DE3034606A1 - Schaltvorrichtung fuer eine ueberlastkupplung - Google Patents

Schaltvorrichtung fuer eine ueberlastkupplung

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DE3034606A1 DE19803034606 DE3034606A DE3034606A1 DE 3034606 A1 DE3034606 A1 DE 3034606A1 DE 19803034606 DE19803034606 DE 19803034606 DE 3034606 A DE3034606 A DE 3034606A DE 3034606 A1 DE3034606 A1 DE 3034606A1
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Hubert Ing.(Grad.) 5204 Lohmar Geisthoff
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Walterscheid GmbH
Jean Walterscheid GmbH
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GKN Walterscheid GmbH
Jean Walterscheid GmbH
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    • F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/202—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type
    • F16D43/204—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers
    • F16D43/206—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers moving axially between engagement and disengagement

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Description

Jean Walterscheid GmbH 11. September 1980
Hauptstraße 150 Wi/He
5204 Lohmar/Rhld. 1 W0240.000
Zusatz zu P 28 53 293.6-12
Schaltvorrichtung für eine Überlastkupplung
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für eine Überlastkupplung zum Schutz von Antriebssträngen, insbesondere von Gelenkwellen zum Antrieb landwirtschaftlicher Geräte durch die Zapfwelle eines Schleppers, bestehend aus einem treibenden und einem getriebenen Kupplungsteil, bei der der eine z.B. als Kupplungsnabe ausgebildete Kupplungsteil umfangsverteilte Durchbrüche aufweist, in denen als Mitnehmerkörper wirkende Wälzkörper gehalten sind, die zur Drehmomentübertragung in Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils eingreifen und mit einem durch in Umfangsrichtung wirkende Federn in Drehmomentübertragungsstellung gehaltenen Schaltring, und die Mitnehmerkörper sich bei Drehmomentübertragung über den Schaltring gegen die Kraft einer zwischen zwei Anschlägen gehaltenen Axialfeder abstützen, wobei der Schaltring mit den Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils z.B. der Kupplungshülse entsprechenden Ausnehmungen versehen ist und die Mitnehmerkörper sich bei Drehmomentübertragung derart reibschlüssig am Schaltring abstützen, daß der Schaltring bei Überschreitung des vorgegebenen Nennmo-
W0240.000 - Wi/He : *-* Al-I :.A . l"\: - 11. September 1980
mentes durch die Abrollbewegung der Mitnehmerkörper aus den Ausnehmungen heraus gegen die Kraft der in Umfangsrichtung wirkenden Feder in der Weise verdrehbar ist, und die Ausnehmungen des Schaltringes zu den Durchbrüchen in eine korrespondierende Winkelstellng bringbar sind, in die sich die Mitnehmerkörper hineinbewegen, nach Patent (Patentanmeldung P 28 53 293.6-12).
Eine Überlastkupplung mit einer Schaltvorrichtung zu verbinden ist bekannt (GB-PS 1 466 380). In der Fig. 5 obiger Patentschrift ist eine Drehmomentbegrenzungskupplung dargestellt, bei der als Mitnehmerkörper dienende Kugeln von einem federbeaufschlagten Konus in der Drehmomentübertragungsposition gehalten werden. Der Konus ist mit einem aus dem Gehäuse der Drehmomentbegrenzungskupplung herausragenden Schaft versehen, der seinerseits mit einem Betätigungshebel verbunden ist. Die Möglichkeit, anstelle des Betätigungshebels zum Schalten der Kupplung einen Hubmagneten oder einen Kraftzylinder einzusetzen, wird dabei beschrieben.
Nachteilig bei der bekannten Ausführung ist jedoch, daß die Schaltfunktion gegen die Kraft der drehmomenthaltenden Feder durchgeführt werden muß. Hierdurch werden bezogen auf das übertragbare Drehmoment unverhältnismäßig hohe Schaltkräfte und damit entsprechend kostenaufwendige Betätigungsmittel benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlastkupplung, die auf ein vorgegebenes Drehmoment anspricht, durch weitere Parameter zum Ansprechen zu bringen, wobei das die Umschaltung der Überlastkupplung von der Drehmomentübertragungsposition in die Freigangsposition notwendige Schaltmoment nur einen Bruchteil des übertragbaren Nenndrehmomentes betragen soll und die Funktion des selbsttätigen Wiedereinschaltens der Kupplung durch einfaches Absenken der Betriebsdrehzahl beibehalten werden soll.
ORIGINAL INSPECTED
W0240.000 - Wi/He : ν .55 -J \.;.>**: : .ll. September 1980
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
a) der Schaltring mit einem rechteckförmig radial nach außen weisenden Schaltnocken versehen ist
b) an der Kupplungsnabe ein sich radial nach außen verjüngender Rückstellnocken angeordnet ist
c) die Mittelradialen des Schaltnockens und des Rückstellnokkens in der Drehmomentübertragungsposition der Überlastkupplung miteinander fluchten
d) ein an einem drehfest angeordneten Bauteil geführter Schaltstößel durch Kraftbetätigung in den Rotationsbereich der Nocken bringbar ist.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung für eine Überlastkupplung ist, daß die zum Ausrücken der Kupplung notwendige Schaltkraft nur durch eine in Umfangsrichtung wirkende Feder bestimmt wird, und die Kraft der drehmomenthaltenden Feder nur mit dem Faktor der Wälzlagerreibung eingeht.
Von weiterem Vorteil ist, daß bei Einsatz der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung die Überlastkupplung bei mehreren von einem Antrieb ableitbaren Antriebssträngen die Überwachungsfunktionen mehrerer Kupplungen übernehmen kann. Darüber hinaus können nicht drehmomentbedingte Parameter an gefährdeten Stellen wie Temperatur, Geräuschpegel, spezifische Bauteilbeanspruchungen und andere mehr, die Kupplung zum Ansprechen bringen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
ORIGINAL INSPECTED
W0240.000 - Wi/He ; , "- & -":*..:. !··!: : ll. September 1980
Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch die Überlastkupplung mit
den radial nach außen weisenden Nocken und dem Schaltstößel
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Überlastkupplung mit
der Wirkstellung der Nocken und dem Schaltstößel.
Die in Fig. 1 dargestellte Überlastkupplung besteht im wesentlichen aus einer Kupplungsnabe 105 und der über ein Lager 102 drehbar auf ihr gelagerten Kupplungshülse 103, die ihrerseits drehfest mit einer Gelenkgabel (nicht dargestellt) verbunden ist. Die Kupplungsnabe 105 ist mit einem radial nach außen erweiterten Flansch versehen, in dem gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Durchbrüche 114 zur Aufnahme der Mitnehmerkörper 104 angeordnet sind. Die den Mitnehmerkörpern 104 zugewandte Ringfläche der Kupplungshülse 103 ist mit zu den Durchbrüchen 114 korrespondierenden Ausnehmungen 113 versehen, in die die Mitnehmerkörper 104 zur Drehmomentübertragung eintauchen.
An der der Ringfläche der Kupplungshülse 103 entgegengesetzten Seite des erweiterten Flansches der Kupplungsnabe 105 ist ein Schaltring 115 angeordnet, der seinerseits mit ebenfalls zu den Durchbrüchen 114 der Kupplungsnabe 105 korrespondierenden Ausnehmungen 118 versehen ist. Der Schaltring 115 wird dabei von in ümfangsrichtung wirkenden Federn derart in einer neutralen Lage gehalten, daß die Ausnehmungen 118 des Schaltringes 115 zu den Durchbrüchen 114 der Kupplungsnabe 105 in einer versetzten Stellung gehalten sind. An der den Mitnehmerkörpern 14 abgewandten Seite des Schaltringes 115 ist dieser über ein Druck-
ORlGINAL INSPECTED
WO240.000 - Wi/He
'- Jl -ΐ\,." . r\: · ll. September 1980
lager 109 gegen eine Stützscheibe 110 abgestützt. Die Stützscheibe 110 stützt sich bei Beaufschlagung der überlastkupplung mit einem Drehmoment an ihrer Rückseite gegen Federn 111 ab. Am Schaltring 115 ist radial nach außen weisend ein Schaltnocken 121 vorgesehen, dem ein korrespondierender teilförmig ausgebildeter Rückstellnocken 122 an der Kupplungsnabe zugeordnet ist. In dem Rotationsbereich der beiden Nocken 121, 122 läßt sich ein auf die Kupplung bezogen radial bewegbarer Schaltstößel 120 durch Kraftbetätigung einführen. Bei Anlaufen des Schaltnockens 121 gegen den Schaltstößel 120 wird die Schaltscheibe 115 gegen die Kraft der Umfangsfedern derart verdreht, daß die Ausnehmungen 118 mit den Druchbrüchen 114 der Kupplungsnabe 105 in Fluchtrichtung kommen und die Mitnehmerkörper 104 von den Ausnehmungen 113 in die Ausnehmungen 118 überwechseln können. Damit ist die Überlastkupplung in den Freigang geschaltet. Durch den Rückstellnocken 122 wird der Schaltstößel 120 durch die weiterdrehende Kupplungsnabe 105 wieder aus dem Rotationsbereich der Nocken 121, 122 herausgestoßen.
Durch Absenken der Antriebsdrehzahl schaltet die Überlastkupplung aufgrund der Wirkung der Umfangsfeder, die den Schaltring 115 wieder in die neutrale Lage zurückführen will, wieder in die Drehmomentübertragungsposition, wobei die Mitnehmerkörper 104 wieder von den Ausnehmungen 118 in die Ausnehmungen 113 überwechseln.
ORIGINAL INSPECTED
W0240.000 - Wi/He - "ν .£ -ί %.: . ".-\: ; 11.
BEZUGSZEICHENLISTE
102 Lager
103 Kupplungshülse
104 Mitnehmerkorper
105 Kupplungsnabe
106 Stift
107 Unfangsfeder
108 Stift
109 Drucklager
110 Stützscheibe
111 Feder
112 Abdeckgehäuse
113 Ausnehmung
114 Durchbruch
115 Schaltring
116 Anschlag
117 Abschlag
118 Ausnehmung
119 Rastkugel
120 Schaltnocken
121 Schaltnocken
122 Rückstellnocken

Claims (1)

  1. Jean Walterscheid GmbH*- ♦* : :: · -.. ;"*; li. September 1980 Hauptstraße 150 „Γ. \.: " * - ' · " - : : Wi/He
    5204 Lohmar/Rhld. 1 ·.·.,..- w0240.000
    Zusatz zu P 28 53 293.6-12 ~' '' ~ "
    Patentanspruch
    Schaltvorrichtung für eine Überlastkupplung zum Schutz von Antriebssträngen, insbesondere von Gelenkwellen zum Antrieb landwirtschaftlicher Geräte durch die Zapfwelle eines Schleppers,
    bestehend aus einem treibenden und einem getriebenen Kupplungsteil, bei der der eine z.B. als Kupplungsnabe ausgebildete
    Kupplungsteil umfangsverteilte Durchbrüche aufweist, in denen als Mitnehmerkörper wirkende Wälzkörper gehalten sind, die zur Drehmomentübertragung in Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils eingreifen und mit einem durch in ümfangsrichtung wirkende Federn in Drehmomentübertragungsstellung gehaltenen Schaltring, wobei die Mitnehmerkörper sich bei Drehmomentübertragung über den Schaltring gegen die Kraft einer zwischen zwei Anschlägen gehaltenen Axialfeder abstützen und der Schaltring
    mit den Ausnehmungen des anderen Kupplungsteils z.B. der Kupplungshülse entsprechenden Ausnehmungen versehen ist und die
    Mitnehmerkörper sich bei Drehmomentübertragung derart reibschlüssig am Schaltring abstützen, daß der Schaltring bei Überschreitung des vorgegebenen Nennmomentes durch die Abrollbewegung der Mitnehmerkörper aus den Ausnehmungen heraus gegen die Kraft der in Ümfangsrichtung wirkenden Feder in der Weise verdrehbar ist, und die Ausnehmungen des Schaltringes zu den
    Durchbrüchen in eine korrespondierende Winkelstellng bringbar
    W0240.000 - Wi/He " -'*2. «· ': :.„: . >I Ξ ; 11. September 1980
    sind, in die sich die Mitnehmerkörper hineinbewegen, nach Patent (Patentanmeldung P 28 53 293.6-12),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    a) der Schaltring (115) mit einem rechteckförmig radial nach außen weisenden Schaltnocken (121) versehen ist
    b) an der Kupplungsnabe (105) ein sich radial nach außen verjüngender Rückstellnocken (122) angeordnet ist
    c) die Mittelradialen des Schaltnockens (121) und des Rückstellnockens (122) in der Drehmomentübertragungsposition der Überlastkupplung miteinander fluchten
    d) ein an einem drehfest angeordneten Bauteil geführter Schaltstößel (120) durch Kraftbetätigung in den Rotationsbereich der Nocken (121, 122) bringbar ist.
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