BE1025046B1

BE1025046B1 - Slipkoppeling voor een werkmachine

Info

Publication number: BE1025046B1
Application number: BE2017/5151A
Authority: BE
Inventors: Sam Reubens; Jean-Pierre Vandendriessche
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-10-11
Also published as: US20200072297A1; BR112019018703A2; EP3593001A1; WO2018162683A1; BE1025046A1; US11486451B2

Abstract

Een slipkoppeling (100) voor een werkmachine bevat een hoofdkoppeling in de vorm van een koppeling op wrijvingsbasis en een veerbediende slipkoppeling (11), en daarnaast een hulpkoppeling (27) die geconfigureerd is om een vooraf ingestelde klemkracht d.m.v. veerdruk op de wrijvingsplaten (15, 16) van de slipkoppeling uit te oefenen, wanneer de slipkoppeling in een voorwaartse draairichting draait, en die verder geconfigureerd is om de door de veerdruk uitgeoefende klemkracht te kunnen verhogen wanneer de slipkoppeling in de achterwaartse draairichting draait. Het verhogen van de klemkracht wordt mogelijk gemaakt door het feit dat één van de twee delen van de hulpkoppeling axiaal beweegbaar is wanneer de slipkoppeling in de achterwaartse draairichting draait, waarbij de axiale beweging een toename van de voorspanning van de mechanische veer of veren (25) van de slipkoppeling veroorzaakt. Een werkmachine zoals een maaidorser uitgerust met een slipkoppeling is eveneens inbegrepen in de onthulling.

Description

(30) Voorrangsgegevens :

(73) Houder(s) :

CNH INDUSTRIAL BELGIUM NV

8210, ZEDELGEM

België (72) Uitvinder(s) :

REUBENS Sam

8200 SINT-MICHIELS

België

VANDENDRIESSCHE Jean-Pierre 9420 ERPE-MERE

België (54) SLIPKOPPELING VOOR EEN WERKMACHINE (57) Een slipkoppeling (100) voor een werkmachine bevat een hoofdkoppeling in de vorm van een koppeling op wrijvingsbasis en een veerbediende slipkoppeling (11), en daarnaast een hulpkoppeling (27) die geconfigureerd is om een vooraf ingestelde klemkracht d.m.v. veerdruk op de wrijvingsplaten (15, 16) van de slipkoppeling uit te oefenen, wanneer de slipkoppeling in een voorwaartse draairichting draait, en die verder geconfigureerd is om de door de veerdruk uitgeoefende klemkracht te kunnen verhogen wanneer de slipkoppeling in de achterwaartse draairichting draait. Het verhogen van de klemkracht wordt mogelijk gemaakt door het feit

dat één van de twee delen van de hulpkoppeling axiaal beweegbaar is wanneer de slipkoppeling in de achterwaartse draairichting draait, waarbij de axiale beweging een toename van de voorspanning van de mechanische veer of veren (25) van de slipkoppeling veroorzaakt. Een werkmachine zoals een maaidorser uitgerust met een slipkoppeling is eveneens inbegrepen in de onthulling.

BELGISCH UITVINDINGSOCTROOI

FOD Economie, K.M.O., Middenstand & Energie

Publicatienummer: 1025046

Nummer van indiening: BE2017/5151

Dienst voor de Intellectuele Eigendom

Internationale classificatie: F16D 7/02 F16D 7/04

Datum van verlening: 11/10/2018

De Minister van Economie,

Gelet op het Verdrag van Parijs van 20 maart 1883 tot Bescherming van de industriële Eigendom;

Gelet op de wet van 28 maart 1984 op de uitvindingsoctrooien, artikel 22, voor de voor 22 september 2014 ingediende octrooiaanvragen ;

Gelet op Titel 1 Uitvindingsoctrooien van Boek XI van het Wetboek van economisch recht, artikel XI.24, voor de vanaf 22 september 2014 ingediende octrooiaanvragen ;

Gelet op het koninklijk besluit van 2 december 1986 betreffende het aanvragen, verlenen en in stand houden van uitvindingsoctrooien, artikel 28;

Gelet op de aanvraag voor een uitvindingsoctrooi ontvangen door de Dienst voor de Intellectuele Eigendom op datum van 10/03/2017.

Overwegende dat voor de octrooiaanvragen die binnen het toepassingsgebied van Titel 1, Boek XI, van het Wetboek van economisch recht (hierna WER) vallen, overeenkomstig artikel XI.19, § 4, tweede lid, van het WER, het verleende octrooi beperkt zal zijn tot de octrooiconclusies waarvoor het verslag van nieuwheidsonderzoek werd opgesteld, wanneer de octrooiaanvraag het voorwerp uitmaakt van een verslag van nieuwheidsonderzoek dat een gebrek aan eenheid van uitvinding als bedoeld in paragraaf 1, vermeldt, en wanneer de aanvrager zijn aanvraag niet beperkt en geen afgesplitste aanvraag indient overeenkomstig het verslag van nieuwheidsonderzoek.

Besluit:

Artikel 1. - Er wordt aan

CNH INDUSTRIAL BELGIUM NV, Leon Claeysstraat 3A, 8210 ZEDELGEM België;

vertegenwoordigd door

BEETZ Joeri, Leon Claeysstraat 3A, 8210, ZEDELGEM;

een Belgisch uitvindingsoctrooi met een looptijd van 20 jaar toegekend, onder voorbehoud van betaling van de jaartaksen zoals bedoeld in artikel XI.48, § 1 van het Wetboek van economisch recht, voor: SLIPKOPPELING VOOR EEN WERKMACHINE.

UITVINDER(S):

REUBENS Sam, Park De Rode Poort 18, 8200, SINT-MICHIELS;

VANDENDRIESSCHE Jean-Pierre, Koutergatstraat 20, 9420, ERPE-MERE;

VOORRANG :

AFSPLITSING :

Afgesplitst van basisaanvraag :

Indieningsdatum van de basisaanvraag :

Artikel 2. - Dit octrooi wordt verleend zonder voorafgaand onderzoek naar de octrooieerbaarheid van de uitvinding, zonder garantie van de verdienste van de uitvinding noch van de nauwkeurigheid van de beschrijving ervan en voor risico van de aanvrager(s).

Brussel, 11/10/2018,

Bij bijzondere machtiging:

53385-C-BE

- 1 BE2017/5151

SLIPKOPPELING VOOR EEN WERKMACHINE

TOEPASSINGSGEBIED VAN DE UITVINDING

Deze uitvinding heeft betrekking op werkmachines, in eerste instantie op landbouwmachines zoals maaidorsers of veldhakselaars, meer bepaald op een slipkoppeling voor een aandrijflijn van de werkmachine.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De meeste functionele componenten van een werkmachine en de aandrijflijnen ervan hebben een beveiligingssysteem nodig in geval van omstandigheden waarin piekbelastingen en blokkeringen kunnen voorkomen. Wanneer de aandrijflijn uit stijve mechanische componenten bestaat, zoals tandwielkasten en aandrijfassen, wordt voor de mechanische bescherming dikwijls een ingebouwde slipkoppeling gebruikt. Deze component maakt gebruik van wrijvingsplaten die samengedrukt worden om een bepaalde veiligheidskoppelinstelling tot stand te brengen. Bij overbelasting is de statische wrijving tussen de platen niet langer voldoende om het gevraagde koppel over te brengen, waardoor de platen ten opzichte van elkaar gaan slippen. Dit systeem verschaft voldoende bescherming, maar is beperkt tot één klemkracht wat leidt tot een één slipkoppelinstelling voor het systeem. In geval van een blokkering is de inertie in het systeem na de koppeling in staat de aandrijflijn te blokkeren bij een hoger koppel dan wat ingesteld is voor het beveiligingssysteem. Dit kan problemen veroorzaken wanneer geprobeerd wordt om de geblokkeerde aandrijflijn om te keren aangezien de koppeling zal slippen wanneer geprobeerd wordt om het vereiste koppel zonder het inertie-effect aan te brengen. Om het systeem te deblokkeren, zou de klemkracht op de koppelingsplaten bij het werken in de omgekeerde richting hoger moeten zijn dan in de voorwaartse richting.

Er zijn twee manieren om de koppelingsplaten op elkaar te klemmen: mechanisch of hydraulisch. Een hydraulisch systeem is in staat om de hogere klemkracht aan te brengen om de aandrijflijn te deblokkeren door de druk op de zuiger aan te passen. Deze aanpak vereist echter een geavanceerde constructie van het klemsysteem en de hydraulische kring, wat het geheel tamelijk duur maakt. Een mechanische slipkoppeling werkt door het axiaal borgen van de platen d.m.v. voorgespannen mechanische veren. Dit is een minder geavanceerd en minder duur systeem, maar het is niet flexibel, d.w.z. dat het niet in staat is om de klemkracht tussen de platen aan te passen.

53385-C-BE

-2BE2017/5151

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Deze uitvinding verschaft een slipkoppeling in overeenstemming met de bijgevoegde conclusies, die niet de technische complexiteit heeft van een hydraulisch systeem terwijl ze in staat is om het hierboven beschreven probleem met betrekking tot de vereiste verstelbare klemkracht bij het deblokkeren van een aandrijflijn in de omgekeerde richting op te lossen. De slipkoppeling bevat een hoofdkoppeling, die een veerbediende slipkoppeling is gebaseerd op wrijving zoals hierboven beschreven en die ingesteld wordt om bij een bepaalde koppelinstelling te slippen, en daarnaast bevat de slipkoppeling een hulpkoppeling, bij voorkeur een klauwkoppeling, bestaande uit een eerste deel en een tweede deel die geconfigureerd zijn om elkaar draaibaar mee te nemen, d.w.z. het eerste en tweede deel zijn uitgerust met onderling op elkaar inwerkende elementen (in elkaar grijpende tanden in geval van een klauwkoppeling) die zo opgesteld zijn dat ze gelijktijdige rotatie van het eerste deel en het tweede deel mogelijk maken. De hulpkoppeling is bovendien geconfigureerd om een vooraf ingestelde klemkracht d.mv. veerdruk op de wrijvingsplaten te behouden (overeenkomstig de koppelinstelling) wanneer de koppeling in een voorwaartse richting draait, en is verder geconfigureerd om de door de veerdruk uitgeoefende klemkracht te kunnen verhogen wanneer de koppeling in de achterwaartse draairichting draait. Het verhogen van de klemkracht wordt mogelijk gemaakt door het feit dat één van de twee delen van de hulpkoppeling axiaal beweegbaar is wanneer de koppeling in de achterwaartse draairichting draait. De axiale beweging wordt ingeleid wanneer het koppel een bepaalde limiet overtreft, lager dan of gelijk aan de koppelinstelling van de slipkoppeling, en een toename van de voorspanning van de mechanische veer of veren van de slipkoppeling veroorzaakt. Het andere deel van de koppeling is axiaal stationair, bij voorkeur door één geheel te zijn van of bevestigd te zijn aan een axiaal stationair element van de eerste of de tweede component. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm bevat één van de componenten een as en een axiaal stationair draaibaar deel dat draaibaar is rond de as waarbij het axiaal stationaire koppelingsdeel één geheel vormt met of bevestigd is aan het draaibare deel. De term 'één geheel vormt met of bevestigd is aan' moet begrepen worden in die zin dat de twee onderdelen zich als een enkel onderdeel gedragen. Een verbreekbare verbinding tussen de twee onderdelen is echter niet uitgesloten, zoals een verbinding met breekbouten.

De uitvinding verschaft een oplossing voor het hierboven beschreven probleem, door een hogere klemkracht mogelijk te maken op de wrijvingsplaten van de slipkoppeling wanneer de koppeling gedraaid wordt in de omgekeerde richting ten opzichte van de

53385-C-BE

-3BE2017/5151 voorwaartse richting. Dit wordt bereikt met een mechanisch voorgespannen wrijvingskoppeling, d.w.z. zonder hydraulische of andere technisch geavanceerde oplossingen.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Figuur 1 is een zijaanzicht van een slipkoppeling volgens een eerste uitvoeringsvorm van deze uitvinding, in een toestand die rotatie voorwaarts mogelijk maakt.

Figuur 2 toont verscheidene aanzichten van een koppelingsplaat die toepasbaar is op een slipkoppeling volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Figuur 3 is een zijaanzicht van dezelfde koppeling die weergegeven is in Figuur 1, nu in een toestand die rotatie in de omgekeerde richting mogelijk maakt.

Figuren 4a en 4b illustreren een alternatieve constructie van de klauwkoppeling die inbegrepen kan zijn in een slipkoppeling volgens de uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN VOORKEURSUITVOERINGSVORMEN VAN DE UITVINDING

Voorkeursuitvoeringsvormen zullen nu beschreven worden met verwijzing naar de tekeningen. De gedetailleerde beschrijving beperkt de reikwijdte van de uitvinding niet, die alleen bepaald wordt door de bij gevoegde conclusies.

Figuur 1 toont een slipkoppeling 100 volgens een eerste uitvoeringsvorm van deze uitvinding. De koppeling is geconfigureerd om twee componenten 1 en 2 draaibaar te verbinden, bijvoorbeeld twee componenten van een aandrijflijn in een werkmachine zoals een maaidorser. Het geheel van de twee componenten is draaibaar rond een centrale rotatieas 3. Alleen het gedeelte boven de as 3 is weergegeven, aangezien de rotatieas een symmetrische as is in het geïllustreerde zijaanzicht. Het geheel is aangebracht in een (niet- weergegeven) chassis en is draaibaar ten opzichte van het chassis d.m.v. een paar rollagers 4. Behalve wanneer vermeld in de volgende beschrijving, zijn de componenten weergegeven in dwarsdoorsnede met het vlak van de tekening.

Component 1 bevat een draaibaar element zoals een tandwiel 5 aangebracht op een as 6. Een rotatie van het tandwiel 5 ten opzichte van as 6 is mogelijk d.m.v. een stel glijlagers 7. De axiale verplaatsing van het tandwiel 5 wordt belet door een aanslag 8 en door een (verder beschreven) spievertanding 29. Component 2 bevat een as 9, die een aandrijfas van een werkmachine kan zijn die zelf aangedreven wordt door een tandwielmechanisme dat tandwiel 5 bevat. Met andere woorden, tijdens de werking is component 1 de aandrijvende component en component 2 de aangedreven component, d.w.z. dat het

53385-C-BE

-4BE2017/5151 koppel dat instaat voor het draaien van de componenten door de koppeling 100 van component 1 naar component 2 wordt overgedragen. Glijlagers 10 zijn aangebracht tussen de assen 6 en 9 van de twee componenten, zodat een relatieve rotatie mogelijk wordt van de componenten wanneer de koppeling slipt, wat gebeurt boven een bepaalde limiet van het koppel dat overgedragen wordt van de eerste naar de tweede component of omgekeerd. Onder de koppellimiet wordt de relatieve rotatie van de eerste component 1 ten opzichte van de tweede component 2 belet.

De arcering van de verschillende onderdelen geeft aan welke elementen deel uitmaken van of vastgemaakt zijn aan elk van de componenten: naar recht gearceerde onderdelen (//) maken deel uit van of zijn bevestigd aan component 1, terwijl naar links gearceerde onderdelen (\\) deel uitmaken van of bevestigd zijn aan component 2.

De waarde van de koppellimiet wordt bepaald door een wrijvingskoppeling 11 die een reeks tegen elkaar gedrukte wrijvingsplaten 15 en 16 bevat. Een eerste reeks schijfvormige wrijvingsplaten 15 is aangebracht op de as 6 van de eerste component 1. In de ruimte tussen de platen 15 van de eerste reeks is een tweede reeks schijfvormige wrijvingsplaten 16 aangebracht. De platen 16 van de tweede reeks zijn verbonden met een radiale (bij voorkeur schijfvormige) verlenging 17 van de as 9 van de tweede component 2, door een reeks spanstangen 18, die in de axiale richting door de radiale verlenging 17 en door de wrijvingsplaten 16 van de tweede reeks platen steken. De spanstangen 18 hebben bedrade uiteinden die ingrijpen in de getapte gaten 19 die in een axiaal verplaatsbare schijf 20 zijn aangebracht. Een aantal axiale veren 25 (bv. schotelveren) zijn aangebracht tussen het pakket wrijvingsplaten 15/16 en de axiaal verplaatsbare schijf 20. De mate waaring de spanstangen 18 in de getapte gaten 19 gedraaid worden, geregeld door het draaien van moeren 24 bevestigd op de tegenoverliggende uiteinden van de spanstangen 18, bepaalt de voorspanning van de veren 25 en daarbij de klemkracht die uitgeoefend wordt op de wrijvingsplaten 15 en 16, die op zijn beurt de koppelinstelling van de slipkoppeling 11 bepaalt, d.w.z. de waarde van het koppel waarbij één stel wrijvingsplaten ten opzichte van het andere stel slipt.

Aan de kant van de schijf 20 tegenover de gaten 19 maakt de schijf 20 fysiek contact met een eerste deel 26 van een speciaal ontworpen klauwkoppeling 27. Het eerste deel 26 van de klauwkoppeling neemt een tweede deel van de koppeling draaibaar mee d.w.z. dat de delen van de koppeling tandvormige elementen hebben die in elkaar grijpen om een simultane rotatie van de twee delen 26 en 28 van de koppeling mogelijk te maken. De delen van de klauwkoppeling zijn coaxiaal met de centrale as 3 van de koppe

53385-C-BE

-5BE2017/5151 ling. De naaf van het eerste deel 26 van de koppeling grijpt in met spievertanding 29 op de as 6 van de eerste component. Het eerste deel 26 van de koppeling is zodoende in de axiale richting beweegbaar. Het tweede deel 28 van de koppeling vormt één geheel met of is bevestigd aan het axiaal stationaire tandwiel 5, bijvoorbeeld door een stel axiale pennen 30. Het tweede deel 28 van de koppeling is dus niet axiaal beweegbaar. De axiale pennen 30 kunnen de extra functie van breekbouten hebben om een bijkomende veiligheid te verschaffen in geval van (te) hoog koppel en breuk van de slipkoppeling 11. Zolang de slipkoppeling echter correct werkt, brengen de pennen 30 een vaste verbinding tot stand tussen het tandwiel 5 en het deel 28 van de klauwkoppeling, d.w.z. dat deze delen zich als één enkel geheel gedragen.

De constructie van de klauwkoppeling 27 is speciaal in die zin dat de delen 26 en 28 van de klauwkoppeling ontworpen zijn om in de twee draairichtingen elkaar draaibaar mee te nemen, maar op zo'n manier dat het elkaar draaibaar meenemen in één van de twee richtingen een gedwongen axiale verschuiving van het eerste koppelingsdeel 26 ten opzichte van het tweede koppelingsdeel 28 mogelijk maakt.

Dit kan verwezenlijkt worden door minstens één van de delen van de koppeling te ontwerpen op de manier die geïllustreerd is in Figuur 2. Het deel is gemaakt als een ronde plaat met een opeenvolging van tanden 35 en dalen (tandholten) 36 die langs de omtrek van de plaat verdeeld zijn. De dalen hellen ten opzichte van een vlak loodrecht op de rotatieas 3, zodat het oppervlak van de dalen geleidelijk verandert van een lager niveau bij één zijwand 37 van een dal naar een hoger niveau aan de tegenoverliggende zijwand 38 (waarbij de termen ‘laag’ en ‘hoog’ bepaald zijn vanuit het standpunt van een plaats op het oppervlak van de dalen 36). Het oppervlak van de dalen kan spiraalvormig gevormd zijn ten opzichte van de centrale as 3. Dit is echter geen vereiste. Wat telt is dat het oppervlak zo helt dat kracht uitgeoefend wordt om de axiale verschuiving tot stand te brengen. De tanden van het tegenoverliggende koppelingsdeel (niet weergegeven in Figuur 2) hebben bij voorkeur een overeenkomstig hellend oppervlak zodat de oppervlakken ten opzichte van elkaar kunnen glijden. De tanden kunnen echter ook een andere vorm hebben zolang de axiale verschuiving tot stand kan worden gebracht.

Belangrijk is dat de tanden van het tegenoverliggende deel van de klauwkoppeling een kleinere hoek innemen dan de hoek die de hellende dalen van het koppelingsdeel dat weergegeven is in Figuur 2 innemen. Dit is geïllustreerd in het vooraanzicht van het koppelingsdeel in Figuur 2. De hoek die de dalen innemen van het koppelingsdeel dat weergegeven is in de tekening is ai, terwijl de hoek die de tanden van het tegenoverlig

53385-C-BE

-6BE2017/5151 gende koppelingsdeel innemen a.2 is. Bijgevolg is een hoeksgewijze verplaatsing tussen de onderdelen van de koppeling over de hoek ai- a.2 mogelijk. Wegens de hellende oppervlakken is deze verplaatsing echter alleen mogelijk indien vergezeld van een relatieve axiale verschuiving van de onderdelen van de koppeling. Met andere woorden drukken de hellende oppervlakken de delen van de koppeling van elkaar weg, aangezien ze de relatieve rotatie ondergaan, op voorwaarde natuurlijk dat een axiale verplaatsing van één deel ten opzichte van het andere mogelijk is.

De afbeelding van de delen 26 en 28 van de koppeling in Figuur 1 is in feite geen dwarsdoorsnede van de klauwkoppeling 27, maar is een zijaanzicht waarbij het linkerdeel 28 van de klauwkoppeling vervaardigd is volgens Figuur 2, d.w.z. met hellende dalen die op vergelijkbare wijze hellende tanden van het rechterdeel van de koppeling 26 meenemen, waarbij de hellende tanden een kleinere hoek innemen dan de hellende dalen van het linkerdeel 28, zoals hierboven uitgelegd (verschil □ i-□ 2). De tekening is een beetje vereenvoudigd in de zin dat de hellingen en de afmetingen van de tanden en dalen meetkundig niet correct getekend zijn zoals in Figuur 2. In de situatie die weergegeven is in Figuur 1 is te zien dat de tanden van de twee delen van de koppeling onderling ingrijpen langs overeenkomstige zijwanden 37 en 40, waarbij ze de rotatie van de volledige samenstelling in de voorwaartse draairichting mogelijk maken, zoals geïllustreerd door de symbolen O en® , en overwegend dat component 1 component 2 aandrijft. Wanneer toegepast op een aandrijfas van een werkmachine, is de voorwaartse draairichting de richting waarin de as draait tijdens normale werking. Tijdens het draaien in deze voorwaartse draairichting werkt de slipkoppeling als een normale slipkoppeling: het koppel wordt overgedragen van de eerste component 1 naar de tweede component 2, tenzij het koppel de koppelinstelling van de slipkoppeling 11 overtreft. Boven deze limiet is de veerkracht die uitgeoefend wordt door de axiale veren 25 niet langer in staat om de wrijvingskracht die de wrijvingsplaten 15 en 16 verenigt te overwinnen. De koppeling slipt, d.w.z. het eerste stel platen 15 begint te draaien ten opzichte van het tweede 16 stel en de koppeling wordt onderbroken. Wanneer dit gebeurt, schuift de schijf 20 tegen de achterkant van het rechterdeel 26 van de koppeling.

Wanneer het geheel in de omgekeerde draairichting draait, is het in elkaar grijpen van de tanden van de klauwkoppeling langs de zijwanden 38 en 42 alleen mogelijk wanneer de delen 26 en 28 van de koppeling een relatieve rotatie ondergaan zoals hierboven beschreven, om het verschil in ingenomen hoek ai-a2te overwinnen. Deze hoekrotatie

53385-C-BE

-7BE2017/5151 wordt mogelijk gemaakt door het feit dat het tandwiel 5 en het linkerdeel 28 van de klauwkoppeling draaibaar zijn ten opzichte van de as 6 van de eerste component, via de glijlagers 7. Figuur 3 toont de situatie waarbij de delen 26 en 28 van de klauwkoppeling volledig ineengrijpen terwijl de koppeling in de omgekeerde richting draait. Aangezien het rechterdeel van de koppeling 26 axiaal verplaatsbaar is langs de spievertanding 29, heeft dit deel 26 van de koppeling een gedwongen axiale verschuiving ondergaan als gevolg van de onderlinge verdraaiing van de onderdelen van de koppeling, die mogelijk wordt gemaakt door de hellende oppervlakken zoals hierboven beschreven. De axiale verplaatsing van het deel 26 van de koppeling heeft de schijf 20 en de spanstangen 18 naar rechts geduwd en heeft daarbij de axiale veren 25 verder samengedrukt. Met andere woorden is de voorspanning waardoor de platen 15 en 16 van de wrijvingskoppeling samengeklemd worden, hoger dan in de toestand die weergegeven is in Figuur 1. Dit betekent dat wanneer de koppeling in de omgekeerde richting draait, de koppeling niet bij dezelfde koppelwaarde slipt, maar bij een hogere koppelwaarde De koppelinstelling voor de slipkoppeling is dus verschillend in de twee draairichtingen. Dit lost het hierboven beschreven probleem op, waarbij een hogere voorspanning vereist is afhankelijk van de draairichting, en dit zonder dat een geavanceerde oplossing zoals een hydraulische koppeling nodig is.

Wanneer de koppeling stopt en de rotatie in de voorwaartse draairichting opnieuw wordt ingeleid, bewegen de delen van de klauwkoppeling automatisch terug naar de situatie van Figuur 1 door een relatieve rotatie van de delen 26 en 28 van de koppeling, die mogelijk wordt gemaakt door een rotatie van het tandwiel 5 ten opzichte van de as 6, die bij voorkeur plaats vindt zodra het tandwiel 5 opnieuw aangedreven wordt in de voorwaartse richting.

De onderlinge verdraaiing van de delen 26 en 28 van de klauwkoppeling ten opzichte van elkaar, en daarbij de axiale verschuiving van het rechterdeel 26 dat de voorspanning verhoogt van de veren 25, vindt plaats wanneer het overgedragen koppel in de omgekeerde richting een bepaalde limiet overtreft, die lager is dan of gelijk is aan de originele koppelinstelling van de slipkoppeling 11 (d.w.z. de koppelinstelling die van toepassing is wanneer geen aanvullende voorspanning aangebracht wordt op de veren 25). Op die manier vindt de axiale verschuiving van het deel 26 van de koppeling plaats vooraleer de wrijvingsplaten 15 en 16 in staat zijn te slippen bij de originele koppelinstelling. De waarde van de lagere koppellimiet die de verschuiving van de klauwkoppeling veroorzaakt, zal afhangen van de nauwgezette constructie van de delen van de klauw

53385-C-BE

-8BE2017/5151 koppeling en meer bepaald van de hierboven beschreven hellende oppervlakken. Wanneer deze waarde van de lagere koppellimiet heel laag is ingesteld, zal de axiale verschuiving waarschijnlijk plaats vinden zodra de achterwaartse rotatie van de koppeling gestart wordt, vooral wanneer het koppel snel toeneemt. Wanneer de waarde hoger is, zal de axiale verschuiving plaats vinden tijdens de rotatie in de omgekeerde richting, wanneer de (lagere) koppellimiet overschreden wordt.

De koppeling van Figuur 1 stelt een voorkeursuitvoeringsvorm voor, maar de uitvinding is niet beperkt tot deze bijzondere constructie. De basiskarakteristiek is dat de slipkoppeling volgens de uitvinding een hoofdkoppeling bevat in de vorm van een veerbediende slipkoppeling 11 en een hulpkoppeling die zo geconfigureerd is dat in één van de twee draairichtingen, de onderdelen van de hulpkoppeling in de axiale richting van elkaar weg gedwongen kunnen worden. Deze gedwongen axiale beweging van één van de onderdelen van de hulpkoppeling verhoogt de voorspanning van de slipkoppeling zodat de slipkoppeling zal slippen bij een hogere koppelwaarde in één draairichting dan in de andere draairichting. De effectieve constructie van de slipkoppeling kan verschillen van de koppeling die weergegeven is in Figuur 1, bijvoorbeeld m.b.t. het type veer dat gebruikt wordt of het aantal wrijvingsplaten. De hulpkoppeling kan een klauwkoppeling 27 zijn zoals in de hierboven beschreven uitvoeringsvorm. Er kunnen echter andere systemen gebruikt worden die hetzelfde effect hebben. De onderdelen van de hulpkoppeling kunnen bijvoorbeeld bedrade oppervlakken hebben die coaxiaal met de centrale rotatieas 3 aangebracht zijn en die op/in elkaar passen, d.w.z. dat één draad in- en uit de andere geschroefd kan worden. De bedrade oppervlakken zijn geconfigureerd om zoveel mogelijk met elkaar in te grijpen wanneer de koppeling in de voorwaartse richting draait. Bijvoorbeeld heeft het axiaal beweegbare rechterdeel van de koppeling (equivalent met 26 in Figuur 1) een buitendraad, die in een binnendraad op het oppervlak van het axiaal stationaire linkerdeel (equivalent met 28) geschroefd wordt, tot een bepaalde maximumdiepte, bijvoorbeeld bepaald door een aanslagmechanisme. In de achterwaartse draairichting dwingt een rotatie van de delen van de koppeling ten opzichte van elkaar, wat bijvoorbeeld mogelijk gemaakt wordt op de manier die weergegeven is in Figuur 1, door ervoor te zorgen dat tandwiel 5 rond as 6 kan draaien, het rechterdeel een axiale verplaatsing uit te voeren, d.w.z. dat het rechterdeel in zekere mate 'uit' het linkerdeel wordt geschroefd, eventueel beperkt door een verder aanslagmechanisme ingebouwd in de draadverbinding. De axiale verplaatsing heeft hetzelfde effect als hierboven beschreven, op het vlak van het vergroten van de voorspanning van de veren 25.

53385-C-BE

-9BE2017/5151

In de uitvoeringsvorm van Figuur 1 is de hulpkoppeling 27 gelegen aan de kant van de ingaande as van de koppeling, d.w.z. aan de kant van de aandrijvende component

1. Het axiaal stationaire deel 28 van de koppeling vormt één geheel met of is bevestigd aan een draaibaar deel (zoals tandwiel 5) van de aandrijvende component 1. De koppeling kan echter ook werken - met dezelfde configuratie als in Figuur 1 - als component 2 als de aandrijvende component wordt gebruikt en component 1 als de aangedreven component, waarbij de hulpkoppeling aan de uitgaande kant van de koppeling gelegen is. In dit geval zijn de voorwaartse en achterwaartse richtingen tegengesteld aan de richtingen die weergegeven zijn in Figuren 1 en 3. In dit opzicht is de reikwijdte van de termen ‘eerste component’ en ‘tweede component', die gebruikt worden in de conclusies niet beperkt door de uitvoeringsvorm van Figuren 1 en 3 met componenten 1 en 2 aangeduid als respectievelijk eerste component en tweede component, noch door de aanduiding van elke component als ‘aandrijvend’ of ‘aangedreven’.

De verbinding tussen het axiaal beweegbare deel 26 van de koppeling en de axiaal verplaatsbare schijf 20 kan verschillend zijn van die welke weergegeven is in Figuur 1. Er zouden elementen aangebracht kunnen worden tussen deze onderdelen, d.w.z. dat het deel 26 van de koppeling niet noodzakelijk in fysiek contact moet staan met de schijf 20. Wat telt is dat het deel 26 van de koppeling 26 geconfigureerd is om zijn axiale beweging over te brengen naar de schijf 20. Het draaien van het deel 26 van de koppeling ten opzichte van de schijf 20 kan vergemakkelijkt worden door het monteren van een axiaal rollager tussen de twee.

Wanneer de hulpkoppeling een klauwkoppeling is, kunnen de delen van de koppeling verschillen op vlak van de precieze vorm van de hellende oppervlakken, het aantal tanden en dalen enz. of de kenmerken die de relatieve rotatie van de twee delen 26/28 van de klauwkoppeling ten opzichte van elkaar mogelijk maken. De hellende dalen 36 kunnen aangebracht zijn op het beweegbare deel 26 van de klauwkoppeling in plaats van op het stationaire deel 28, of beide onderdelen kunnen zulke hellende dalen bevatten.

De hellende dalen 36 kunnen slechts één zijwand in plaats van twee zijwanden hebben. Dit is geïllustreerd in Figuur 4. In de voorwaartse richting (Figuur 4a) zijn de delen van de koppeling gekoppeld door rechtstreeks contact tussen de zijwanden 37 en 40, zoals in de vorige uitvoeringsvorm. In de omgekeerde richting (Figuur 4b), kunnen de delen van de klauwkoppeling elkaar enkel langs de hellende oppervlakken 45 meenemen, zonder gekoppeld te kunnen worden langs rechte wanden van de op elkaar inwerkende dalen en tanden. Deze hellende oppervlakken zijn dan bij voorkeur zo ontworpen

53385-C-BE - 10 BE2017/5151 in functie van de veren 25 dat de onderdelen van de klauwkoppeling niet slippen, d.w.z.

dat de hellende oppervlakken 45 in contact blijven met één stel tanden van het tegenoverliggende deel van de koppeling en dat de wrijvingsplaten 15/16 zullen slippen vooraleer de delen van de koppeling zo ver weg gedrukt zijn dat de tanden van het rechterdeel 26 voorbij de hellingen van het linkerdeel 28 passeren.

53385-C-BE

- 11 BE2017/5151

Claims

CONCLUSIES

1. Slipkoppeling (100) om een eerste en een tweede component (1,2) van een werkmachine draaibaar te verbinden, waarbij de componenten draaibaar zijn rond een centrale rotatieas (3) en de slipkoppeling (100) uit een hoofdkoppeling bestaat in de vorm van een veerbediende slipkoppeling (11) voorgespannen door één of meer mechanische veren (25), en een hulpkoppeling (27), waarbij de hulpkoppeling een eerste en een tweede deel (26, 28) bevat die geconfigureerd zijn om elkaar draaibaar mee te nemen rond de centrale rotatieas (3) wanneer de slipkoppeling (100) in een voorwaartse en achterwaartse draairichting draait, waarbij het eerste deel (26) axiaal beweegbaar is en het tweede deel (28) axiaal stationair is, en waarbij het eerste en het tweede deel van de koppeling zo geconfigureerd zijn dat het elkaar meenemen van de delen van de koppeling in de omgekeerde richting een axiale beweging van het axiaal beweegbare deel (26) van de koppeling ten opzichte van het axiaal stationaire deel mogelijk maakt, en de axiale beweging een toename van de voorspanning van de mechanische veer (25) van de veerbediende slipkoppeling veroorzaakt.
2. Slipkoppeling volgens conclusie 1, waarbij de hulpkoppeling een klauwkoppeling (27) is en waarbij :

het eerste en het tweede deel (26, 28) van de klauwkoppeling in wisselwerking staande tanden (35) en dalen (36) bevatten, waarbij elke tand van één deel van de koppeling een eerste zijwand (37) meeneemt van een dal van het andere deel wanneer de slipkoppeling (100) in de voorwaartse draairichting draait.

het oppervlak van de dalen (36) van minstens één van het eerste en het tweede deel van de koppeling zo helt dat het een axiale beweging als gevolg van een rotatie van één deel van de koppeling ten opzichte van de andere veroorzaakt, wanneer de slipkoppeling (100) in de achterwaartse draairichting draait.
3. Slipkoppeling volgens conclusie 2, waarbij het oppervlak van de hellende dalen (36) in minstens één van het eerste en het tweede deel (26, 28) van de koppeling afgebakend wordt door de eerste zijwand (37) die de tanden van het andere deel van de koppeling meeneemt wanneer de slipkoppeling in de voorwaartse richting draait, en door een tweede zijwand (38); tegenover de eerste zijwand (37), en waarbij de axiale beweging beperkt wordt door het meenemen door de tanden van het andere

53385-C-BE

- 12BE2017/5151 koppelingsdeel van de tweede zijwand (38) van de hellende dalen, wanneer de slipkoppeling (100) in de achterwaartse draairichting draait.
4. Slipkoppeling volgens conclusie 1, waarbij het eerste deel (26) en het tweede deel (28) van de hulpkoppeling onderling overeenkomstige bedrade oppervlakken bevatten die coaxiaal zijn met de centrale rotatieas (3).
5. Slipkoppeling volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies, waarbij het axiaal stationaire deel (28) van de hulpkoppeling (27) één geheel vormt met een axiaal stationair deel van de eerste of tweede component (1, 2).
6. Slipkoppeling volgens conclusie 5, waarbij de eerste of tweede component (1,2) een draaibaar element (5) en een as (6) bevat, waarbij het draaibare element (5) zelf draaibaar is ten opzichte van de as (6), en waarbij het axiaal stationaire deel (28) van de hulpkoppeling (27) één geheel vormt met of bevestigd is aan het draaibare element (5).
7. Slipkoppeling volgens conclusie 5 of 6, waarbij het axiaal stationaire deel (28) van de koppeling bevestigd is aan het axiaal stationaire deel van de eerste of tweede component (1, 2) door een stel axiale pennen (30).
8. Slipkoppeling volgens conclusie 7, waarbij de pennen (30) geconfigureerd zijn als breekbouten die dienen als beveiliging in geval van breuk van de slipkoppeling (11).
9. Slipkoppeling volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies, waarbij de veerbediende slipkoppeling (11) een pakket wrijvingsplaten (15, 16) bevat, bestaande uit een eerste stel wrijving platen (15) aangebracht op de eerste component (1) en een tweede stel wrijvingsplaten (16) dat in de ruimte tussen het eerste stel wrijving platen (15) is aangebracht, waarbij het tweede stel platen verbonden is met één of meer radiale verlengstukken (17) van de tweede component (2) door een reeks axiale spanstangen (18) met bedrade uiteinden die in getapte gaten (19) van een axiaal verplaatsbare schijf (20) gedraaid zijn, waarbij minstens één axiale veer (25) is aangebracht tussen de schijf (20) en het pakket wrijvingsplaten (15, 16) zodat de mate waarin de stangen (18) in de getapte gaten (19) gedraaid worden een voorspanning van de veer (25) bepaalt, en waarbij het axiaal beweegbare deel (26) van de hulpkoppeling (27) op zulke wijze aangebracht is ten

53385-C-BE

- 13 BE2017/5151 opzichte van de axiaal verplaatsbare schijf (20) dat een axiale verplaatsing van het beweegbare deel van de koppeling (26) dezelfde axiale verplaatsing van de schijf (20)veroorzaakt.

5
10. Werkmachine uitgerust met een slipkoppeling volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies.
11. Werkmachine (10) volgens conclusie 10, waarbij de werkmachine bijvoorbeeld een maaidorser of een veldhakselaar is.

BE2017/5151

53385-C-BE

- 14too o