NL2007130C2

NL2007130C2 - COUPLING FOR DISCHARGE OF A FIXED MACHINE.

Info

Publication number: NL2007130C2
Application number: NL2007130A
Authority: NL
Inventors: Marinus Pasterkamp
Original assignee: Marinus Pasterkamp
Priority date: 2011-07-18
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2013-01-21

Description

- 1 -- 1 -

KOPPELING VOOR HET LOSSEN VAN EEN VASTGESLAGEN WERKTUIGCOUPLING FOR DISCHARGE OF A FIXED MACHINE

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een 5 koppeling voor montage tussen een roteerbaar aangedreven as en een aandrijfbare as, welke koppeling aan tegenover elkaar gelegen zijden axiaal in lijn liggende losneembare aansluitingen voor de beide assen heeft.The present invention relates to a coupling for mounting between a rotatable driven shaft and a drivable shaft, which coupling has axially aligned detachable connections for the two shafts on opposite sides.

10 De onderhavige uitvinding heeft voorts betrekking op het gebruik van een dergelijke koppeling.The present invention furthermore relates to the use of such a coupling.

Dergelijke koppelingen zijn bekend uit US-4.055.353. De bekende koppeling wordt gebruikt om een roteerbaar 15 aangedreven as met het coaxiaal daarmee in lijn staand open einde van een boorpijp losneembaar aan te sluiten. In de drijflijn tussen de aangedreven as en de boorpijp bevindt zich een door middel van het aandraaien van een centraal gelegen bout tot uitzetten gebrachte elastische klemring 20 die bij het koppelen tegen de binnenwand van de boorpijp wordt geklemd. Door de bout los te draaien kan de betreffende aansluiting worden losgenomen van de boorpijp teneinde dit werktuig te vervangen. Verder zijn voorzieningen getroffen om onder omstandigheden lekkage van 25 koelwater via de koppeling tegen te gaan.Such couplings are known from US-4,055,353. The known coupling is used to detachably connect a rotatably driven shaft with the end of a drill pipe coaxially aligned with it. In the drive line between the driven shaft and the drill pipe there is an elastic clamping ring 20 which is expanded by tightening a centrally located bolt and which is clamped against the inner wall of the drill pipe during coupling. By loosening the bolt, the relevant connection can be detached from the drill pipe to replace this tool. Furthermore, provisions have been made to prevent leakage of cooling water via the coupling under circumstances.

Nadeel van de bekende koppeling is dat de klemring voldoende elastisch moet zijn en onder zware omstandigheden moet blijven om de in de drijflijn zittende en alle krachten overdragende aansluiting bij gewenste losname vrij 30 te geven.A drawback of the known coupling is that the clamping ring must be sufficiently elastic and must remain under difficult conditions to release the connection which is in the drive line and which transmits all forces when the release is desired.

Doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een koppeling die eenvoudig is toe te passen om de betreffende aansluiting los te kunnen maken voor het geval 35 het werktuig vastzit c.q. vast is geslagen.The object of the present invention is to provide a coupling which is simple to apply in order to be able to release the relevant connection in case the tool is stuck or is stuck.

- 2 -- 2 -

Daartoe heeft de koppeling overeenkomstig de uitvinding de kenmerken van conclusie 1.To that end, the coupling according to the invention has the features of claim 1.

5 Voordeel van de koppeling volgens de uitvinding is dat een surplus aan koppel dat normaal alleen via de drijflijn en de betreffende aansluitingen zou zijn overgedragen tussen de beide assen nu ook via het koppel overbrengsamenstel, dat wat dat betreft als het ware 10 parallel aan de as aansluitingen staat, wordt overgedragen. Dat surplus in de vorm van een sprongsgewijze verandering van koppel bijvoorbeeld bij een starten van de aandrijving of een vastslaan van het werktuig leidt normaal tot een niet tot enig bewegen in staat zijnde situatie, waarin 15 slechts met geweld enige beweging kan worden gebracht. Dat gaat veelal gepaard met butsen en deuken in assen en werktuig, en tot daarna het optreden van meer slingeringen, trillingen, en een hogere slijtage en tot een grotere onnauwkeurigheid in het eindresultaat dat met een 20 gereedschap wordt bereikt.The advantage of the coupling according to the invention is that a surplus of torque that would normally have been transmitted between the two axles only via the drive line and the relevant connections now also via the torque transmission assembly, which, as it were, parallel to the axis. connections is transferred. This surplus in the form of a jump-wise change in torque, for example when the drive is started or the tool is stuck, normally leads to a situation which is not capable of moving, in which only movement can be made by force. This is often accompanied by bumps and dents in shafts and tools, and until afterwards the occurrence of more oscillations, vibrations, and higher wear and to greater inaccuracy in the end result achieved with a tool.

Het aan de buitenomtrek van de koppeling aangrijpende koppel overbrengsamenstel heeft een aantal losneembare organen die op die positie gezamenlijk een extra koppel kunnen opnemen maar individueel toch eenvoudig kunnen 25 worden losgenomen. Na het vastslaan ontstaat door het losnemen speling en voldoende ruimte in de koppeling om de as aansluitingen die als gevolg van het vast slaan niet te zeer belast zijn op gebruikelijke wijze los te nemen.The torque transfer assembly engaging on the outer circumference of the coupling has a number of releasable members which can jointly receive an additional torque at that position but can nevertheless easily be detached individually. After the locking, play and sufficient space are created in the coupling to loosen the shaft connections that are not overloaded in the usual way as a result of the locking.

30 Verdere gedetailleerde mogelijke uitvoeringsvormen van de koppeling die in de overige conclusies uiteen zijn gezet, zijn samen met de daarbij behorende voordelen in de navolgende beschrijving vermeld.Further detailed possible embodiments of the coupling set out in the other claims are listed in the following description together with the associated advantages.

35 Thans zal de koppeling volgens de onderhavige - 3 - uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van de onderstaande figuren, waarin overeenkomstige onderdelen van dezelfde verwijzingscijfers zijn voorzien. Daarbij tonen de figuren 1 tot en met 5 elk een mogelijke uitvoeringsvorm en 5 een variant op het basisidee van de onderhavige vinding.The coupling according to the present invention will now be further elucidated with reference to the figures below, in which corresponding parts are provided with the same reference numerals. Figures 1 to 5 each show a possible embodiment and 5 a variant of the basic idea of the present invention.

De figuren 1-5 tonen elk een koppeling 1 die bedoeld is voor montage tussen een roteerbaar aangedreven as 2 en een via de koppeling 1 aandrijfbare as 3. De as 2 wordt in 10 bedrijf bijvoorbeeld aangedreven door een motor, zoals een verbrandingsmotor, een elektrische motor of een hydraulische motor, en de as 3 drijft bijvoorbeeld een werktuig of gereedschap W aan. In het bijzonder is onder meer te denken aan een boor of gatenzaag voor een hard 15 materiaal, zoals metaal staal of beton.Figures 1-5 each show a coupling 1 which is intended for mounting between a rotatably driven shaft 2 and a shaft 3 that can be driven via the coupling 1. The shaft 2 is in operation driven, for example, by a motor, such as a combustion engine, an electric motor. motor or a hydraulic motor, and the shaft 3, for example, drives a tool or tool W. In particular, one may think of a drill or hole saw for a hard material, such as metal, steel or concrete.

De koppeling 1 heeft aan tegenover elkaar gelegen zijden 4-1, 4-2 axiaal in lijn liggende losneembare aansluitingen 5-1, 5-2 voor de beide assen 2, 3. Alhoewel in de praktijk veel voorkomende van een geschikte 20 schroefdraad profiel voorziene aansluitingen, algemeen hierna ook aangeduid met verwijzingscijfer 5, zijn weergegeven in de diverse figuren zouden de aansluitingen ook kunnen zijn uitgevoerd met een profiel met meerhoekige doorsnede, bijvoorbeeld vierkant, zeshoekig of dergelijke. 25 De betreffende veelal complementaire profielen van de aansluitingen kunnen qua type schroefdraad corresponderen met elkaar, zodat de koppeling eenvoudig in een bestaand aandrijfsysteem tussen assen 2, 3 kan worden gekoppeld. Vereist is dat echter niet. Meestal wordt zoals getoond 30 binnenschroefdraad toegepast in de ene buisvormig uitgevoerde aansluiting, in dit geval 5-1, en buitenschroefdraad in de coaxiaal daarmee zijnde andere aansluiting 5-2.The coupling 1 has detachable connections 5-1, 5-2 for the two shafts 2, 3 on opposite sides 4-1, 4-2 axially in line, although in practice many common provided with a suitable thread profile are provided. connections, generally hereinafter also referred to by reference numeral 5, are shown in the various figures, the connections could also be designed with a profile with polygonal cross-section, for example square, hexagonal or the like. The respective generally complementary profiles of the connections can correspond with each other in terms of screw thread type, so that the coupling can be coupled easily in an existing drive system between shafts 2, 3. However, this is not required. Usually, as shown, inner threads are used in the one tubular connection, in this case 5-1, and outer threads in the other connection 5-2 coaxially therewith.

De koppeling 1 heeft verder een aan de buitenomtrek 35 aangrijpend koppel overbrengsamenstel 6, waarvan eenvoudig - 4 - los te nemen organen 7 deel uitmaken. Als er een krachtige variatie in het van de as 2 via de koppeling 1 naar de as 3 overgedragen koppel optreedt wordt het teveel hiervan als het ware omgeleid via het samenstel 6 naar het werktuig. De 5 as aansluitingen 5-1, 5-2 en het samenstel 6, c.q. de organen 7, kunnen na het optreden van een koppelvergroting wel wat vaster zijn gaan zitten, maar het aantal niet centraal en op afstand van de hartlijn -aan de buitenomtrek- geplaatste organen 7 blijft relatief 10 eenvoudig los te nemen. Hun relatief grote radiale afstand tot de hartlijn draagt ertoe bij dat het mogelijk is een groter aantal organen 7 toe te passen.The coupling 1 furthermore has a torque transfer assembly 6 which engages on the outer circumference 35, of which members 7 can be easily detached. If there is a strong variation in the torque transmitted from the shaft 2 via the coupling 1 to the shaft 3, the excess thereof is, as it were, diverted via the assembly 6 to the tool. The 5 axis connections 5-1, 5-2 and the assembly 6, or the members 7, may have become a bit more tight after the occurrence of a torque increase, but the number is not central and remote from the center line on the outer circumference. - placed members 7 remains relatively easy to remove. Their relatively large radial distance to the center line contributes to the fact that it is possible to use a larger number of members 7.

In de diverse weergegeven uitvoeringsvormen zijn de losneembare organen 7 uitgevoerd om bij verdraaien een 15 axiale verplaatsing van een hierna verder toe te lichten plaat 8 teweeg te brengen, waarmee een klemkracht op het met de aandrijfbare as 3 te koppelen werktuig of gereedschap wordt uitgeoefend. De klemkracht wordt hier op de ringvormige plaat 8 uitgeoefend die axiaal verplaatsbaar 20 is.In the various embodiments shown, the releasable members 7 are designed to cause an axial displacement of a plate 8 to be explained below, with which a clamping force is exerted on the tool or tool to be coupled to the drivable shaft 3. The clamping force is here exerted on the annular plate 8 which is axially displaceable.

In figuur 1 is een uitvoering gedetailleerd waarin de als verdraaibare bouten uitgevoerde organen 7 aan de buitenomtrek van een radiale flens 9 in daarin aangebrachte gaten zijn geschroefd en met hun uitstekende bouteinden 25 tegen een kant van de plaat 8 afsteunen. Aan de andere kant steunt de plaat 8 op het niet weergegeven werktuig af dat op buitenschroefdraad op de as 3 is geschroefd. De plaat 8 kan eventueel ook zelf deel uitmaken van het gereedschap, zoals een gatenboor voor beton. Als in de configuratie van 30 figuur 1 de boor vast slaat in bijvoorbeeld beton is de koppeling te lossen door de individuele bouten 7 los te draaien, waardoor de plaat 8 axiaal ruimte krijgt en althans een van de aansluitingen 5 normaal kan worden losgenomen. Iets wat onmogelijk is als het samenstel van 35 een veelal goed in een ruimte verankerde aandrijfmotor en - 5 - boor in een situatie verkeren waarin het werktuig is vast geslagen.Figure 1 shows an embodiment in which the members 7 designed as rotatable bolts are screwed to the outer circumference of a radial flange 9 in holes provided therein and supported with their projecting bolt ends 25 against one side of the plate 8. On the other hand, the plate 8 rests on the tool (not shown) that is screwed onto the shaft 3 on external threads. The plate 8 may optionally also form part of the tool, such as a hole drill for concrete. If in the configuration of figure 1 the drill is jammed in, for example, concrete, the coupling can be released by loosening the individual bolts 7, whereby the plate 8 is given axial space and at least one of the connections 5 can normally be detached. Something that is impossible if the assembly of a drive motor and drill, which are often well anchored in a space, are in a situation in which the tool is stuck.

In figuur 2 is een uitvoering getoond waarin in plaats van meerdere bouten 7 één grote ringmoer 10 door 5 middel van schroefdraad op de buisvormige aansluiting 5-1 is geschroefd en tegen de ene kant van de plaat 8 afsteunt. Deze uitvoering lijkt beter geschikt voor aandrijfmotoren met wat kleinere vermogens, omdat het meestal wat meer moeite kost om één ringmoer 10 in plaats van meerdere 10 afzonderlijke bouten 7 zoals in de vorige uitvoering, los te draaien.Figure 2 shows an embodiment in which, instead of several bolts 7, one large ring nut 10 is screwed onto the tubular connection 5-1 by means of screw thread and is supported on one side of the plate 8. This embodiment seems to be better suited for drive motors with somewhat smaller capacities, because it usually takes a little more effort to loosen one ring nut 10 instead of several individual bolts 7 as in the previous embodiment.

Het is gunstig gebleken om tussen de los te draaien bouten 7 dan wel de ringmoer 10, en de plaat 8 losse veelal hardstalen kogels 11 aan te brengen. Dit vereenvoudigd het 15 losdraaien.It has been found to be advantageous to fit loose, usually hard-steel, balls 11 between the bolts 7 to be loosened or the ring nut 10 and the plate 8. This simplifies loosening.

Figuur 3 toont een uitvoering van de koppeling 1 waarin de losneembare organen 7 zijn voorzien van radiale conische bussen 12 met daardoorheen lopende bouten die bij een loodrecht op de as richting verdraaien de verplaatsbare 20 plaat 8 axiaal doet verplaatsen. In deze figuur is verder een blokkerorgaan 13 hier uitgevoerd als blokkeerpen zichtbaar die eventueel ook in de eerder en nog toe te lichten uitvoeringen kunnen zijn aangebracht. Deze blokkeerpennen 13 hebben tot doel om verdraaiing van de 25 plaat 8 ten opzichte van een koppellichaam 14 van de koppeling 1 te voorkomen, terwijl axiale verplaatsing van de plaat 8 wel mogelijk blijft. Het koppellichaam 14 verbindt in de toegelichte uitvoeringsvormen de tegenover elkaar gelegen aansluitingen 5 van de beide assen 2, 3 star 30 en één geheel vormend, met elkaar.Figure 3 shows an embodiment of the coupling 1 in which the releasable members 7 are provided with radial conical bushes 12 with bolts running therethrough which cause the movable plate 8 to move axially during a rotation perpendicular to the axis. In this figure, furthermore, a blocking member 13 embodied here is visible as blocking pin which may optionally also be provided in the previously and yet to be explained embodiments. The purpose of these blocking pins 13 is to prevent rotation of the plate 8 relative to a coupling body 14 of the coupling 1, while axial displacement of the plate 8 remains possible. The coupling body 14 connects in the illustrated embodiments the opposite connections 5 of the two shafts 2, 3 star 30 and forming one whole with each other.

Figuur 4 toont een variant waarin de plaat 8 geen onderdeel uitmaakt van de koppeling 1, maar deel uitmaakt van het werktuig, c.q. het gereedschap, waarbij te denken is aan een gatenboor om gaten niet zozeer in hard materiaal 35 zoals beton maar eerder proppen uit het beton te boren. Aan _ 6 - de plaat 8 zit een bus 15 die op de buitenschroefdraad van de as 3 is geschroefd. Door het verdraaien van de bouten 7 steunen axiaal verplaatsbaar zijnde afstandshouders of pennen 13 af tegen de axiaal verplaatsbare plaat 8. De 5 bouten 7 en pennen 13 zitten eventueel voorzien van niet weergegeven kogels in de radiale flens 9. Door het vast draaien van de bouten 7 wordt de plaat 8 vastgeklemd, en omgekeerd ontstaat de gewenste speling voor het eenvoudig losnemen van de aansluitingen 5.Figure 4 shows a variant in which the plate 8 does not form part of the coupling 1, but forms part of the tool, or the tool, in which one may think of a hole drill to cram holes, not so much in hard material 35 as concrete, but rather from the to drill concrete. At 6 the plate 8 is a bush 15 which is screwed onto the external thread of the shaft 3. By turning the bolts 7, axially displaceable spacers or pins 13 bear against the axially displaceable plate 8. The bolts 7 and pins 13 are possibly provided with balls (not shown) in the radial flange 9. By tightening the bolts 7, the plate 8 is clamped, and conversely, the desired play is created for easy detachment of the connections 5.

10 Nog een variant van de koppeling 1 is getoond in figuur 5. Dit betreft een in dit geval hydraulisch te besturen koppeling 1 van het toegelichte type. De losneembare organen 7 worden hier gevormd door een schroefventiel 16 dat een eenvoudig bedienbare vloeistof 15 restrictie blokkeert of vrijgeeft. De plaat 8 is hier onder invloed van hydraulische druk in een vloeistofkamer 17 axiaal verplaatsbaar, terwijl blokkeerpennen 13 verdraaiing beletten. Er onstaat nu ruimte links van de plaat 8 als de eerder met niet getoonde middelen onder druk gezette 20 vloeistof door vrijgave van het ventiel 16 uit de kamer 17 naar een aangrenzende ruimte 18 stroomt waarvan een wand 19 onder veerdruk staat.Another variant of the coupling 1 is shown in Figure 5. This relates to a coupling 1 of the explained type that can be hydraulically controlled in this case. The releasable members 7 are here formed by a screw valve 16 which blocks or releases an easily operable liquid restriction. The plate 8 is axially displaceable in a liquid chamber 17 under the influence of hydraulic pressure, while blocking pins 13 prevent rotation. Space is now created to the left of the plate 8 when the previously pressurized liquid flows from the chamber 17 through release of the valve 16 to an adjacent space 18, a wall 19 of which is under spring pressure.

Claims

CLAIMS 1. Coupling for mounting between a rotatable driven shaft and a drivable shaft, which has coupling on opposite sides axially aligned detachable connections for the two axes, and a torque transfer assembly engaging on its outer circumference and which is provided with detachable members can be detached after transferring an excess of torque. 10

2. Coupling as claimed in claim 1, characterized in that the torque transfer assembly is arranged at least partially on the outer circumference of at least one tubular connection. 15

3. Coupling as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the releasable members are designed to cause an axial displacement during rotation with which a clamping force is exerted on a tool or tool to be coupled to the drivable shaft.

4. Coupling as claimed in any of the claims 1-3, characterized in that the coupling is provided on at least one side with a radial flange in which the detachable members are rotatably arranged.

5. Coupling as claimed in any of the claims 1-4, characterized in that the torque transfer assembly or a tool or tool to be coupled to the drivable shaft is provided with a radially extending axially displaceable plate on which the detachable members clamp and which when loosened provide axial space to the plate to enable detachment of at least one of the connections.

Coupling according to claim 5, characterized in that the coupling has balls arranged between the releasable members and the plate.

7. Coupling according to claim 6, characterized in that the balls are loose balls.

Coupling according to claim 6 or 7, characterized in that balls are made of a hard metal, such as steel. 10

9. Coupling as claimed in any of the claims 1-8, characterized in that the releasable members are provided with conical bushes which cause the displaceable plate to be displaced axially during a rotation thereof perpendicular to the axis.

10. Coupling as claimed in any of the claims 1-9, characterized in that the releasable members are provided with a piston which is axially displaceable under the influence of hydraulic pressure and which is connected to the plate of the torque transfer assembly.

11. Coupling according to claim 9 or 10, characterized in that the torque transfer assembly is provided with at least one blocking pin arranged between one of the connections and the axially displaceable plate of the torque transfer assembly.

12. Coupling as claimed in any of the claims 1-11, characterized in that the releasable members are designed as members displaceable in axis direction or perpendicularly thereto, in particular bolts or a ring nut.

13. Coupling as claimed in any of the claims 1-12, characterized in that at least one connection is substantially tubular, and / or at least one connection is provided with a polygonal drive profile.

14. Coupling as claimed in any of the claims 1-13, characterized in that the opposite connections of the two shafts are rigidly connected to each other via a coupling body of the coupling which is integral with the connections, and optionally of an internal screw thread and an external thread aligned therewith is provided, which in particular can correspond to each other with regard to the type of thread.

15. Use of the coupling as claimed in any of the claims 1-14 between a shaft driven by a rotary motor 15 and a drivable shaft which is coupled to a tool or tool, for example a hole saw, or drill for a hard material, such as concrete .