、操作駆動部材を、
加圧ガスが充填されかつ切り換え手段としの弁を
有する、撓み性材料からなる圧力ベローにより構
成し、該圧力ベローで可動のクラツチ部材を作動
位置に保持することが提案されている。この構成
においては、操作力として、弁の開放に必要とさ
れる力だけしか必要とされない。クラツチに対し
てできるだけ短かい切り換え時間を得るために、
この弁は、実質的に瞬時に充填ガスを放出するこ
とができるようにするために、大きな通流断断面
積を有さねばならない。最も簡単な実施態様とし
て、この場合、完全に閉鎖された圧力ベローを設
け、これに操作駆動部材に結合したスリツトナイ
フを配属して、作動時にこのナイフが圧力ベロー
の壁に侵入するようにし、この場合、内部圧力の
作用下にガス放出スリツトを形成することが提案
される。その際、圧力ベローは実際にナイフによ
り切り裂かれてしまうが、この動作は危険な状態
が発生した場合にのみ行なわれるので、圧力ベロ
ーの再生は不可能であつてかまわない。

本発明の別の実施態様においては、操作駆動部
材が、解除可能なクラツチ部材に対して運動可能
な少なくとも１つのカム部材を有し、該カム部材
上でクラツチ部材を軸方向に支持し、さらに該カ
ム部材を駆動手段に結合することが提案される。
この実施態様は、大きい回転モーメントを伝達す
るためのクラツチにハース（Hirth）型端面歯列
を用いる場合に特に有利である。何故ならば、回
転モーメントの大きい場合には、クラツチ部材の
歯面の傾きにより、切り換え可能なクラツチ部材
は軸方向に回転モーメントによりクラツチに作用
する軸力の約半分の力に相応する力が加えられる
からである。高速回転の場合はおよび／または大
きい負荷モーモントの場合は、この軸方向の力を
相応のロール軸受を介して、切り換え手段に接続
されている固定の機械部材において支持すること
はできない。しかし、本発明のこの実施態様によ
れば、負荷モーメントにもとづく軸方向の力をカ
ム部材に介して相応の軸カラーに伝達し、作動位
置において確実の形状結合による連結であつてし
かも例えば、駆動が生ずる摩耗のような外部影響
に関係のない接続を形成することができる。この
場合にも、操作駆動部材として、カム部材を変位
させるのに必要な力だけを発生できれば良い。ま
た、カム部材の相応の傾斜により、駆動モーメン
トならびに切り換え過程開始後に拡開ばねによつ
て加えられる軸方向の力で解除可能なクラツチ部
材は変位される。

本発明の好ましい実施態様においては、カム部
材の駆動手段はバイアスされた圧縮ばねによつて
形成され、さらに切り換え手段としてこの圧縮ば
ねの力に抗しカム部材に結合する係止手段が設け
られ、該係止手段は限界値比較素子の信号出力端
に接続されている別の駆動手段に接続されてる。
操作駆動部材のこのき種の構成により、運動され
る部材の質量が大きい場合でも、監視回路を介し
て供給準備されるわずかな電気エネルギで、短時
間のうちに安全クラツチの開放を作動することが
できる。

作動状態において、カム部材を介して得られる
高い軸方向力と関連づけて、解除可能なクラツチ
部材の回転軸線に対して同軸に配置され、該クラ
ツチ部材に対し相対的に回転可能に支承されたリ
ングを設け、該リングのクラツチ部材側にカム部
材として形成された少なくとも２つの領域を設
け、該領域にそれぞれ案内をクラツチ部材に設け
ると有利である。リングのための操作部材として
は、この場合、１つまたは場合により、複数個の
バイアスされた円周方向へリングに作用する圧縮
ばねを設ける。そのため、クラツチの解除のため
には、作動位置においてリングを保持する係止部
材だけを有利に解放するだけでよい。リングは、、
半径方向へならびに軸方向へ、解除可能なクラツ
チ部材を支持する軸に、軸受を、好ましくはころ
軸受を介して支持すると好適である。

本発明の別の実施態様においては、操作駆動部
材を、解除可能なクラツチ部材を軸方向に支持す
る少なくとも１つのリンクレバーにより形成し、
該リンクレバーの一端をクラツチ部材に、そして
他端を軸カラーに枢着し、そして間接部を比較素
子の信号出力で制御されるスイツチング手段と接
続することが提案される。この種の操作駆動部材
は次の利点を有する。すなわち、作動位置におい
ては堅牢な接続が形成され、他方、わずかな力で
クラツチの解除を作動できる利点を有する。この
場合、切り換え手段は間接部に係合するため、切
り換え手段を相応に設計することにより、軸方向
において解除可能なクラツチ部材に作用する拡開
ばねの作用を解放時に助成することが可能とな
る。リンクレバーは、軸の軸線に対し半径方向に
揺動可能に形成し、関節部は半径方向内向きにの
み屈曲するように形成すると好適である。この構
成によれば、操作駆動部材は遠心力により閉位置
に保持される利点を有する。さらに、関節部はク
ラツチの作動位置において僅かに半径方向外向き
に屈曲した状態にすると好適である。このように
すれば、不所望の開放に対する安全性が高められ
る。何故ならば、一定の力だけでリンクレバーは
屈曲した安全クラツチを開放することができるか
らである。

実施例 以下添付図面を参照し本発明を詳細に説明す
る。

第１図には、機械装置の回転モーメント曲線の
時間的変化が略示してある。この回転モーメント
曲線Ｍ（ｔ）は、特定の軸部材により伝達される
回転モーメントを表す。この回転モーメント曲線
Ｍ（ｔ）の上方には許容回転モーメント限界値が
記入してある。関連の機械部材、例えば測定軸に
より伝達される実際の回転モーメントは連続的に
測定され、任意の時点t₁において、伝達される回
転モーメントは大きさＭ（t₁）になるとする。図
示の回転モーメント曲線から明らかなように、軸
部材により伝達される実際の回転モーメントは一
定ではなく、或る範囲内で変動する。説明の便宜
上時点t₁においては、回転モーメント曲線は増加
しており、その場合の増加角度（立上り角）は、
測定回路で検出される因子dM／dtで表される。
この値dM／dtに予め定められた固定の時間Δtを
乗ずると、時点t₁においては値Ｍ（t₁）ではなく
本例の場合比較信号よりも高い値Ｍが発生され
る。しかし、この高い値Ｍは限界値よりも小さい
ので、制御信号は発生されない。回転モーメント
の測定ならびに値dM／dtの検出は連続的に行わ
れるので、予め定められた限界値との比較のため
の比較信号Ｍも連続的に発生されることになる。

機械装置において〓後の時点で妨害もしくは過
負荷状態となつて回転モーメントが急峻に立上る
と、従来の設計の回転モーメント監視装置におい
ては、単に回転モーメントの実測値と限界値との
単純な比較だけが行われて、時点t₂にクラツチを
解放する制御信号が発生される。しかしながら、
許容限界値を相当高く設定した場合には、既にこ
の時点で、回転モーメントの上記のような急峻な
立上りで機械装置に障害が生じてしまうのであ
る。

しかしながら監視装置に対して測定関数Ｍ＝Ｍ
（ｔ）＋dM／dt・Δtを設けた場合には、外挿
dM／dt・Δtから、既に時点t₃において限界値と
一致する比較信号が発生し、その結果、クラツチ
を解放する制御信号は、従来の監視装置の場合よ
りもクラツチの解放過程を早期に惹起する。

第２図には、監視装置がブロツクダイアグラム
で示してある。単純な形態で示した機械装置１
は、駆動モータ２と加工機械３とから構成されて
いる。駆動モータ２と機械３とは、開閉可能な安
全クラツチ４を介して相互に連結されている。該
クラツチ４は、固定のクラツチ部材５と進退可能
なクラツチ部材６とから構成されている。進退可
能なクラツチ部材６には、制御駆動部７が設けら
れており、この制御駆動部は制御信号に応答して
該クラツチ部材６を引き離す。この場合クラツチ
は任意の構造のものとすることができる。しかし
ながら、爪クラツチまたは平歯、例えばハース
（Hirth）型セレーシヨンを有するクラツチの形
態にある形状拘束型クラツチを設けるのが有利で
ある。

駆動モータ２と加工機械３との間の予め選択可
能な軸部材（その選択は本質的に保守上の見地か
ら決定される）、即ち、本実施例の場合には軸部
材８は、測定値発生器９と接続されて回転モーメ
ント測定軸として構成されている。この場合、測
定は、例えば、歪み測定ストリツプを用いる等し
て電気的に或いはまた測定軸上に互いに離間して
配設された２つの溝付き円板を用いて磁気誘導的
に行うことができる。

測定値発生器９から送出される測定信号Ｍ（ｔ）
はそこで演算回路１０に供給される。この演算回
路は、本質的に、測定信号を処理して比較信号を
発生するための３つの要素から構成されている。
測定信号Ｍ（ｔ）は測定された回転モーメントの
時間的変化率dM／dtを求める演算器１１に供給
される。該変化率値は、乗算器１２に供給され
る。この乗算器１２にはさらに対応の設定もしく
は調整装置１３を介して値Δtが調整可能に或い
は予め固定された値として供給される。乗算器１
２で発生された値は、最終的に加算器１４に供給
され、この加算器１４にはさらに測定値Ｍ（ｔ）
が印加される。この加算器で形成された値は、比
較信号を表し、この比較信号は比較器１５に供給
され、該比較器において比較信号は固定的に或い
は調整可能に予め定められた回転モーメント限界
値と比較される。比較器の出力端１７には、第１
図を参照して説明したように、比較信号が予め定
められた回転モーメント限界値に等しいかまたは
それよりも大きい場合に制御信号が発生する。こ
の制御信号は、必要に応じ増幅後、安全クラツチ
４の制御駆動部７に供給され、クラツチの進退可
能なクラツチ部材６を動かす。

第２図を参照して上に述べた監視装置の重要な
構成要素として安全クラツチの進退可能なクラツ
チ部材６のための制御もしくは位置決め駆動部が
ある。この駆動部は、制御信号の印加に際して、
できるだけ遅延を伴わずにクラツチを開き、第１
図と関連して述べたクラツチの早期解放を実現す
るような駆動部でなければならない。このために
は、該駆動部は、制御信号を過度に大きく増幅す
る必要なく、所要の制御力を及ぼすことができる
のが重要である。その理由は、制御信号は、同時
にまた、制御駆動部を作動するためのエネルギを
供給するのが合目的的であるからである。他方、
進退可能なクラツチ部材６の可能な限り迅速な運
動を実現するためには慣性力を克服する必要があ
るので、「制御力」は、制御信号により該制御力
を発生せしめる付加的なスイツチ手段を作動でき
るようにクラツチ自体において発生できねばなら
ない。第３図には、これと関連して、固定のクラ
ツチ部材５および進退可能なクラツチ部材６の端
面にハース（Tirth）型のセレーシヨンを備えて
いる形状拘束クラツチとして実現された開閉可能
なクラツチの第１の実施例が示してある。

この実施例において、進退可能なクラツチ部材
６は、軸方向に変位可能なように軸８の溝付き端
部に支承されている。軸の一端に設けられている
カラー１８と進退可能なクラツチ部材６との間に
は拡開ばね１９が配設されており、このばねは図
示の伝動位置においては圧縮された状態にある。
進退可能なクラツチ部材６は、この実施例の場
合、加圧ガスが充填された圧力ベロー２０に当接
しており、一方圧力ベロー２０は軸８と固定的に
結合された支持ハウジング２１により支持されて
いる。この圧力ベロー２０により、クラツチの進
退可能な部材６は、拡開ばね１９の力に抗し、伝
動時には、歯切り部分Ｚに起因する周力の軸方向
成分に抗して伝動位置に保持される。圧力ベロー
２０から流体を排出すると、周力の歯切り部Ｚに
起因する軸方向成分の作用下でばね１９の力によ
り、進退可能なクラツチ部材６は矢印２２で示す
方向に変位され、その結果クラツチは開かれ、モ
ータ２と加工機械３との間の軸連結は分離され
る。

圧力ベロー２０には弁を設けることができる。
この弁は大きい通流断面を有し、そして対応の開
閉手段に連結されている。設定された限界値が越
えられた場合に制御信号が発生されると、該開閉
手段を介して弁は開かれる。圧縮ガスはベローか
ら排出され、進退可能なクラツチ部材６は該部材
６に作用する力により解放位置へと変位される。

図示の実施例においては、弁の代りに、制御駆
動部２４に接続されたスリツトナイフ２３が設け
られており、このナイフ２３は図示の休止位置で
は加圧ハウジング２１内で矢印２５の方向に変位
可能に保持されている。圧力ベロー２０には、相
応の予備圧力で圧力ガスが完全に充填されておつ
て密閉されている。この場合には、小さい密閉可
能な注入弁（図示せず）で十分である。対応の制
御信号が発生すると、スリツトナイフ２３は制御
駆動部により圧力ベロー２０に圧接され、その結
果該ベローは切り開かれる。十字形のナイフとし
て構成することもできるナイフもしくはエツジ２
５を相応の寸法にすることにより、圧力ベロー２
０には大きな開口を形成することができ、それに
より加圧ガスは急激に排出され、その結果として
進退可能なクラツチ部材６は短時間で後退するこ
とができる。

圧力ベロー２０を相応に形成することにより相
応の弁にも作用することができる制御駆動部２４
はスリツプリング２６，２７を介して比較装置１
５の信号出力端１７に接続されており、該信号出
力端１７に制御信号が発生した際に制御駆動部２
４が作動されるようになつている。スリツプリン
グ２６，２７の代りに、制御駆動部２４を相応の
構成にすることにより制御信号のワイヤレスな伝
達も可能である。

進退もしくは後退可能なクラツチ部材６を軸方
向において支持するために圧力ベローを使用する
ことによつて軸方向に或る程度の弾性を有する第
３図に示した実施例はは、通常の駆動において一
定の回転モーメントが伝達されることを保証する
ような事例にのみ使用するのが合目的的である。
回転モーメントが脈動する場合には上述のハース
型セレーシヨンの代りに90゜のフランク角を有す
る従来の爪クラツチを用いて、回転モーメントか
ら生ずる軸方向の力がクラツチ部材６に伝わるの
を阻止するのが合目的的である。

第４図には、脈動する回転モーメントの伝達に
際してもハース型セレーシヨンを使用することを
可能にする実施例が示してある。なおこの図に
は、クラツチの進退もしくは後退可能なクラツチ
部材だけしか示されていない。歯環Ｚを備えた後
退可能なクラツチ部材は、この実施例においても
縦軸方向の溝２８が設けられている軸８に軸方向
に変位可能に保持されている。歯環Ｚとは反対側
の側で、クラツチ部材６には、軸方向案内の構造
に従い、１つまたは複数の支持ロール２９が設け
られている。該支持ロールに対して間隔をおい
て、軸８には支持カラー３０が取付けられてい
る。このカラー３０は例えば、軸と一体的に形成
することもできるし或いはまた、図示のように、
付加的な部材として累着することもできる。支持
カラー３０のクラツチ部材６に面する側には、カ
ム部材３１が半径方向に運動可能にに設けられて
おり、該カム部材には図示の伝動位置においては
支持ロール２９が当接しており、その結果クラツ
チ部材６はクラツチ部材５と係合して圧縮ばね１
９の力に抗し保持されている。

開閉手段３２に連結されているストツパ３３は
圧縮ばね３４の力にに抗してカム部材３１を伝動
位置に保持する。カム部材３１は、この場合、可
能な限り摩擦を伴わず、支持カラー３０の溝３５
内で案内されるようにするのが好ましい。

この目的で、例えば、球キヤリツジ３６を設け
ることができる。開閉手段３２はこの実施例にお
いても、対応の伝達手段を介して比較装置１５と
接続されており、該開閉手段に制御信号が伝達さ
れるようになつている。伝動位置においてはこの
実施例によるクラツチは軸方向に完全に固定され
ている。しかしながら、開閉手段３２を介してス
トツパ３３が外されると、圧縮ばね３４がカム部
材３１を半径方向外向きに動かし、その結果、後
退可能なクラツチ部材６はクラツチ部材５から離
れる方向に軸方向に変位する。この変位は矢印２
２で示されている。カム部材３１のカム面３７
は、できるだけ大きい開放速度を達成するために
比較的急峻に形成されている。伝動位置において
は、カム面３７は、半径方向に延びる面３８の形
態にある係止部を備えており、したがつて伝動時
には、カム部材は、圧縮ばね３４による荷重下で
半径方向の力を受けないようになつている。

第４図に示した実施例では、唯一つのカム部材
３１を用いる場合或いはまた対称的な軸方向支持
に鑑みて少なくとも２つのカム部材を用いそれに
対応して２つの開閉手段を使用しなければならな
い場合に、進退可能なクラツチ部材６は軸方向の
案内カラーを備えなければならないが、第５図に
示した第４図の装置の変形例においては、唯一の
開閉手段を用いてクラツチ部材６の周辺に均等に
配分された支持を実現することができる。この目
的で、クラツチ部材６には、半径方向に配向され
た回転軸線を有する多数のロール３９が周辺に均
等に分布されている。この実施例においては、ロ
ール３９は、軸８に対して同軸関係にあり、該軸
に対し相対的に回転可能であるリング４０を支持
しており、該リングには第５ａ図の上面図に示す
ようにロール３９の数に対応して対応数のカム面
３７ａが設けられている。リングは、軸受、例え
ばロール軸受４１（略示するに留めた）を介し軸
方向において軸カラー３０に当接支持されてい
る。リング４０は、支持カラー３０と該リング４
０との間に設けられておつて接線方向に作用する
多数の圧縮ばね３４′の力に抗し第５ａ図に示し
た動作位置に回転し、係止手段３３によりその位
置に保持される。該係止手段３３は、この実施例
においても、開閉手段３２に接続されている。圧
縮ばね３４′はは単に略示するに留めた。開閉手
段３２に制御信号が作用すると、開閉手段３２は
係止部材３３を引戻し、その結果、圧縮ばね装置
３４′はリング４０を軸８に対して回転し、それ
に対応して支持ロール３９はカム面３７ａ上を転
動し、拡開ばね１９の影響下でクラツチ部材６は
噛合いから開除される。

最後に、第６図には、進退可能なクラツチ部材
６を伝動位置にしつかりと支持することを可能に
する別の実施例が示されている。この実施例も、
カム部材を使用した実施例の場合と同様に、作動
時に安全クラツチの瞬時開放を保証する。この実
施例においては、進退可能なクラツチ部材６は、
１つまたは複数の周辺に均等に分布して設けられ
たリンクレバー４２を介して支持カラー３０に当
接支持されている。レバー４３は、クラツチ部材
６に枢着されており、他方、他のレバー４４は支
持カラー３０に枢着されている。これら２つのレ
バー４３，４４を接続するリンク点もしくは関節
部は、図示の若干外方に屈曲された動作位置にお
いて位置が固定され、作動に際して半径方向内向
きにのみ屈曲するように構成されている。リンク
レバーの外側には、例えば支持カラー３０に枢着
された２つのアームを有するレバー４６の形態に
ある伝達手段が設けられており、この伝達手段
は、例えば浮動電磁コイルのような制御手段３２
に連結されている。開閉手段３２が付勢されると
直ちにレバー４６は矢印４７で示す方向に揺動
し、その結果関節部４５は半径方向内向きに押さ
れる。リンクレバー装置４２の死点が越えられる
と、進退可能なクラツチ部材６は即時に矢印２２
の方向に引戻される。この場合、この装置は、開
閉手段３２が伝達手段４６を介して開閉過程中も
リンクレバー装置４２に作用し、したがつて、拡
開ばね１９の力に加え、リンクレバー装置を介し
て作用力が開放方向に働くように構成することが
できる。開閉手段３２はまた、リンクレバー装置
の下方で直接リンク点もしくは関節部４５に作用
するように構成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を説明するための回転モ
ーメント曲線を略示する方法、第２図は本発明の
方法を実施するための監視装置をブロツクダイア
グラムで示す図、第３図は進退可能なクラツチ部
材を支持するために圧縮ガスが充填されたベロー
が用いられるクラツチの実施例を示す部分断面
図、第４図は進退可能なクラツチ部材を支持する
ために半径方向に運動可能なカム部材が用いられ
るクラツチの別の実施例を示す部分断面図、第５
図および第５ａ図は進退可能なクラツチ部材に対
して相対的に回転可能なカムリングを備えたクラ
ツチの別の実施例を示す部分断面図、そして第６
図はリンク装置を介して進退可能なクラツチ部材
を支持する構造のクラツチの別の実施例を示す部
分断面図である。 １…機械装置、２…駆動モータ、３…加工機
械、４…安全クラツチ、５…固定のクラツチ部
材、６…進退可能なクラツチ部材、７…制御駆動
部、８…軸部材、９…測定値発生器、１０…演算
装置、１１…微分回路、１２…乗算器、１３…調
整（設定）装置、１４…加算器、１５…比較器、
１７…出力端、１８…カラー、１９…拡開ばね、
２０…圧力ベロー、２１…支持ハウジング、２３
…スリツトナイフ、２４…制御駆動部、２５…エ
ツジ、２６，２７…信号出力端、２８…溝、２９
…支持ロール、３０…カラー、３１…カム部材、
３２…開閉手段、３３…ストツパー、３４…圧縮
ばね、３５…溝、３６…転り支承部、３７…カム
面、３９…支持ロール、４０…リング、４１…ロ
ール軸受、４２…リンクレバー、４３，４４…レ
バー、４６…伝達手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 切り換え手段の設けられている、機械装置の
   ための安全クラツチを負荷に依存して解除する方
   法であつて、この場合、伝達される回転モーメン
   トを所定の機械部分において常時測定し、回転モ
   ーメントに依存する比較信号を形成して所定の回
   転モーメント最大値（限界値）と比較し、該限界
   値に達するかまたはこれを上回わると調整信号を
   発生して切り換え手段がクラツチを解除する形式
   の方法において、回転モーメントに依存する比較
   信号を測定関数Ｍ＝Ｍ（ｔ）＋dM／dt・Δtを用い
   て形成するようにし、この場合、伝達された回転
   モーメントＭ（ｔ）の測定のほかに、さらに回転
   モーメントＭ（ｔ）の、時間に依存するその都度
   の変化dM／dtも求めるようにし、次に各測定時
   点に後続する所定の時間間隔Δtの終りにおける
   時間変化をさらに前記の測定関数で演算操作して
   その都度に形成される回転モーメントが、比較信
   号として得られるようにしたことを特徴とする、
   機械装置のための安全クラツチを負荷に依存して
   解除する方法。 ２ 所定の機械部分に回転モーメント測定装置が
   設けられており、該回転モーメント測定装置は伝
   達された回転モーメントに依存して信号を形成す
   るようにし、該信号は比較装置に供給されるよう
   にし、該比較装置の信号出力側は前記切り換え手
   段と接続されていて、所定の回転モーメントの最
   大値（限界値）を上回わると、前記比較装置の信
   号出力側に信号が、解除可能なクラツチ部分に結
   合されている操作駆動部材の切り換え手段を作動
   する形式の回転モーメント監視装置において、比
   較装置は、所定の測定関数Ｍ＝Ｍ（ｔ）＋dM／
   dt・Δtにもとづいて比較信号を発生するための
   計算回路１０を有し、該計算回路は、測定された
   回転モーメントＭ（ｔ）の時間変化値dM／dtを検
   出するための微分素子１１と、項dM／dt・Δtを
   求める乗算素子１２と加算素子１４とを有し、該
   加算素子の信号出力側に比較信号が送出されるよ
   うにし、さらに該加算素子は限界値比較素子１５
   と接続されており、さらに該限界値比較素子１５
   の信号出力側１７が、解除可能なクラツチ部材６
   のための操作駆動部材の切り換え手段７と接続さ
   れていることを特徴とする回転モーメント監視装
   置。 ３ 解除可能なクラツチ部材６が拡開ばね１９の
   力に対抗して、操作駆動部材によりその作動位置
   に保持されるようにし、さらに２つのクラツチ部
   材５，６が、それらの軸方向の係合面と形状結合
   するように、例えば端面に形成された歯列Ｚを介
   して結合されている特許請求の範囲第２項記載の
   回転モーメント監視装置。 ４ 操作部材が、加圧ガスの満たされたかつ切り
   換え手段としての弁を有する、フレキシブルな材
   料から成る圧力ベロー２０により構成されてお
   り、該圧力ベローが可動のクラツチ部材６を作動
   位置に保持するようにした特許請求の範囲第２項
   または第３項記載の回転モーメント監視装置。 ５ 操作駆動部材が、解除可能なクラツチ部材６
   に対して運動可能なカム部材３１，４０を少なく
   とも１つ有し、該カム部材上でクラツチ部材６が
   軸方向に支持されており、さらに該カム部材は駆
   動手段３４と結合されている特許請求の範囲第２
   項または第３項記載の回転モーメント監視装置。 ６ カム部材３１，４０のための駆動手段が少な
   くとも１つのバイアスされた圧縮ばね３４により
   形成されており、さらに切り換え手段としてカム
   部材３１，４０に、圧縮ばね３４の力に対抗して
   係合する係止手段３３が設けられており、該係止
   手段がもつ１つの駆動手段３２と結合されてお
   り、該もう１つの駆動手段が限界値比較素子１５
   の信号出力端１７と接続されている特許請求の範
   囲第５項記載の回転モーメント監視装置。 ７ 解除可能なクラツチ部材の回転軸線に対して
   同軸に配置されてかつ該クラツチ部材に対し回転
   可能に支承されたリング４０が設けられ、該リン
   グは前記クラツチ部材６の側にカム部材３７ａと
   して形成された少なくとも２つの領域を備え、該
   領域に対しそれぞれ１つの案内部材３９がクラツ
   チ部材６に設けられている特許請求の範囲第５項
   または第６項記載の回転モーメント監視装置。 ８ 操作駆動部材が、解除可能なクラツチ部材を
   軸方向に支持する少なくとも１つのリンクレバー
   ４２により構成されており、該リンクレバーはそ
   の一端で前記クラツチ部材６に、そしてその他端
   で支持カラー３０に枢着されており、さらに関節
   部４５が、限界値発生素子１５の信号出力側１７
   により制御可能な切り換え手段３２と結合されて
   いる特許請求の範囲第２項または第３項記載の回
   転モーメント監視装置。 ９ 軸の軸線に対して、リンクレバー４２が半径
   方向旋回可能であり、この場合、この関節部４５
   は半径方向へ内側へのみ屈曲可能に構成されてい
   る特許請求の範囲第８項記載の回転モーメント監
   視装置。 １０ 関節部４５が、クラツチの作動位置におい
   てわずかに半径方向へ外側へ屈曲されている特許
   請求の範囲第８項または第９項記載の回転モーメ
   ント監視装置。