Überlastkupplung mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten zylinderförmigen
Kupplungsteilen Die Erfindung bezieht sich auf eine überlastkupplung mit zwei konzentrisch
zueinander angeordneten zylinderförmigen Kupplungsteilen, welche sich zum Teil überdecken,
und als Wälzkörper ausgebildeten Mitnehmem, welche auf dem inneren Kupplungsteil
gegen Federspannung radial begrenzt verschiebbar sind und in Vertiefungen des äußeren
Kupplungsteiles eingreifen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten
überlastkupplungen in einer solchen Weise auszubilden, daß die Übertragung des Drehmomentes
nicht nur unterbrochen wird, wenn ein bestimmtes Drehmoment überschritten ist, sondern
auch dann, wenn Axial- oder Biegekräfte an einer Welle bzw. einem Kupplungsteil
auftreten, sofern diese Kräfte eine bestimmte Größe überschreiten.Overload clutch with two concentrically arranged cylindrical
Coupling parts The invention relates to an overload clutch with two concentric
cylindrical coupling parts arranged to one another, which partly overlap,
and entrainers, which are designed as rolling bodies and which are located on the inner coupling part
against spring tension are radially limited and in depressions of the outer
Engage the coupling part. The invention is based on the object of the known
To train overload clutches in such a way that the transmission of the torque
is not only interrupted when a certain torque is exceeded, but
even when axial or bending forces act on a shaft or a coupling part
occur if these forces exceed a certain size.
Bei den bekannten überlastkupplungen mit den eingangs erwähnten Merkmalen
ändert sich das Grenzdrehmoment nicht, wenn Axial- oder Biegekräfte auftreten. Es
ist zwar eine Kupplung bekanntgeworden, bei welcher durch eine schraubenförmig genutete
Welle eine Axialverschiebung des Nabenteiles in Abhängigkeit vom veränderten Drehmoment
erfolgt. Auf die treibende oder getriebene Welle eingeleitete Axialkräfte können
eine Veränderung des Grenzdrehmomentes nicht herbeiführen, da die treibende Welle
in Festlager gegen Axialkräfte abgestützt sind. Bei einer anderen bekannten Drehmomentbegrenzungskupplung
ist der Nabenteil zum Glockenteil zwar axial verschiebbar. Bei der axialen Verschiebung
wird aber das übertragbare Drehmoment nicht verändert.In the known overload clutches with the features mentioned above
the limit torque does not change when axial or bending forces occur. It
Although a coupling has become known in which by a helically grooved
Shaft an axial displacement of the hub part depending on the changed torque
he follows. Axial forces introduced onto the driving or driven shaft can
do not bring about a change in the limit torque, as the driving shaft
are supported in fixed bearings against axial forces. In another known torque limiting clutch
the hub part is axially displaceable to the bell part. In the case of axial displacement
but the transmittable torque is not changed.
Gemäß der Erfindung kennzeichnet sich die Überlastkupplung der eingangs
erwähnten Art durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale: a) d-aß
die beiden Kupplungsteile zumindest nach einer Richtung axial gegeneinander verschiebbar
sind, b) daß Tellerfedern zwischen Anschlägen auf dem inneren und dem äußeren Kupplungsteil
eingesetzt sind und c) daß die Vorspannung der Tellerfedern als nach außen wirkende
Radialkraft auf die Mitnehmer einwirkt.According to the invention, the overload clutch is characterized at the beginning
mentioned type by the combination of the following known characteristics: a) d-aß
the two coupling parts can be axially displaced relative to one another at least in one direction
are, b) that disc springs between stops on the inner and outer coupling part
are used and c) that the bias of the disc springs as acting outwards
Radial force acts on the driver.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Überlastkupplung hat der innere
Kupplungsteil einen Planschartigen Ansatz, an dessen beiden Seiten sich je eine
Tellerfeder mit ihrem Innenrand abstützt.In a preferred embodiment of the overload clutch, the inner
Coupling part a splash-like approach, on both sides of which there is one
Disc spring is supported with its inner edge.
Die Überlastkupplung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß sie den
Antrieb nicht nur dann ausschaltet, wenn das Grenzdrehmoment überschritten wird.
Die Ausschaltung erfolgt ebenfalls, wenn schädliche Axial- oder Biegekräfte auftreten.
Die Schwelle der Axialkraft; welche zur Ausschaltung führt, kann leicht durch entsprechende
Bemessung der Einzelteile bestimmt werden. Die Aufgabe wurde dabei in raumsparender
Weise und ohne zusätzlichen Bauaufwand gelöst.The overload clutch according to the invention has the advantage that it has the
The drive does not only switch off when the limit torque is exceeded.
It is also switched off if harmful axial or bending forces occur.
The Threshold of Axial Force; which leads to the deactivation can easily be changed by corresponding
Dimensioning of the individual parts can be determined. The task was thereby in space-saving
Way and solved without additional construction effort.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Dabei zeigt F i g. 1 eine überlastkupplung mit walzenförmigen Sperrkörpern in Seitenansicht,
zum Teil geschnitten, F i g: 2 einen Schnitt 11-II durch die Kupplung gemäß F i
g. 1, F i g. 3 eine überlastkupplung mit kugelförmigen Sperrkörpern in Seitenansicht
und zum Teil geschnitten, F i g. 4 einen Schnitt IV-IV durch die Kupplung gemäß
F i g. 3.Two embodiments of the invention are shown in the drawing.
F i g. 1 shows an overload clutch with cylindrical locking bodies in a side view,
partially cut, FIG. 2 shows a section 11-II through the coupling according to FIG
G. 1, Fig. 3 shows an overload clutch with spherical locking bodies in a side view
and partially cut, F i g. 4 shows a section IV-IV through the coupling according to FIG
F i g. 3.
Ein innerer nabenförmiger Kupplungsteil 1 ist drehbar und begrenzt
axial verschiebbar in einem zylindrischen Kupplungsteil 3 angeordnet, welcher mit
einer Gelenkgabel 4 fest verbunden ist. Zwischen den beiden Kupplungsteilen sind
die Mitnehmer 2 angeordnet, die durch Federelemente 7 in Eingriffsstellung in Vertiefungen
beider Kupplungsteile gehalten werden. Die Federelemente sind axial zwischen .den
beiden Kupplungsteilen abgestützt und halten den inneren Kupplungsteil gegenüber
dem äußeren in einer Mittellage. Ringförmige Stützglieder 8 sind zwischen den Federelementen
7 und den Mitnehmern 2 angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und
4 sind die ringförmigen Stützglieder 8 ebenfalls als Federelemente ausgebildet.
An der offenen Seite des zylindrischen Kupplungsteiles ist ein federnder Ring 5
mit Spannung in einer Radialnut angeordnet, gegen den eines der als Tellerfeder
ausgebildeten Federelemente 7 entweder
unmittelbar oder über eine
Zwischenscheibe 6 abgestützt ist. In F i g. 1 und 2 sind die Mitnehmer 2 walzenförmig
mit konischen Enden, in F i g. 3 und 4 dagegen als Kugeln ausgebildet. Im letzteren
Falle sind die Kugeln beiderseits eines fianschartigen Ansatzes .des nabenförmigen
Kupplungsteiles 1 angeordnet.An inner hub-shaped coupling part 1 is rotatable and limited
axially displaceable in a cylindrical coupling part 3, which with
a joint fork 4 is firmly connected. Between the two coupling parts are
the driver 2 arranged, which is engaged by spring elements 7 in recesses
both coupling parts are held. The spring elements are axially between
both coupling parts supported and hold the inner coupling part opposite
the outer one in a central position. Annular support members 8 are between the spring elements
7 and the drivers 2 arranged. In the embodiment according to FIG. 3 and
4, the annular support members 8 are also designed as spring elements.
A resilient ring 5 is located on the open side of the cylindrical coupling part
arranged with tension in a radial groove, against which one of the plate springs
trained spring elements 7 either
directly or via a
Intermediate disk 6 is supported. In Fig. 1 and 2, the drivers 2 are cylindrical
with conical ends, in FIG. 3 and 4, however, designed as balls. In the latter
Trap are the balls on both sides of a fiansch-like approach .des hub-shaped
Coupling part 1 arranged.
Wenn das Grenzdrehmoment überschritten wird, dann wandern die Mitnehmer
2 gegen die Federelemente 7 aus den Vertiefungen des äußeren Kupplungsteiles 3 nach
innen. Infolge der Spannung der Federelemente 7 werden sie immer wieder zum Eingriff
in die Vertiefungen gebracht. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 sind die
Vertiefungen der ringförmigen Stützglieder 8 einseitig koniscli gestaltet,
so daß sie je eine zur Mittellinie der Kupplung geneigte Führung bilden, an denen
die Mitnehmer 2 entlanggleiten können. Die Mitnehmer 2 sind hierbei in Ausnehmungen
9 des üanschartigen Ansatzes im inneren nabenförmigen Kupplungsteil 1 geführt. Die
Ausnehmungen sind so tief ausgeführt, daß .die Mitnehmer 2 nach innen ausweichen
können, wenn das Grenzdrehmoment überschritten wird. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach F i g. 3 und 4 sind als Mitnehmer 2 Kugeln angeordnet, welche nach Überschreiten
des Grenzdrehmomentes in konisch angeordnete Längsrillen gegen die Federelemente
7 nach innen wandern. Die zwischen den Federelementen 7 und den Mitnehmern 2 angeordneten,
als Tellerfedern ausgebildeten Stützglieder 8 erhöhen das elastische Arbeitsvermögen
der federnden Abstützung der Mitnehmer 2.If the limit torque is exceeded, then the drivers 2 migrate against the spring elements 7 from the depressions of the outer coupling part 3 inward. As a result of the tension of the spring elements 7, they are repeatedly brought into engagement in the depressions. In the embodiment according to FIG. 1, the recesses of the annular support members 8 are designed on one side koniscli so that they each form a guide inclined to the center line of the coupling, on which the driver 2 can slide along. The drivers 2 are guided in recesses 9 of the flange-like attachment in the inner hub-shaped coupling part 1. The recesses are made so deep that .the drivers 2 can move inward if the limit torque is exceeded. In the embodiment according to FIG. 3 and 4 are arranged as drivers 2 balls which, after the limit torque is exceeded, migrate inwardly in conically arranged longitudinal grooves against the spring elements 7. The support members 8, which are arranged between the spring elements 7 and the drivers 2 and are designed as disc springs, increase the elastic working capacity of the resilient support of the drivers 2.
Wenn Axialkräfte auftreten oder die beiden Kupplungsteile 1 und 3
sich durch Biegebeanspruchungen verkanten, so wird bei jeder damit verbundenen Axialverschiebung
zwischen den beiden Kupplungsteilen die Spannung der Federelemente 7 reduziert.
Verschiebt sich .der nabenförmige Kupplungsteil 1 beispielsweise nach rechts, so
wird die rechte Tellerfeder über das rechte Stützglied 8 zusätzlich gespannt und
die durch .die rechte Tellerfeder auf den Mitnehmer 2 einwirkende Druckkraft zunächst
reduziert und zuletzt aufgehoben. Der Mitnehmer 2 kann nach rechts ausweichen, wodurch
die Spannung der linken Tellerfeder vermindert wird. Auch wurde durch die Axialverschiebung
des nabenförmigen Kupplungsteiles 1 nach rechts die Spannung der linken Tellerfeder
bereits vermindert. Bei einer Verschiebung des inneren Kupplungsteiles nach links
ist die Wirkung die gleiche, nur daß dann die linke Tellerfeder zusätzlich gespannt
wird, während zugleich die dieser Tellerfeder zugeordneten Walzen-oder kugelförmigen
Mitnehmer 2 entlastet werden. Somit führt jede Axialverschiebung oder jede durch
Biegekräfte vorkommende Verkantung zu einer Verminderung der Eingriffskraft an den
Mitnehmern. Die Überlastkupplung rastet also beim Auftreten von Axialkräften zwischen
.den beiden Kupplungsteilen noch vor der zulässigen Überlast aus.If axial forces occur or the two coupling parts 1 and 3
become canted due to bending stresses, then with every associated axial displacement
the tension of the spring elements 7 is reduced between the two coupling parts.
If the hub-shaped coupling part 1 shifts to the right, for example, so
the right plate spring is additionally tensioned via the right support member 8 and
the compressive force acting on the driver 2 through .the right diaphragm spring
reduced and finally canceled. The driver 2 can evade to the right, whereby
the tension of the left diaphragm spring is reduced. Also was due to the axial displacement
of the hub-shaped coupling part 1 to the right, the tension of the left disc spring
already decreased. When the inner coupling part is shifted to the left
the effect is the same, only that the left disc spring is then additionally tensioned
is, while at the same time the roller or spherical spring associated with this disc spring
Driver 2 are relieved. Thus, every axial displacement or each performs
Bending forces occurring tilting to a reduction of the engagement force on the
Carriers. The overload clutch engages between the occurrence of axial forces
.the two coupling parts before the permissible overload.