NL8006796A - Overbelastingskoppeling voor het overdragen van een beperkt draaimoment. - Google Patents

Description

* *« * *

VO 1305 Uitvinder: Nikolaus PRICK

Overbelastingskoppeling voor het overdragen van een "beperkt draaimoment,

De uitvinding heeft "betrekking op een overbelastingskoppeling vóór het overdragen van een beperkt draaimoment tussen tvee coaxiaal ten opzichte van elkaar opgestelde, in hoofdzaak schijfvormige aandrijf-delen, waarbij in het eerste aandrijfdeel kogels zijn gelegerd, die 5 reiken over aan het tweede aandrijf deel grenzende kopvlakken en onder veerbelasting telkens in een corresponderende nok- of grendel-opening van het kopvlak van het tweede aandrijfdeel grijpen.

Bij motorisch aangedreven handgereedschappen, zoals bijvoorbeeld boorhamers, is uit veiligheidsoverwegingen in de rotatieaandrijving 10 tussen de motor· en het gereedschap een koppeling aangebracht, die bij een eventueel blokkeren van het gereedschap de kracht overbrenging tussen de motor en het gereedschap moet'onderbreken.

Hiertoe zijn in de handgereedschappen meestal kogelnokkoppe-‘ lingen aangebracht. Een dergelijke bekende koppeling bestaat bij-15 voorbeeld uit twee schijfvormige aandrijfdelen, die met elkaar op dezelfde as via veerbelaste kogels in, in. 'rotatiezin gesloten verbin-". ding staan. De kogels dragen tegelijkertijd zorg voor de onderlinge axiale afsteuning van de aandrijfdelen, zodat het voor .het bereiken van een gelijkmatige drukverdeling gebruikelijk is om meerdere kogels 20 toe te passen. Hierdoor kan de specifieke druk per kogel worden verminderd, hetgeen een positieve uitwerking heeft op de slijtage.

De op een voorafbepaalde cirkelbaan van het eerste aandrijfdeel op gelijkmatige hoésS-fstand gelegerde kogels zijn, elk afzonderlijk veerbelast en reiken in gekoppelde toestand in corresponderend 25 aangebrachte nokopeningen in de kopzijde van het andere aandrijfdeel.

Wordt het door de ingrijping van de kogels in de nokopeningen bepaalde> beperkte draaimoment overschreden - zoals dit bijvoorbeeld bij een blokkeren van het gereedschap in boormateriaal het geval is - , dan worden de kogels tegen de veerkracht in:.ufc 'de nokopeningen verdrongen, 30 waarna de aandrijfdelen ten opzichte van elkaar verdraaien. Dit onderlinge verdraaien vindt plaats onder een ten opzichte van het ontkoppel-moment van de koppeling relatief hoog leegloopmoment, omdat alle kogels per relatieve omwenteling van de aandrijfdelen ten opzichte van elkaar tezamen in alle nokopeningen vallen, hetgeen snel elkaar 8 0 0 6 79 6

* V

-2- opvolgende, markante koppelings impuls en veroorzaakt. Deze worden via de handgreep naar de hedienende man doorgegeven, waardoor deze aan groot gevaar is blootgesteld.- men denke hij voorbeeld aan de toepassing van het handgereedschap op een ladder.

5 De uitvinding beoogt een overbelastingskoppeling voor het over dragen van draaimomenten, die zich ten opzichte van .de bekende inrichting onderscheidt door een laag leegloopmoment.

Hiertoe vertoont de inrichting van de in de aanhef genoemde soort het kenmerk, dat de kogels tezamen met hun corresponderende nok-10 openingen op verschillende radiale afstand van het midden van de aan-drijfdelen zijn opgesteld.

In gekoppelde toestand is elke kogel in de bijbehorende nokopening ingesnapt. Bij het overschrijden van het door de nok-imgrijping van de kogels bepaalde, begrensde draaimoment tussen de aan-15 drijf delen worden alle kogels, op dezelfde wijze als bij de bekende overbelastingskoppelingen, tegen de veerkracht in uit de nokopeningen gerukt, zodat de aandrijfdelen hierna relatief ten opzichte van elkaar kunnen verdraaien. Omdat de kogels en de nokopeningen met elkaar corresponderende,.. . op verschilende radiale afstand ten opzichte van het 20 midden van de aandrij f delen bevinden, komt het bij het onderling verdraaien van de aandrijfdelen alleen na elke volledige relatieve omwenteling tot een opnieuw insnappen van alle kogels.

Voor het bereiken van een krachtige koppelingsingrijping alsmede een geringe slijtage is het bijvoorbeeld ook mogelijk om meerdere 25 kogels respectievlijk nokopeningen paarsgewijze of groepsgewijze op dezelfde radiale afstanden van het midden van de aandrijfdelen aan te brengen. Ten opzichte van de bekende kogelnokkoppelingen is echter het leegloopmoment in alle gevallen een veelvoud kleiner en daardoor voor de bedienende man niet gevaarlijk.

30 Voor het oplossen van het hiervoor beschreven probleem kunnen de kogels tezamen met de corresponderende nokopening^ntaa opzichte van elkaar op verschillende hoekafstanden op een enkele cirkelbaaa zijn opgesteld. Deze uitvoeringsvorm heeft vooral het voordeel dat een zo klein mogelijke constructie van de overbelastingskoppeling mogelijk is.

35 De verschillende hoekafstanden waarborgen, dat alle kogels slechts in een relatieve onderlinge draaistand van de aandrijfdelen 8006796

;Τ* -V

-3- in alle nokopeningen kunnen snappen. Door een corresponderende, onregelmatige hoekkeuze-.kan een zeer laag leegloopmoment worden "bereikt, wanneer tijdens elke relatieve verdraaiing van de aandrijfdelen na elkaar tegelijkertijd slechts telkens een kogel in één nokopening 5 snapt - er treden bijgevolg slechts zeer kleine koppelingsimpulsen op "bij leegloop.

Ook hij de eerstgenoemde koppelingsuitvoering met verschillende radiale afstand van de kogels en de nokopeningen ten opzichte van het midden van de aandrijfdelen is het op dezelfde wijze van voordeel 10 om tussen de kogels, en analoog ook tussen de corresponderende nokopeningen, verschillende hoekafstanden aan te brengen. Daardoor kan het eenzijdig belasten van de aandrijvende delen door de veerbelaste kogels worden vermeden. Hiertoe moet de hoek tussen de kogels respectievelijk de nokopeningen met de grootste radiale afstand bij voor-15 keur groter worden gekozen dan die tussen de kogels met de kleinste radiale afstand. Door de genoemde hoekverspringing wordt bovendien bereikt, dat bij het paarsgewijze of groepsgewijze opstellen van kogels respectievelijk nokopeningen op dezelfde radiale afstanden van het midden van de aandri j f delen tijdens de relatieve. beweging daarvan, 20 de kogels slechts afzonderlijk in het bereik van de bijbehorende nokopening kunnen komen. Deze opstelling maakt het gebruik van een groot aantal kogels bij relatief kleine constructie van het overbelast ingskoppel mogelijk, waarbij een significant laag leegloopmoment kan worden verkregen.

25 Een bijzonder eenvoudige en functionele uitvoeringsvorm wordt volgens een verder voorstel van de uitvinding verkregen, wanneer voor het bereiken van de veerkracht voor de kogels een drukveer wordt toegepast, die afsteunt tegen een tegen alle kogels aanliggende aandruk-schijf. In wezen is het echter ook mogelijk om de aandrukschijf zelf 30 als schijfvormige drukveer uit te voeren. Om een uitrukken' respec- · tievelijk uittrekken van de kogels uit de nokopeningen mogelijk te maken, is de aandrukschijf ten opzichte van ' het met de nokopeningen uitgeruste aandrijfdeel hetzij axiaal verschuifbaar gelegerd of kan deze, ingeval van uitvoering als drukveer, elastisch uitwijken.De kogels 35 zijn op hun beurt bij voorkeur in doortredeboringen van het ene aandrij fdeel axiaal verschuifbaar gelegerd en reiken over de beide kopvlakken daarvan, zodat elke kogel op zijn beurt in een nokopening kan reiken en anderzijds hiertoe door de aandrukschijf kan worden bediend.

8 00 6 79 6 -1-

De constructieve eenvoud van deze uitvoeringsvorm wordt vooral daardoor "bereikt, dat het "bedienen van de kogels door slechts een druk-veer plaatsvindt, terwijl "bij de "bekende koppelingen elke kogel . een. afzonderlijke drukveer vereist. Als maatgevend functio-5 neel voordeel moet worden aangemerkt, dat alleen "bij een volledige relatieve rotatie van de aandrijvende delen over 360°, de drukveer de kogels - en wel allemaal - in ingrijping . met de nokopeningen "brengt. In elke relatieve tussenstand "bevinden zich tenminste de meeste kogels "buiten de nokopeningen op hun cirkelvormige "baan en 10 houden zo de aandrukschijf op afstand van hét, de nokopeningen "bevattende aandrijfdeel. Komt dus tijdens het relatieve verdraaien van de "beide aandrij fdelen deze of gene kogel in het "bereik van een op het "betreffende cirkelvormige "baan gelegen nokopening, dan kan de aandruk-schijf, omdat deze aanligt tegen de andere niet ingesnapte kogels, 15 deze enkele kogel niet in de nokopening drukken.

De afrolweerstand van de kogels "bij relatief verdraaien van de aandrij f del ai wordt "bij voorkeur verkleind door draaibare legers van de aandrukschijf ten opzichte van de aandrijfdelen. Dit draagt eveneens bij tot het verminderen van het leegloopmoment.

20 Ter verduidelijking van de uitvinding zal thans, onder verwijzing naar de tekening, een uitvoeringsvoorbeeld van de overbelastingskoppe-ling worden beschreven:

In de tekening toont: fig. 1 een dwarsdoorsnede van een overbelastingskoppeling in 25 gekoppelde toestand; 'en fig. 2 een doorsnede volgens de lijn II-II in de fig. 1.

Volgens de tekening is een op een as 1 opgestelde overbelastingskoppeling voorzien van een aandrijvend schijfvormig aandrijf-deel 2 met een tandkrans 2a en een in zijn totaliteit met 3 30 aangeduid aan te drijven deel. Deze laatste bestaat uit een als kooi voor meerdere kogels ^ dienende schijf 5, die via een schroefverbinding 10 is bevestigd op een schijfvormige naaf 6. De schijfvormige naaf 6 is via een spie 7 rotatievast en axiaal verschuifbaar met de as 1 verbonden. Op de as 1 bevindt zich verder, axiaal onver-35 schuifhasr ,.een schouderbus 8 , waartegen een als schotelveer uitgevoerde drukveer 9 afsteunt. Deze laatste drukt tegen een tussenring 11, die op haar beurt aanligt tegen de schijfvormige naaf 6. Op de 8 0 0 6 79 6 ' -5- schi jfvormige naaf 6 "bevindt zich. draaibaar een aandruks chijf 12, ter legering waarvan een rolleger 13 dient, dat kan afrollen op een ringvormig vlak 6a van de schijfvormige naaf 6. Via · het rolleger 13 wordt de door de drukveer 9 afgegeven kracht overgedragen op de aan-5 drukschijf 12 en van daar op de kogels k, waardoor deze laatste tegen het binnenkopvlak 2b van het aandrijvende deel 2 worden gedrukt.

In gekoppelde toestand reiken de kogels k in kegelvormige nokopeningen 1¾ en bewerkstelligen zo een in rotatiezin gesloten verbinding van de beide aandrijfde]en 2,3 onder een door de veerkracht begrensde 10 rotatie respectievelijk koppelingsmoment.

Om een zo mogelijk belemmeringsvrije rotatielegering van het aandrijvende en aangedreven deel te bereiken is het aandrijvende deel 2 aan de kopzijde via een legerschijf 15 afgesteund tegen een schouder van. de as 1. Verder bevindt het aandrijvende deel 2 zich 15 onder tussenvoeging van een legerbus l6 op de schijfvormige naaf 6.

Zoals uit fig. 2 blijkt, zijn in de schijf 5 zes kogels k opgenomen in boringen 17, waarbij de kogels op verschillende radiale afstanden r,.r1 etc. van het midden en onder versprongen hoeken Λ , ΰ( ' enz. zijn opgesteld. In dezelfde opstelling als de kogels b bevinden 20 zich ook zes nokopeningen lU in het kopvlak 2b van. het aandrijvende deel 2.

Wordt bijvoorbeeld als gevolg van het vastklemmen van het gereedschap in het boormateriaal, het aangedreven deel 3 te sterk geremd of geblokkeerd, dan vindt een overschrijden van het genoemde, 25 begrensde draaimoment tussen het aandrijvende en het aangedreven deel plaats en worden de kogels U bij het begin van het onderlinge- verdraaien van de delen 2,3 uit hun. nokopening lk verdrongen. Daarbij wordt..door de kogels de aandrukschijf 12, het rolleger 13, het aangedreven deel 3 en de tussenring 11 over een met de diepte van de 30 nokopeningen lU corresponderende afstand axiaal tegen de drukveer 9 in verschoven. Bij een verdere relatieve verdraaien van de . delen 2,3 lopen de kogels Ij· langs het kopvlak 2b langs hun radiale afstand van het midden van de as‘L corresponderende cirkelbaan. Eerst na elke volledige relatieve omwenteling van de aandrijfdelen 2,3 ten opzichte 35 van elkaar komen alle kogels b weer in lijn met de nokopeningen l4, om opnieuw in te snappen. In tegenstelling met de bekende koppelingen komt het bij de overbelastingskoppeling alleen tijdens een volledige 8006796 -6- relatieve omwenteling tot een koppelings impuls. Hier door is een zeer - laag leegloopmoment bereikbaar, waarbij hiertoe in het bijzonder ook het rolleger 13 bijdraagt,wanneer deze een nagenoeg belemmeringsvrij verdraaien van de aandrukschi j f 12 ten opzichte van het aangedreven 5 . deel 3 mogelijk maakt en waardoor een klassiek afrollen van de kogels 4 tussen het kopvlak 2b en de aandrukschijf 12 plaatsvindt.

8 0 0 6 79 6

Claims (3)

1. Overbelastingskoppeling voor bet overdragen van een beperkt draaimoment tussen twee coaxiaal ten opzichte van elkaar opgestelde, in hoofdzaak schijfvormige aandrijfdelen, waarbij in het eerste aan-drijfdeel kogels zijn gelegerd, welke reiken tot een voorbij het aan het tweede-aandrijfdeel grenzende kopvlak en onder veerkracht telkens in-5 grijpt in een corresponderende nokopening van het kopvlak van het tweede aandrijfdeel, met het kenmerk, dat de kogels (U) tezamen met de corresponderende nokopeningen (lU) op verschillende radiale afstand (r,r'...) ten opzichte van het midden van de aandrijfdelen (2,3) zijn opgesteld.

2. Overbelastingskoppeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kogels (U) tezamen met de corresponderende nokopeningen (l^) op verschillende hoekafstanden ( o('...) ten opzichte van elkaar zijn opgesteld.

3. Overbelastingskoppeling volgens conclusie 1 of 2, met het 15 kenmerk, dat voor het verkrijgen van de veerkracht voor de kogels (k) is voorzien in een drukveer (9), die afsteunt tegen een tegen alle kogels gelegen aandrukschijf (12). l·. Overbelastingskoppeling volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de aandrukschijf (12) draaibaar is gelegerd ten opzichte van de 20 aandrijfdelen (2,3). 8006796