DE4319758A1 - Drehmomentbegrenzer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehmomentbegrenzer, der zur Instandsetzung keinen Teilaustausch oder Ölergänzung benö­ tigt.

Ein bekannter Drehmomentbegrenzer ist beispielsweise in Fig. 9 dargestellt. Bei diesem Drehmomentbegrenzer ist die zylindrische Innenumfangsfläche eines Zylinderelementes 2 auf die zylindrische Außenumfangsfläche eines Wellenelemen­ tes 1 angepaßt. Drucköl wird an einen Hydraulikschlitz 2a des Zylinderelementes 2 geliefert, das durch ein Scherrohr 3 abgedichtet ist. Ein Eingriffselement 4, das an einem Ende des Scherrohres 3 angreift, ist am Wellenelement 1 be­ festigt (vgl. japanische Patentveröffentlichung Nr. 63- 30527).

Das Drucköl innerhalb des Hydraulikschlitzes 2a bewirkt eine Verminderung des Durchmessers der zylindrischen Innen­ umfangsfläche des Zylinderelementes 2, so daß die zylindri­ sche Innenumfangsfläche gegen die zylindrische Außenum­ fangsfläche des Wellenelementes 1 gezwängt wird. Die be­ wirkt eine reibende Kopplung zwischen dem Wellenelement 1 und dem Zylinderelement 2, 50 daß ein Drehmoment zwischen ihnen übertragen werden kann. Wenn anschließend eine Last oberhalb eines bestimmten Wertes an das Wellenelement 1 oder das Zylinderelement 2 angelegt wird, gleitet das Wel­ lenelement 1 relativ zur zylindrischen Innenumfangsfläche des Zylinderelementes 2, so daß das Wellenelement 1 und das Zylinderelement 2 in ihrer Drehposition relativ zueinander verschoben werden, wobei das Ende des Scherrohres 3 durch das Eingriffselement 4 abgeschnitten wird, wodurch das Öl innerhalb des Hydraulikschlitzes 2a nach außen abgeleitet wird. Als Ergebnis wird die Reibungskopplung zwischen dem Wellenelement 1 und dem Zylinderelement 2 aufgehoben und das Drehmoment wird zwischen ihnen nicht mehr übertragen.

Bei dem oben beschriebenen bekannten Drehmomentbegrenzer wird jedoch das Scherrohr 3 abgeschnitten und ferner tritt das Öl innerhalb des Hydraulikschlitzes 2a nach außen, wenn der Drehmomentbegrenzer ausgelöst wird. Aufgrund dessen muß das Scherrohr 3 durch ein neues ersetzt werden, und Öl ent­ sprechend der abgegebenen Menge muß dem Hydraulikschlitz 2a zum Zeitpunkt der Wiederherstellung unvorteilhafterweise zugeführt werden.

Die Aufgabe der Erfindung liegt somit in der Schaffung ei­ nes Drehmomentbegrenzers, bei dem keine Teile zerstört wer­ den oder Öl beim Betrieb des Drehmomentbegrenzers freige­ setzt wird und bei dem bei der Wiederherstellung keine Teile ersetzt oder Öl wieder zugeführt werden müssen. Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe wird ein Drehmomentbe­ grenzer vorgeschlagen mit:
einem Wellenelement mit einer konischen Außenumfangsfläche, einem Zylinderelement mit einer konischen Innenumfangsflä­ che, die reibend mit der konischen Außenumfangsfläche des Wellenelementes kuppelbar ist und extern am Wellenelement angepaßt wird und
eine Nockenanordnung an jeweils dem Wellenelement und dem Zylinderelement, um zumindest das Wellenelement oder das Zylinderelement in axialer Richtung zu verschieben, wenn das Zylinderelement relativ zum Wellenelement gedreht wird, wobei die konische Außenumfangsfläche des Wellenelementes und die konische Innenumfangsfläche des Zylinderelementes sich voneinander in Radialrichtung entfernen.

Es ist vorzuziehen, daß das Zylinderelement mit einem Schlitz-versehen ist, der außerhalb der konischen Innenum­ fangsfläche des Zylinderelementes vorgesehen ist, und der, wenn er mit Drucköl versorgt wird, sich ausdehnt, so daß die konische Innenumfangsfläche gegen die konische Außenum­ fangsfläche des Wellenelementes gezwängt wird.

Bei dem Drehmomentbegrenzer gemäß der Erfindung ist die ko­ nische Außenumfangsfläche des Wellenelementes an die koni­ sche Innenumfangsfläche des Zylinderelementes angepaßt. In diesem Zustand wird Drucköl in den Schlitz eingebracht und dehnt somit den Schlitz aus, so daß die konische Innenum­ fangsfläche des Zylinderelementes gegen die Außenumfangs­ fläche des Wellenelementes gezwängt wird. Auf diese Weise werden das Zylinderelement und das Wellenelement reibend miteinander gekoppelt. Wenn dann die Relativdrehposition zwischen dem Zylinderelement und dem Wellenelement geändert wird, gleitet entweder das Zylinderelement oder das Wellen­ element aufgrund der Nockenanordnung am Zylinderelement und dem Wellenelement axial, so daß die konische Außenumfangs­ fläche des Wellenelementes und die konische Innenumfangs­ fläche des Zylinderelementes voneinander getrennt werden. Als Folge davon wird die konische Innenumfangsfläche des Zylinderelementes nicht länger gegen die konische Außenum­ fangsfläche des Wellenelementes gezwängt, so daß das Zylin­ derelement und das Wellenelement aus der Reibungskopplung freigegeben werden. Dementsprechend wird ein Drehmoment nicht länger zwischen dem Zylinderelement und dem Wellen­ element übertragen.

Andererseits wird bei der Wiederherstellung der Schlitz des Zylinderelementes einmal geöffnet, um den Öldruck zu sen­ ken, und anschließend wird die konische Außenumfangsfläche des Wellenelementes der konischen Innenumfangsfläche des Zylinderelementes angepaßt, so daß erneut Druck auf das Öl im Schlitz ausgeübt wird. Als Folge davon wird die konische Innenumfangsfläche des Zylinderelementes gegen die konische Außenumfangsfläche des Wellenelementes gezwängt, so daß das Zylinderelement und das Wellenelement reibend kuppeln.

Wie sich aus dem Obigen ergibt, wird erfindungsgemäß kein Öl aus dem Schlitz bei Betrieb des Drehmomentbegrenzers ab­ geführt. Aufgrund dessen benötigt der Drehmomentbegrenzer gemäß der Erfindung kein Ersatzteil wie ein Stopfenelement für den Schlitz oder eine Wiederzuführung von Öl an den Schlitz, anders als beim bekannten Drehmomentbegrenzer, bei dem das Scherrohr bei Betrieb des Drehmomentbegrenzers ab­ geschnitten wird, so daß Öl aus dem Hydraulikschlitz aus­ tritt.

Es ist vorzuziehen, daß das Wellenelement mit einem Schlitz versehen ist, der innerhalb der konischen Außenumfangsflä­ che des Wellenelementes angeordnet ist, und der, wenn er mit Drucköl versorgt wird, sich ausdehnt, so daß die koni­ sche Außenumfangsfläche gegen die konische Innenumfangsflä­ che des Zylinderelementes gezwängt wird.

Desweiteren ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Wellenelementes mit einer Anzahl von konvexen Abschnitten versehen ist, die sich entlang von Entstehungslinien der konischen Außenumfangsfläche des Wel­ lenelementes erstrecken und regelmäßig voneinander in Um­ fangsrichtung der konischen Außenumfangsfläche beabstandet sind, wobei die oberen Flächen der konvexen Abschnitte einen Teil der konischen Außenumfangsfläche bilden, während am Innenumfang des zylindrischen Elementes eine Anzahl kon­ vexer Abschnitte ausgebildet ist, die sich entlang Entste­ hunglinien der konischen Innenumfangsfläche des Zylindere­ lementes erstrecken und voneinander regelmäßig in Umfangs­ richtung der konischen Innenumfangsfläche beabstandet sind, wobei die oberen Flächen der konvexen Abschnitte einen Teil der konischen Innenumfangsfläche bilden,
wobei die konvexen Abschnitte des Wellenelementes und die konvexen Abschnitte des Zylinderelementes sich radial ge­ genüberstehen und gegeneinander gezwängt werden, so daß sie Reibungskopplungsabschnitte bilden, um das Wellenelement und das Zylinderelement reibend zu kuppeln,
und wobei nachdem die konvexen Abschnitte des Wellenelemen­ tes und die konvexen Abschnitte des Zylinderelementes, die als Reibungskopplungsabschnitte dienen, durch eine Relativ­ drehung des Zylinderelementes bezüglich des Wellenelementes aus der Druckberührung freigegeben sind und wenn ferner das Zylinderelement weiter relativ zum Wellenelement gedreht wird, die Nockenanordnungen zumindest das Zylinderelement oder das Wellenelement axial verschieben, so daß die kon­ vexen Abschnitte des Wellenelementes und die konvexen Ab­ schnitte des Zylinderelementes voneinander in Radialrichtung getrennt werden.

Desweiteren ist es vorzuziehen, daß das Wellenelement einen inneren Wellenteil aufweist, der relativ zum Zylinderele­ ment drehbar ist und in Axialrichtung des Wellenelementes relativ zum Zylinderelement unbeweglich ist, und einen äußeren Wellenteil, der um den inneren Wellenteil gepaßt ist und axial bewegbar und relativ zum Innenwellenteil nicht drehbar ist, und wobei die konvexen Abschnitte des Wellenelementes, die als Reibungskopplungsabschnitte die­ nen, auf dem Außenumfang des Außenwellenteils und die Noc­ kenanordnung am Außenwellenteil ausgebildet sind.

Vorzugsweise umfaßt das Zylinderelement einen Zylinder­ außenteil, der drehbar relativ zum Wellenelement ist und in Axialrichtung des Zylinderelementes relativ zum Wellenele­ ment nicht bewegbar ist, und einen Zylinderinnenteil, der an das Zylinderaußenelement angepaßt ist und axial ver­ schiebbar und nicht drehbar zum Zylinderaußenteil angepaßt ist, und wobei die konvexen Abschnitte des Zylinderelemen­ tes, die als Reibungskopplungsabschnitte dienen, auf dem Innenumfang des Zylinderinnenteils und die Nockenanordnung des Zylinderelementes am Zylinderinnenteil vorgesehen sind.

Bei dem Drehmomentbegrenzer gemäß der Erfindung ist die ko­ nische Außenumfangsfläche des Wellenelementes an die koni­ sche Innenumfangsfläche des Zylinderelementes angepaßt, so daß die oberen Flächen der konvexen Abschnitte, die als Reibungskopplungsabschnitte dienen, auf der konischen Auße­ numfangsfläche des Wellenelementes und die oberen Flächen der konvexen Abschnitte, die als Reibungskopplungsab­ schnitte auf der konischen Innenumfangsfläche des Zylinder­ elementes dienen, gegeneinander gezwängt werden. Als Folge davon sind das Zylinderelement und das Wellenelement rei­ bend miteinander gekuppelt. Wenn dann die Relativdrehposi­ tion zwischen dem Zylinderelement und dem Wellenelement ge­ ändert wird, ändern sich auch die Relativdrehpositionen zwischen den konvexen Abschnitten des Wellenelementes und den konvexen Abschnitten des Zylinderelementes, so daß beide konvexen Abschnittsbereiche aus der Zwangsanlage ge­ löst werden. Als Folge davon werden das Zylinderelement und das Wellenelement aus der Reibungskopplungsbeziehung ge­ löst. Wenn ferner die Relativdrehposition zwischen dem Zy­ linderelement und dem Wellenelement weiter geändert wird, gleitet zumindest das Zylinderelement oder das Wel­ lenelement aufgrund der Nockenanordnungen am Zylinderele­ ment und dem Wellenelement axial. Als Folge davon werden die oberen Flächen der konvexen Abschnitte des Wellenele­ mentes und die oberen Flächen der konvexen Abschnitte des Zylinderelementes radial voneinander getrennt, so daß das Zylinderelement und das Wellenelement in einen Leerlauf versetzt werden. Aufgrund dessen wird kein Drehmoment zwi­ schen dem Zylinderelement und dem Wellenelement übertragen.

Bei der Wiederherstellung wird andererseits die konische Außenumfangsfläche des Wellenelementes auf die Innenseite der konischen Innenumfangsfläche des Zylinderelementes ge­ paßt. In diesem Zustand liegen sich die oberen Flächen der konvexen Abschnitte, die auf der konischen Außenumfangsflä­ che gebildet sind, und die oberen Fläche der konvexen Ab­ schnitte, die auf der konischen Innenumfangsfläche gebildet sind, radial gegenüber, so daß sie gegeneinander gezwängt werden. Auf diese Weise werden das Zylinderelement und das Wellenelement reibend gekoppelt.

Wie sich aus dem Obigen ergibt, ist es erfindungsgemäß nicht erforderlich, Öl in den Hydraulikschlitz wieder zuzu­ führen oder Teile, wie ein Stopfenelement für den Hydrau­ likschlitz zu ersetzen, anderes als beim bekannten Drehmo­ mentbegrenzer, bei dem das Scherrohr abgeschnitten wird, so daß Öl aus dem Hydraulikschlitz bei Betrieb des Drehmoment­ begrenzers austritt.

Nachdem das Zylinderelement und das Wellenelement aus der Reibungskopplungsbeziehung aufgrund der Reibungskopplungs­ abschnitte gelöst wurden, verschiebt sich das Zylinderele­ ment oder das Wellenelement aufgrund der Nockenanordnungen, wodurch das Zylinderelement und das Wellenelement in einen Leerlauf versetzt werden. Somit werden die Nockenanordnun­ gen keiner übermäßigen Belastung aufgrund der Verschiebung ausgesetzt, wodurch sie im Betrieb vor Beschädigungen ge­ schützt werden.

Wenn desweiteren das Wellenelement einen Welleninnenteil aufweist, der drehbar und axial relativ zum Zylinderelement unbeweglich ist, und einen Wellenaußenteil, der axial be­ wegbar und nicht drehbar bezüglich des Welleninnenteils ist, und wenn ferner die konvexen Abschnitte für die Rei­ bungskopplung an dem Außenumfang des Wellenaußenteils ange­ ordnet sind, ändert sich die relative axiale Position zwi­ schen dem Zylinderelement und dem Welleninnenteil des Wel­ lenelementes bei Betrieb des Drehmomentbegrenzers nicht.

Falls ein Flanschabschnitt an einem Ende des Welleninnen­ teils des Wellenelementes und ein Flanschabschnitt am ande­ ren Ende des Zylinderelementes vorgesehen sind, bleibt bei Betrieb des Drehmomentbegrenzers der Abstand zwischen den Flanschabschnitten ungeändert.

Wenn desweiteren das Zylinderelement einen Zylinderaußen­ teil aufweist, der in Axialposition fixiert und relativ zum Wellenelement drehbar ist, und einen Zylinderinnenteil der axial verschiebbar und nicht drehbar relativ zum Zylinder­ außenteil ist, und wenn die konvexen Abschnitte auf dem Zy­ linderelement, die als Reibungskopplungsabschnitte dienen, am Innenumfang des Zylinderinnenteils ausgebildet sind, än­ dert sich die relative Axialposition zwischen dem Wellen­ element und dem Zylinderaußenteil des Zylinderelementes bei Betrieb des Drehmomentbegrenzers nicht. Falls ein Flan­ schabschnitt an einem Ende des Zylinderaußenteils des Zy­ linderelementes und ein Flanschabschnitt am anderen Ende des Wellenelementes angeordnet sind, bleibt bei Betrieb des Drehmomentbegrenzers der Abstand zwischen den Flanschab­ schnitten ungeändert.

Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erste Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Drehmomentbegrenzers,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht der ersten Aus­ führungsform,

Fig. 3A, B und C Aufsichten zur Erläuterung der Relativpo­ sitionen zwischen einem Zylinderelement und einem Nocken­ ring der ersten Ausführungsform,

Fig. 4A eine längs teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehmomentbe­ grenzers,

Fig. 4B eine Schnittdarstellung entlang der Linie Z-Z der Fig. 4C eine vergrößerte Darstellung von Hauptteilen der Fig. 4B,

Fig. 5A, B und C Schnittdarstellungen zur Erläuterung des Betriebs der zweiten Ausführungsform im freigegebenen Zu­ stand,

Fig. 6A, B und C Darstellungen zur Erläuterung des Betrie­ bes der Nockenanordnungen der zweiten Ausführungsform in einem freigegebenen Zustand,

Fig. 7A eine längs teilweise geschnittene Ansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7B eine Schnittdarstellung entlang der Linie Y-Y der Fig. 7A,

Fig. 7C eine vergrößerte Darstellung von Hauptteilen der Fig. 7B,

Fig. 8 eine Längsschnittdarstellung einer vierten Ausfüh­ rungsform der Erfindung, und

Fig. 9 eine Schnittdarstellung eines bekannten Drehmoment­ begrenzers.

Erste Ausführungsform

Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 ist der Drehmomentbe­ grenzer der ersten Ausführungsform mit einem Zylinderele­ ment 10 versehen, das eine axial konische Innenumfangs­ fläche 10a aufweist, und mit einem Wellenelement 11 mit ei­ ner konischen Außenumfangsfläche 11a, die auf die konische Innenumfangsfläche 10a gepaßt wird.

Ein Flanschabschnitt 10b ist am rückwärtigen Ende des Zy­ linderelementes 10 an der rechten Seite der Fig. 1 vorgese­ hen. Am Flanschabschnitt 10b ist ein Kopplungselement befe­ stigt, obwohl es nicht dargestellt ist, das mit einer An­ triebswelle keilgekoppelt werden kann, so daß das Zylinder­ element 10 in Axialrichtung gleiten kann. Desweiteren ist ein Flanschabschnitt 1b am Vorderende des Wellenelementes 11 an der linken Seite der Fig. 1 vorgesehen. Mit dem Flan­ schabschnitt 11b ist eine Antriebswelle gekoppelt, die je­ doch nicht dargestellt ist.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, vermindert sich der Durch­ messer der Innenumfangsfläche 10a des Zylinderelementes 10 in Richtung von vorne nach hinten. Eine Nut 10c mit einer zylindrischen Fläche, an die ein Außenring eines ersten La­ gers 12 fest angepaßt wird, ist am Innenumfang des Zylinde­ relementes 10 an der Vorderseite der konischen Innenum­ fangsfläche 10a des Zylinderelementes 10 vorgesehen. Eine Nut 10d mit einer zylindrischen Fläche, an die ein Außen­ ring eines zweiten Lagers 13 fest angepaßt wird, ist am In­ nenumfang des Zylinderelementes 10 an der Rückseite der ko­ nischen Innenumfangsfläche 10a vorgesehen. Die Lager 12 und 13 sind so angeordnet, daß nur ihr Außenring und ein Wälze­ lement vom Innenring getrennt sind, so daß sie bewegbar (gleitbar) entlang des Zylinderelementes 10 sind.

Außerhalb der konischen Innenumfangsfläche 10a des Zylinderelementes 10 ist ein konischer Hydraulikschlitz 10e entlang der konischen Innenumfangsfläche 10a gebildet. Ein Stopfenelement 14 ist am Einlaß eines Hydraulikdurchlasses 10f befestigt, der vom hinteren Ende des Hydraulikschlitzes 10e in Radialrichtung verläuft und zu einem konkaven Ab­ schnitt 10g der Außenumfangsfläche des Zylinderelementes 10 führt. Am Vorderende des Zylinderelementes 10 sind konkave Nockenabschnitte 10h vorgesehen, die in Richtung auf das Rückende in V-Form geschnitten sind, beispielsweise bei den den Umfang halbierenden Punkten.

Der Durchmesser der konischen Außenumfangsfläche 11a des Wellenelementes 11 ist in Richtung vom Vorderende zum Hin­ terende reduziert, so daß sie axial an die konische Innen­ umfangsfläche 10a innerhalb des Zylinderelementes 10 ange­ paßt ist. Desweiteren ist ein Stufenabschnitt 11c mit zy­ lindrischer Fläche, an den der Innenring des ersten Lagers 12 fest angepaßt wird, an der Außenumfangsfläche des Wel­ lenelementes 11 am Vorderende der konischen Außenumfangs­ fläche 11a vorgesehen. Desweiteren ist ein Stufenabschnitt 11d mit einer zylindrischen Fläche, an die der Innenring des zweiten Lagers fest angepaßt wird, an der Außenumfangs­ fläche des Wellenelementes 11 am Rückende der konischen Außenumfangsfläche 11a vorgesehen.

Ein Nockenring 15 von etwa zylindrischer Form ist auf die Außenumfangsfläche des Wellenelementes 11 zwischen dem Flanschabschnitt 11b und dem Stufenabschnitt 11c angepaßt. Am hinteren Ende des Nockenringes 15 sind V-förmige, kon­ vexe Nockenabschnitte 15a vorgesehen, die in konkave Noc­ kenabschnitte 15h des Zylinderelementes einpassen. Am Vorde­ rende des Nockenrings 15 ist eine konische Fläche, d. h. eine abgeschrägte Fläche 15b, ausgebildet, die eine axial nach hinten ansteigende Steigung aufweist.

Der Nockenring 15 weist axiale Langlöcher 15c auf, die auf den Entstehungslinien ausgebildet sind, die durch den am weitesten vorstehenden Vertikalbereich der konvexen Nocken­ abschnitte 15a durchtreten. Jedes dieser Langlöcher 15c nimmt einen Vorsprung 16 auf, der darin eingepaßt ist, wobei der Vorsprung 16 an der äußeren Umfangsfläche des Wellen­ elementes 11 befestigt ist. Der Vorsprung 16 erlaubt es dem Nockenring 15 sich nur in Axialrichtung zu bewegen. Die äußere Umfangsfläche des Wellenelementes 11 weist eine ko­ nische Fläche auf, die eine abgeschrägte Oberfläche 11b aufweist, die auf der Seite ihres Flanschabschnittes 11b ausgebildet ist. Die abgeschrägte Oberfläche 11e hat eine Steigung, die axial nach vorn ansteigt, entgegengesetzt der abgeschrägten Fläche 15b des Nockenringes 15.

Zwischen der abgeschrägten Fläche 11e des Wellenelementes 11 und der abgeschrägten Fläche 15b des Nockenringes 15 sind halbkreisförmige Einstellringe 17 eingepaßt. Am Vorde­ rende und am Rückende jedes der Einstellringe 17 sind abge­ schrägte Flächen 15c vorgesehen, die in Kontakt mit der ab­ geschrägten Fläche 11e und der abgeschrägten Fläche 17d zu bringen sind, um in Kontakt mit der abgeschrägten Fläche 15b gebracht zu werden.

Bolzen und Muttern 18, 19 sind an gegenüberliegenden An­ stiegsabschnitten 17e der Einstellringe 17 gegenüber. Die Position des Nockenringes 15 kann in der Axialrichtung durch Vergrößerung oder Verkleinerung des inneren bzw. äußeren Durchmessers der Einstellringe 17 durch Anziehen oder Lösen des Bolzens und der Mutter 18, 19 eingestellt werden.

Bei der oben beschriebenen Anordnung wird beim Zusammenbau die konische Außenumfangsfläche 11a des Wellenelementes 11 an die konische Innenumfangsfläche 10a innerhalb des Zylin­ derelementes 10 angepaßt. Drucköl wird dem Hydraulikschlitz 10e über den Einlaß des Hydrualikdurchlasses 10f zugeführt, so daß die konische Innenumfangsfläche 10a des Zylinderele­ mentes 10 gegen die konische Außenumfangsfläche 11a des Wellenelementes 11 gezwängt wird. Infolge davon sind das Zylinderelement 10 und das Wellenelement 11 reibend gekop­ pelt. Wenn das anfängliche Einstellen des Drehmomentes durch diese Zwangskraft beendet ist, wird der Einlaß des Hydraulikdurchlasses 10f durch das Stopfenelement 14 ge­ schlossen, während der Durchmesser der Einstellringe 17 vermindert wird, um den Nockenring 15 in Axialrichtung zu bewegen. Auf diese Weise wird der konvexe Nockenabschnitt 15a des Nockenringes 15 in den entsprechenden konkaven Noc­ kenabschnitt 15h des Zylinderelementes 10 eingepaßt, ohne daß Lücken verbleiben.

Wenn der Drehmomentbegrenzer in diesem Zustand in Betrieb gesetzt wird, wird das Zylinderelement 10 durch die An­ triebswelle über das Kopplungselement gedreht. Dementspre­ chend wird das Wellenelement 11 über die Reibungskopplung zwischen der konischen Innenumfangsfläche 10a des Zylinder­ elementes 10 und die konische Außenumfangsfläche 11a des Wellenelementes 11 gedreht. Auf diese Weise wird die ange­ triebene Welle in Drehung versetzt (vgl. Fig. 3A).

Wenn dann eine Last, die größer als ein vorgegebener Wert ist, an die angetriebene Welle angelegt wird, wird die Drehgeschwindigkeit des Wellenelementes 11 reduziert oder die Drehung beendet, während das Zylinderelement 10 die Drehung mit konstanter Geschwindigkeit fortsetzt. Dies führt zu einer Änderung in der relativen Drehposition zwi­ schen dem Wellenelement 11 und dem Zylinderelement 10. Wenn dies auftritt, wie es in Fig. 3B und 3C in dieser Reihen­ folge dargestellt ist, wird der Unterteil des konkaven Noc­ kenabschnitts 10h des Zylinderelementes 11 vom Oberteil des konvexen Nockenabschnitts 15a des Nockenrings 15 in Dreh­ richtung verschoben. Anschließend gleitet das Zylinderele­ ment 10 in Richtung auf die Antriebswelle bis das vorste­ hende Ende zwischen den konkaven Nockenabschnitten 10h des Zylinderelementes 10 dem Oberteil des konkaven Nockenab­ schnittes 15 des Nockenrings 15 gegenüberliegt.

Im Ergebnis ist die konische Innenumfangsfläche 10a des Zy­ linderelementes 10 von der konischen Außenumfangsfläche 11a des Wellenelementes 11 getrennt, so daß die konische Innen­ umfangsfläche 10a nicht länger gegen die konische Außenum­ fangsfläche 11a gezwängt wird. Dementsprechend sind das Zy­ linderelement 10 und das Wellenelement 11 von der Reibungs­ kopplung zwischeneinander getrennt mit der Folge, daß das Drehmoment zwischen dem Zylinderelement 10 und dem Wellen­ element 11 nicht übertragen wird.

Andererseits wird das Stopfenelement 14 des Zylinderelemen­ tes 10 bei der Wiederherstellung entfernt, und der Hydrau­ likschlitz 10e geöffnet, um den Öldruck zu vermindern. An­ schließend wird die konische Außenumfangsfläche 11a des Wellenelementes 11 an die konische Innenumfangsfläche 10a innerhalb des Zylinderelementes 10 angepaßt, und Druck wird erneut auf das Öl innerhalb des Hydraulikschlitzes 10e aus­ geübt. Infolge davon wird die konische Innenumfangsfläche 10a des Zylinderelementes 10 gegen die konische Außenum­ fangsfläche 11a des Wellenelementes 11 gezwängt, so daß das Zylinderelement 10 und das Wellenelement 11 reibend mitein­ ander koppeln. Anschließend wird der Einlaß des Hydraulik­ durchlasses 10f durch das Stopfenelement 14 geschlossen, während die Axialposition des Nockenrings 15 durch die Ein­ stellringe 17 eingestellt wird.

Wie oben dargestellt, wird im Betrieb des Drehmomentbegren­ zers gemäß der ersten Ausführungsform das Stopfenelement 14 nicht abgeschnitten, und Öl wird aus dem Hydraulikschlitz 10e nicht abgegeben. Aufgrund dessen besteht keine Notwen­ digkeit des Ersatzes des Stopfenelementes 14 zur Abdichtung des Hydraulikschlitzes 10e durch ein neues oder der Wieder­ zuführung von Öl an den Hydraulikschlitz 10e bei dem Wie­ derzusammenbau, anders als bei bekannten Drehmomentbegren­ zern, bei denen das Scherrohr abgeschnitten wird, so daß Öl aus dem Hydraulikschlitz bei Betrieb des Drehmomentbegren­ zers austritt.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, ist bei dem Drehmomentbegrenzer der ersten Ausführungsform eine ko­ nische Außenumfangsfläche des Wellenelementes mit einer ko­ nischen Innenumfangsfläche eines Zylinderelementes verbun­ den. In diesen Zustand wird Drucköl einem Schlitz zuge­ führt, der außerhalb der konischen Innenumfangsfläche vor­ gesehen ist, wodurch die konische Innenumfangsfläche des Zylinderelementes gegen die konische Außenumfangsfläche des Wellenelementes gezwängt wird. Als Folge davon werden das Zylinderelement und das Wellenelement reibend gekoppelt.

Wenn die Relativdrehposition zwischen dem Zylinderelement und dem Wellenelement geändert wird, verursachen Nocken am Zylinderelement und am Wellenelement, daß zumindest das Zy­ linderelement oder das Wellenelement in Axialrichtung glei­ ten, so daß die konische Innenumfangsfläche des Zylindere­ lementes und die konische Außenumfangsfläche des Wellenelementes voneinander getrennt werden. Infolge davon werden das Zylinderelement und das Wellenelement aus der Reibungs­ kopplung gelöst, so daß ein Drehmoment zwischen dem Zylin­ derelement und dem Wellenelement nicht mehr übertragen wird.

Aufgrund dessen werden ein Stopfenelement zur Abdichtung des Hydraulikdurchlasses oder andere Teile nicht abgeschnitten, und das Öl innerhalb des Schlitzes wird bei Betrieb des Drehmomentbegrenzers nicht freigegeben. Folglich besteht keine Notwendigkeit des Ersatzes des Stopfenelementes durch ein neues, oder der Wiederzufuhr von Öl zum Schlitz bei der Wiederherstellung.

Obwohl in der ersten Ausführungsform der Schlitz am Zylin­ derelement vorgesehen ist, kann er auch ebenso am Wellen­ element vorgesehen sein, wobei die konische Außenumfangs­ fläche gegen die konische Innenumfangsfläche des Zylindere­ lementes durch Vergrößerung des Schlitzes gezwängt wird. In diesem Fall können, ebenso wie bei der ersten Ausführungs­ form, die gleichen Funktionen und Wirkungen erreicht wer­ den.

Zweite Ausführungsform

Bezugnehmend auf die Fig. 4A, 4B und 4C wird der Drehmo­ mentbegrenzer einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben, der ein Zylinderelement 110 aufweist mit einer konischen Innenumfangsfläche 110a, die sich axial er­ streckt, und mit einem Wellenelement 111 mit einer koni­ schen Außenumfangsfläche 111a, die an die konische Innenum­ fangsfläche 110a angepaßt wird.

Ein Flanschabschnitt 110b ist am rückwärtigen Ende des Zy­ linderelementes 110 vorgesehen (an der rechten Seite der Fig. 4A). An diesem Flanschabschnitt 110b ist ein Kupp­ lungselement befestigt, das nicht dargestellt ist, das keilgekoppelt ist mit einer Antriebswelle, so daß das Zy­ linderelement 110 in Axialrichtung gleiten kann. Deswei­ teren ist ein Flanschabschnitt 111b am Vorderende des Wel­ lenelementes 111 vorgesehen (im linken Teil der Fig. 4A).

Am Flanschabschnitt 111e ist eine angetriebene Welle gekop­ pelt, obwohl sie nicht dargestellt ist.

Die konische Innenumfangsfläche 110a innerhalb des Zylinde­ relementes 110 hat in Richtung vom Vorderende zum Hin­ terende einen reduzierten Durchmesser. Am Innenumfang des Zylinderelementes 110 an der Vorderseite der konischen In­ nenumfangsfläche 110a des ZylinderelementeS 110 ist eine Nut 110c mit einer zylindrischen Fläche vorgesehen, an die ein Außenring eines ersten Lagers 112 angepaßt wird. Am In­ nenumfang des Zylinderelementes 110 am rückwärtigen Ende der konischen Innenumfangsfläche 110a ist eine Nut 110d mit zylindrischer Fläche vorgesehen, an der ein Außenring eines zweiten Lagers 113 angepaßt wird.

Der Durchmesser der konischen Außenumfangsfläche 111a des Wellenelementes 111 ist in Richtung vom Vorderende zum Hin­ terende vermindert, so daß es axial auf die konische Innen­ umfangsfläche 110a innerhalb des Zylinderelementes 110 an­ gepaßt ist. Desweiteren ist auf der Außenumfangsfläche des Wellenelementes 111 auf der Vorderseite der konischen Auße­ numfangsfläche 111a ein Stufenabschnitt 111c mit zylindri­ scher Fläche vorgesehen, an der ein Innenring des ersten Lagers 112 fest angepaßt wird. An der Außenumfangsfläche des Wellenelementes 111 an der rückwärtigen Seite der koni­ schen Außenumfangsfläche 111a ist ein Stufenabschnitt 111d mit zylindrischer Fläche vorgesehen, an der ein Innenring des zweiten Lagers 113 fest angepaßt wird.

Die Lager 112 und 113 sind so aufgebaut, daß nur ihr Außen­ ring und die Wälzelemente vom Innenring getrennt sind, so daß die axial entlang des Zylinderelementes 110 bewegbar sind.

Wie in Fig. 4B dargestellt ist, die eine Schnittdarstellung entlang der Linie Z-Z der Fig. 4A ist, sind auf dem Außen­ umfang des Wellenelementes 111 eine Anzahl von konvexen Ab­ schnitten 115 vorgesehen, die sich entlang von Entstehungs­ linien der konischen Außenumfangsflächen 111a erstrecken und mit vorgegebenen Abständen in Umfangsrichtung. Deswei­ teren sind auf dem Innenumfang des Zylinderelementes 110 eine Anzahl konvexer Abschnitte 116 ausgebildet, die sich entlang von Entstehungslinien der konischen Innenumfangs­ fläche 110a mit vorgegebenen Abständen in Umfangsrichtung erstrecken. Die oberen Flächen der konvexen Abschnitte 115, die einen Teil der konischen Außenumfangsfläche 111a bil­ den, und die oberen Flächen der konvexen Abschnitte 116, die einen Teil der konischen Innenumfangsfläche 110a bil­ den, bilden Reibungskopplungsabschnitte.

Am Vorderendabschnitt des Zylinderelementes 110 ist ein konkaver Nockenabschnitt 110h trapezförmig in Richtung auf das rückwärtige Ende eingeschnitten. Desweiteren ist in ei­ nem Vorderendabschnitt des Wellenelementes 11 ein konvexer Nockenabschnitt 111h vorgesehen, der trapezförmige in Rich­ tung auf das rückwärtige Ende vorsteht. Dieser konkave Noc­ kenabschnitt 110h und der konkave Nockenabschnitt 111h sind mit vorgegebenem Abstand in Umfangsrichtung voneinander ge­ trennt.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird beim Zusammenbau die konische Außenumfangsfläche 111a des Wellenelementes 111 in die konische Innenumfangsfläche 110a innerhalb des Zylinde­ relementes 110 gepreßt, wodurch die oberen Flächen der kon­ vexen Abschnitte 115, die einen Teil der konischen Außenum­ fangsfläche 111a bilden, und die oberen Flächen der kon­ vexen Abschnitte 116, die einen Teil der konischen Innenum­ fangsfläche 110a bilden, gegeneinander gedrängt werden, wie in Fig. 4C dargestellt ist. Infolge davon werden das Zy­ linderelement 110 und das Wellenelement 111 reibend mitein­ ander gekoppelt. Die Anlage dieser konvexen Abschnitte 115 und 116 führt zu einer Anfangseinstellung des Übertragungsdrehmomentes.

Wenn der Drehmomentbegrenzer in diesem Zustand in Betrieb gesetzt wird, wird das Zylinderelement 110 durch die An­ triebswelle über das Kupplungselement in Drehung versetzt. Dementsprechend wird das Wellenelement 111 durch die Rei­ bungskopplung zwischen den konvexen Abschnitten 116, die einen Teil der konischen Innenumfangsfläche 110a des Zylin­ derelementes 110 bilden, und den konvexen Abschnitten 115, die einen Teil der konischen Außenumfangsfläche 111a des Wellenelementes 111 bilden, gedreht. Infolge davon wird die angetriebene Welle gedreht.

Wenn dann beispielsweise eine Last oberhalb des vorgegebe­ nen Wertes der angetriebenen Welle auferlegt wird, wird das Wellenelement 111 hinsichtlich seiner Drehgeschwindigkeit reduziert oder das Drehen wird beendet, während das Zylin­ derelement 10 mit konstanter Geschwindigkeit weiterdreht. Dies führt zu einer Änderung der relativen Drehposition zwischen dem Wellenelement 111 und dem Zylinderelement 110. Wenn dieses eintritt, wie in Fig. 5B dargestellt ist, än­ dert sich die relative Drehposition zwischen den konvexen Abschnitten 115 des Wellenelementes 111 und den konvexen Abschnitten 116 des Zylinderelement 110, so daß die kon­ vexen Abschnitte 115 den konkaven Abschnitten zwischen den konvexen Abschnitten 116 gegenüberliegen. Als Folge davon werden die konvexen Abschnitte 115 und die konvexen Ab­ schnitte 116 außer Eingriff gebracht, wobei das Zylindere­ lement 110 und das Wellenelement 111 aus der Reibungskopp­ lung zwischeneinander gelöst werden.

Wenn die relative Drehposition zwischen dem Zylinderelement 110 und dem Wellenelement 111 sich weiter geändert hat, wie in den Fig. 6B und 6C dargestellt ist, passen der konkave Nockenabschnitt 110h, der auf dem Zylinderelement 110 aus­ gebildet ist, und der konvexe Nockenabschnitt 111h, der auf dem Wellenelement 111 ausgebildet ist, zueinander an ihren abgeschrägten Seitenflächen, die gleiten. Anschließend gleiten das Wellenelement 111 und das Zylinderelement 110 axial, während sie umfänglich gleiten, wobei sie voneinan­ der in Axialrichtung getrennt sind. Während das Wellen­ element 111 und das Zylinderelement 110 relativ zueinander in Axialrichtung gleiten, wie oben beschrieben wurde, steht jeder konvexe Abschnitt 115 einem konkaven Abschnitt zwi­ schen dem konvexen Abschnitten 116 gegenüber, wie in Fig. 5B dargestellt ist. Aufgrund dessen entwickelt sich kein Reibungswiderstand zwischen dem Wellenelement 111 und dem Zylinderelement 110, so daß das Wellenelement 111 glatt be­ züglich des Zylinderelementes 110 gleitet. Desweiteren ste­ hen die oberen Flächen der konvexen Abschnitte 115, die einen Teil der konischen Außenumfangsfläche 111a bilden, und die oberen Flächen der konvexen Abschnitte 116, die einen Teil der konischen Innenumfangsfläche 110a bilden, einander gegenüber und sind voneinander in Radialrichtung getrennt, wie in Fig. 5C dargestellt ist. Infolge davon werden das Zylinderelement 110 und das Wellenelement 111 in einen Leerlauf versetzt. Andererseits werden bei der Wie­ derherstellung die konische Außenumfangsfläche 111a des Wellenelementes 111 und die konische Innenumfangsfläche 110a des Zylinderelementes 110 derart aneinandergepaßt, daß die konvexen Abschnitte 115 der konischen Außenumfangsflä­ che 111a und die konvexen Abschnitte 116 der konischen In­ nenumfangsfläche 110a gegeneinander gezwängt werden können, wobei sie sich radial gegenüberstehen. Infolge davon werden das Zylinderelement 110 und das Wellenelement 111 reibend gekoppelt.

Wie oben dargestellt wurde, besteht bei der zweiten Ausfüh­ rungsform keine Notwendigkeit des Ersatzes des Stopfenele­ mentes oder der Wiederzuführung von Öl bei der Wiederher­ stellung, anders als beim bekannten Drehmomentbegrenzer, bei dem das Scherrohr abgeschnitten wird, so daß Öl aus dem Hydraulikschlitz bei Betrieb des Drehmomentbegrenzers nach außen abgeben wird. Desweiteren werden zum Zeitpunkt der Freigabe die konvexen Abschnitte 116 der konischen Innenum­ fangsfläche 110a des Zylinderelementes 10 und die konvexen Abschnitte 115 der konischen Außenumfangsfläche 111a des Wellenelementes 111 aus der Reibungskopplung gelöst, wo­ durch das Zylinderelement 110 und das Wellenelement 111 aus der Reibungskopplung freigegeben werden. Anschließend wer­ den die konkaven Nockenabschnitte 110h des Zylinderelemen­ tes 110 und die konkaven Nockenabschnitte 111h des Wellen­ elementes 111 aneinander an ihren abgeschrägten Seitenflä­ chen angepaßt und gleiten in Axialrichtung. Aufgrund dieser Anordnung unterliegen der konkave Nockenabschnitt 110h und der konkave Nockenabschnitt 111h keiner übermäßigen Last bei der Freigabe aus der Reibungskopplung. Folglich sind der konkave Nockenabschnitt 110h und der konvexe Nockenab­ schnitt 111h gegen Beschädigung geschützt.

Dritte Ausführungsform

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf die Fig. 7A, B und C dargestellt. Diese dritte Ausfüh­ rungsform unterscheidet sich von der vorstehenden beschrie­ benen zweiten Ausführungsform nur hinsichtlich der Anord­ nung des Wellenelementes 211.

Insbesondere ist das Wellenelement 211 der vorliegenden Ausführungsform aus einem Welleninnenteil 222 und einem Wellenaußenteil 221 aufgebaut, der axial verschiebbar und nicht drehbar bezüglich des Welleninnenteils 220 ist, durch den Aufbau, daß ein Keil 222a am Außenumfang des Wellenin­ nenteils 222 mit einem Keil 221a, der am Innenumfang des Wellenaußenteils 221 vorgesehen ist, zusammenpaßt. Deswei­ teren kann alternativ die Anordnung so getroffen sein, daß die Keile 222a und 221a entfernt werden, so daß die Keil­ passung vermieden wird und der Welleninnenteil 222 und der Wellenaußenteil 221 durch einen Vorsprung 501, der durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, axial gleitbar und nicht drehbar ausgeführt werden. Am rückwärtigen Ende des Welleninnenteils 222 des Wellenelements 211 (rechte Seite der Fig. 7A) ist ein Halteelement 223 mit Bolzen ange­ bracht, um eine Axialbewegung rückwärts bezüglich des Wel­ leninnenteils 222 des Zylinderelementes 210 zu verhindern.

Desweiteren bilden die oberen Flächen der konvexen Ab­ schnitte 215 eine konische Außenumfangsfläche 211a des Wel­ lenaußenteils 221. Dieser konvexe Abschnitt 215 ist reibend mit einem konvexen Abschnitt 216 einer konischen Innenum­ fangsfläche 210a eines Zylinderelementes 210 gekoppelt. Desweiteren ist auf einem Flansch 230, der an dem Vorde­ rende des Wellenaußenteils 221 vorgesehen ist (auf der lin­ ken Seite der Fig. 7A) ein konvexer Nockenabschnitt 211h vorgesehen, der abgeschrägte Seitenflächen aufweist.

Gemäß der dritten Ausführungsform, wenn die Relativdrehpo­ sition zwischen dem Zylinderelement und dem Wellenelement 211 sich geändert hat, sind die konvexen Abschnitte 216 des Zylinderelementes 210 und die konvexen Abschnitte 215 des Wellenelementes 211 aus der Reibungskopplung gelöst, wie im zweiten Ausführungsbeispiel. Wenn dann der konvexe Nocken­ abschnitt 211h des Wellenelementes 211 und der konkave Nok­ kenabschnitt 210h des Zylinderelementes 210 miteinander in Kontakt gebracht werden und während der Drehung in Umfangs­ richtung axial verschoben werden, verschiebt sich der Wel­ lenaußenteil 221 des Wellenelementes 211 nach vorn relativ zum Zylinderelement 210. Während dies geschieht, gleitet der Welleninnenteil 222 des Wellenelementes 211 nicht rela­ tiv zum Zylinderelement 210 nach vorn aufgrund der Anwesen­ heit des Halteelementes 223. Als Folge davon ist es in die­ ser Ausführungsform möglich, den Abstand zwischen dem Flan­ schabschnitt 210b des Zylinderelementes 210 und dem Flan­ schabschnitt 211b des Wellenelementes 211 beim Lösen unge­ ändert zu halten.

Vierte Ausführungsform

Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung.

Diese Ausführungsform umfaßt ein Zylinderelement 310 aus einem Zylinderaußenteil 351 und einem Zylinderinnenteil 253 und mit einem Wellenelement 311 mit einer konischen Auße­ numfangsfläche 311a. Der Zylinderaußenteil 351 und der Zy­ linderinnenteil 352 des Zylinderelementes 310 sind aneinan­ der mit Keilen befestigt, wobei beide axial verschiebbar, aber nicht drehbar sind. Am Flanschabschnitt 351a, der an einem Vorderendabschnitt (linke Seite der Fig. 8) des Zylin­ deraußenteils 351 des Zylinderelementes 310 vorgesehen ist, und an einem Flanschabschnitt 311b des Wellenelementes 311 ist ein Paßelement 50 mit U-förmigem Querschnitt angepaßt, so daß die Flanschabschnitte 310a und 311b relativ zueinan­ der drehbar und axial relativ zueinander nicht bewegbar sind. Die Innenumfangsfläche 310a des Zylinderinnenteils 352 des Zylinderelementes 310 ist mit einer konischen Flä­ che ausgebildet, die sich im Durchmesser nach hinten (rechte Seite in Fig. 8) vermindert. Desweiteren, wie im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4B und 4C sind die konische Innenumfangsfläche 310a des Zylinderin­ nenteils 352 und die konische Außenumfangsfläche 311a des Wellenelementes 311 auf oberen Flächen konvexer Abschnitte ausgebildet, die sich axial erstrecken (nicht dargestellt). Desweiteren sind in der zweiten Ausführungsform Lager 312 und 313 zwischen beiden Enden des Innenumfangs und des Zy­ linderaußenteils 311 des Zylinderelementes 310 und des Wel­ lenelementes 311 vorgesehen. Desweiteren, obwohl es nicht dargestellt ist, ist ein konkaver Nockenabschnitt, der identisch mit dem der zweiten Ausführungsform ist, am Vor­ derende des Zylinderinnenteils 352 ausgebildet, während ein konkaver Nockenabschnitt, der identisch mit dem der zweiten Ausführungsform ist, am Vorderende des Wellenelementes 311 ausgebildet ist.

Gemäß der vierten Ausführungsform, wenn die relative Dreh­ position zwischen dem Zylinderelement 310 und dem Wellen­ element 311 geändert wurde, werden der konvexe Abschnitt der konischen Innenumfangsfläche 310a des Zylinderinnen­ teils 352 des Zylinderelementes 310 und der konvexe Ab­ schnitt der konischen Außenumfangsfläche 311a des Wellen­ elementes 311 aus der Reibungskopplung freigegeben, in der Weise, die in den Fig. 5A, B und C dargestellt ist, ähnlich wie im vorstehenden zweiten Ausführungsbeispiel. An­ schließend, wenn der konvexe Nockenabschnitt des Wellenele­ mentes 311 und der konvexe Nockenabschnitt des Zylinderin­ nenteils 352 des Zylinderelementes 310 miteinander in Kon­ takt gebracht werden und gleiten, gleitet der Zylinderin­ nenteil 352 des Zylinderelement 310 nach hinten (rechte Seite in Fig. 8) relativ zum Wellenelement 311, wobei der Zylinderaußenteil 351 des Zylinderelementes 310 axial in Eingriff steht relativ zum Wellenelement 311 über das Paße­ lement 50 und aufgrund dessen nicht relativ zum Wellenele­ ment 311 nach hinten gleitet. Als Folge davon wird in der vierten Ausführungsform der Abstand zwischen dem Flanschab­ schnitt 310b des Zylinderelementes 310 und dem Flanschab­ schnitt 311b des Zylinderelementes 311 zum Zeitpunkt der Freigabe beibehalten werden.

Obwohl in der zweiten bis vierten Ausführungsform die Rei­ bungskopplungsabschnitte in eine Reibungskopplungsbeziehung gebracht werden durch Pressen des Wellenelementes 11, 211 oder 311 in das Zylinderelement 10, 210 oder 310, kann al­ ternativ dazu eine Schrumpfpassung des Wellenelementes auf das Zylinderelement durchgeführt werden. Es ist ferner mög­ lich, eine hydraulische Dehnungskammer am Zylinderelement oder dem Wellenelement vorzusehen, wobei die hydraulische Dehnungskammer ausgedehnt wird, um die Reibungskopplung zwischen den Reibungskopplungsabschnitten zu ermöglichen.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist bei dem Drehmomentbegrenzer der zweiten bis vierten Ausfüh­ rungsform eine konische Außenumfangsfläche eines Wellenele­ mentes an die konische Innenumfangsfläche eines Zylindere­ lementes angepaßt, wobei konvexe Abschnitte, die als Rei­ bungskopplungsabschnitte dienen, der konischen Außenum­ fangsfläche und konvexe Abschnitte, die als Reibungskopp­ lungsabschnitte der konischen Innenumfangsfläche dienen, gegeneinander gezwängt werden. Infolge davon werden das Zy­ linderelement und das Wellenelement reibend miteinander ge­ koppelt. Desweiteren, wenn die Relativdrehpositionen zwi­ schen dem Zylinderelement und dem Wellenelement geändert wird, werden die konvexen Abschnitte aus der Zwangsbezie­ hung gelöst, und infolge davon werden das Zylinderelement und das Wellenelement aus der Reibungskopplungsbeziehung gelöst. Anschließend gleitet zumindest das Zylinderelement oder das Wellenelement axial aufgrund von Nockenanordnun­ gen, die am Zylinderelement und dem Wellenelement vorgese­ hen sind, wobei das Zylinderelement und das Wellenelement in Leerlauf versetzt werden. Als Folge davon wird kein Drehmoment zwischen dem Zylinderelement und dem Wellenele­ ment übertragen.

Wie oben dargestellt wurde, besteht bei den zweiten bis vierten Ausführungsformen der Erfindung keine Notwendigkeit des Ersatzes des Stopfenelementes für den Hydraulikschlitz oder andere Teile oder der Ersetzung von Öl für den Hydrau­ likschlitz, anders als bei bekannten Drehmomentbegrenzern, bei denen das Scherrohr abgeschnitten wird, so daß Öl bei Betrieb des Drehmomentbegrenzers abgegeben wird.

Desweiteren ist nach der Freigabe des Zylinderelementes und des Wellenelementes aus der Reibungskopplung, d. h. von den Reibungskopplungsabschnitten, das Zylinderelement des Wel­ lenelementes aufgrund der Nockenanordnungen verschieblich. Als Folge davon werden das Zylinderelement und das Wellen­ element in Leerlauf versetzt. Aufgrund dieser Anordnung in dieser Ausführungsform werden die Nockenanordnungen keiner übermäßigen Last ausgesetzt, während die Verschiebung stattfindet, so daß die Nockenanordnungen während ihres Be­ triebes gegen eine Beschädigung geschützt sind.

Desweiteren, wenn das Wellenelement einen Welleninnenteil aufweist, dessen Axialposition relativ zum Zylinderelement fixiert ist, und einen Wellenaußenteil aufweist, der ver­ schiebbar und nicht drehbar bezüglich des Welleninnenteils ist, und wenn die oberen Flächen der konvexen Abschnitte, die als Reibungskopplungsabschnitte dienen, einen Teil der Außenumfangsfläche des Wellenaußenteils bilden, kann die relative Axialposition zwischen dem Welleninnenteil des Wellenelementes und dem Zylinderelement bei Betrieb des Drehmomentbegrenzers erhalten werden. Aufgrund dessen kann beispielsweise durch Vorsehen eines Flanschabschnittes an einem Ende des Welleninnenteils des Wellenelementes und ei­ nes Flanschabschnittes am Außenende des Zylinderelementes der Abstand zwischen den beiden Flanschabschnitten bei Be­ trieb des Drehmomentbegrenzers ungeändert gehalten werden.

Wenn desweiteren das Zylinderelement einen Zylinderaußen­ teil aufweist, dessen Axialposition relativ zum Wellen­ element fixiert ist, und einen Zylinderinnenteil, der gleitbar und nicht drehbar relativ zum Zylinderaußenteil ist, und wenn die oberen Flächen der konvexen Abschnitte, die als Reibungskopplungsabschnitte dienen, einen Teil der Innenumfangsfläche des inneren Zylinderabschnittes bilden, kann die relative Axialposition zwischen dem Zylinder­ außenteil des Zylinderelementes und dem Wellenelement unge­ ändert aufrechterhalten werden beim Betrieb des Drehmoment­ begrenzers. Dementsprechend, beispielsweise durch Vorsehung eines Flanschabschnittes an einem Ende des Zylinderaußen­ teils des Zylinderelementes und eines Flanschabschnittes am anderen Ende des Wellenelementes kann der Abstand zwischen den beiden Flanschabschnitten ungeändert aufrechterhalten werden bei Betrieb des Drehmomentbegrenzers.

Claims (6)

1. Drehmomentbegrenzer mit:
einem Wellenelement (11, 111, 211, 311) mit einer konischen Außenumfangsfläche (11a, 111a, 211a, 311a),
einem Zylinderelement (10, 110, 210, 310) mit einer koni­ schen Innenumfangsfläche (10a, 110a, 210a, 310a), die rei­ bend mit der konischen Außenumfangsfläche (11a, 111a, 211a, 311a) des Wellenelementes (11, 111, 211, 311) koppelbar ist und extern an das Wellenelement (11, 111, 211, 311) ange­ paßt ist, und
einer Nockenanordnung (15a, 10h, 111h, 211h), die jeweils am Wellenelement (11, 111, 211, 311) und dem Zylinderele­ ment (10, 110, 210, 310) vorgesehen ist, um zumindest das Wellenelement oder das Zylinderelement in Axialrichtung zu verschieben, wenn das Zylinderelement relativ zum Wel­ lenelement gedreht wird, wobei die konische Außenumfangs­ fläche des Wellenelementes und die konische Innenumfangs­ fläche des Zylinderelementes in Radialrichtung voneinander getrennt werden.

2. Drehmomentbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderele­ ment (16) mit einem Schlitz (10e) versehen ist, der außer­ halb der konischen Innenumfangsfläche (10a) des Zylindere­ lementes (10) vorgesehen ist und der, wenn er mit Drucköl versorgt wird, sich ausdehnt, so daß die konische Innenum­ fangsflächen (10a) gegen die konischen Außenumfangsfläche (11a) des Wellenelementes (11) gezwängt wird.

3. Drehmomentbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenele­ ment mit einem Schlitz versehen ist, der innerhalb der ko­ nischen Außenumfangsfläche des Wellenelementes angeordnet ist, und der, wenn er mit Drucköl versorgt wird, sich aus­ dehnt, so daß die konische Außenumfangsfläche gegen die ko­ nische Innenumfangsfläche des Zylinderelementes gezwängt wird.

4. Drehmomentbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Wellenelementes (111, 211, 311) mit einer Anzahl kon­ vexer Abschnitte (115, 215) versehen ist, die sich entlang von Entstehungslinien der konischen Außenumfangsfläche (111a, 211a, 311a) des Wellenelementes erstrecken und re­ gelmäßig voneinander in Umfangsrichtung der konischen Auße­ numfangsfläche beabstandet sind, wobei die oberen Flächen der konvexen Abschnitte (115, 215) einen Teil der konischen Außenumfangsfläche bilden, während am Innenumfang des Zy­ linderelementes (110, 210, 310) eine Anzahl von konvexen Abschnitten (116, 216) ausgebildet sind, die sich entlang von Entstehungslinien der konischen Innenumfangsfläche (110a, 210a, 310a) des Zylinderelementes (110, 210, 310) erstrecken und regelmäßig voneinander beabstandet sind in Umfangsrichtung der konischen Innenumfangsfläche, wobei die obere Fläche der konvexen Abschnitte (116, 216) einen Teil der konischen Innenumfangsfläche (110a, 210a, 310a) bilden, wobei die konvexen Abschnitte (115, 215) des Wellenelemen­ tes (111, 211, 311) und die konvexen Abschnitte (116, 216) des Zylinderelementes sich radial einander gegenüberstehen und gegeneinander gezwängt werden, wodurch Reibungskopp­ lungsabschnitte gebildet werden, so daß das Wellenelement und das Zylinderelement reibend gekuppelt werden, und wobei nachdem die konvexen Abschnitte (115, 215) des Wel­ lenelementes (111, 211, 311) und die konvexen Abschnitte (116, 216) des Zylinderelementes (110, 210, 310), die als Reibungskopplungsabschnitte dienen, aus dem zwangsweisen Eingriff miteinander durch die Relativdrehung des Zylinder­ elementes (110, 210, 310) des Wellenelementes (111, 211, 311) gelöst werden und wenn das Zylinderelement weiter re­ lativ zum Wellenelement gedreht wird, die Nockenanordnungen (110h, 111h, 211h) zumindest das Zylinderelement oder das Wellenelement axial verschieben, so daß die konvexen Ab­ schnitte des Wellenelementes und die konvexen Abschnitte des Zylinderelementes voneinander in Radialrichtung ge­ trennt werden.

5. Drehmomentbegrenzer nach Anspruch 4, wobei das Wellenelement (211) einen Welleninnenteil (220) aufweist, der drehbar ist relativ zum Zylinderelement (210) und axial bezüglich des Wellenelementes (211) relativ zum Zylinderelement (210) unbeweglich ist und einen Wellen­ außenteil (221), der um den Welleninnenteil (222) angepaßt ist und axial beweglich und nicht drehbar relativ zum Wel­ leninnenteil (222) ist, und wobei die konvexen Abschnitte (215) des Wellenelementes (211), die als Reibungskopplungs­ abschnitte dienen, im Außenumfang des Wellenaußenteils (221) ausgebildet sind und die Nockenanordnung (211h) des Wellenelementes (211) am Wellenaußenteil (221) ausgebildet ist.

6. Drehmomentbegrenzer nach Anspruch 4, wobei das Zylinderelement (310) einen Zylinderaußenteil (351) aufweist, der relativ zum Wellenelement (311) beweg­ bar und axial bezüglich des Zylinderelementes (310) relativ zum Wellenelement (311) nicht bewegbar ist, und einem Zy­ linderinnenteil (352), der auf das Zylinderaußenelement (351) angepaßt ist und axial gleitbar und nicht drehbar be­ züglich des Zylinderaußenteils (351) ist, und wobei die konvexen Abschnitte des Zylinderelementes (310), die als Reibungskopplungsabschnitte dienen, auf dem Innenumfang des Zylinderinnenteils (352) ausgebildet sind und die Nockenan­ ordnung des Zylinderelementes (310) am Zylinderinnenteil (352) vorgesehen ist.