WO2011054807A1 - Drehmomentkupplung - Google Patents

Abstract

Die Drehmomentkupplung hat eine Welle, eine Hohlwelle und eine Mehrzahl von Hebeln. Die Lager der Hebel sind drehfest mit der Welle verbunden und die Hebel sind federbelastet an die Hohlwelle angepresst. Die Hebel sind aus einem Stahlstreifen gebogen.

Description

Drehmomentkupplung

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentkupplung wie unter Anderem aus der DE 199 29 833 A bekannt.

Die Drehmomentkupplungen unterliegen im Betrieb einem hohen Verschleiß. Insbesondere nutzen sich die Laufflächen des Hohlrads und die in die Lauffläche greifenden geklemmten Elemente ab.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG Eine Aufgabe besteht in einer verschleißärmeren Drehmomentkupplung. Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Drehmomentkupplung gelöst.

Die erfindungsgemäße Drehmomentkupplung hat eine Welle, eine Hohlwelle und eine Mehrzahl von Hebeln. Die Lager der Hebel sind drehfest mit der Welle verbunden und die Hebel sind federbelastet an die Hohlwelle angepresst. Die Hebel sind aus einem Stahlstreifen gebogen. Der gebogene Stahlstreifen erweist sich in Langzeittests als verschleißärmer als Hebel, die aus einem Vollstück des gleichen Materials gefertigt werden. Eine mögliche Erklärung wird in einer geringeren Oberflächenrauigkeit aufgrund der unterschiedlichen Herstellungsverfahren gesehen. Auch die vergleichsweise geringere Trägheit könnte bei dynamischen Lastwechseln zu geringeren Belastungen führen. Die Hebel können aus Federstahl gebogen sein.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein Kontaktbereich der Hohlwelle mit den Hebeln durch einen gebogenen Stahlstreifen ausgekleidet ist.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Hebel einen zu einem Kreissegment gebogenen Lagerkopf aufweisen, der beweglich in einer Lageraufnahme aus Kunststoff eingesetzt ist. Der Kunststoff kann beispielsweise faserverstärkt sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Drehmomentkupplung; Fig. 2 eine Explosionsansicht der Drehmomentkupplung. AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Drehmomentkupplung 10; Fig. 2 ist eine Explosionsansicht der Drehmomentkupplung 10. Die Drehmomentkupplung 10 beinhaltet eine Welle 11 und eine Hohlwelle 12. Die Welle 11 kann einen sternförmigen Querschnitt aufweisen. An der Hohlwelle 12 kann ein Zahnrad 13 befestigt sein oder ein äußerer Umfang der Hohlwelle 12 kann als Zahnrad 13 ausgebildet sein. Eine Innenseite 14 der Hohlwelle 12 ist profiliert. Das Profil kann beispielsweise durch mehrere Vorsprünge 15 gebildet sein, die in radialer Richtung zu der Welle 11 hin vorstehen.

Auf der Welle 11 sitzt eine Nabe 16. Die Nabe 16 trägt mehrere Hebel 17, die an Lagern 18 der Nabe 16 drehbar aufgehängt sind. Federn 19 lenken die Hebel 17 in axialer Richtung gegen die Innenseite 14 der Hohlwelle 12 aus.

Eine Drehmomentübertragung zwischen der Welle 11 und der Hohlwelle 12 erfolgt über die federbeaufschlagten Hebel 17, welche in die profilierte Innenseite 14 der Hohlwelle 12 eingreifen. Die Drehmomentübertragung wird durch die Federstärke der Federn 19 und die Gestaltung der Vorsprünge 15 begrenzt. Überschreitet ein angelegtes Drehmoment einen Schwellwert, werden die Hebel 17 durch die Vorsprünge 15 gegen die Federkraft der Federn 19 zur Welle 12 hin gedrückt und die Welle 11 dreht sich gegenüber der Hohlwelle 12. Während des Freilaufs der Drehmomentkupplung 10 reiben die Außenflächen 20 der Hebel 17 an der Innenseite 14 der Hohlwelle 12 entlang. Der dabei entstehende Abrieb begrenzt die Lebensdauer der Drehmomentkupplung 10. Die Hebel 17 sind aus einem Stück Federstahlband gefertigt. Mit den aus Stahlband gebogenen Hebeln 17 konnte der Abrieb verringert werden. Es wird angenommen, dass die gewalzte Oberfläche der gebogenen Hebel gegenüber herkömmlich hergestellten Hebeln eine geringere Oberflächenrauigkeit aufweisen. Ferner könnte auch der günstige Faserverlauf des Stahlbands eine Ursache für den geringeren Abrieb sein. Die Innenseite 14 der Hohlwelle 12 ist vorzugsweise mit einem umgefomten Blech 21 ausgekleidet. Die ausgekleidete Innenseite 14 erweist sich gleich den obigen Hebeln 17 als verschleißärmer.

Die Lager 18 für die Hebel 17 sind vorzugsweise aus Kunststoff gebildet. Der Lagerkopf 22 der Hebel 17 ist zu mit einem kreissegmentartigen Querschnitt gebogen. Die Lageraufnahme 23 aus dem Kunststoff weist ebenfalls einen kreissegmentartigen Querschnitt auf, in der Lagerkopf 22 einsetzbar ist. Im Gegensatz zur Aufhängung der Hebel 17 mittels eines Stifts, insbesondere eines Stifts aus Metall, konnten hierdurch eine soweit reichende Verringerung der Reibung erreicht werden, dass ein Verschleiß des Kunststofflagers geringer ausfällt als eine Aufhängung mittels eines Metallstifts.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Drehmomentkupplung mit einer Welle (1 1 ), einer Hohlwelle (12) und einer Mehrzahl von Hebeln (17), wobei Lager (18) der Hebel (17) drehfest mit der Welle (1 1 ) verbunden sind und die Hebel (17) federbelastet an die Hohlwelle (12) angepresst, dadurch gekennzeichnet, dass Hebel (17) aus einem Stahlstreifen umgeformt sind.

Drehmomentkupplung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hebel (17) aus Federstahl umgeformt sind.

Drehmomentkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktbereich (14) der Hohlwelle (12) mit den Hebeln (17) durch einen umgeformten Stahlstreifen (21 ) ausgekleidet ist.

Drehmomentkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebel (17) einen zu einem Kreissegment gebogenen Lagerkopf (22) aufweisen, der beweglich in einer Lageraufnahme (18) aus nicht metallischen Werkstoffen eingesetzt ist.

5. Drehmomentkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

Lageraufnahme aus Kunststoff oder Keramik gebildet ist.