DE10201988A1

DE10201988A1 - Drehmomentbegrenzungskupplung

Info

Publication number: DE10201988A1
Application number: DE10201988A
Authority: DE
Inventors: Klaus Kaempf
Original assignee: GKN Walterscheid GmbH
Current assignee: Walterscheid GmbH
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2003-09-18
Anticipated expiration: 2022-01-22
Also published as: GB0301051D0; FR2836967B1; ITMI20030055A1; DE10201988C2; FR2836967A1; GB2387627B; US6799666B2; US20030136625A1; GB2387627A

Abstract

Drehmomentbegrenzungskupplung, umfassend eine Kupplungsnabe 2 mit umfangsverteilten Durchbrüchen 5; Mitnehmerkörper 6, die verstellbar in den Durchbrüchen 5 gehalten sind; eine Kupplungshülse 3 mit ersten Ausnehmungen 7; eine Schaltscheibe 4, die zwischen einer Einkuppelposition und einer Auskuppelposition drehbar angeordnet ist, die zur Einkuppelposition beaufschlagt ist, die Mitnehmerkörper 6 zur Kupplungsnabe 2 beaufschlagt, wobei die Mitnehmerkörper 6 zur Drehmomentübertragung in die ersten Ausnehmungen 7 eingreifen, die bei Überschreiten eines Grenzdrehmoments zur Auskuppelposition überführbar ist, die zweite Ausnehmungen 8 aufweist, in welche die Mitnehmerkörper 6 in der Auskuppelposition eingreifen; Arretiermittel 28, die zwischen einer Arretierposition, in der die Schaltscheibe 4 in ihrer Auskuppelposition arretiert ist, und einer Löseposition verstellbar sind; Sperrmittel 25, die zwischen einer Sperrstellung, in der die Arretiermittel 28 in ihrer Löseposition gesichert sind, und einer Freigabestellung verstellbar sind; eine zwischen einer Neutralstellung und einer Abschaltstellung bewegbaren Sperrklinke 19, die in der Abschaltstellung die Schaltscheibe 4 in die Auskuppelposition überführt und die in der Abschaltstellung die Sperrmittel in die Sperrstellung überführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentbegrenzungskupplung, insbesondere in einem Antriebsstrang landwirtschaftlicher Geräte. Drehmomentbegrenzungskupplungen sollen Beschädigungen oder Zerstörungen landwirtschaftlicher Geräte durch Überbelastungen verhindern. Die Drehmomentbegrenzungskupplung trennt den Antrieb von dem landwirtschaftlichen Gerät, z. B. dann, wenn das zum Antreiben des landwirtschaftlichen Geräts erforderliche Drehmoment über einen Grenzwert ansteigt und eine Beschädigung des Gerätes hervorrufen könnte. Dies kann z. B. dann geschehen, wenn das landwirtschaftliche Gerät festgefahren ist.
Die DE 30 34 606 A1 zeigt eine Drehmomentbegrenzungskupplung mit einer Kupplungsnabe und einer Kupplungshülse, die um eine Längsachse drehbar angeordnet sind. Die Kupplungsnabe weist Durchbrüche auf, in denen Mitnehmerkörper parallel zur Längsachse verstellbar gehalten sind und in einer Drehmoment übertragenden Stellung in zu den Durchbrüchen korrespondierende Ausnehmungen eingreifen. Eine Schaltscheibe ist axial mit Federmitteln beaufschlagt und stützt sich gegen die Mitnehmerkörper ab, so dass diese in den Ausnehmungen gehalten sind. Die Schaltscheibe ist zwischen einer Drehmoment übertragenden Stellung und einer Freilaufstellung drehbar und in Umfangsrichtung zu der Drehmoment übertrageneden Stellung federbelastet.
Bei Überschreiten eines vorbestimmten Drehmoments werden die Mitnehmerkörper axial entgegen der Federkraft der Federmittel aus den Ausnehmungen gedrückt, rollen auf einer Seitenfläche der Kupplungshülse ab und drehen dadurch die Schaltscheibe in ihre Freilaufstellung, in der die Mitnehmerkörper in Ausnehmungen der Schaltscheibe eingreifen. In dieser Stellung ist die Kupplungsnabe antriebsmäßig von der Kupplungshülse getrennt, so dass kein Drehmoment zwischen der Kupplungsnabe und der Kupplungshülse übertragen werden kann. Ferner weist die Schaltscheibe auf ihrem Außenumfang einen radial nach außen weisenden Schaltnocken auf. Ein Schaltstößel ist zwischen einer Freigabeposition und einer Sperrposition verstellbar angeordnet. In der Sperrposition wirkt der Schaltstößel mit dem Schaltnocken derart zusammen, dass bei Drehung der Drehmomentbegrenzungskupplung die Schaltscheibe in ihre Freilaufstellung überführt wird, so dass die Drehmomentübertragung unterbrochen ist. Mittels eines Rückstellnockens auf der Kupplungsnase wird der Schaltstößel nach Verdrehen der Schaltscheibe zurück in die Freigabeposition bewegt. Nachteilig wirkt sich bei dieser Ausführungsform aus, dass nach Abschalten der Drehmomentbegrenzungskupplung diese bei geringen Drehzahlen automatisch wieder Einschaltet, da die Schaltscheibe zu ihrer Drehmoment übertragenden Stellung federbelastet ist. Hierdurch schaltet die Drehmomentbegrenzungskupplung auch bei einer Not- Situation, in der die Drehmomentbegrenzungskupplung abgeschaltet wurde, automatische wieder ein, wodurch ein erneute Gefahrensituation hervorgerufen werden kann.
Die DE 28 53 293 C2 zeigt einer Drehmomentbegrenzungskupplung, die nach dem gleichen Prinzip arbeitet, wie die Drehmomentbegrenzungskupplung nach DE 30 34 606 A1. Jedoch ist kein Schaltstößel vorgesehen, der mit einem Schaltnocken auf der Schaltscheibe zusammenwirkt, um die Drehmomentbegrenzungskupplung in einer Not-Situation abschalten zu können. In einer radial verlaufenden Bohrung der Schaltscheibe ist jedoch eine federbelastete Sperrkugel vorgesehen, die in der Freilaufstellung der Schaltscheibe einen Anschlag hintergreift und somit die Schlaltscheibe in der Freilaufstellung hält. Nach einem Abschalten der Drehmomentbegrenzungskupplung aufgrund einer Überlast schaltet die Drehmomentbegrenzungskupplung somit nicht bei erreichen einer vorbestimmten nierdrigen Drehzahl automatisch wieder ein, sondern muß manuell wieder eingeschaltet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Drehmomentbegrenzungskupplung bereitzustellen, die zum einen bei Auftreten einer Überlastung eine Drehmomentübertragung unterbricht und ein automatisches Einschalten bei Erreichen geringerer Drehzahlen ermöglicht, und die zum anderen ein Not-Abschalten der Drehmomentbegrenzungskupplung ermöglicht und dabei ein automatisches Wiedereinschaltenn verhindert.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Drehmomentbegrenzungskupplung insbesondere in einem Antriebsstrang zum Antreiben landwirtschaftlicher Geräte umfassend

- eine Längsachse, um die die Drehmomentbegrenzungskupplung drehbar angeordnet ist,
- eine Kupplungsnabe, die umfangsverteilte Durchbrüche aufweist,
- Mitnehmerkörper, die parallel zur Längsachse verstellbar in den Durchbrüchen der Kupplungsnabe gehalten sind,
- eine Kupplungshülse, die die Kupplungsnabe antreibt und die zu den Durchbrüchen korrespondierende erste Ausnehmungen aufweist,
- eine Schaltscheibe,
- die zwischen einer Einkuppelposition und einer Auskuppelposition relativ zur Kupplungsnabe drehbar angeordnet ist,
- die durch in Umfangsrichtung wirkende Federmittel zur Einkuppelposition beaufschlagt ist,
- die durch axial wirkende Federmittel die Mitnehmerkörper in Richtung zur Kupplungsnabe beaufschlagt, wobei die Mitnehmerkörper zur Drehmomentübertragung in die ersten Ausnehmungen der Kupplungshülse eingreifen,
- die bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdrehmoments durch eine Abrollbewegung der Mitnehmerkörper aus der Einkuppelposition zur Auskuppelposition überführbar ist,
- die zu den Durchbrüchen korrespondierende zweite Ausnehmungen aufweist, in welche die Mitnehmerkörper in der Auskuppelposition eingreifen,
- Arretiermittel, die zwischen einer Arretierposition, in der die Schaltscheibe in ihrer Auskuppelposition gegen Drehung in die Einkuppelposition arretierbar ist, und einer Löseposition verstellbar sind,
- Sperrmittel, die zwischen einer Sperrstellung, in der die Arretiermittel in ihrer Löseposition gegen Verstellen in die Arretierposition gesichert sind, und einer Freigabestellung verstellbar sind,
- eine Sperrklinke,
- die zwischen einer Neutralstellung und einer Abschaltstellung bewegbar ist,
- die in der Abschaltstellung mit einer radial verlaufenden Schaltfläche der Schaltscheibe zusammenwirkt und diese von der Einkuppelposition in die Auskuppelposition überführt und
- die in der Abschaltstellung mit einer radial verlaufenden Sperrfläche der Sperrmittel zusammenwirkt und diese von der Freigabestellung in die Sperrstellung überführt, gelöst.

Die Arretiermittel werden lediglich dann in ihre Arretierposition überführt, wenn die Drehmomentbegrenzungskupplung mittels der Sperrklinke abgeschaltet wird. Bei einem Abschalten aufgrund einer Überlast bleiben die Arretiermittel in ihrer Löseposition. Dadurch ist gewährleistet, daß die Drehmomentbegrenzungskupplung nicht automatisch wieder einschaltet, wenn die Drehmomentbegrenzungskupplung mittels der Sperrklinke abgeschaltet wurde. Nur bei Abschalten aufgrund einer Überlast ist ein automatisches Wiedereinschalten bei Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl möglich. Somit kann die Klinke zum Beispiel dann betätigt werden, wenn ein Not-Aus-Schalter betätigt wurde. In diesem Fall können mit einer separaten Bremsvorrichtung die angetriebenen Massen abgebremst und festgesetzt werden, ohne daß die Drehmomentbegrenzungskupplung bei Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl automatisch wieder einschaltet.
Bei einer ersten Ausführungsform umfassen die Arretiermittel zumindest einen parallel zur Längsachse verstellbaren Arretierkörper, der in der Arretierposition die Schaltscheibe und die Kupplungsnabe drehfest zueinander hält.
Der Arretierkörper kann durch einen federbelasteten Stift dargestellt sein, der in einer parallel zur Längsachse verlaufenden Bohrung der Kupplungsnabe verstellbar geführt ist und in der Arretierposition in eine Bohrung der Schaltscheibe eintaucht.
Hierbei kann vorgesehen werden, daß die Sperrmittel durch eine Sperrscheibe dargestellt sind, die relativ zur Schaltscheibe um die Längsachse drehbar verstellbar ist, die einen Durchbruch aufweist, der in der Freigabestellung mit der Bohrung der Schaltscheibe fluchtet und ein Hindurchtreten des Stiftes ermöglicht und die in der Sperrstellung die Bohrung der Schaltscheibe abdecken und ein Eintauchen des Stiftes in die Bohrung verhindern.
Bei einer zweiten Ausführungform ist vorgesehen, daß die Arretiermittel zumindest einen radial zur Längsachse verstellbaren Arretierkörper umfassen, der in der Arretierposition die Schaltscheibe und die Kupplungsnabe drehfest zueinander hält. Der Arretierkörper kann durch eine federbelastete Rolle dargestellt sein, die in einer ersten Radialausnehmung in einer Außenumfangsfläche der Kupplungsnabe verstellbar geführt ist und in der Arretierposition in eine zweite Radialausnehmung in einer Innenumfangsfläche der Schaltscheibe eintaucht.
Die Sperrmittel sind hierbei vorzugsweise durch eine kreisringförmige Sperrscheibe dargestellt sind, die relativ zur Schaltscheibe um die Längsachse drehbar verstellbar ist, die ausgehend von einer Innenumfangsfläche eine dritte Radialausnehmung aufweist, wobei in der Freigabestellung die dritte Radialausnehmung mit der zweiten Radialausnehmung der Schaltscheibe fluchtet und ein Eintauchen der Rolle sowohl in die zweite Radialausnehmung als auch in die dritte Radialausnehmung ermöglicht und wobei in der Sperrstellung die zweite Radialausnehmung und die dritte Radialausnehmung zueinander versetzt angeordnet sind und ein Eintauchen der Rolle in die zweite Radialausnehmungen verhindert ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Drehmomentbegrenzungskupplung sind anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehmomentbegrenzungskupplung;
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Arretiermittel und der Sperrmittel, wobei die Arretiermittel in ihrer Arretierposition dargestellt sind;
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt der Drehmomentbegrenzungskupplung gemäß Fig. 1, wobei die Schaltscheibe in ihrer Einkuppelposition dargestellt ist;
Fig. 4 einen schematischen Querschnitt der Drehmomentbegrenzungskupplung gemäß Fig. 1, wobei die Schaltscheibe in ihrer Auskuppelposition dargestellt ist;
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehmomentbegrenzungskupplung;
Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt der Arretiermittel und der Sperrmittel gemäß Fig. 5, wobei die Arretiermittel in ihrer Arretierposition dargestellt sind;
Fig. 7 einen schematischen Querschnitt der Drehmomentbegrenzungskupplung gemäß Fig. 5, wobei die Schaltscheibe in ihrer Einkuppelposition dargestellt ist, und
Fig. 8 einen schematischen Querschnitt der Drehmomentbegrenzungskupplung gemäß Fig. 5, wobei die Schaltscheibe in ihrer Auskuppelposition dargestellt ist.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Drehmomentsbegrenzungskupplung in einem Längsschnitt dargestellt. Die Drehmomentbegrenzungskupplung ist um eine Längsachse 1 drehbar angeordnet und umfasst eine Kupplungsnabe 2, eine Kupplungshülse 3 sowie eine Schaltscheibe 4. Die Kupplungsnabe 2 weist umfangsverteilt Durchbrüche 5 auf, in denen als Wälzkörper wirkende Mitnehmerkörper 6 parallel zur Längsachse 1 verstellbar gehalten sind. Die Kupplungshülse 3 weist zu den Durchbrüchen 5 korrespondierende erste Ausnehmungen 7 auf. Die Schaltscheibe 4 weist zu den Durchbrüchen 5 korrespondierende zweite Ausnehmungen 8 auf. Die Schaltscheibe 4 ist um die Längsachse 1 relativ zur Kupplungsnabe 2 zwischen einer Einkuppelposition und einer Auskuppelposition drehbar angeordnet. In Fig. 1 ist die Schaltscheibe 4 oberhalb der Längsachse 1 in ihrer Einkuppelposition und unterhalb der Längsachse 1 in ihrer Auskuppelposition dargestellt. In der Einkuppelposition der Schaltscheibe 4 ragen die Mitnehmerkörper 6 in Richtung zur Kupplungshülse 3 aus den Durchbrüchen 5 heraus und greifen in die ersten Ausnehmungen 7 ein. Auf der der Kupplungshülse 3 abgewandten Seite ragen die Mitnehmerkörper 6 ebenfalls aus den Durchbrüchen 5 heraus und sind gegen Laufrillen 9, die zwischen den zweiten Ausnehmungen 8 der Schaltscheibe 4 angeordnet sind, axial abgestützt. Die ersten Ausnehmungen 7 der Kupplungshülse 3 und die zweiten Ausnehmungen 8 der Schaltscheibe 4 sind bezüglich ihrer Drehposition versetzt zueinander angeordnet. Die Schaltscheibe 4 ist über ein Drucklager 10gegen einen Druckring 11 axial abgestützt, wobei der Druckring 11 durch ein Tellerfederpakt 12 axial in Richtung zur Schaltscheibe 4 mit Kraft beaufschlagt ist. Das Tellerfederpaket 12 ist gegen einen Stützring 13, der fest mit der Kupplungsnabe 2 verbunden ist, abgestützt. Somit sind die Mitnehmerkörper 6 in den ersten Ausnehmungen 7 gehalten.
Bei Überschreiten eines Grenzdrehmoments werden die Mitnehmerkörper 6 aus den ersten Ausnehmungen 7 gegen die Federkraft des Tellerfederpakets 12 herausgedrückt, wobei dieses durch eine axiale Bewegung der Schaltscheibe 4 in Richtung auf das Tellerfederpaket 12 zusammengedrückt wird. Die Mitnehmerkörper 6 rollen hierbei in den ersten Laufrillen 9 der Schaltscheibe 4 sowie in zweiten Laufrillen 14 der Kupplungshülse 3 ab, wobei aufgrund der Abrollbewegungen der Mitnehmerkörper 6 die Schaltscheibe 4 relativ zur Kupplungsnabe 2 um die Längsachse 1 gedreht wird. In der Auskuppelposition der Schaltscheibe 4 greifen die Mitnehmerkörper 6 in die zweiten Ausnehmungen 8 ein, wobei die Schaltscheibe 4 aufgrund der Federkraft des Tellerfederpakets 12 axial in Richtung zur Kupplungshülse 3 bewegt wird. In dieser Schaltstellung ist die Drehmomentübertragung zwischen der Kupplungshülse 3 und der Kupplungsnabe 2 unterbrochen, so dass sich die Kupplungshülse 3 relativ zur Kupplungsnabe 2 dreht, wobei die Mitnehmerkörper 6 in den zweiten Laufrillen 14 abrollen.
Damit die Mitnehmerkörper 6 in den zweiten Ausnehmungen 8 auch dann gehalten sind, wenn sich aufgrund der Drehung der Kupplungsnabe 2 relativ zur Kupplungshülse 3 die ersten Ausnehmungen 7 und die zweiten Ausnehmungen 8 in der gleichen Drehstellung zueinander befinden, sind je Mitnehmerkörper 6 federbelastete Halteelemente 15 in Form von Kugeln vorgesehen. Diese sind in Radialbohrungen 16 der Kupplungsnabe 2 radial verstellbar geführt, wobei die Radialbohrungen 16 jeweils in einen der Durchbrüche 5 mündet. In der Auskuppelposition der Schaltscheibe 4, in der die Mitnehmerkörper 6 in die zweiten Ausnehmungen 8 eingreifen, sind die Mitnehmerkörper 6 und die Halteelemente 15 in axialer Richtung derart zueinander angeordnet, dass der axiale Abstand zwischen der Kupplungshülse 3 und den Halteelementen 15 geringer ist als der Abstand zwischen der Kupplungshülse 3 und den Mittelpunkten 17 der Mitnehmerkörper 6. Hierbei stützen sich die Halteelemente 15 gegen die Mitnehmerkörper 6 ab, so dass diese axial in den zweiten Ausnehmungen 8 gehalten sind.
Da die Mitnehmerkörper 6 in der Auskuppelposition der Schaltscheibe 4 nicht in die ersten Ausnehmungen 7 der Kupplungshülse 3 eingreifen, dreht sich die Kupplungshülse 3 relativ zur Kupplungsnabe 2. Hierzu ist ein Wälzlager 18 zwischen der Kupplungshülse 3 und der Kupplungsnabe 2 vorgesehen. Bei Reduzierung der Relativdrehzahl zwischen der Kupplungshülse 3 und der Kupplungsnabe 2 wird die Schaltscheibe 4 mit einer in Umfangsrichtung wirkenden Feder (hier nicht dargestellt) zurück in die Einkuppelposition überführt, so dass die Mitnehmerkörper 5 wieder in die ersten Ausnehmungen 7 eingreifen und eine Drehmomentübertragung zwischen der Kupplungsnabe 2 und der Kupplungshülse 3 ermöglicht wird.
Die Drehmomentbegrenzungskupplung kann auch fremdbetätigt abgeschaltet werden. Zur näheren Erläuterung der Funktionsweise werden im folgenden die Fig. 1 bis 4 zusammen beschrieben, wobei übereinstimmende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Zum fremdbetätigten Abschalten ist eine Sperrklinke 19 vorgesehen, die um eine Schwenkachse, die parallel zur Schwenkachse 1 verläuft, zwischen einer Neutralstellung und einer Abschaltstellung schwenkbar ist. Die Sperrklinke ist gegenüber der Drehmomentbegrenzungskupplung ortsfest angeordnet. Von ihrer Neutralstellung wird die Sperrklinke 19 radial in Richtung auf die Drehmomentbegrenzungskupplung in die Abschaltstellung überführt. In der Abschaltstellung kann mittels einer Anschlagfläche 20 der Sperrklinke 19 die Schaltscheibe 4 aus ihrer Einkuppelposition in ihre Auskuppelposition überführt werden. In der Abschaltstellung der Sperrklinke 19 stößt die Anschlagfläche 20 bei Drehung der Drehmomentbegrenzungskupplung gegen eine Schaltfläche 22, die durch einen Schaltnocken 21 der Schaltscheibe 4 gebildet ist. Der Schaltnocken 21 ist auf dem Umfang der Schaltscheibe 4 vorgesehen. Die Schaltscheibe 4 wird somit gegenüber der Kupplungsnabe 2 ortsfest gehalten und aus ihrer Einkuppelposition in ihre Auskuppelposition überführt. Auf dem Umfang der Kupplungsnabe 2 ist ein Nocken 23 vorgesehen, der eine Anlauffläche 24 bildet, auf der die Sperrklinke 19 bei weiterer Drehung der Drehmomentbegrenzungskupplung abgleitet und radial nach außen in die Neutralstellung gedrückt wird. Somit kann die Drehmomentbegrenzungskupplung nach dem Abschaltvorgang weiterdrehen. Eine separate Bremseinheit kann vorgesehen werden, um die nachlaufenden Massen kontrolliert abzubremsen.
Damit die Drehmomentbegrenzungskupplung bei Unterschreiten einer Grenzdrehzahl nicht automatisch einschaltet, ist eine Sperrscheibe 25 vorgesehen, die zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung relativ zur Schaltscheibe 4 drehbar angeordnet ist. Die Sperrscheibe 25 ist zudem zwischen der Kupplungsnabe 2 und der Schaltscheibe 4 angeordnet und kreisringförmig gestaltet. Sie ist in Umfangsrichtung zur Einnahme ihrer Freigabestellung mit Federmitteln beaufschlagt. Die Sperrscheibe 25 bildet eine radial verlaufende Sperrfläche 26. Nach überführen der Sperrklinke in ihre Abschaltstellung stößt diese mit der Anschlagfläche 20 zunächst gegen die Sperrfläche 26 der Sperrscheibe 25 und hält diese gegenüber der Schaltscheibe 4 ortsfest und überführt die Sperrscheibe 25 aus ihrer Freigabestellung in ihre Sperrstellung. In der Sperrstellung fluchtet die Sperrfläche 26 der Sperrscheibe 25 mit der Schaltfläche 22 der Schaltscheibe 4. Im weiteren Verlauf der Drehung der Drehmomentbegrenzungskupplung wird wie bereits erläutert die Schaltscheibe 4 ortsfest gegenüber der Kupplungsnabe 2 gehalten und in ihre Auskuppelposition überführt. In einer Bohrung 27 die parallel zur Längsachse 1 in der Kupplungsnabe 2 verläuft, ist ein Stift 28 mittels einer Feder 29 in Richtung zur Sperrscheibe 25 beaufschlagt und gegen diese abgestützt. In der Schaltscheibe 4 ist ebenfalls eine Bohrung 30 vorgesehen, die parallel zur Längsachse 1 verläuft. In der Sperrstellung der Sperrscheibe 25 deckt diese die Bohrung 30 der Schaltscheibe 4 in Richtung zur Kupplungsnabe 2 ab. In der Freigabestellung der Sperrscheibe 25 ist ein Durchbruch 31 der Sperrscheibe 25 fluchtend mit der Bohrung 30 der Kupplungsscheibe 4 angeordnet. Sobald die Sperrscheibe 25 in ihre Freigabeposition überführt ist und die Schaltscheibe 4 in ihre Auskuppelposition, tritt der Stift 28 durch den Durchbruch 31 der Schaltscheibe 25 hindurch und greift in die Bohrung 30 der Schaltscheibe 4 ein, so dass die Schaltscheibe 4 drehfest zur Kupplungsnabe 2 in ihrer Auskuppelposition gehalten ist. Ein automatisches Einschalten der Drehmomentbegrenzungskupplung bei Unterschreiten einer Grenzdrehzahl ist somit nicht möglich. Hierzu muss zunächst der Stift 28 z. B. manuell aus der Bohrung 30 der Schaltscheibe 4 und dem Durchbruch 31 der Sperrscheibe 25 bewegt werden. Die Drehmomentbegrenzungskupplung kann somit mittels der Sperrklinke 19 in einer Notsituation abgeschaltet werden, wobei gewährleistet ist, dass die Drehmomentbegrenzungskupplung nur gewollt wieder einschaltbar ist.
Da die Sperrscheibe 25 in Umfangsrichtung zur Einnahme ihrer Freigabestellung mit Federmitteln beaufschlagt ist, wird nach manuellem Verschieben des Stiftes 28 in die Bohrung 27 der Kupplungsnabe 2 die Sperrscheibe 25 automatisch in die Sperrstellung bewegt.
Die Fig. 5 bis 8 zeigen eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehmomentbegrenzungskupplung und werden im folgenden zusammen beschrieben. Bauteile, die mit Bauteilen der Drehmomentbegrenzungskupplung gemäß der Fig. 1 bis 4 übereinstimmen, sind mit Bezugszeichen versehen, die um den Wert 100 erhöht sind, und bei den Fig. 1 bis 4 beschrieben.
Im Unterschied zu der Drehmomentbegrenzungskupplung gemäß der Fig. 1 bis 4 ist bei der zweiten Ausführungsform in der Kupplungsnabe 102 eine radial verlaufende Bohrung 32 vorgesehen, in der eine Feder 33 angeordnet ist. Die Feder 33 beaufschlagt radial nach außen einen Arretierkörper 34 in Form einer Rolle. Dieser ist in einer ersten Radialausnehmung 35 der Kupplungsnabe 102 geführt. Die Schaltscheibe 104 weist eine Innenumfangsfläche 36 auf, in der eine zweite radiale Ausnehmung 37 vorgesehen ist. Ferner weist die Sperrscheibe 125 eine dritte nach innen gerichtete radiale Ausnehmung 38 auf. In Fig. 5 ist die Schaltscheibe in ihrer Auskuppelposition und die Sperrscheibe 125 in ihrer Sperrstellung dargestellt. In dieser Stellung ist der Arretierkörper 34 gegen die Sperrscheibe 125 abgestützt und greift nicht in die erste Radialausnehmung 35 der Schaltscheibe 104 ein. In den Fig. 6 und 8 ist die Schaltscheibe 104 in ihrer Auskuppelposition und die Sperrscheibe 125 in ihrer Freigabeposition dargestellt, in der der Arretierkörper 34 sowohl in die zweite Radialausnehmung 37 als auch in die dritte Radialausnehmung 38 eingreift und somit die Schaltscheibe 104 drehfest zur Kupplungsnabe 102 hält. Bezugszeichenliste 1, 101 Längsachse
2, 102 Kupplungsnabe
3, 103 Kupplungshülse
4, 104 Schaltscheibe
5, 105 Durchbruch
6, 106 Mitnehmerkörper
7, 107 erste Ausnehmung
8, 108 zweite Ausnehmung
9, 109 erste Laufrille
10, 110 Drucklager
11, 111 Druckring
12, 112 Tellerfederpaket
13, 113 Stützring
14, 114 zweite Laufrille
15, 115 Halteelement
16, 116 Radialbohrung
17, 117 Mittelpunkt
18, 118 Wälzlager
19, 119 Sperrklinke
20, 120 Anschlagfläche
21, 121 Schaltnocken
22, 122 Schaltfläche
23, 123 Nocken
24, 124 Anlauffläche
25, 125 Sperrscheibe
26, 126 Sperrfläche
27 Bohrung
28 Stift
29 Feder
30 Bohrung
31 Durchbruch
32 Bohrung
33 Feder
34 Arretierkörper
35 erste Radialausnehmung
36 Innenumfangsfläche
37 zweite Radialausnehmung
38 dritte Radialausnehmung

Claims

1. Drehmomentbegrenzungskupplung insbesondere in einem Antriebsstrang zum Antreiben landwirtschaftlicher Geräte umfassend
eine Längsachse (1, 104), um die die Drehmomentbegrenzungskupplung drehbar angeordnet ist,
eine Kupplungsnabe (2, 102), die umfangsverteilte Durchbrüche (5, 105) aufweist,
Mitnehmerkörper (6, 106), die parallel zur Längsachse (1, 101) verstellbar in den Durchbrüchen (5, 105) der Kupplungsnabe (2, 102) gehalten sind,
eine Kupplungshülse (3, 103), die die Kupplungsnabe (2, 102) antreibt und die zu den Durchbrüchen (5, 105) korrespondierende erste Ausnehmungen (7, 107) aufweist,
eine Schaltscheibe (4, 104),
die zwischen einer Einkuppelposition und einer Auskuppelposition relativ zur Kupplungsnabe (2, 102) drehbar angeordnet ist,
die durch in Umfangsrichtung wirkende Federmittel zur Einkuppelposition beaufschlagt ist,
die durch axial wirkende Federmittel (12, 112) die Mitnehmerkörper (6, 106) in Richtung zur Kupplungsnabe (2, 102) beaufschlagt, wobei die Mitnehmerkörper (6, 106) zur Drehmomentübertragung in die ersten Ausnehmungen (7, 107) der Kupplungshülse (3, 103) eingreifen,
die bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdrehmoments durch eine Abrollbewegung der Mitnehmerkörper (6, 106) aus der Einkuppelposition zur Auskuppelposition überführbar ist,
die zu den Durchbrüchen (5, 105) korrespondierende zweite Ausnehmungen (8, 108) aufweist, in welche die Mitnehmerkörper (6, 106) in der Auskuppelposition eingreifen,
Arretiermittel (28, 34), die zwischen einer Arretierposition, in der die Schaltscheibe (4, 104) in ihrer Auskuppelposition gegen Drehung in die Einkuppelposition arretiert ist, und einer Löseposition verstellbar sind,
Sperrmittel (25, 125), die zwischen einer Sperrstellung, in der die Arretiermittel (28, 34) in ihrer Löseposition gegen Verstellen in die Arretierposition gesichert sind, und einer Freigabestellung verstellbar sind,
eine Sperrklinke (19, 119),
die zwischen einer Neutralstellung und einer Abschaltstellung bewegbar ist,
die in der Abschaltstellung mit einer radial verlaufenden Schaltfläche (22, 122) der Schaltscheibe (4, 104) zusammenwirkt und diese von der Einkuppelposition in die Auskuppelposition überführt und
die in der Abschaltstellung mit einer radial verlaufenden Sperrfläche (26, 126) der Sperrmittel (25, 125) zusammenwirkt und diese von der Freigabestellung in die Sperrstellung überführt.

2. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Arretiermittel zumindest einen parallel zur Längsachse (1) verstellbaren Arretierkörper (28) umfassen, der in der Arretierposition die Schaltscheibe (4) und die Kupplungsnabe (2) drehfest zueinander hält.

3. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Arretierkörper ein federbelasteter Stift (28) ist, der in einer parallel zur Längsachse (1) verlaufenden Bohrung (27) der Kupplungsnabe (2) verstellbar geführt ist und in der Arretierposition in eine Bohrung (30) der Schaltscheibe (4) eintaucht.

4. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch,
daß die Sperrmittel durch eine Sperrscheibe (25) dargestellt sind,
die relativ zur Schaltscheibe (4) um die Längsachse (1) drehbar verstellbar ist,
die einen Durchbruch (31) aufweist, der in der Freigabestellung mit der Bohrung (30) der Schaltscheibe (4) fluchtet und ein Hindurchtreten (28) des Stiftes ermöglicht und
die in der Sperrstellung die Bohrung (30) der Schaltscheibe (4) abdecken und ein Eintauchen des Stiftes (28) in die Bohrung (30) verhindern.

5. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Arretiermittel zumindest einen radial zur Längsachse (101) verstellbaren Arretierkörper (24) umfassen, der in der Arretierposition die Schaltscheibe (104) und die Kupplungsnabe (102) drehfest zueinander hält.

6. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Arretierkörper eine federbelastete Rolle (24) ist, die in einer ersten Radialausnehmung (35) in einer Außenumfangsfläche der Kupplungsnabe (102) verstellbar geführt ist und in der Arretierposition in eine zweite Radialausnehmung (37) in einer Innenumfangsfläche (36) der Schaltscheibe (104) eintaucht.

7. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch,
daß die Sperrmittel durch eine kreisringförmige Sperrscheibe (125) dargestellt sind,
die relativ zur Schaltscheibe (104) um die Längsachse (101) drehbar verstellbar ist,
die ausgehend von einer Innenumfangsfläche eine dritte Radialausnehmung (38) aufweist,
wobei in der Freigabestellung die dritte Radialausnehmung (38) mit der zweiten Radialausnehmung (37) der Schaltscheibe (125) fluchtet und ein Eintauchen der Rolle (34) sowohl in die zweite Radialausnehmung (37) als auch in die dritte Radialausnehmung (38) ermöglicht und
4 wobei in der Sperrstellung die zweite Radialausnehmung (37) und die dritte Radialausnehmung (38) zueinander versetzt angeordnet sind und ein Eintauchen der Rolle (34) in die zweite Radialausnehmungen (37) verhindert ist.