DE3034140C1 - UEberlastsicherung fuer die Hauptantriebswelle einer Aufsammelpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastsicherung für die Hauptantriebswelle einer Aufsammelpresse für landwirtschaftliche Erntegüter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aufsammelpressen müssen wegen der Stoßbelastung des Preßkolbens in ihrem Antrieb eine große Schwungmasse aufweisen. Diese Aufgabe übernimmt jn den bekannten Aufsammelpressen eine Schwungscheibe vor dem Hauptgetriebe. Sie wird im allgemeinen mit der Zapfwellendrehzahl von 540 U/min betrieben. Eine erste Rutschkupplung ist zwischen Schwungscheibe und Antriebswelle vorgesehen, die relativ niedrig abgesichert ist, weil sie nicht nur den Schlepperantrieb vor der Wirkung des Schwungmassenmomentes sichern soll, sondern insbesondere die pressenbedingten, periodischen Drehzahlungleichförmigkeiten der Schwungscheibe durch einen Reibschlupf vom Schlepperantrieb fernhalten soll. Eine zweite Rutschkupplung, deren Ansprechmoment etwa 3- bis 4mal größer ist, ist zwischen der Schwungscheibe und dem Hauptgetriebe angeordnet. Sie soll verhindern, daß der Antrieb eines durch Überlastung, Verstopfung oder Fremdkörper plötzlich blockierten Preßkolbens durch die Schwungmasse zerstört wird, woraus sich weitere Folgeschäden ergeben.

Bei bekannten Pressen der genannten Gattung ist die erste Rutschkupplung vor und die zweite hinter der Schwungscheibe angeordnet. Wird für beide Kupplungen eine gemeinsame Kupplungsfeder verwendet, so

ίο weist — bei Benutzung von Flachscheibenkupplungen — die zweite Rutschkupplung entweder einen größeren Kupp'ungscheibendurchmesser als die erste auf oder die Kupplungsflächen der zweiten Rutschkupplung sind konisch ausgebildet.

Rutschkupplungen an landwirtschaftlichen Erntemaschinen unterliegen in besonderem Maße der Gefahr des Festrostens in der Außerbetriebszeit, die mitunter 11 Monate im Jahr betragen kann und in welcher die Maschinen oft in feuchten Räumen abgestellt sind.

Das Ansprechmoment festgerosteter Rutschkupplungen steigt erheblich an, ehe die infolge der Korrosion entstandene Verbindung losgerissen wird. Dadurch wird besonders die Sicherung des Pressenantriebes durch die zweite Rutschkupplung in Frage gestellt. Bei Anwendung einer Konusrutschkupplung wird hierbei die Gefahr noch erhöht durch die Selbsthemmung zwischen den Kupplungsteilen, die sich infolge der Vergrößerung des Reibwertes durch Korrosion, Schmutz und atmosphärische Feuchtigkeit einstellen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, festgerostete Kupplungsteile der Überlastsicherung bei nur geringem Überlastungsmoment zu trennen.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Lösung geht von dem bekannten physikalischen Verhalten zweier z. B. durch Kleben oder Löten verbundener Flächen aus, bereits bei geringen Zugbelastungen normal zu ihrer Verbindungsfläche auseinanderzubrechen, während sie bei Belastung in Richtung der Verbindungsfläche (Schubbeanspruchung) ein Vielfaches der Belastung ohne Bruch ertragen können. Insbesondere entstehen bei Einleitung von Normalzugkräften an einem Ende der verbundenen Flächen hohe Spannungsspitzen, welche in der Lage sind, auch eine an sich sehr feste Verbindung zu zerstören. Es wurde erkannt, daß festgerostete Kupplungsbeläge sich ähnlich verhalten. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der Kupplungsbeläge übt das Reibmoment der Schwungscheibe auf die Kupplungsschwenksegmente eine Kraftkomponente aus, welche von der Schwungscheibenkranzfläche nach innen gerichtet ist. Nach Überschreiten des zugelassenen Übertragungsmomentes reißt diese nach innen gerichtete Kraft die etwas festgerosteten Reibflächen der Kupplungsschwenksegmente von der Schwungscheibenkranzfläche ab. Die Abreißkraft bedingt ein nur wenig erhöhtes Überlastungsmoment, so daß Maschinenbeschädigungen vermieden werden. Bei der ersten Rutschkupplung hingegen ist die Überschreitung des Kupplungsansprechmomentes ohne Belang, da dieses zum Zwecke des Reibschlupfes sehr niedrig ausgelegt ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Überlastsicherung und
F i g. 2 eine Ansicht von hinten in Pfeilrichtung A mit

abgeschnittenem Wellenabsatz.

Eine Hauptantriebswelle 1 eines Hauptgetriebes 2 einer Aufsammelpresse weist an ihrem vorderen Ende zwei abgestufte Wellenabsätze 3, 4 auf. Auf dem vorderen Wellenabsatz 3 ist eine erste Rutschkupplung 5 und auf dem nächsten Wellenabsatz 4 eine zweite Rutschkupplung 6 angeordnet. Zwischen beiden Rutschkupplungen 5, 6 ist eine Schwungscheibe 7 so gelagert, daß sie für beide Rutschkupplungen die Gegenreibflächen bildet.

Die erste Rutschkupplung 5 weist eine dreieckförmig ausgebildete Druckfeder 8 auf, welche an den äußeren Enden axial ausgerichtet jeweils eine Reibplatte 9 trägt Die Reibplatten 9 liegen unter der Spannung der Druckfeder 8 an einer Reibfläche 10 eines Steges 11 der Schwungscheibe 7 an und bilden mit dieser eine Reibpaarung. Die Druckfeder 8 ist in einer Doppelflanschnabe 12, 13 eingespannt, welche auf dem vorderen Wellenabsatz 3 freidrehend gelagert ist und durch eine an der Stirnseite des Wellenabsatzes 3 verschraubte Topfscheibe 14 axial gesichert ist. Der vordere Flanschnabenteil 12 besitzt einen nach vorn gerichteten Wellenstummel 15 zum Anschluß einer Schleppergelenkwelle.

Die axiale, den Reibschluß erzeugende Federkraft wird nach hinten durch eine Kupplungstragscheibe 16 abgestützt. Diese trägt und führt auch die Schwungscheibe 7 in axialer und radialer Richtung und ist ferner auch ein Bestandteil der zweiten Rutschkupplung 6.

Die Kupplungstragscheibe 16 liegt in axialer Richtung innerhalb des Kranzes der Schwungscheibe 7 und hinter dem Steg 11. Sie besteht aus einer dreieckförmigen, gleichseitigen Tragplatte 17, welche auf dem zweiten Wellenabsatz 4 durch Keilnutverzahnung befestigt ist. Ihre drei Ecken sind abgeschnitten und reichen bis nahe an die innere Schwungscheibenkranzfläche 18 heran. In axialer Richtung nach vorn weist jede Ecke einen axialen Vorsprung 19 auf, welcher unter den Steg 11 der Schwungscheibe 7 greift und diese so in radialer Richtung trägt und führt. Am Außenrand der Tragplattenecken sind drei axial nach vorn gerichtete Reibplatten 20 angeordnet, an welchen der Steg 11 mit seiner hinteren Stegfläche 21 anliegt und welche die axiale Gegenführung der Schwungscheibe 7 und die Abstützung der Druckfeder 8 bilden.

Diese Anordnung stellt die schlepperseitige Rutschkupplung 5 der Überlastsicherung dar. Der Schlepper treibt über die Rutschkupplung 5 die Schwungscheibe 7 und die Hauptantriebswelle 1 an. Wird der von der Druckfeder 8 an der Schwungscheibe 7 erzeugte Reibschluß überschritten, so spricht die Rutschkupplung 5 an und begrenzt unter Durchrutschen der Reibplatten 9 auf der Reibfläche 10 der Schwungscheibe 7 die Momentenübertragung zwischen Schlepperantrieb und Schwungscheibe 7.

Die pressenseitige Rutschkupplung 6 der Überlastsicherung ist auf der Kupplungstragscheibe 16 angeordnet. Die Kupplungstragscheibe 16 weist an ihrer Rückseite drei Arme 22 auf. Jeder Arm 22 liegt hinter einer der Ecken der Tragplatte 17, mit welcher er durch einen Quersteg 23 U-förmig verbunden ist. Zwischen der Tragplatte 17 und dem Arm 22 des U-förmigen Bereichs ist achsparallel zur Hauptantriebswelle 1 ein Achsbolzen 24 gelagert. Dieser erstreckt sich innerhalb des Schwungscheibenkranzes und besitzt einen Abstand zur Hauptantriebswelle 1, der im dargestellten Beispiel etwa ein Drittel des Radius der inneren Schwungscheibenkranzfläche 18 beträgt.

Auf jedem Achsbolzen 24 ist ein Kupplungsschwenksegment 25 schwenkbar gelagert. Es verbreitert sich vom Achsbolzen 24 nach außen in der Form eines Kreisausschnittes und besitzt an seiner Außenkante einen Reibbelag 26 mit einer kreisbogenförmigen Reibfläche 27. Das Kupplungsschwenksegment 25 ist aber so ausgebildet, daß die Reibfläche 27 nicht in der ' radialen Verlängerungslinie durch die Lagerachse 28 des Achsbolzens 24 liegt, sondern in Drehrichtung 29 vor dem Schnittpunkt dieser Linie mit der Schwungscheibenkranzfläche 18.

Radial außerhalb der Lagerung des Achsbolzens 24 geht die U-förmige Verbindung zwischen Tragplatte 17 und Arm 22 in eine massive Lagerplatte 30 über, die zur Aufnahme einer Druckfeder 31 dient. Diese stützt sich einerseits auf dem Kupplungsschwenksegment 25 und andererseits auf einem Gegenlager 32 ab, das mit einem Gewindebolzen 33 in der Lagerplatte 30 des in Drehrichtung um 120° vorangehenden Armes 22 stufenlos einstellbar und mit einer Kontermutter 34 feststellbar gelagert ist.

Die Druckfeder 31 preßt das Kupplungsschwenksegment 25 mit seiner Reibfläche 27 entgegen der Drehrichtung 29 der Schwungscheibe 7 gegen die innere Schwungscheibenkranzfläche 18, wodurch eine reibschlüssige Verbindung zwischen Schwungscheibe 7 und Hauptantriebswelle 1 hergestellt wird. Durch das Verdrehen des Gegenlagers 32 wird die Federspannung und damit die Größe des gewünschten Übertragungsmomentes zwischen Schwungscheibe 7 und Hauptantriebswelle 1 eingestellt

Wird dieses Übertragungsmoment überschritten, so lösen sich die Kupplungsschwenksegmente 25 mit ihren Reibflächen 27 von der Schwungscheibenkranzfläche 18 und schwenken unter Zusammendrückung der Druckfedern 31 im Uhrzeigersinn (F i g. 2) nach innen. Wenn nun die Reibkraft durch Rostbildung auf der Schwungscheibenkranzfläche 18 und Festfressen dieser Fläche mit den Reibflächen 27 unzulässig vergrößert wird und die Rutschkupplung 6 beim Auftreten eines Überlastmomentes nicht anspricht, so reißen sich die Kupplungsschwenksegmente 25 infolge dieser beschriebenen Schwenkbewegung von der Schwungscheibenkranzfläche 18 los, wobei das Losreißen an der der Druckfeder 31 nahegelegenen Berührungskante 35 beginnt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Überlastsicherung für die Hauptantriebswelle einer Aufsammelpresse für landwirtschaftliche Erntegüter, die eine erste Rutschkupplung, die den Schlepperantrieb gegen die Schwungscheibe absichert, und eine zweite Rutschkupplung, die den Pressenantrieb gegen die Schwungscheibe absichert, aufweist, wobei zwischen den beiden Rutschkupplungen eine Schwungscheibe so gelagert ist, daß sie für jede Rutschkupplung je eine Reibfläche bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rutschkupplung (6) Kupplungsschwenksegmente (25) aufweist, die außerhalb der Achse der Hauptantriebswelle (1) und parallel zu dieser auf einer mit dem Pressenantrieb fest verbundenen Kupplungstrangscheibe (16) gelagert sind und mit ihrer Reibfläche (27) radial nach außen gegen eine innere Schwungscheibenkranzfläche (18) gedrückt werden, wobei die Reibfläche (27) in Drehrichtung (29) vor der Lagerachse (28) des Kupplungsschwenksegmentes (25) liegt.

2. Überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kupplungsschwenksegment (25) durch eine Druckfeder (31), die auf einem Gegenlager (32) der Kupplungstragscheibe (16) ruht, entgegen der Drehrichtung (29) gegen die Schwungscheibenkranzfläche (18) gedrückt wird.

3. Überlastsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager (32) zur stufenlosen Einstellung der Federspannung ausgebildet ist.

4. Überlastsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kupplungsschwenksegment (25) auf einem Achsbolzen (24) schwenkbar gelagert ist, welcher achsparallel zur Hauptantriebswelle (1) auf der Kupplungstragscheibe (16) angeordnet ist.

5. Überlastsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kupplungstragscheibe (16) drei Kupplungsschwenksegmente (25) jeweils um 120° versetzt angeordnet sind.