CS231926B1

CS231926B1 - Safety clutch with shear element

Info

Publication number: CS231926B1
Application number: CS829298A
Authority: CS
Inventors: Bohuslav Houdek; Ladislav Preslicka
Original assignee: Bohuslav Houdek; Ladislav Preslicka
Priority date: 1982-12-17
Filing date: 1982-12-17
Publication date: 1984-12-14
Also published as: CS929882A1

Abstract

Pojistná spojka se střižným elementem je určena pro jištění vyšších kroutících momentů náhonových systémů zejména zemědělských strojů. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v hnací přírubě je upravena bu3 drážka s dorazovou plochou, nebo šikmý otvor pod úhlem alfa v rozmezí 10°až 50° pro střižný kolík, který je dále uložen v otvoru vodícího pouzdra a hnané příruby, opatřené vybráním a zápichem, v kterém je nad střižnými kolíky upraven zajištovací kroužek. Celková délka střižného kolíku je nejméně trojnásobkem jeho zasunuté délky v drážce.The safety clutch with a shear element is intended for securing higher torques of drive systems, especially of agricultural machines. The essence of the invention lies in the fact that in the drive flange there is provided either a groove with a stop surface, or an inclined opening at an angle alpha in the range of 10° to 50° for a shear pin, which is further placed in the opening of the guide bushing and the driven flange, provided with a recess and a groove, in which a locking ring is provided above the shear pins. The total length of the shear pin is at least three times its inserted length in the groove.

Description

Předmětem vynálezu je pojistná spojka se střižným elementem, zejména pro vyšší kroutící moment u zemědělských strojů.The object of the invention is to provide a safety coupling with a shear element, in particular for higher torque in agricultural machines.

Jsou známy různé systémy pojistných spojek nebo pojistných mechanismů zajišťujících přenos kroutícího momentu a zároveň i zabraňujících přetížení náhonových systémů a návazně i poškození funkčních částí strojů nebo zařízení. Nejznámější způsob jištění je střižnou spojkou s jedním nebo několika kolíky uloženými v pouzdrech a které se při přetížení přestřihnou e tím přeruší spojení hnací a hnané části.Various systems of safety clutches or locking mechanisms are known which ensure the transmission of torque and at the same time prevent overloading of the drive systems and consequently damage of functional parts of machines or equipment. The best known method of securing is a shear clutch with one or more pins housed in the housings and which are cut off when overloaded, thereby breaking the connection of the drive and driven parts.

Přes nesporné výhody spočívající v jednoduchosti řešení a tím i nízkých pořizovacích nákladech mají tato provedení hlavní nevýhody ve ztrátových časech spojených s výměnou střižného elementu spočívajících zejména ve vyjmutí přestřižených částí kolíků a jejich nahrazení novými kolíky, které je většinou zhoršeno i obtížnou přístupností k náhonovému systému.Despite the indisputable advantages of simplicity of solution and hence low acquisition costs, these embodiments have major disadvantages in the loss times associated with changing the shear element, consisting in particular of removing the cut parts of the pins and replacing them with new pins, which is usually aggravated by difficult access to the drive system.

Pro odstranění těchto nevýhod jsou známa různá provedení pojistných spojek, kde při překročení nastaveného kroutícího momentu dochází k přeskakování např. kuliček nebo válečků umístěných v drážkách nebo vybráních s přitlačovanými pružinami. Hlavní nevýhody těchto provedení spočívají ve značné složitosti, hmotnosti a tím i vysokých pořizovacích nákladech, případně při vysokých kroutících momentech i v nízké životnosti, protože při přeskakování elementů dochází ke značnému opotřebeni činných částí.In order to overcome these disadvantages, various embodiments of safety clutches are known in which, when the set torque is exceeded, for example, balls or rollers located in grooves or recesses with compression springs are skipped. The main disadvantages of these embodiments are the considerable complexity, weight and hence the high acquisition costs, possibly at high torques and also the low lifetime, because the active parts are worn when the elements are skipped.

Účelem vynálezu je vytvořit takovou pojistnou spojku se střižným elementem, která výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje, zejména snižuje ztrátové časy a náklady při výměně střižných kolíků.It is an object of the present invention to provide a shear-type locking clutch which largely removes the above-mentioned drawbacks, in particular reducing the loss times and costs of changing shear pins.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že v hnací přírubě je upravena buň drážka s dorazovou plochou, nebo šikmý otvor pod úhlem v rozmezí 1Θ až 50° pro střižný kolík, jenž je dále uložen v otvoru vodicího pouzdra hnané příruby, opatřené vybráním a zápichem, v němž je nad střižnými kolíky upraven zajišťovací kroužek,SUMMARY OF THE INVENTION The drive flange is provided with a cell groove with a stop surface, or an inclined bore at an angle in the range of 1Θ to 50 ° for a shear pin, which is further accommodated in the bore of the drive flange provided with recess and groove. where a locking ring is provided above the shear pins,

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněn příklad provedení pojistné spojky se střižným elementem podle vynálezu, kde na obr. 1 je příčný řez pojistnou spojkou a obr. 2 představuje bokorys spojky podle obr. 1.In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of a shear coupling safety clutch according to the invention is shown schematically, in which Fig. 1 is a cross-section of the safety clutch and Fig. 2 is a side view of the clutch according to Fig. 1.

Pojistná spojka se střižným elementem sestává z hnací příruby χ spojené s hřídelem X např. prostřednictvím evolventniho drážkování a zajištění kroužkem J a z hnané příruby £ v- příkladném provedení uložené na hnací přírubě X prostřednictvím ložiska £. S hnanou přírubou £ je pomocí šroubů 2 spojen náboj 6. zajištující přenos kroutícího momentu na neznázorněné hnané ústrojí.The shear coupling safety clutch consists of a drive flange χ connected to the shaft X, for example by means of an involute groove and a locking ring J, and of a driven flange v in the exemplary embodiment mounted on the drive flange X by means of a bearing £. A hub 6 is connected to the driven flange 6 by means of screws 2, ensuring the transmission of torque to the driven device (not shown).

Vzájemná poloha hnací příruby X a hnané příruby £ je zajišťována jednak podložkou J a nosníkem 2> jednak střižnými kolíky 1 1 . jejichž průměr a počet je určován a ovlivňován potřebným přenášeným kroutícím momentem, musí však být nejméně jeden. Střižný kolík 11 je uložen v otvoru 12 upraveném ve vodicím pouzdru 10 a hnané přírubě £, v níž je též upraveno vybrání 14 pro střižný kolík 11 a zápich 13 pro zajišťovací kroužek 1 7. např_Tgumový nebo pružinový, který obepíná střižné kolíky 1 l a tím zabezpečuje jejich polohu.The relative position of the drive flange X and the driven flange 6 is ensured both by the washer J and the support 2 by the shear pins 11. but whose diameter and number is determined and influenced by the required transmitted torque, however, must be at least one. The shear pin 11 is received in bore 12 provided in the guide sleeve 10 and the driven flange £, which is also a recess 14 for the shear pin 11 and the recess 13 of the locking ring 1 7. _T eg rubber or a spring, which surrounds the shear pins 1 Ia thereby securing their position.

V hnací přírubě X je pak vytvořena drážka 1 o s dorazovou plochou 16. jíž je omezena a určována délka b, zasunutí střižného kolíku 11 do drážky 1 b. úhel elfa dorazové plochy 16 lze pak s výhodou stanovit v rozsahu 10 až jO , Drážka 1? s dorazovou plochou 16 může být nahrazena šikmým otvorem pod úhlem alfa, aby bylo umožněno zasouvání střižného kolíku 11 a vypadnutí jeho části při přestřižení, musí mít šikmý otvor větší průměr, než je průměr střižného kolíku 1 1 . výhodné je i eliptické provedení šikmého otvoru.In the drive flange X a groove 10 is then formed with a stop surface 16. By which the length b is limited and determined, the insertion of the shear pin 11 into the groove 1 b. with the stop surface 16 may be replaced by an inclined aperture at an angle alpha to allow the shear pin 11 to be inserted and a portion of it to fall off when sheared, the inclined bore must have a larger diameter than the diameter of the shear pin 11. an elliptical design of the oblique opening is also advantageous.

Je nasnadě, že upravení střižného koliku 1 1 mezi hnací přírubou J_ a hnanou,přírubou může být i obrácené, tzn. že drážka 15 s dorazovou plochou 16 by byla upravena v hnané přírubě £, případně i v jeho pouzdru 10, kdežto vedení střižného kolíku 11 by bylo v hnací přírubě 4· Aby bylo umožněno několikanásobné použití střižného kolíku 1 1 při jeho přestřižení, musí být jeho délka 4 nejméně trojnásobkem délky 4₁ , která je zasunuta do drážky 15 nebo Šikmého otvoru k dorazové ploše pod úhlem alfa.It will be appreciated that the arrangement of the shear pin 11 between the drive flange 11 and the driven flange may also be reversed, i. that the groove 15 with the stop surface 16 would be provided in the driven flange 6 or in its sleeve 10, whereas the guide of the shear pin 11 would be in the drive flange 4. In order to allow multiple use of the shear pin 11 during its shearing, a length 4 of at least three times the length 4 ₁ which is inserted into the groove 15 or the oblique aperture to the stop surface at an angle alpha.

Pojistnou spojku lze též vytvořit tak, že v hnací přírubě 4 je zhotoven větší požet M drážek 15 s dorazovou plochou 16 nebo šikmých otvorů pod úhlem alfa, než je počet vodicích pouzder 10 s otvory 12 v hnané přírubě 4 ^{a v} nichž jsou uloženy střižné kolíky 1 1 . Rozmístění drážek 42 po obvodě hnací příruby 4 je třeba volit tak, aby do nich mohly být * zasunuty všechny střižné kolíky 1 1 _f odpovídající přenášenému a jištěnému kroutícímu momentu, tzn. že vždy podle rozteče vodicích pouzder 10 jsou s určitým obvodovým posunutím vytvořeny drážky 15.The locking clutch can also be formed in such a way that the drive flange 4 has a larger groove M of grooves 15 with a stop surface 16 or inclined holes at an angle α, than the number of guide bushes 10 with holes 12 in the driven flange 4 ^and receiving shear pins. 1 1. Placement of the slots 42 circumferentially drive flange 4 must be selected so that by them can be pushed all * shear pins 1 _f 1 corresponding to the transmitted torque and amp fused, i. that depending on the spacing of the guide sleeves 10, grooves 15 are formed with a certain circumferential offset.

Toto řešení umožňuje snazší a rychlejší nastavení vzájemné polohy vodícího pouzdra 10 vůči drážce L2 i ke zvýšení životnosti hnacích přírub 4, v nichž jsou drážky 15 vytvořeny. Pro zvýšení životnosti hnané příruby 4 je výhodné řešení dále zdokonalit tak, že hnaná příruba 4 bude opatřena větším počtem vodicích pouzder 10. než je počet střižných kolíků 11 podle přenášeného a jištěného kroutícího momentu.This solution makes it easier and quicker to adjust the relative position of the guide sleeve 10 with respect to the groove 12 and to increase the service life of the drive flanges 4 in which the grooves 15 are formed. In order to increase the service life of the driven flange 4, it is advantageous to further refine the solution by providing a larger number of guide bushes 10 than the number of shear pins 11 according to the transmitted and secured torque.

Rozmístění vodicích pouzder 10 po obvodě hnané příruby 4 je proto potřeba ve vazbě na rozmístění drážek li v hnací přírubě 4 volit tak, aby ve všech možných vzájemných polohách bylo možno zasunout otvorem 12 vodícího pouzdra 10 vždy jen tolik střižných kolíků 11. kolik jich odpovídá přenášenému a jištěnému kroutícímu momentu. Lze to např. zajistit tak, že obvodové posunutí volných vodicích pouzder 10 vůči vodicím pouzdrům 10 obsazených střižnými kolíky 11 je odlišné od obvodového posunuti volných drážek 15 vůči drážkám 12, v nichž jsou střižné kolíky 11.The spacing of the guide sleeves 10 along the periphery of the driven flange 4 must therefore be selected in relation to the spacing of the grooves 11 in the drive flange 4 so that only as many shear pins 11 can be inserted through the opening 12 of the guide sleeve 10. and secured torque. For example, this can be done so that the circumferential displacement of the free guide bushes 10 relative to the guide sleeves 10 occupied by the shear pins 11 is different from the circumferential displacement of the free grooves 15 relative to the grooves 12 in which the shear pins 11 are.

Pojistná spojka podle vynálezu pracuje následovně: Jestliže střižný kolík 11 je v otvoru 12 vodícího pouzdra 1 0 i v drážce 1 3. je umožněn přenos jištěného kroutícího momentu mezi hnací přírubou 4 a hnanou přírubou 4· Jestliže však z různých příčin např. vyvolaných pracovním odporem stoupne potřeba přenosu kroutícího momentu nad jištěnou mez střižnými kolíky 44, dojde k jejich přestřižení a tím i k přerušené přenosu momentu mezi hnací přírubou 4 ^a hnanou přírubou 4. přičemž přestřižená část kolíku 11 o délce 4j vypadne z drážky 15 nebo šikmého otvoru pod úhlem alfa.The safety clutch according to the invention operates as follows: If the shear pin 11 is in the bore 12 of the guide sleeve 10 and in the groove 13, it is possible to transmit a secured torque between the drive flange 4 and the driven flange 4. the need for torque transmission above the locked limit of the shear pins 44 will increase, cutting them and thereby interrupting torque transmission between the drive flange 4 ^{and the} driven flange 4. whereby the sheared portion 11 of the length 4j falls out of the groove 15 or oblique bore at alpha.

Opětovné spojení hnací příruby 4 ^a hnané příruby 4 zajistí obsluha tak, že pootočením upraví polohu drážky 15 proti střižnému kolíku 11 a po překročení odporu vyvolávaného zajišíovacím kroužkem 17 jej zasouvá do drážky 1 5 až k dorazové ploše 16 a po odstranění příčiny přetížení lze přes pojistnou spojku déle přenášet příslušný kroutící moment.The operator ensures that the drive flange 4 ^{and the} driven flange 4 are reconnected by rotating the position of the groove 15 against the shear pin 11 and, after exceeding the resistance exerted by the locking ring 17, pushes it into the groove 15 up to the stop surface 16. the transmission of the corresponding torque for longer.

Přestřižením kolíku 11 došlo ke zkrácení jeho délky 4. jejíž poměr vůči délce 4i určuje počet možných spojení po přestřižení, přičemž je vhodné využívat je jen potud, pokud je střižný kolík 11 zajišlován zajišlovacím kroužkem 44, nby nemohlo dojít k jeho samovolnému posunu a tím neodůvodněnému rozpojení hnací příruby 4 ^a hnané příruby 4·By cutting the pin 11, its length 4 has been shortened, whose ratio to the length 4i determines the number of possible connections after cutting, and it is advisable to use them only as long as the shear pin 11 is secured by the locking ring 44 without spontaneous displacement and thus unjustified disconnection of drive flange 4 ^and driven flange 4 ·

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Safety coupling with shear pin provided between the drive and driven flanges, characterized in that either the groove (15) with the stop face (16) or the inclined hole at an angle (alpha) in the range 10 to 50 ° is provided in the drive flange (1) for a shear pin (11) housed in an opening (12) of the guide sleeve (10) of the driven flange (4) provided with a recess (14) and a recess (13) in which a locking ring (17) is provided above the shear pins (11).