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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für eine Antriebsvorrichtung mit einer Welle, die einen ersten Abschnitt und die einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei einer der Abschnitte die Antriebseite und der andere der Abschnitte die Abtriebsseite der Welle bildet, wobei die Kupplungsanordnung eine Kupplung umfasst, die ein erstes Kupplungsteil und ein zweites Kupplungsteil aufweist, von denen eines mit der Welle verbunden ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Antriebsanordnung und ein Luftfahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik sind Kupplungsanordnungen bekannt, die bespielweise mehrere Reiblamellen aufweisen, von denen ein erster Teil mit dem ersten Kupplungsteil in Verbindung steht und ein zweiter Teil mit dem zweiten Kupplungsteil in Verbindung steht. Die Gesamtheit der Reiblamellen stellt das sogenannte Lamellenpaket dar. Der erste Teil der Reiblamellen wird mit dem zweiten Teil der Reiblamellen mittels einer vorgespannten Feder in Kontakt gebracht, sodass ein Drehmoment aus einem Antrieb über den ersten Kupplungsteil und die Reiblamellen an den zweiten Kupplungsteil und von diesem an den Abtrieb weitergegeben wird. Das Nenndrehmoment hängt ab von dem Reibwert, dem Reibradius und der Vorspannkraft der Feder, die die Lamellen gegeneinander drückt. Klemmt der Abtrieb, so erhöht sich das Ausgangsdrehmoment des Antriebs. Erreicht dieser das sogenannte Losbrechmoment, fängt die Kupplung an zu schleifen. Das Losbrechmoment hängt von vielen Parametern ab, die sich im Laufe der Zeit oder aufgrund geänderter Bedingungen stark verändern können. Somit kann der Fall eintreten, dass der Antrieb mit einem zu hohen Drehmoment beansprucht wird, so dass es zu einem Schaden kommen kann. Zudem ist es problematisch, dass das Losbrechmoment eine starke Streuung aufweist, die auf Reibwertänderungen, Temperatureinflüsse, Verschleiß etc. zurückgehen. Ferner ist nachteilhaft, dass der Betriebszustand nicht detektierbar ist, da es keine unterschiedlichen Schaltstellungen gibt. Auch ist nachteilhaft, dass nach einem einmaligen Überschreiten des Losbrechmoments zum Synchronisieren, also zum Schließen der Kupplung, eine deutliche Lastabsenkung bis hin zum Stillstand notwendig ist, da das Losbrechmoment in der Regel deutlich über dem dynamischen Moment liegt.
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Es ist auch möglich, Kugeln in Kalotten zu benutzen, die über eine Axialfeder vorgespannt werden. In diesem Fall hängt das Nenndrehmoment von dem Rampenwinkel und dem Teilkreis der Kalotten, sowie von der Vorspannkraft ab. In diesem Fall können Überlastungen durch erhöhte Drehmomente dadurch vermieden werden, dass die Kupplung als freischaltend oder durchrutschend ausgeführt wird. Dadurch können jedoch ein Rattern, Drehmomentschwankungen und eine störende Geräuschentwicklung die Leistungsfähigkeit der Kupplung negativ beeinflussen.
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Ferner sind Skewed-Roller-Kupplungen bekannt, bei denen das Moment über schräg gestellte Axiallager, Rollen und Anlaufscheiben übertragen wird. Solche Kupplungen sind für längere Betriebszeiten gedacht und werden normalerweise nicht als Sicherheitskupplungen eingesetzt. Nachteilig daran ist, dass ein Trockenbetrieb nicht möglich ist und dass das übertragene Drehmoment stark von der Viskosität des Schmiermittels abhängt, die sich wiederum von mehreren Faktoren, wie beispielweise der Temperatur, beeinflussen lässt. Auch hier ist der Betriebszustand nicht detektierbar, da es keine unterschiedlichen Schaltstellungen gibt.
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Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsanordnung zu schaffen, die die vorstehend beschriebenen Nachteile abmildert oder überwindet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungsanordnung gelöst, die sämtliche Merkmale nach dem Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Ansprüche gegeben.
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Die erfindungsgemäße Kupplungsanordnung für eine Antriebsvorrichtung umfasst eine Welle, die einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei einer der Abschnitte die Antriebseite und der andere die Abtriebsseite der Welle bildet, eine Kupplung zum Kuppeln von Antriebsseite und Abtriebsseite, wobei die Kupplung ein erstes antriebsseitiges Kupplungsteil und ein zweites abtriebsseitiges Kupplungsteil aufweist, die kraftschlüssig miteinander kuppelbar sind, und eine Feder, die die beiden Kupplungsteile in ihren miteinander kuppelnden Zustand drängt.
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Ferner weist die Anordnung einen Kugelrampenmechanismus auf, der eine erste Kugelrampe und eine zweite Kugelrampe umfasst, zwischen denen zumindest eine Kugel beweglich angeordnet ist, wobei die erste Kugelrampe mit dem ersten Kupplungsteil oder dem zweiten Kupplungsteil derart zusammenwirkt, um bei einer durch den Kugelrampenmechanismus hervorgerufenen Distanzvergrößerung zwischen den beiden Kugelrampen das jeweilige Kupplungsteil entgegen der durch die Feder einwirkenden Kraft in einen mit dem anderen Kupplungsteil auskuppelnden Zustand zu drängen, wobei sich die Feder zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil erstreckt, sodass die Gleitreibung zwischen der Kupplungsteilen durch Reduzierung der Federkraft verringbar ist.
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Somit ist es möglich, eine exakte Drehmomentbegrenzung mit einem exakten Losbrechmoment zu erreichen, das nicht mehr von einer Vielzahl unterschiedlicher Einflüsse (bspw. dem Reibwert von Lamellen oder einer Konuspaarung) abhängt.
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In dem beschriebenen Fall handelt es sich also um eine Kupplung, die eine exakte Drehmomentbegrenzung ermöglicht. Beim Erreichen des Einstellwertes wird die Federvorspannung soweit reduziert bis die Kupplung rutscht.
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Die Drehmomentbegrenzung wird vorzugsweise durch die Vorspannkraft der Feder, den Rampenwinkel der Kugelrampen und deren Teilkreis bestimmt. Wenn das übertragene Drehmoment den Wert der Drehmomentbegrenzung übersteigt, verdrehen sich die beiden Kugelrampen zueinander, weil die Abtriebsseite der Kupplungsanordnung gebremst oder geklemmt wird. Durch den Rampenwinkel der Kugelkalotten, in den die Kugel abrollt, entsteht eine axiale Bewegung der ersten Kugelrampe gegen die Feder, dadurch wird die Vorspannkraft auf den Kupplungsteilen reduziert, bis das Drehmoment nicht mehr übertragen werden kann.
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Beim Erreichen des gewünschten maximalen Drehmomentwertes wird die die beiden Kupplungsteile in ihren miteinander kuppelnden Zustand drängende Federkraft durch die dieser Kraft entgegenwirkende Distanzvergrößerung der Kugelrampe verringert und es kommt zu einem Rutschen der Kupplung. Wie bereits erläutert, hängt der eingestellte Wert nun nicht mehr von einem Reibwert der beiden Kupplungsteile ab. Die bekannte Varianz von Reibwerten durch Temperatur, Langzeitwirkungen und Verschleiß und das damit einhergehende veränderliche Ansprechverhalten der Kupplung wird so umgangen. Zudem ermöglicht der vorliegenden Erfindung das exakte Einstellen eines Ansprechwerts auch dann noch, wenn die Kupplung seit langem in Betrieb ist ohne das maximale Drehmoment überschritten zu haben.
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Insbesondere bei der Verwendung in der Luftfahrt ist eine exakte Drehmomentbegrenzung von Vorteil, weil dadurch die nachfolgenden Komponenten exakt dimensioniert werden können und eine sehr viel geringere „Sicherheitsmarge“ aufweisen müssen. Dies erlaubt eine Verkleinerung der nachfolgenden Komponenten und führt zu sehr vorteilhaften Möglichkeiten bei der Gewichtseinsparung.
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Bei der vorliegenden Umsetzung bleibt das Auslösemoment bestehen bis das Eingangsmoment reduziert wird oder die Drehrichtung geändert wird. D.h. der Ausgang ist nicht frei, sondern immer mit einem konstanten Drehmomentwert angebremst. Bis dieser Wert erreicht ist, findet kein Durchrutschen statt.
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Die Funktionalität der Erfindung wird dadurch erreicht, dass wenn der Abtrieb klemmt oder gebremst wird und der Antrieb bei der Erhöhung des Drehmoments ein maximales Drehmoment erreicht, sich die erste Kugelrampe relativ zu der zweiten Kugelrampe verdreht. Somit werden die zwei Kugelrampen auseinander bewegt und deren Distanz zueinander vergrößert, wodurch eine Kraft auf die beiden Kupplungsteile bzw. die Feder ausgeübt wird, die dazu führt, dass das erste und das zweite Kupplungsteil ganz und/oder teilweise entkuppelt werden können, so dass Schäden an der Antriebsseite und/oder der Abtriebsseite der Welle bzw. an den damit verbundenen Teilen vermieden werden können.
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Nach einer Fortbildung der Erfindung ist der Kugelrampenmechanismus zwischen der Kupplung und dem die Antriebsseite bildenden Abschnitt der Welle angeordnet.
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Es kann zudem vorgesehen sein, dass es sich bei der Kupplung um eine Lamellenkupplung handelt, wobei eine erste Zahl von Lamellen vorgesehen ist, die mit dem ersten Kupplungsteil in Verbindung steht, und eine zweite Zahl von Lamellen vorgesehen ist, die mit dem zweiten Kupplungsteil in Verbindung steht.
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In diesem Fall ist es möglich, dass die Lamellen auf einem Rohr fest montiert sind. Somit ist es denkbar, dass das erste und/oder das zweite Kupplungsteil ein Rohr umfasst, auf dem die Lamellen angeordnet sind.
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Andere Arten von Kupplungen können ebenfalls vorgesehen sein. Beispielweise kann die Kupplung ein Konuspaar umfassen, das einen ersten Konus, der mit dem ersten Kupplungsteil in Verbindung steht, und einen zweiten Konus umfasst, der mit dem zweiten Kupplungsteils der Kupplung in Verbindung steht.
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Auch andere Arten von Kupplungen sind von der Erfindung umfasst, da dem Fachmann klar ist, dass eine Vielzahl von Kupplungstypen durch den vorliegenden Erfindungsgedanken vorteilhaft weitergebildet werden können.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass es sich bei der Feder um eine vorgespannte Feder handelt. Durch die Vorspannung der Feder ist es möglich, die Drehmomentbegrenzung exakt zu bestimmen und die Schwankungen der Kupplungsanordnung zu reduzieren. Es ist aber auch möglich, dass das maximale Drehmoment nur von der Steifigkeit der Feder bestimmt ist und dass diese nicht vorgespannt ist.
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Erfindungsgemäß kann weiter vorgesehen sein, dass mittels der Feder die Schließkraft zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil einstellbar ist und/oder dass mittels der Feder das erste und das zweite Kupplungsteil aus- oder einkuppelbar sind.
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Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, umfasst die Kupplungsanordnung ferner ein Mittel, das dazu ausgebildet ist, ein Selbstschließen des Kugelrampenmechanismus nach einer Distanzvergrößerung der beiden Kugelrampen zu verhindern. Somit ist es möglich, den Kugelrampenmechanismus in einer geöffneten Position zu halten, so dass das erste und das zweite Kupplungsteil nicht mehr oder nur begrenzt eingekuppelt bleiben, auch wenn der Abtrieb nicht mehr klemmt bzw. nicht mehr gebremst wird.
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In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die Kupplungsanordnung ein Verriegelungssystem aufweist, das eine Feder und einen mit der Feder verbundenen Keil umfasst, wobei , wenn eine bestimmte Distanzvergrößerung zwischen den beiden Kugelrampen vorliegt, der Keil in einen zwischen den Kugelrampen gebildeten Raum eindringt und ein erneutes Annähern der beiden Kugelrampen unter ein durch den Keil definierte Maß unterbindet.
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Wenn der Kugelrampenmechanismus nicht selbstschließend ist, dann kann dieser durch die Betätigung des Mittels wieder geschlossen werden. Die Betätigung kann elektrisch oder mechanisch sein. Es kann ferner vorgesehen werden, dass der Status des Mittels einem Nutzer übermittelbar ist. So kann der Keil aus dem durch die beiden Kugelrampen gebildeten Zwischenraum herausgezogen werden. Dies kann manuell oder auch automatisiert, bspw. mittels Magnetkraft, erfolgen.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass die erste Kugelrampe mit der Antriebsseite oder mit der Abtriebsseite der Welle unmittelbar verbunden ist oder gar einstückig mit dieser ausgebildet ist und/oder dass die erste oder die zweite Kugelrampe mit einem Antrieb oder mit einem Abtrieb verbunden ist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das zweite Kupplungsteil einen inneren Kupplungskäfig, einen äußeren Kupplungskäfig und ein Axiallager, das zwischen dem inneren Kupplungskäfig und dem äußeren Kupplungskäfig angeordnet ist, sodass diese relativ zueinander drehbar angeordnet sind, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass sich die Feder zwischen der ersten Kugelrampe und dem äußeren Kupplungskäfig erstreckt. Somit ist das Entkoppeln der Kupplungsteile besonders reibungsarm.
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Von der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Kupplung einen Kupplungskorb umfasst. Somit können sämtliche Teile der Kupplung besser geschützt werden.
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Es ist möglich, dass der Kupplungskorb mit einem der Kupplungsteile und/oder mit einem der Abschnitte der Welle fest in Verbindung steht. Von der Erfindung ist jedoch auch der Fall umfasst, dass der Kupplungskorb weder mit den Kupplungsteilen noch mit den Abschnitten der Welle fest in Verbindung steht.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Antriebsvorrichtung, die mindestens eine Welle umfasst, die einen ersten und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei einer der Abschnitte die Antriebsseite und der andere der Abschnitte die Abtriebsseite ist, wobei die Welle mit einer Kupplungsanordnung gemäß einer der vorstehend aufgeführten Varianten versehen ist.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Luftfahrzeug, insbesondere ein Flugzeug, umfassend mindestens eine Antriebsvorrichtung nach der vorstehend aufgeführten Variante.
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Bei der Antriebsvorrichtung des Luftfahrzeuges handelt es sich vorzugsweise um einen Antriebsstrang für den Betrieb von an einer Tragfläche des Fluggerätes angeordneten Klappen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden in durch die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert:
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Es zeigen:
- 1: eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung, wobei die Kupplungsteile aus Lamellen bestehen oder diese umfassen;
- 2: eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung, wobei die Kupplungsteile aus einem Konuspaar bestehen oder dieses umfassen;
- 3: eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung gemäß 1, wobei die Kupplungsanordnung in einem eingekuppelten Zustand gezeigt ist;
- 4: eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung gemäß 1, wobei die Kupplungsanordnung in einem ausgekuppelten Zustand gezeigt ist; und
- 5: eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung gemäß 2, wobei der Kugelrampenmechanismus nicht selbstschließend ausgeführt ist.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung, wobei die Kupplungsteile aus Lamellen besteht bzw. diese umfassen. Es handelt sich also um eine sogenannte Lammellenkupplung.
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Die Kupplungsanordnung umfasst eine Kupplung, welche aus einem ersten Kupplungsteil 10 und aus einem zweiten Kupplungsteil 20 besteht. Das erste Kupplungsteil 10 ist relativ zu dem Abschnitt W1 einer Welle W drehbar und das zweite Kupplungsteil 20 ist relativ zu dem Abschnitt W2 der Welle W drehbar. Vorliegend ist der erste Abschnitt W1 die Antriebseite der Welle W und die zweite Abschnitt W2 die Abtriebsseite der Welle W.
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Ferner ist ein Kupplungskorb 50 vorgesehen, der Bestandteil des zweiten Kupplungsteils 20 ist. Die Lamellen L2 sind drehfest an dem Korb 50 angeordnet.
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Das erste Kupplungsteil 10 umfasst ein Rohr 11, an dem Lamellen L1 drehfest angeordnet sind.
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Das Rohr 11 kann mit dem ersten Kupplungsteil 10 lösbar verbunden sein, beispielweise mittels Schraubverbindungen. Es ist aber auch möglich, dass das Rohr 11 unlösbar mit dem ersten Kupplungsteil 10 angeordnet ist, wie beispielweise mittels Naht- oder Schweißverbindung oder einteilig mit diesem ausgeführt sein.
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Die Lamellen L1 stehen drehfest mit dem ersten Kupplungsteil 10 in Verbindung und die Lamellen L2 stehen drehfest mit dem zweiten Kupplungsteil 20 in Verbindung.
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Die Lamellen L1 weisen einen Innenrandbereich L11 auf, der mit einer dafür vorgesehenen Nut 12 des ersten Kupplungsteils 10 zusammenwirkt. So sind die einzelnen Lamellen L1 in einer jeweiligen Nut 12 des ersten Kupplungsteils 10 angeordnet.
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Das zweite Kupplungsteil 20 umfasst ein Rohr 24, an dem bzw. um das herum Lamellen L2 angeordnet sind. Das Rohr 24 kann mit dem zweite Kupplungsteil 20 lösbar angeordnet, beispielweise mittels Schraub-, Nut-, Clips- oder Steckverbindungen. Es ist aber auch möglich, dass das Rohr 24 unlösbar mit dem zweiten Kupplungsteil 20 angeordnet ist, wie beispielweise mittels Naht- oder Schweißverbindung. Das Rohr 24 kann auch mit dem zweiten Kupplungsteil 20 einheitlich ausgeführt sein, wie dies der in der 1 geschilderte Fall ist. Die Lamellen L2 weisen Außenlamellen L21 auf die mit einem dafür vorgesehene Nut 51 des Kupplungskorbs 51 zusammenwirken.
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Der erste Abschnitt W1 der Welle W steht über einen Kugelrampenmechanismus 30 mit dem ersten Kupplungsteil 10 in Verbindung. Der Kugelrampenmechanismus 30 umfasst eine erste Kugelrampe 31, eine zweite Kugelrampe 32 und mindestens einen Kugel 33, die beweglich zwischen der ersten Kugelrampe 31 und der zweiten Kugelrampe 32 angeordnet ist. Die erste Kugelrampe 31 ist mit dem ersten Kupplungsteil 10 verbunden und die zweite Kugelrampe 32 ist mit dem ersten Abschnitt W1 der Welle W fest verbunden.
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Die erste Kugelrampe 31 ist vorliegend mit ersten Kupplungsteil 10 einheitlich ausgeführt, sie kann aber auch mit dem ersten Kupplungsteil 10 lösbar verbunden, beispielweise mittels Schraubverbindungen.
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Eine vorgespannte Feder 40, hier in Form einer Tellerfeder, erstreckt sich zwischen der ersten Kugelrampe 31 und einem äußeren Kupplungskäfig 22. Der äußere Kupplungskäfig 22 ist über ein Axiallager 23 mit einem inneren Kupplungskäfig 21 derart verbunden, dass der äußere Kupplungskäfig 22 und das innere Kupplungskäfig 21 zueinander frei drehbar angeordnet sind.
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Der innere 21 und der äußere 22 Kupplungskäfig bilden zusammen mit dem Rohr 24 und mit den darauf bzw. darum angeordneten Lamellen L2 das zweite Kupplungsteil 20.
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Der innere Kupplungskäfig 21 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist mit dem Rohr 24 einheitlich ausgeführt.
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Wenn der Kugelrampenmechanismus 30 in seiner komprimierten Stellung ist, dann drückt die vorgespannte Feder 40 die erste Kugelrampe 31 und den äußeren Kupplungskäfig 22 auseinander. Dies hat zur Folge, dass die Lamellen L1 mit den Lamellen L2 miteinander in Kontakt stehen und zusammengedrückt werden. Somit kann eine Drehbewegung der Welle W über die Kugelrampe 30 an die Lamellen L1 und über diese in einer an sich bekannten Weise an die Lamellen L2 weitergeleitet werden. Die Kupplung befindet sich also in einem geschlossenen Zustand, da Kraft von der Antriebsseite auf die Abtriebsseite gebracht wird.
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Die Lamellen L2 übertragen das Drehmoment über die Außenlamellen L21 und die Nut 51 des Kupplungskorbes 50 an den Kupplungskorb 50.
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Der Kupplungskorb 50 ist dann mit einem Abtrieb verbunden, beispielweise mit einer an einer Trägerfläche eines Fluggerätes angeordneten Klappe.
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Ein maximales Drehmoment ist in einem solchen durch die Vorspannkraft der Feder 40 bestimmt.
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Sollte der Abtrieb klemmen oder gebremst werden, so wird der Antrieb, bzw. die antriebsseitigen Komponenten mehr belastet. Wenn das maximale Drehmoment erreicht wird, dann verdrehen sich die beiden Kugelrampen 31, 32 zueinander, so dass eine axiale Bewegung der ersten Kugelrampe 31 gegen die Feder 40 entsteht. Dies wird durch eine Distanzvergrößerung der beiden Kugelrampen erzielt, die auch in den 4 (gegenüber der 3) deutlich erkennbar ist.
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Dadurch wird das erste Kupplungsteil 10 derart verschoben, dass die Lamellen L1 des ersten Kupplungsteils 10 und die Lamellen L2 des zweiten Kupplungsteils 20 auseinander gezogen werden, sodass die Drehmomentübertragung verringert und gegebenenfalls nicht mehr übertragen wird. Ob das übertragene Drehmoment begrenzt oder eingestellt wird, hängt von der Öffnung des Kugelrampenmechanismus 30 ab, welcher sich durch die oben beschriebene Verdrehung so weit öffnet, bis eine Balance zwischen dem Reibmoment an der Kupplung und dem Rückstellmoment der Kugelrampen 31, 32 erreicht ist.
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Durch das Axiallager 23 wird eine reibungsarme Relativbewegung des äußeren Kupplungskäfigs 21 und der damit über die Feder 40 verbundenen ersten Kugelrampe 31 ermöglicht.
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Wenn der Abtrieb nicht mehr klemmt oder nicht mehr gebremst wird, dann wird der Kugelrampenmechanismus 30 mittels der Feder 40 wieder geschlossen, sodass die Lamellen L1 mit den Lamellen L2 in Verbindung stehen und der Abtrieb mit der gleichen Drehzahl des ersten der Welle W dreht.
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Die 2 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung, wobei die Kupplungsteile 10, 20 aus einem Konuspaar K bestehen bzw. dieses umfassen. Der einzige Unterschied zu der in der 1 gezeigten Ausführungsform besteht somit darin, dass die Drehbewegung nicht über die Lamellen L1, L2, sondern über das Konuspaar K übertragen wird.
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Ein erster Konus K1 des Konuspaares K ist mit dem ersten Kupplungsteil 10 verbunden. Diese Verbindung kann entweder lösbar oder unlösbar sein. Mögliche lösbare Verbindungen sind Schraubverbindungen. Unlösbare Verbindungen in Form einer Naht- oder Schweißverbindung sind auch von der Erfindung umfasst. Ferner kann das erste Kupplungsteil 10 mit dem ersten Konus K1 des Konuspaares K einheitlich ausgeführt.
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Ein zweiter Konus K des Konuspaares K ist mit dem zweiten Kupplungsteil 20 verbunden. Diese Verbindung kann entweder lösbar oder unlösbar sein. Mögliche lösbare Verbindungen sind Schraubverbindungen. Unlösbare Verbindungen in Form einer Naht- oder Schweißverbindung sind auch von der Erfindung umfasst. Ferner kann das zweite Kupplungsteil 20 mit dem zweiten Konus K2 des Konuspaares K einheitlich ausgeführt.
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In diesem Fall werden dann beim Überschreiten des maximalen Drehmoments die Koni K1, K2 auseinander bewegt, sodass die Drehbewegung mittels des Konuspaares K von dem ersten Abtrieb an den zweiten Abtrieb nicht weitergegeben wird.
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Die 3 zeigt eine Anordnung gemäß der 1. Die Schraffierung zeigt wie sämtliche Teile der Kupplungsanordnung mit der gleichen Drehzahl drehen. In der 3 ist die Kugelrampe 30 geschlossen, bzw. befindet sich in ihrem komprimierten Zustand, und die Feder 40 ist derart vorgespannt, sodass die Lamellen L1, L2 in Kontakt stehen und der Abtrieb aufgrund des durch die Kupplungsanordnung übertragenen Drehmoments mit der gleichen Drehzahl wie der Antrieb dreht.
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Die 4 zeigt dagegen einen Zustand, in dem das maximale Drehmoment überschritten wird. Dann verdrehen sich die beiden Kugelrampen 31, 32 zueinander, so dass eine axiale Bewegung der ersten Kugelrampe 31 gegen die Feder 40 entsteht. Durch das Verdrehen der beiden Kugelrampen zueinander entsteht eine Distanzvergrößerung der beiden Kugelrampen. Die Kugelrampenanordnung ist nun nicht mehr in ihrem komprimierten Zustand, sondern befindet sich in einem aufgeweiteten Zustand. Diese Bewegung der beiden Kugelrampen zueinander wird genutzt, um die beiden Kupplungsteile 10, 20 entgegen der Kraft der Feder 40 zu drängen, also auf ein Auskuppeln der beiden Kupplungsteile hinzuwirken.
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Dadurch werden die Lamellen L1 des ersten Kupplungsteils 10 und die Lamellen L2 des zweiten Kupplungsteils 20 voneinander wegbewegt, sodass die Drehmomentübertragung verringert und gegebenenfalls auf Null fällt.
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Somit werden der Antrieb und der Abtrieb entkoppelt, wobei der Antrieb, die Kugelrampe 30 und das erste Kupplungsteil 10, sowie der über die Feder 40 mit der ersten Kugelrampe 31 verbundenen äußeren Kupplungskäfig 22 gleichmäßig weiter drehen (schraffiert dargestellt). Der Axiallager 23 entkoppelt der innere Kupplungskäfig 21 von dem äußeren Kupplungskäfig 22, sodass die innere Kupplungskäfig 21 und das damit verbundene zweite Kupplungsteil 20 entlastet werden.
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Die 5 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung gemäß 2, wobei der Kugelrampenmechanismus 30 nicht selbstschließend ist. Dies bedeutet, dass, wenn das maximale Drehmoment überstiegen wird, der Kugelrampenmechanismus 30 offen gehalten wird, selbst wenn das maximale Drehmoment wieder unterschritten werden sollte und die Rückstellkraft der Feder 40 bzw. das Rückstellmoment des Kugelrampenmechanismus 30 das Reibmoment der Kupplung eigentlich übersteigt.
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Dafür sieht diese ein Verriegelungssystem 60 vor, das aus einem Keil 61 und einer Feder 62 besteht. Die Feder 62 ist derart vorgespannt, dass der Keil 61 gegen die Kugelrampen 31, 32 gedrückt wird. Wenn die Kugelrampen 31, 32 aus ihrem komprimierten Zustand axial auseinander verschoben werden (also eine Distanzvergrößerung zueinander aufweisen), dann drückt die Feder 62 den Keil 61 zwischen den Kugelrampen 31, 32, sodass diese nicht mehr geschlossen werden können. Das Verriegelungssystem 60 kann mechanisch oder elektrisch zurückgesetzt werden, sodass der Antrieb und der Abtrieb wieder miteinander gekoppelt werden können.