DE3151485C1 - UEberlastkupplung - Google Patents

Description

a) in dem als Kupplungsnabe (5,10) ausgebildeten Kupplungsteil mindestens ein Sicherungsstift (13) axial begrenzt beweglich geführt ist,

b) der Sicherungsstift (13) von der Kraft einer Feder (12) an der dem Schaltring (7) zugewandten Seite aus der Kupplungsnabe (5, 10) vorstehend gehalten ist,

c) am Schaltring (7) eine in der Drehmomentübertragungsposition mit dem Sicherungsstift (13) korrespondierende Ausnehmung (14) vorgesehen ist,

d) die in den Schaltring (7) einragende Länge des Sicherungsstiftes (13) kleiner ist als die maximale Tiefe der Ausnehmungen (3) in dem anderen Kupplungsteil (1).

2. Überlastkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Ausnehmung (14) in Umfangsrichtung größer ist als der Durchmesser des in die Ausnehmung (14) einragenden Sicherungsstiftes (13).

Die Erfindung betrifft eine Überlastkupplung zum Schutz von Antriebssträngen, bestehend aus einem treibenden und einem getriebenen Kupplungsteil, wobei der eine etwa als Kupplungsnabe ausgebildete Kupplungsteil umfangsverteilte Durchbräche aufweist, in denen als Mitnehmerkörper wirkende Wälzkörper gehalten sind, die zur Drehmomentübertragung in Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils eingreifen, und mit einem mit zu den Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils korrespondierenden Ausnehmungen versehenen, in der Drehmomentübertragungsposition jedoch durch in Umfangsrichtung wirkende Federn winkelversetzt zum anderen Kupplungsteil gehaltenen Schaltring, wobei die Mitnehmerkörper sich bei Drehmomentübertragung über den Schaltring gegen die Kraft einer zwischen zwei Anschlägen gehaltenen Axialfeder abstützen, und der Schaltring bei Überschreitung des vorgegebenen Nennmomentes durch die Abrollbewegung der Mitnehmerkörper aus den Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils heraus gegen die Kraft der in Umfangsrichtung wirkenden Feder derart verdrehbar ist, daß die Ausnehmungen des Schaltringes zu den Durchbrüchen in eine korrespondierende Winkelstellung bringbar sind.

Eine Überlastkupplung, die nach Überschreiten des Nenndrehmomentes und dadurch bedingtem Umschalten in den Freigang mit einem stark verminderten Ratschenmoment umläuft und durch einfaches Absenken der Antriebsdrehzahl wieder in die Drehmomentübertragungsposition umschaltbar ist, ist bekannt (DE-OS 28 53 293). Bei dieser Überlastkupplung werden als Mitnehmerkörper dienende Kugeln in Durchbrüchen einer flanschartigen Erweiterung der Kupplungsnabe gehalten und greifen in der Drehmomentübertragungsposition in Ausnehmungen des anderen Kupplungsteiles ein. Bei Eintritt eines Überlastungsfalles steigen die Kugeln drehend aus den Ausnehmungen des anderen Kupplungsteiles heraus, wobei die Drehbewegung auf einen in Umfangsrichtung gegen eine Feder verdrehbaren Schaltring übertragen wird, der sich derart verdreht* daß in ihm vorgesehene weitere Ausnehmungen so zu den Kugeln hin verdreht werden, daß diese in die Ausnehmungen des Schaltringes einfallen können. Die dadurch in Umfangsrichtung vorgespannte Feder bringt das im Freigang der Überlastkupplung auftretende und das Wiedereinschalten derselben ermöglichende geringe Ratschenmoment auf.

Die beschriebene Ausführung hat den Nachteil, daß bei Auftreten von der Drehbewegung überlagerten Drehschwingungen und sich hierbei einstellenden Lastnulldurchgängen ein ungewolltes Freischalten der Überlastkupplung stätfindet, ohne daß das vorgegebene Nennmoment erreicht bzw. überschritten wurde. Durch dieses ungewollte Freischalten der Überlastkupplung werden in einem kontinuierlichen Arbeitsprozess störende Unterbrechungen hervorgerufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlastkupplung zu schaffen, die unabhängig von dem Auftreten von Drehschwingungen erst bei Überschreiten eines vorgegebenen Nenndrehmomentes freischaltet, wobei das im Freigang zum Wiedereinschalten der Kupplung notwendige Ratschenmoment auf einem niedrigen Niveau gehalten werden soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) in dem als Kupplungsnabe ausgebildeten Kupplungsteil mindestens ein Sicherungsstift axial begrenzt beweglich geführt ist,

b) der Sicherungsstift von der Kraft einer Feder an der dem Schaltring zugewandten Seite aus der Kupplungsnabe vorstehend gehalten ist,

c) am Schaltring eine in der Drehmomentübertragungsposition mit dem Sicherungsstift korrespondierende Ausnehmung vorgesehen ist,
d) die in den Schaltring einragende Länge des Sicherungsstiftes kleiner ist als die maximale Tiefe der Ausnehmungen in dem anderen Kupplungsteil.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Überlastkupplung ist es von Vorteil, daß auch bei Auftreten

von der Drehbewegung überlagerten Drehschwingungen die Drehmomentübertragungsposition solange beibehalten wird, bis das tatsächlich auftretende Drehmoment das vorgegebene Nennmoment überschreitet. Die vorteilhafte Möglichkeit des Wiederein-Schaltens der Überlastkupplung von der Freigangposition in die Drehmomentübertragungsposition durch einfaches Absenken der Antriebsdrehzahl wird durch die angegebenen Maßnahmen nicht behindert.

Besonders vorteilhaft wirkt sich die Unempfindlichkeit gegen Drehschwingungen beim Einsatz der Überlastkupplung in zwischen einem Schlepper und einem landwirtschaftlichen Gerät angeordneten Antriebssträngen aus, da die hier eingesetzten Gelenkwellen wegen des geringen zur Verfügung stehenden Freiraumes starken Abwinklungen unterworfen sind. Die hierdurch hervorgerufenen Drehschwingungen werden durch die erfindungsgemäße Überlastkupplung ohne Fehlschaltungen aufgenommen.

Der Einsatz der Überlastkupplung ist jedoch nicht auf den beschriebenen Anwendungsfall beschränkt, sondern empfiehlt sich überall dort, wo in vor Überlast zu schützenden Antriebssträngen Drehschwingungen auftreten.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Breite der Ausnehmung in Umfangsrichtung größer als der Durchmesser in die Ausnehmung einragenden Sicherungsstifte.

Durch diese Maßnahme wird über den gesamten Umschaltweg der als Mitnehmerkörper dienenden Kugel von der Drehmomentübertragungsposition in die Freigangposition ein einwandfreies Abrollen der Kugel gewährleistet. Wenn der Schaltring durch Eintreten einer das Nennmoment überschreitenden Überlast so weit verdreht ist, daß das Spiel des Sicherungsstiftes in der Ausnehmung ausgeschöpft ist, ist bereits ein derart starker Druck von den Mitnehmerkörpern auf den Schaltring aufgebaut, daß ein unbeabsichtigtes Freischalten nicht mehr möglich ist

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Überlastkupplung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Schaltring,

F i g. 3 einen abgewickelten Schnitt mit den funktionswesentlichen Teilen der Überlastkupplung in der Drehmomentübertragungsposition,

Fig.4 einen abgewickelten Schnitt während des Umschaltvorganges von der Drehmomentübertragungsin die Freigangsposition.

Die in F i g. 1 dargestellte Überlastkupplung besteht im wesentlichen aus einer Kupplungsnabe 10, auf der als anderes Kupplungsteil ein Mitnehmerflansch 1 über ein Lager 2 gelagert ist Die Kupplungsnabe 10 ist mit einer flanschartigen Erweiterung 5 versehen, in der Durchbrüche 6 angeordnet sind, in denen der Drehmomentübertragung dienende Mitnehmerkörper 4 gehalten sind. In der Drehmomentübertragungsposition greifen die Mitnehmerkörper 4 in Ausnehmungen 3 des Mitnehmerflansches 1 ein, und verbinden somit den Mitnehmerflansch 1 drehfest mit der Kupplungsnabe 10. An ihrer dem Mitnehmerflansch 1 abgewandten Seite stützen sich die Mitnehmerkörper 4 an einem Schaltring 7 ab, der über ein Lager 8 gegen eine das übertragbare Drehmoment bestimmende Tellerfeder 9 abgestützt ist.

Bei Überschreitung eines vorgegebenen Nennmomentes wird der Mitnehmerflansch 1 abgebremst und die Mitnehmerkörper 4 steigen drehend aus den Ausnehmungen 3 des Mitnehmerflansches 1 heraus. Gleichzeitig wird der Schaltring 7 durch die Drehbewegung der Mitnehmerkörper 4 gegen die Kraft der in Umfangsrichtung wirkenden Feder 16 soweit verdreht, daß die ihm zugeordneten Ausnehmungen 15 sich derart zu den Durchbrüchen 6 der flanschartigen Erweiterung 5 verdrehen, daß die Mitnehmerkörper 4 in die Ausnehmungen 15 einfallen können.

Damit ist die Überlastkupplung in die Freigangsposition umgeschaltet. Die Tellerfeder 9 ist in ihrer entspannten Länge so ausgelegt, daß sie nach Einfallen der Mitnehmerkörper 4 in die Ausnehmungen

15 des Schaltringes 7 keine Normalkraft in die Kupplung einleiten kann. Hierdurch wird das leichte Wiedereinschalten der Überlastkupplung in die Drehmomentübertragungsposition ermöglicht.

Das zum selbsttätigen Wiedereinschalten der Überlastkupplung notwendige Ratschenmoment wird nach Umschalten in die Freigangposition lediglich durch die in Umfangsrichtung auf den Schaltring 7 einwirkende Feder 16 aufgebracht.

Da die Tellerfeder 9 auch in der Drehmomentübertragungsposition bei Fehlen eines übertragenden Drehmomentes keine Normalkraft in die Kupplung einleiten kann, sondern der Schaltring 7 sich über das Lager 8 erst bei Auftreten eines zu übertragenden Drehmomentes gegen die Tellerfeder 9 abstützt, ist der Schaltring 7 auch bei Nulldurchgängen des Lastmomentes durch überlagerte Drehschwingungen nur von der in Umfangswirkung auf den Schaltring 7 einwirkenden Feder

16 gehalten. Da der Schaltring 7 in diesem Fall durch die Drehschwingungen zu Eigenschwingungen angeregt wird, kann es bei Fehlen der erfindungsgemäßen Sicherung leicht zu einem unbeabsichtigtem Abschalten der Überlastkupplung kommen.

In der unteren Hälfte der Fig. 1 ist im Schnitt ein Sicherungsstift 13 dargestellt, der in einem zusätzlichen als abgesetzte Bohrung 17 ausgebildeten weiteren Durchbruch innerhalb der flanschartigen Erweiterung 5 von der Kraft einer Feder 12 zum Schaltring 7 hin aus der flanschartigen Erweiterung 5 herausragend gehalten ist Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Feder 12 an einer Stützplatte 11 ab, die innerhalb der flanschartigen Erweiterung 5 abgestützt ist. In der Fig.2 ist ein Schaltring 7 in der Draufsicht mit der Anordnung der Ausnehmungen 14 im Verhältnis zu den Ausnehmungen 15 dargestellt

In F i g. 3 ist die Überlastkupplung im Teilschnitt in die Zeichenebene abgewickelt dargestellt. Die Mitnehmerkörper 4 sind in der Ausnehmung 3 des Mitnehmerflansches 1 gehalten. Der Sicherungsstift 13 greift in eine Ausnehmung 14 im Schaltring 7 ein und hält diesen gegen Verdrehung bei auftretenden Drehschwingungen.

Bei Eintritt eines Überlastungsfalles wälzen sich die Mitnehmerkörper 4 aus den Ausnehmungen 3 des Mitnehmerflansches 1 heraus und verdrehen den Schaltring 7 relativ zur flanschartigen Erweiterung 5 der Kupplungsnabe 10. Gleichzeitig wird der Schaltring 7 von der flanschartigen Erweiterung 5 abgehoben und der Sicherungsstift 13 aus der Ausnehmung 14 des Schaltringes 7 ausgerückt, wie in der F i g. 4 dargestellt. Damit kann die Überlastkupplung frei in die Freigangsposition umschalten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Überlastkupplung zum Schutz von Antriebssträngen, bestehend aus einem treibenden und einem getriebenen Kupplungsteil, wobei der eine etwa als Kupplungsnabe ausgebildete Kupplungsteil umfangsverteilte Durchbrüche aufweist, in denen als Mitnehmerkörper wirkende Wälzkörper gehalten sind, die zur Drehmomentübertragung in Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils eingreifen, und mit einem mit zu den Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils korrespondierenden Ausnehmungen versehenen, in der Drehmomentübertragungsposition jedoch durch in Umfangsrichtung wirkende Federn winkelversetzt zum anderen Kupplungsteil gehaltenen Schaltring, wobei die Mitnehmerkörper sich bei Drehmomentübertragung über den Schaltring gegen die Kraft einer zwischen zwei Anschlägen gehaltenen Axialfeder abstützen, und der Schaltring bei Überschreitung des vorgegebenen Nennmomentes durch die Abrollbewegung der Mitnehmerkörper aus den Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils heraus gegen die Kraft der in Umfangsrichtung wirkenden Feder derart verdrehbar ist, daß die Ausnehmungen des Schaltringes zu den Durchbrüchen in eine korrespondierende Winkelstellung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß