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Die
Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung, insbesondere für landwirtschaftliche
Geräte, welche
zumindest zwei Überlastkupplungen
umfasst, die jeweils ein erstes Kupplungselement zum Verbinden mit
einem Antrieb und jeweils ein zweites Kupplungselement zum Verbinden
mit jeweils einem Abtrieb aufweisen, wobei die ersten Kupplungselemente
miteinander antriebsverbunden sind und wobei die zweiten Kupplungselemente über Verbindungsmittel miteinander
verbunden sind.
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Gattungsgemäße Antriebsanordnungen
sind insbesondere an landwirtschaftlichen Geräte zum Schutz vor Überlastungen
verbaut, da zum Antreiben solcher Geräte meist Antriebe verwendeten
werden, mittels welchen sehr hohe Antriebsdrehmomente bzw. Antriebskräfte generiert
werden, um die einzelnen Aggregate des Geräts, wie etwa Kreisel eines Heuwenders
antreiben zu können.
Hierbei sind die Einsatzbedingen regelmäßig derart rau, dass es beim
Betrieb der Geräte
immer wieder zu unvorhergesehenen Störungen kommt, wobei die Geräte bei fortlaufendem
Antrieb zumindest temporär
vollständig
blockieren. Um Schäden
an dem Gerät
oder der Antriebsmaschine weitestgehend zu vermeiden, verfügen die
hier eingesetzten Antriebsan ordnungen präventiv über Überlasteinrichtungen, die Drehmoment-
bzw. Kräfteflüsse zwischen
Antrieben der Geräte
und geeigneten Abtrieben, an welchen die Arbeitsaggregate angeschlossen
sind, unterbrechen, sobald eine derartige Blockade an einem der
Abtriebe auftritt.
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Da
es insbesondere in der Landwirtschaft nicht unüblich ist, mehr als ein Arbeitsaggregat
an einen einzigen Gerät
vorzusehen und anzutreiben, weisen hier eingesetzte Antriebsanordnungen
nicht selten meist mehrere mit Überlasteinrichtungen
ausgestattete Abtriebe auf, an welchen jeweils ein Arbeitsaggregat
angeordnet ist. Oft mals sind mehrere Arbeitsaggregate an einem Gerät derart
angeordnet, dass sie zumindest teilweise ineinander greifen. Um beispielsweise
bei einem Heuwender lückenlos
und flächendeckend
arbeiten zu können
und um sich hierbei nicht gegenseitig zu behindern, greifen die
Arme der Kreisel ineinander, wobei die Kreisel synchron zueinander
laufen. Hierbei ist es aber unabdingbar, dass beim Auslösen einer
ersten Überlasteinrichtung eines
ersten Abtriebs die Überlasteinrichtungen
weiterer vorhandener Abtriebe ebenfalls auslösen, damit ineinander greifende
Arbeitsaggregate sich nicht gegenseitig schädigend berühren.
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Beispielsweise
sind in der Patentschrift
DE 195
38 351 C1 sowie in der Patentschrift
DE 32 05 513 C1 jeweils
eine Drehmomentbegrenzungskupplung beschrieben, welche dazu geeignet
sind, insbesondere in Antriebssträngen zum Antreiben landwirtschaftlicher
Maschinen oder Geräte
eine Überlast
in blockierenden Landwirtschaftsmaschinen beziehungsweise in blockierenden
Landwirtschaftsgeräten zu
gewährleisten.
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Die
dort beschriebenen Drehmomentbegrenzungskupplungen sind als Sperrkörperkupplungen ausgebildet
und haben sich im Betrieb vielfältig
bewährt,
da sie bei einer Maschinenblockade zuverlässig auslösen und somit eine Antriebsanordnung,
in welcher sie integriert sind, vor größeren Schäden sehr gut schützen. Die
derart aufgebauten Drehmomentbegrenzungskupplungen lassen sich vorteilhafter
Weise an den unterschiedlichsten Maschinen einsetzen, da Auslösedrehmomente
individuell eingestellt werden können.
Hierzu weisen die Drehmomentbegrenzungskupplungen federgelagerte
Mitnehmerkörper
auf, die in Kupplungsnaben geführt angeordnet
sind und mittels der Federkraft in entsprechende Ausnehmungen von
Kupplungshülsen eingreifen,
solange sie Antriebsdrehmomente und/oder Antriebskräfte übertragen.
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Insbesondere
im Hinblick auf synchron laufende Arbeitswerkzeuge beispielsweise
ein landwirtschaftliche Gerät,
ist in der europäischen
Patentschrift
EP 1
258 187 B1 eine weiterentwickelte Antriebsanordnung mit
mehreren untereinander wirkverbundenen Sperrkörperkupplungen beschrieben. Bei
dieser Antriebsanordnung ist jedem vorhandenen Abtrieb eine Sperrkörperkupplung
zugeordnet, so dass alle Arbeitsaggregate des landwirtschaftlichen Geräts von einem
gemeinsamen Antrieb der Antriebsanordnung entkoppelt werden können, sobald
nur an einem der Arbeitsaggregate eine kritische Überlast
auftritt, welche eine Blockade verursacht.
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Es
versteht sich, dass es insbesondere bei ineinander eingreifenden
Arbeitsaggregate, wie es beispielsweise bei Heuwendemaschinen der
Fall ist, nichts nützt,
wenn nur das blockierende Arbeitsaggregat vom Antriebsstrang entkoppelt
wird und die weiteren vorhandenen Arbeitsaggregate ungeachtet der
Blockade eines ersten Arbeitsaggregats weiter angetrieben werden.
Deshalb sind alle der vorhandenen Überlastkupplungen mittels einer
Drehmitnahme derart miteinander verbunden, dass beim Auslösen einer
ersten Überlastsicherung
ein Auslösen
weiterer vorhandener Überlastsicherungen
gewährleistet
ist. Hierbei sind alle Überlastkupplungen
in Reihe geschaltet, so dass bei einer Blockade eines ersten Arbeitsaggregats
alle weiteren Arbeitsaggregate mittels ihrer jeweils zugeordneten Überlastkupplung
sukzessive ebenfalls vom Antrieb entkoppelt werden. Die Mitnehmereinrichtungen
sind hierbei als spielbehaftete Klauenkupplungen ausgeführt, so
dass eine Mitnehmereinrichtung, welche zwischen zwei Überlastkupplungen
wirkt, ein gewisses Bewegungsspiel zwischen den zwei mittels ihr
verbundenen Überlastkupplungen
zulässt.
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Mittels
einer solchen Antriebsanordnung wird wirkungsvoll unterbunden, dass
ineinander greifende Arbeitsaggregate bei einer Blockade eines ersten
Arbeitsaggregats unvermindert weiterlaufen und größere Schäden an sich
selbst oder an einer landwirtschaftlichen Maschine hervorrufen.
Jedoch unterliegen die hier eingesetzten Überlastkupplungen einer solch
enorm hohen Belastung, dass sie oftmals selbst ausfallen.
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Es
ist Aufgabe vorliegender Erfindung, gattungsgemäße Antriebsanordnungen, insbesondere für landwirtschaftliche
Geräte,
weiter zu entwickeln, so dass die Belastung mehrerer untereinander
anregender Überlastkupplungen
verringert ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird von einer Antriebsanordnung, insbesondere
für landwirtschaftliche
Geräte,
gelöst,
welche zumindest zwei Überlastkupplungen
umfasst, die jeweils ein erstes Kupplungselement zum Verbinden mit
einem Antrieb und jeweils ein zweites Kupplungselement zum Verbinden
mit jeweils einem Abtrieb aufweisen, wobei die ersten Kupplungselemente
miteinander antriebsverbunden sind und wobei die zweiten Kupplungselemente über Verbindungsmittel
miteinander ver bunden sind, und wobei die Verbindungsmittel zumindest ein
drehelastisches Federelement umfassen.
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Es
versteht sich, dass eine solche Antriebsanordnung unterschiedlich
aufgebaut sein kann. Beispielsweise handelt es sich bei dem Antrieb
um einen Antriebswellenzapfen, welcher von einer Getriebewelle eines
Traktors angetrieben wird.
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Bei
den hier vorgesehenen Abtrieben kann es sich beispielsweise direkt
um Maschinenwerkzeuge einer landwirtschaftlichen Maschine oder eines landwirtschaftlichen
Gerätes
handeln oder lediglich um Abtriebswellenenden, an welchen entsprechende Maschinenwerkzeuge
befestigbar sind.
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Der
Begriff „Überlastkupplung" umfasst vorliegend
jegliche Einrichtungen, mittels welchen eine Überlast an weiteren Bauteilen
der Antriebsanordnung verhinderbar ist. Beispielsweise ist eine
solche Überlastkupplung
als Sperrkörperkupplung
ausgebildet.
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Bei
den „ersten
Kupplungselementen" handelt
es sich im Wesentlichen um antriebsseitige Bauteile oder Bauteilgruppen,
die im Falle einer kritischen Überlast
derart von den zweiten Kupplungselementen getrennt werden, dass
keine Antriebsdrehmomente bzw. Antriebskräfte mehr zwischen einem Antrieb
und Abtrieben eines Geräts übertragen
werden. Im Normalfall werden mit den ersten Kupplungselementen Antriebsdrehmomente
und Antriebskräfte zwischen
dem Antrieb und den Abtrieben übertragen und
wenigstens zwei Überlastkupplungen
sind mittels der ersten Kupplungselemente antriebsseitig untereinander
verbunden. Beispielsweise weisen die ersten Kupplungselemente ein
gemeinsames Außenteil
zweier untereinander verbundener Überlastkupplungen auf, wobei
verlagerbare Mitnehrner der Überlastkupplungen
jeweils trennbar mit dem gemeinsamen Außenteil verbunden sind.
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Der
Begriff „zweite
Kupplungselemente" umschreibt
hingegen abtriebsseitige Bauteile oder Bauteilgruppen der Überlastkupplungen,
mittels welchen die Überlastkupplungen
einerseits mit einem jeweiligen Werkzeug bzw. Arbeitsaggregat und
andererseits untrennbar miteinander verbunden sind. Die zweiten
Kupplungselemente übertragen
untereinander mittels des Verbindungsmittels lediglich Auslösedrehmomente
beziehungsweise Auslösekräfte.
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In
einem kritischen Überlastfall
werden diese Auslösedrehmomente
bzw. Auslösekräfte bisher schlagartig
von einer ersten ausgelösten Überlastkupplung
auf eine weitere Überlastkupplung übertragen,
so dass die weitere Überlastkupplung
ebenfalls auslöst.
Hierbei treten in den Bauteilen oder in den Bauteilgruppen der zweiten
Kupplungselemente sowie in diesbezüglichen Verbindungsmitteln
extrem hohe Belastungsspritzen auf, so dass diese oftmals bereits
nach wenigen Betriebsstunden beschädigt werden und sogar ausfallen.
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Erfindungsgemäß werden
diese Auslösedrehmomente
beziehungsweise Auslösekräfte zumindest
hinsichtlich ihrer Belastungsspitzen auf die zweiten Kupplungselemente
oder auf die Verbindungsmittel baulich dadurch reduziert, dass die
zweiten Kupplungselemente ein drehelastisches Federelement umfassen,
worüber
zweite Kupplungselemente einer ersten Überlastkupplung und zweite
Kupplungselemente einer weiteren Überlastkupplung elastisch miteinander
verbunden sind.
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Vorteilhafter
Weise werden insbesondere schlagartig auftretende Auslösedrehmomente
beziehungsweise Auslösekräfte mittels
des drehelastischen Federelements gedämpft, so dass diese einen kritischen
Wert nicht überschreiten
und hierdurch die Gefahr verringert ist, dass Bauteile, insbesondere
sekundärseitig
verbaute Bauteile einer Überlastkupplung,
beschädigt
werden.
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Der
Begriff „sekundärseitig" oder „Sekundärseite" beschreibt hier
Bauteile oder Bauteilgruppen einer Überlastkupplung, die von einer
Antriebsseite abgewandt sind, jedoch keine Antriebsdrehmomente bzw.
Antriebskräfte
zwischen einem Antrieb und Abtrieben übertragen, wie es hinsichtlich
einer Abtriebsseite einer Überlastkupplung
der Fall ist.
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Baulich
besonders einfach sind die vorliegenden Überlastkupplungen, wie eingangs
bereits kurz erwähnt,
bereitgestellt, wenn sie als formschlüssige Sicherheitskupplungen,
insbesondere als Sperrkörperkupplungen,
ausgebildet sind. Es versteht sich, dass die hier verwendeten Überlastkupplungen auch
als anders wirkende Sicherheitskupplungen, etwa als reibschlüssige Sicherheitskupplungen,
ausgebildet sein können.
Jedoch eignen sich formschlüssig
arbeitende Sicherheitskupplungen hinsichtlich der rauen Einsatzbedingungen
an landwirtschaftlichen Maschinen beziehungsweise Geräten besonders
gut.
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Es
versteht sich, dass auch das drehelastische Federelement vielfältig aufgebaut
sein kann. Als baulich besonders einfache und robuste Ausführung ist
es vorteilhaft, wenn die Verbindungsmittel eine drehelastische Welle
umfassen. Mittels der drehelastischen Welle ist ein sehr einfach
gestaltetes drehelastisches Federelement bereitgestellt, welches
selbst bei rauen Einsatzbedingungen wartungsfrei ist.
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Eine
Ausführungsvariante
sieht vor, dass das drehelastische Federelement starr mit den zweiten
Kupplungselementen der Überlastkupplungen verbunden
ist. Starr bedeutet vorliegend, dass die Verbindung zwischen dem
drehelastischen Federelement und den zweiten Kupplungselementen
der Überlastkupplungen
spielfrei ausgelegt ist. Beispielsweise ist hierzu eine drehelastische
Welle über
geeignete Flanschverbindungen an den zweiten Kupplungselementen
angeschraubt.
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Eine
drehelastische Weile kann auch mittels einer Splineverbindung spielfrei
mit den zweiten Kupplungselementen der Überlastkupplungen verbunden
sein. Hierbei wird beispielsweise eine drehelastische Welle bei
einer Montage einfach auf eine geeignete Sekundärseite eines zweiten Kupplungselementes
einer Überlastkupplung
geschoben.
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Weist
eine verwendete Splineverbindung ein Passungsspiel auf, welches
eine Relativdrehung zwischen dem drehelastischen Federelement und
den zweiten Kupplungselementen der Überlastsicherungen zulässt, kann
gewährleistet
werden, dass das Drehmoment beim Auslösen einer ersten Überlastkupplung
zunächst
aufgrund des Passungsspiels und dem damit verbundenen Drehspiel
zwischen dem Federelement und den zweiten Kupplungselementen ausreichend
abnimmt, bis das Drehmoment der Blockade über das Federelement des zweiten Kupplungsteil
der zweiten Überlastkupplung
einwirkt. Daraufhin steigt das Drehmoment wieder an, bis auch die
zweite Überlastkupplung
abschaltet. Die Elastizität
des Federelements und das Passungsspiel sind derart aufeinander
abgestimmt, dass gewährleistet
ist, dass die eine Überlastkupplung
bereits zumindest teilweise abgeschaltet ist, bevor die andere Überlastkupplung
ebenfalls beginnt abzuschalten. Bei einem gleichzeitigen Abschalten
würden
sich die beiden Abschaltdrehmomente der Überlastkupplungen addieren,
so dass erst bei höheren Drehmomenten
vollständig
abgeschaltet würde.
Ferner ist das Drehmoment an der ersten Überlastkupplung noch nicht
vollständig
abgefallen. Beim Antreiben verspannt sich nämlich der Antriebsstrang, so dass
dieser beim Abschalten einer Überlastkupplung zurück schwingt
und ein negatives Drehmoment erzeugt, was zu einem übermäßigen Drehmomentschlag
führt,
wenn im Anschluss die zweite Überlastkupplung
angesprochen wird.
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Dies
gelingt bereits ausreichend, wenn das Passungsspiel eine Relativdrehung
zwischen dem drehelastischen Federelement und den zweiten Kupplungselementen
der Überlasteinrichtungen
mit einem Verdrehwinkel von mehr als 0,5°, vorzugsweise mit einem Verdrehwinkel
von 1°,
aufweist, zulässt.
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Hierbei
lassen sich betriebssicher alternativ auch drehelastische Federelemente
mit einem kürzeren
drehelastischen Bereich vorsehen, so dass zwei Überlastkupplungen auch sehr
nahe zueinander angeordnet werden können. Dies ist besonders vorteilhaft,
wenn beispielsweise zwei Überlastkupplungen innerhalb
eines Getriebegehäuses
untergebracht werden sollen.
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Sehr
kompakt baut eine Antriebsanordnung mit mehreren Überlastkupplungen
bereits, wenn die ersten Kupplungselemente ein gemeinsames antriebsseitiges
Außenteil
umfassen, welches etwa mit abtriebsseitig federgelagerten Sperrkörpern wechselwirkt.
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Weiter
ist es vorteilhaft, wenn das gemeinsame antriebsseitige Außenteil
ein gemeinsames Gehäuse
mehrerer Überlastkupplungen
bildet. Hierdurch kann die Antriebsanordnung baulich noch kompakter
ausgeführt
werden.
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Weiter
kompakt baut die Antriebsordnung, wenn die ersten Kupplungselemente
ein Gehäuse aufweisen,
innerhalb welchem die zweiten Kupplungselemente, insbesondere das
drehelastische Federelement, angeordnet sind.
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Weitere
Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden
anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher
schematisch eine Antriebsanordnung mit zwei mittels eines drehelastischen
Federelements verbundenen Sperrkörperkupplungen
dargestellt ist.
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Es
zeigt
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1 schematisch
einen Längsschnitt
einer Antriebsanordnung, bei welcher zwischen zwei Sperrkörperkupplungen
ein drehelastisches Federelement vorgesehen ist,
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2 schematisch
eine Ansicht eines Querschnittes der Antriebsanordnung entlang der
Schnittlinie A-A,
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3 schematisch
eine Ansicht eines Querschnittes der Antriebsanordnung entlang der
Schnittlinie E-E, und
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4 schematisch
eine Ansicht eines Querschnittes der Antriebsanordnung entlang der
Schnittlinie F-F.
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Die
in den 1 bis 4 gezeigte Antriebsanordnung 1 umfasst
einen Antriebsflansch 2, eine erste Abtriebsnabe 3,
eine zweite Abtriebsnabe 4 sowie eine erste Sperrkörperkupplung 5 und
eine zweite Sperrkörperkupplung 6,
welche mittels eines drehelastischen Federelements 8 drehelastisch
miteinander verbunden sind. Die Sperrkörperkupplungen 5 und 6 stellen
in diesem Ausführungsbeispiel
zwei Überlastkupplungen
der Antriebsanordnung 1 dar.
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Das
drehelastische Federelement 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel
als drehelastische Welle realisiert, welche keine Wartung erfordert
und darüber
hinaus selbst unter widrigsten Bedingungen problemlos als drehelastisches
Federelement 8 dauerhaft einsetzbar ist. Alle genannten
Bauteile können um
eine gemeinsame Rotationsachse 7 mit einer Rotationsrichtung 7A rotieren
(siehe 2).
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Die
Antriebsanordnung 1 wird zum Antreiben in Rotationsrichtung 7A mittels
des Antriebsflansches 2 an einem hier nicht gezeigten Antrieb
befestigt. Hierzu weist der Antriebsflansch 2 insgesamt sechs
konzentrisch um die gemeinsame Rotationsachse 7 angeordnete
Bohrungen 9 (hier nur exemplarisch beziffert) auf. Über diese
Bohrungen 9 lässt sich
der Antriebsflansch 2 mittels Schrauben (hier nicht gezeigt)
fest aber lösbar
an dem nicht gezeigten Antrieb anschrauben.
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Die
erste Sperrkörperkupplung 5 weist
als ein erstes Kupplungselement der Sperrkörperkupplung 5 ein
Kupplungsaußenteil 10 auf,
welches in diesem Ausführungsbeispiel
an dem Antriebsflansch 2 angeschweißt ist. Darüber hinaus weist die erste Sperrkörperkupplung 5 als
ein zweites Kupplungselement der Sperrkörperkupplung 5 ein
Kupplungsinnenteil 11 auf, welches einstückig mit
der ersten Antriebsnabe 3 ausgebildet ist.
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An
dem Kupplungsinnenteil 11 sind vier Mitnehmer 12 (hier
nur exemplarisch beziffert, siehe auch 2) gelagert,
welche durch Federkräfte
beaufschlagt radial zur gemeinsamen Rotationsachse 7 nach
außen
in Ausnehmungen 13 (hier nur exemplarisch beziffert) gedrückt werden.
Die voreingestellten Federkräfte,
welche auf die Mitnehmer 12 wirken, können mittels einer ersten Tellerfederanordnung 14 und
einer zweiten Tellerfederanordnung 15 eingestellt werden,
indem die Vorspannungen der beiden Tellerfederanordnungen 14 und 15 mittels
einer Einstellmutter 16 eingestellt werden, welche aufgeschraubt
auf einem Gewindezapfen 17 des Kupplungsinnenteils 11 sitzt.
Der Gewindezapfen 17 wird in diesem Ausführungsbeispiel
von einer Schraube bereitgestellt.
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Zwischen
der ersten Tellerfederanordnung 14 und den Mitnehmern 12 ist
eine erste Mitnehmerführung 18 und
zwischen der zweiten Tellerfederanordnung 15 und den Mitnehmern 12 eine
zweite Mitnehmerführung 19 vorgesehen,
so dass zwischen den Tellerfederanordnungen 14 und 15 und
den Mitnehmern 12 eine vorteilhafte Kräfteumlenkung und Kräfteverteilung
stattfindet.
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Während das
Kupplungsinnenteil 11 an seiner Abtriebsnabe 3 zur
Aufnahme einer Werkzeugwelle (hier nicht dargestellt) einen Innensechskantbereich 20 und
eine Querstiftbohrung 21 aufweist, ist das Kupplungsinnenteil 11 an
dem der ersten Abtriebsnabe 3 gegenüber liegendem Ende 22,
also an der Sekundärseite
der ersten Sperrkörperkupplung, mit
einer Innenverzahnung 23 ausgestattet, welche mit einer
ersten Außenverzahnung 24 des
drehelastischen Federelements 8 wechselwirkt, und die Innenverzahnung 23 und
die Außenverzahnung 24 eine
Splineverbindung 25 zwischen der ersten Sperrkörperkupplung 5 und
dem drehelastischen Federelement 8 bilden.
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Die
Splineverbindung 25 ist mit einem Spiel (der Übersichtigkeit
halber hier nicht explizit gezeigt) versehen, sodass die Innenverzahnung 23 des Kupplungsinnenteils 11 und
die erste Außenverzahnung 24 des
drehelastischen Federelements 8 derart aufeinander abgestimmt
sind, dass sie eine Relativdrehung zueinander um die gemeinsame
Rotationsachse 7 mit einem Verdrehwinkel von 1° durchführen können. Auf Grund
des geringen Verdrehwinkels lassen sich zusätzlich insbesondere Stöße zwischen den
Sperrkörperkupplungen 5 und 6 und
dem drehelastischen Federelement 8 schlagartig noch in
einem unkritischen Maße
austauschen, welche insbesondere bei sehr kurzen drehelastischen
Federelementen 8 einem Auslösen der Sperrkörperkupplungen 5 und 6 oder
umgekehrt förderlich
sein können.
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Die
zweite Sperrkörperkupplung 6 ist ähnlich aufgebaut
wie die erste Sperrkörperkupplung 5 und weist
dementsprechend ein weiteres Kupplungsaußenteil 28 als erstes
Kupplungselement der zweiten Sperrkörperkupplung 6 auf,
welches an dem Kupplungsaußenteil 10 angeschweißt ist und
hierdurch mit diesem zusammen eine gemeinsame Außenhülle 29 der beiden
Sperrkörperkupplungen 5 und 6 bildet.
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Auch
weist die zweite Sperrkörperkupplung 6 ein
Kupplungsinnenteil 30 als zweites Kupplungselement der
zweiten Sperrkörperkupplung 6 auf,
welches einstückig
mit der zweiten Abtriebsnabe 4 ausgebildet ist. An dem
weiteren Kupplungsinnenteil 30 sind weitere Mitnehmer 31 gelagert,
welche mittels Federkräfte
radial nach außen
in weitere Ausnehmungen 32 des weiteren Kupplungsaußenteils 28 gedrückt werden.
Die hierfür
erforderlichen Federkräfte
werden mittels einer dritten Tellerfederanordnung 33 und
einer vierten Tellerfederanordnung 34 aufgebracht.
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Zwischen
den weiteren Mitnehmern 31 und den beiden Tellerfederanordnungen 33 und 34 sind weitere
Mitnehmerführungen 35 und 36 vorgesehen. Vorgespannt
werden die Tellerfederanordnungen 33 und 34 mittels
einer weiteren Einstellmutter 37, die auf einen Gewindezapfen 38 des
Kupplungsinnenteils 30 aufgeschraubt ist. Auch die zweite
Abtriebsnabe 4 weist einen Innensechskantbereich 39 und eine
Querstiftbohrung 40 auf, um betriebssicher eine weitere
hier nicht dargestellte Werkzeugwelle aufnehmen zu können.
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Das
weitere Kupplungsinnenteil 30 weist an seinem der zweiten
Abtriebsnabe 4 gegenüber
liegenden Ende 41 eine Innenverzahnung 42 auf,
die mit einer zweiten Außenverzahnung 43 des
drehelastischen Federelements 8 korrespondiert und hierbei
eine weitere Splineverbindung 44 des drehelastischen Federelements 8 und
der zweiten Sperrkörperkupplung 6 bildet.
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Die
weitere Innenverzahnung 42 und die zweite Außenverzahnung 43 sind
derart gewählt, dass
das drehelastische Federelement 8 ebenfalls spielbehaftet
mit dem weiteren Kupplungsinnenteil 30 korrespondieren
kann.
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Es
versteht sich, dass in anderen Ausführungsbeispielen nur eine der
vorhandenen Splineverbindungen 25 und 44 spielbehaftet
ausgebildet sein kann. Auch kann bei weiteren Ausführungen
auf ein solches Spiel bei allen vorhandenen Splineverbindungen 25, 44 zwischen
einem Verbindungsmittel 8 und zweiten Kupplungselementen 22, 41 verzichtet werden,
insbesondere wenn das Verbindungsmittel 8 einen drehelastischen
Bereich 45 mit einer ausreichenden Länge aufweist.
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Blockiert
nun beispielsweise das hier nicht näher dargestellte Werkzeug,
welches an der zweiten Abtriebsnabe 4 befestigt ist, löst die zweite
Sperrkörperkupplung 6 aus,
indem das weitere Kupplungsinnenteil 30 auf Grund des blockierten
Werkzeuges nicht weiter mit der gemeinsamen Außenhülle 29 um die gemeinsame
Rotationsachse 7 rotieren kann. Hierdurch verlagern sich
die Mitnehmer 31 entgegen der Federkräfte der beiden Tellerfederanordnungen 33 und 34 aus
den weiteren Ausnehmungen 32 radial nach innen heraus,
wodurch der Drehmomenten- beziehungsweise Kräftefluss zwischen der Außenhülle 29 und
dem zweiten Kupplungsinnenteil 30 unterbrochen wird bzw.
ist. Auf Grund dieser Entkoppelung wird das an der zweiten Abtriebsnabe 4 angeschlossene
Werkzeug nicht weiter angetrieben und bleibt stehen.
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Damit
das an der ersten Abtriebsnabe 3 angeschlossene Werkzeug
nicht mit dem stehen gebliebenen Werkzeug der zweiten Abtriebsnabe 4 kollidiert,
also die erste Abtriebsnabe 3 und die zweite Abtriebsnabe 4 keine
allzu große
Relativbewegung um die gemeinsame Rotationsachse 7 zueinander durchführen, wird
die Drehblockade des zweiten Kupplungsinnenteils 30 mittels
des drehelastischen Federelements 8 auf das erste Kupplungsinnenteil 11 übertragen,
wodurch, wenn auch etwas zeitversetzt, die erste Sperrkörperkupplung 5 ebenfalls
ausgelöst wird.
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Auch
die Mitnehmer 12 der ersten Sperrkörperkupplung 5 bewegen
sich entgegen der Federkräfte
der beiden Tellerfederanordnungen 14 und 15 radial
innen auf die gemeinsame Rotationsachse 7 zu und verlagern
sich hierbei aus den ersten Ausnehmungen 13 heraus, wodurch
der Drehmomenten- beziehungsweise Kräftefluss zwischen der gemeinsamen
Außenhülle 29 und
dem Kupplungsinnenteil 11 ebenfalls unterbrochen wird.
Somit wird auch das Werkzeug, welches an der ersten Abtriebsnabe 3 angeschlossen
ist, nicht mehr angetrieben und bleibt stehen.
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Vorteilhafter
Weise dämpft
das drehelastische Federelement 8 die Übertragung der abrupten Blockade
zwischen den beiden Sperrkörperkupplungen 5 und 6,
indem sich das drehelastische Federelement 8 insbesondere
im drehelastischen Bereich 45 zusätzlich tordieren kann, so dass
die erste Innenverzahnung 23 der drehelastischen Welle
sich gegenüber
der weiteren Innenverzahnung 42 der drehelastischen Welle
um einen Torsionswinkel 46 tordiert. Durch diese Art der
Dämpfung
werden die miteinander gekoppelten Bauteile der beiden Sperrkörperkupplungen 5 und 6 weniger
stark beansprucht, so dass ihre Lebensdauer und damit die Betriebszeit der
gesamten Antriebsanordnung 1 wesentlich verlängert ist.
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- 1
- Antriebsanordnung
- 2
- Antriebsflansch
- 3
- erste
Abtriebsnabe
- 4
- zweite
Abtriebsnabe
- 5
- erste
Sperrkörperkupplung
- 6
- zweite
Sperrkörperkupplung
- 7
- gemeinsame
Rotationsachse
- 7A
- Rotationsrichtung
- 8
- drehelastisches
Federelement
- 9
- Bohrungen
- 10
- Kupplungsaußenteil
- 11
- Kupplungsinnenteil
- 12
- Mitnehmer
- 13
- Ausnehmungen
- 14
- erste
Tellertederanordnung
- 15
- zweite
Tellertederanordnung
- 16
- Einstellmutter
- 17
- Gewindezapfen
- 18
- erste
Mitnehmerführung
- 19
- zweite
Mitnehmerführung
- 20
- Innensechskantbereich
- 21
- Querstiftbohrung
- 22
- gegenüberliegendes
Ende
- 23
- Innenverzahnung
- 24
- erste
Außenverzahnung
- 25
- Splineverbindung
- 28
- weiteres
Kupplungsaußenteil
- 29
- gemeinsame
Außenhülle
- 30
- weiteres
Kupplungsinnenteil
- 31
- weitere
Mitnehmer
- 32
- weitere
Ausnehmungen
- 33
- dritte
Tellerfederanordnung
- 34
- vierte
Tellerfederanordnung
- 35
- dritte
Mitnehmerführung
- 36
- vierte
Mitnehmerführung
- 37
- weitere
Einstellmutter
- 38
- weiterer
Gewindezapfen
- 39
- weiterer
Innensechskantbereich
- 40
- weitere
Querstiftbohrung
- 41
- weiteres
gegenüber
liegendes Ende
- 42
- weitere
Innenverzahnung
- 43
- zweite
Außenverzahnung
- 44
- weitere
Splineverzahnung
- 45
- drehelastischer
Bereich
- 46
- Torsionswinkel