DE4441218A1

DE4441218A1 - Kupplung

Info

Publication number: DE4441218A1
Application number: DE4441218A
Authority: DE
Inventors: Felix Mikeska; Klaus Dipl Ing Kaempf; H J Dr Ing Langen
Original assignee: GKN Walterscheid GmbH
Current assignee: Walterscheid GmbH
Priority date: 1994-11-19
Filing date: 1994-11-19
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2014-11-20
Also published as: US5718634A; FR2727178A1; ITMI952093A1; AT406985B; ITMI952093A0; IT1276927B1; NL1001517A1; DE4441218C2; FR2727178B1; ATA151095A; NL1001517C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung, insbesondere Drehmomentbe grenzungskupplung oder Freilauf, für einen Antriebsstrang zum Antrieb von oder für Antriebe in landwirtschaftlichen Geräten oder Maschinen mit einer Kupplungsnabe, die eine zylindrische Lagerfläche aufweist, mit einer Kupplungshülse, die eine zur Lagerfläche der Kupplungsnabe passende Lagerbohrung aufweist und mit dieser auf der Lagerfläche relativ zur Kupplungsnabe drehbar aufgenommen ist, mit Mitnehmern, die der Kupplungsnabe zugeord net sind und die zwischen einer in die Kupplungsnabe zurückgezo genen Abschaltposition und einer über die Lagerfläche der Kupp lungsnabe teilweise vorstehenden Drehmomentübertragungsposition, in der sie jeweils durch eine Mitnahmefläche mit einer Drehmo mentübertragungsfläche in einer Ausnehmung der Wandung der La gerbohrung der Kupplungshülse zur Erzielung einer Drehmoment übertragungsmöglichkeit zwischen Kupplungshülse und Kupplungs nabe in Wirkverbindung stehen, verstellbar sind, und mit Stell mitteln, welche die Mitnehmer in die Drehmomentübertragungsposi tion drängen.

Eine solche Kupplung, die als Drehmomentbegrenzungskupplung ausgebildet ist, ist in der DE 41 37 829 A1 beschrieben. Die Mitnehmer werden von Steuernocken und diese von Federn beauf schlagt. Die Steuernocken drängen die Mitnehmer in eine Drehmo mentübertragungsposition. Wird ein vorbestimmtes Grenzdrehmoment überschritten, rücken die Mitnehmer aus, d. h. sie bewegen sich in eine in die Kupplungsnabe zurückgezogene Position. Dabei erfolgt ein Wechsel der gegeneinander abgestützten Flächen von Steuernocken und Mitnehmer, so daß in der Abschaltposition die Mitnehmer durch die Federn, die auf die Steuernocken wirken, mit einer geringeren Kraft in die Drehmomentübertragungsposition gedrängt werden. Der Verlauf der Schaltflächen ist so gewählt, daß das Übersetzungsverhältnis hinsichtlich der Umsetzung der Federkraft zwischen Mitnehmern und Steuernocken für die Abschaltposition und die Drehmomentübertragungsposition unter schiedlich ist. Beim Absinken der Relativdrehzahl zwischen Kupp lungsnabe und Kupplungshülse erfolgt selbsttätig ein Wiederein schalten aufgrund der verringerten Kräfte, die auf die Mitnehmer wirken. Bei einer solchen Ausführungsform sind jedoch die Mit nehmer ständig in Richtung auf ihre Drehmomentübertragungsposi tionen hin beaufschlagt und es tritt ein ständiges Ein- bzw. Ausrasten, wenn auch unter geringeren Einschaltkräften auf. Dies führt zu einem schnelleren Verschleiß der Mitnehmer und der an der Mitnahme beteiligten Teile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zu schaffen, die eine vollständige Freischaltung, d. h. Überführung der der Mitnahme dienenden Mitnehmer in eine Abschaltposition ermöglicht und welche ein Wiedereinschalten bzw. Überführen der Mitnehmer in die Drehmomentübertragungsposition durch Eingriff von außen oder vorbestimmt zuläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupp lungshülse eine der Anzahl der Mitnehmer entsprechende Anzahl von Durchbrüchen aufweist, daß die Durchbrüche jeweils von den Ausnehmungen in der Lagerbohrung bis zur Außenfläche der Kupp lungshülse geführt sind, daß in den Durchbrüchen jeweils ein Stützkörper verstellbar geführt ist, daß jeder Stützkörper dann, wenn sich die Mitnehmer in der Drehmomentübertragungsposition befinden, in einer ersten Schaltposition mit einer Anlagefläche zu einer Stützfläche eines Mitnehmers in Anlage befindet, daß die Stützkörper von einem Schaltring zur Anlage mit den Stütz flächen durch Federmittel beaufschlagt sind, daß der Schaltring die Stützkörper bei Überführen der Mitnehmer in die Abschaltpo sition mit ihrer Anlagefläche in eine zweite Schaltposition drängt und eine Rückstellung der Mitnehmer in die Drehmoment übertragungsposition verhindernd hält und daß der Schaltring durch Eingriff in eine Position rückführbar ist, die eine Rück stellung der Stützkörper in die erste Schaltposition und der Mitnehmer in die Drehmomentübertragungsposition zuläßt.

Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß die Stützkörper ein Eintreten der Mitnehmer in die zugehörigen Ausnehmungen der Kupplungshülse verhindern. Die Kupplungshülse und Kupplungsnabe laufen frei gegeneinander um. Es wird zwischen beiden kein Dreh moment übertragen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schalt ring zum Handangriff durch eine Bedienungsperson ausgebildet ist. Die Überführung des Schaltringes in eine Position, die ein Wiedereinschalten, d. h. eine Rückführung der Stützkörper derart zuläßt, daß die Mitnehmer wieder in die Ausnehmung der Kupp lungshülse eintreten, können, kann nur durch die Bedienungsper son erfolgen, indem der Schaltring verschoben wird.

Alternativ hierzu ist es möglich, nach einem bestimmten freien Drehweg ein Wiedereinrasten der Mitnehmer zu erreichen und ggfs. dies automatisch zu gestalten. Dazu ist nach der Erfindung vor gesehen, daß eine Schaltscheibe und mindestens ein Schaltnocken vorhanden sind, von denen eine(-r) drehfest der Kupplungshülse und die/der andere drehfest der Kupplungsnabe zugeordnet ist und eine(-r) von beiden zusätzlich mit dem Schaltring axial ver stellbar ist und welche bei Abschaltposition der Mitnehmer für einen vorgegebenen Relativschwenkweg von Kupplungshülse und Kupplungsnabe zueinander in Axialrichtung zueinander unverstell bar geführt sind und die bei Erreichen einer oder mehrerer be stimmter Relativpositionen zueinander eine Verstellung des Schaltringes in eine Position, die eine Überführung der Stütz körper in die erste Schaltposition und damit der Mitnehmer in die Drehmomentübertragungsposition zulassen. Nach Durchmessen eines bestimmten Relativschwenkweges zwischen Kupplungshülse und Kupplungsnabe wird der Schaltring durch die Schaltscheibe, die gegen einen Schaltnocken anläuft, axial verstellt und gibt die Stützkörper derart frei, daß die Mitnehmer in die Drehmoment übertragungsposition einrücken können. Dadurch wird gewährlei stet, daß die Kupplungshülse und die Kupplungsnabe zueinander in einer bestimmten Drehstellung wieder einrasten.

Günstig ist die Ausbildung der Stützkörper als Kugeln. Dies bedeutet, daß die Durchbrüche eine zylindrische Gestaltung haben können.

Um die Bewegung der Kugeln nach radial innen zu begrenzen, sind die Durchbrüche mit einem Anschlag versehen.

Bei einer Ausgestaltung der Stützkörper als Kugeln ist die An lagefläche durch deren Außenfläche dargestellt.

Der Schaltring ist auf der Außenfläche der Kupplungshülse axial zwischen einer der Abschaltposition und einer der Drehmoment übertragungsposition entsprechenden Positionen verstellbar ge führt. Es ist mindestens eine Feder vorgesehen, die ihn in Rich tung zu seiner der Abschaltposition entsprechenden Position beaufschlagt.

Der Schaltring besitzt in Ausgestaltung der Erfindung einen Bohrungsabschnitt, der in seiner der Abschaltposition der Mit nehmer entsprechenden Position die Durchbrüche für die Stützkör per überdeckt, so daß diese nicht radial nach außen wandern können. Sie sind also in ihrer radial nach innen verschobenen zweiten Schaltposition gegen radiales Verschieben zur ersten Schaltposition hin gehalten.

Ferner ist nach einem weiteren ergänzenden Merkmal vorgesehen, daß der Schaltring in seiner Bohrung eine Ringausnehmung mit einer Stellfläche aufweist. Die Ringausnehmung ist in ihrer der Drehmomentübertragungsposition der Mitnehmer entsprechenden Position des Schaltringes so angeordnet, daß sie die Durchbrü che, in denen die Stützkörper geführt sind, überdeckt. Die Stützkörper können in dieser Position radial nach außen aus der Kupplungshülse herauswandern und in die Ringausnehmung eintau chen, und zwar dergestalt, bis sie an der Stellfläche abgestützt werden.

Vorzugsweise ist die Kupplung als Drehmomentübertragungskupplung ausgebildet. Dabei sind mindestens zwei umfangsverteilte Mit nehmer vorgesehen, welche durch Federkraft in die Drehmoment übertragungsposition gedrängt werden und welche nach Überschrei ten eines Grenzmomentes gegen die Federkraft in die Abschaltpo sitionen überführt werden. Hierzu dienen die gegenseitigen Ab stützflächen von Mitnehmer und Kupplungshülse. In Ausgestaltung ist es jedoch auch möglich, den Mitnehmern jeweils noch separate Steuernocken zuzuordnen, welche durch Federn beaufschlagt sind. Die Steuernocken und Mitnehmer sind zueinander durch unter schiedliche Schaltflächen in der Abschaltposition und der Dreh momentübertragungsposition abgestützt.

Verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kupplung sind in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Kupplung als Drehmo mentbegrenzungskupplung in Drehmomentübertragungsposi tion mit zwei um 180° zueinander versetzten und durch Steuernocken beaufschlagten Mitnehmern, in Seitenan sicht, teilweise geschnitten,

Fig. 2 einen Schnitt II-II gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene, teilweise in Ansicht dargestellte Seitenansicht entsprechend Fig. 1, wobei sich jedoch die Mitnehmer in der Abschaltposition befinden,

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV durch die Kupplung in der Ab schaltposition gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine geänderte Ausführungsform der Kupplung mit vier umfangsverteilten Mitnehmern und zu diesen rechtwink lig angeordneten Steuernocken in einer Seitenansicht im Halbschnitt, wobei sich die Kupplung in der Drehmo mentübertragungsposition befindet,

Fig. 6 einen Schnitt VI-VI zu Fig. 5,

Fig. 7 eine Ansicht entsprechend Fig. 5, wobei jedoch die Mitnehmer sich in der Abschaltposition befinden,

Fig. 8 einen Schnitt VIII-VIII zu Fig. 7,

Fig. 9 einen Halblängsschnitt durch eine weitere Ausführungs form der Kupplung, wobei die Ausführungsform hinsicht lich der Ausbildung und Anordnung der Mitnehmer der gemäß Fig. 5 bis 8 entspricht, jedoch zusätzlich eine automatische Wiedereinschaltung vorgesehen ist,

Fig. 9a eine Einzelheit X bezüglich der Stellung der Schalt scheibe und des Schaltnockens bei einer Stellung der Kupplung gemäß Fig. 9,

Fig. 9b eine Ansicht in Pfeilrichtung A gemäß Fig. 9,

Fig. 10 einen Querschnitt X-X gemäß Fig. 9,

Fig. 11 die in Fig. 9 dargestellte Kupplung in der Abschaltpo sition,

Fig. 12 einen Teilquerschnitt gemäß Schnittlinie XII-XII von Fig. 11 und

Fig. 13 eine Seitenansicht eines Traktors mit einem daran angehängten Gerät, das über eine Gelenkwelle angetrie ben wird.

Wie sich aus Fig. 13 ergibt, dient eine Kupplung 1, 1a, 1b nach der Erfindung dazu, eine Drehbewegung des Zapfenwellenantriebs von einem Traktor 50 an ein Gerät 51 mittels einer Gelenkwelle 52 weiterzuleiten. Dabei ist die Gelenkwelle mit einem Ende an die Zapfwelle 53 des Traktors angeschlossen, während an dem anderen Ende der Gelenkwelle 52 die Kupplung 1, 1a, 1b angeord net und mit ihrer Kupplungsnabe auf dem Antriebszapfen 54 des Gerätes aufgesteckt ist. Die Kupplung dient dazu, die drehmo mentmäßige Verbindung zwischen der Gelenkwelle 52 und dem Gerät 51 zu unterbrechen, wenn beispielsweise eine Überlast eintritt oder der Gelenkwellenantrieb ausgeschaltet wurde, die rotierenden Massen des Gerätes jedoch noch nachlaufen.

Eine erste Ausführungsform einer Drehmomentbegrenzungskupplung 1 ist in den Fig. 1 bis 4 dargestellt. Die Kupplung 1 umfaßt eine Kupplungsnabe 2, die eine Aufsteckbohrung 3 zum Aufstecken beispielsweise auf den Antriebszapfen eines in Fig. 13 darge stellten Gerätes dient. Die Außenfläche der Kupplungsnabe 2 ist als Lagerfläche 4 gestaltet. Sie hat Zylinderform. Auf der La gerfläche 4 der Kupplungsnabe 2 ist eine Kupplungshülse 5 mit ihrer Lagerbohrung 6 drehbeweglich gelagert. An die Kupplungs hülse 5 ist nach links eine Gabel 10 eines Kreuzgelenkes ange schlossen, die Teil eines Flansches ist, der mit der Kupplungs hülse 5 durch Schweißung fest verbunden ist. Es ist einen Innen fläche vorgesehen, die als Anlagefläche 11 dient. Die Kupplungs nabe 2 liegt mit ihrer Stirnfläche gegen diese Anlagefläche 11 an. Zur anderen Seite hin ist eine Lagerscheibe 7 vorhanden, die sich gegen eine radial verlaufende Fläche der Kupplungsnabe 2 abstützt und durch einen Sicherungsring 8, der in die Lagerboh rung 6 der Kupplungshülse 5 eingesetzt ist, gegen axiale Ver schiebung gesichert ist. Hierdurch wird die Kupplungshülse 5 auf der Kupplungsnabe 2 gegen Axialverschiebungen gesichert gehal ten. Ferner ist eine Dichtung 9 vorhanden, die den Innenraum der Kupplung 1 nach außen hin abdichtet.

Die Kupplungsnabe 2 weist in Richtung auf die Gabel 10 hin zwei radial verlaufende Lagerdurchbrüche 13 auf, in welchen Hülsen 14 einsitzen. In diesen ist jeweils ein Mitnehmer 12 radial ver schieblich angeordnet. Jeder Mitnehmer 12 weist an einem, näm lich seinem auf die Kupplungshülse 5 zu weisenden Ende eine Mit nahmefläche 15 auf, welche im Verhältnis zur Verschiebeachse der Mitnehmer 12 geneigt verläuft. Am radial inneren Ende werden die Mitnehmer 12 durch Steuernocken 16 beaufschlagt, die 90° um die Drehachse X zu den Mitnehmern 12 versetzt angeordnet sind, be aufschlagt, und zwar nach außen in Richtung auf ihre Drehmoment übertragungsposition hin. Es sind zwei Steuernocken 16 vorgese hen, die die Mitnehmer 12 nach radial außen beaufschlagen. Die Steuernocken 16 sind auf einem gemeinsamen Bolzen 18 verstellbar angeordnet und werden durch Federn 17 radial nach innen auf die Mitnehmer 12 zu gedrückt. Auf den Bolzen 18 sind von außen Mut tern 19 aufgeschraubt, die als Abstützbasis für die Federn 17 dienen.

Die Kupplungshülse 5 weist auf dem Umfang der Lagerbohrung 6 vier um 90° versetzte Ausnehmungen 21 auf, die zu den Mitnahme flächen 15 der Mitnehmer 12 korrespondierende Drehmomentüber tragungsflächen 20 besitzen. Zu diesen hin werden die Mitnehmer 12 durch die Steuernocken 16 und die Federn 17 beaufschlagt. An die Ausnehmungen 21 schließen sich radial nach außen Durchbrüche 22 an, die zur Lagerfläche 4 der Kupplungsnabe 5 hin offen sind. Es handelt sich um zylindrische Bohrungen, die jedoch radial nach innen hin Anschlagflächen 22a aufweisen. In den Durchbrü chen 22 sind Kugeln 24 als Stützkörper angeordnet. In der Dreh momentübertragungsposition der Mitnehmer 12 ragen diese nach außen über die Lagerfläche 4 der Kupplungsnabe 5 vor. Die Mit nehmer 12 können aufgrund der Anordnung der Ausnehmungen 21 in vier verschiedenen Drehstellungen von Kupplungshülse 5 und Kupp lungsnabe 2 zueinander in Drehmomentübertragungsposition über führt werden.

Auf der Außenfläche 23 der Kupplungshülse 5, die zylindrisch gestaltet ist, ist ein Schaltring 27 axial verstellbar gelagert. Hierzu sitzt er mit seiner Schaltringbohrung 28 auf der Außen fläche 23 auf. Dann, wenn sich die Mitnehmer 12 in der Drehmo mentübertragungsposition befinden, d. h. ihre Drehmomentübertra gungsfläche 20 sich an der Mitnahmefläche 15 der Kupplungshülse 5, die das treibende Teil darstellt, abstützen, stützen sich die Kugeln 24 mit ihrer Außenfläche als Anlagefläche 25 an der äuße ren Stützfläche 26 der Mitnehmer 12 ab. Ferner stützen sie sich mit der Anlagefläche 25 an einer Stellfläche 36 des Schaltringes 27 ab, die in einer Ringausnehmung 35 des Schaltringes ausgebil det ist und geneigt zu einer Ebene, welche die Verstellachse der Mitnehmer 12 und der Steuernocken 16 enthält, verläuft. An schließend an die Ringausnehmung 35 weist der Schaltring 27 in seiner Schaltringbohrung 28 einen Bohrungsabschnitt 34 auf, der nur geringfügig im Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Außenfläche 23 der Kupplungshülse 5. Der Schaltring 27 kann auf der Außenfläche 23 unter Zwischenschaltung von Gleitringen oder Dichtungen geführt sein. Er kann jedoch auch unmittelbar auf der Außenfläche 23 geführt sein. In einer Bohrungsstufe des Schaltringes 27 ist ein Stützring 31 aufgenommen, der gegen einen Sicherungsring 32, welche in einer Nut in der Außenfläche 23 der Kupplungshülse 5 einsitzt, abgestützt ist. Ferner weist der Schaltring 27 umfangsverteilte Bohrungen 30 auf, in denen Federn 29 einsitzen, die in Richtung der Längs- bzw. Drehachse X wirksam sind und sich einerseits im Bohrungsgrund der Bohrung 30 und andererseits gegen den Stützring 31 abstützen, so daß der Schaltring 27 in Fig. 1 nach links mit seiner Stellfläche 36 in Anlage zu den Kugeln 24 gedrückt wird. Im axialen Abstand zum Stützring 31 ist ein Anschlagring 33 in der Bohrung des Schalt ringes 27 angeordnet, und zwar ist er im Verhältnis zum Schalt ring 27 ortsfest und dient zur Bewegungsbegrenzung des Schalt ringes 27 in axialer Richtung der Drehachse X nach links. Er begrenzt die Bewegung des Schaltringes 27, wenn er zur Anlage an den Sicherungsring 32 kommt. Wenn beispielsweise in dem Gerät, das angetrieben werden soll, eine Verstopfung oder ein sonsti ger Überlastfall auftritt, so versucht die treibende Kupplungs hülse 5 die Kupplungsnabe 2 zu überholen, indem bei Überschrei tung des eingestellten Grenzmomentes die Mitnehmer 12 gegen die auf sie ausgeübte nach außen gerichtete Kraft durch die Steuer nocken 16 und die diese beaufschlagende Feder 17 radial nach innen auszuweichen, bis die Stützflächen 26 innerhalb der Lager bohrung 6 der Kupplungshülse 5 liegen. Die Kugeln 24 werden aufgrund der Kraft der Federn 29, die auf den Schaltring 27 ein wirken, durch die Anlage an den Stellflächen 36 radial nach innen verstellt. Die Verstellung erfolgt soweit, bis die Bewe gung nach innen durch die Anschläge 22a begrenzt wird. In dieser Position kann der Schaltring 27 soweit nach links verschoben werden, bis der Bohrungsabschnitt 34 die Durchbrüche 22 über deckt, so daß die Kugeln 24 an einer Bewegung nach radial außen gehindert sind. Es wird dabei ausgehend von Fig. 1 und 2 die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Position erreicht. Eine Wiedereinschaltung der Kupplung 1 ist nur dann möglich, wenn auf den Schaltring 27 von Hand eine Kraft im Verschiebesinne gegen die Kraft der Feder 29 ausgeübt wird. Bei gleichzeitiger Betäti gung des Antriebes, d. h. der Einleitung einer Drehbewegung der Kupplungshülse 5 im Verhältnis zur Kupplungsnabe 2 können die Mitnehmer 12 dann, wenn eine korrespondierende Position zu den Ausnehmungen 21 erreicht wird, wieder radial nach außen aufgrund der Kraft der Federn 17 verstellt werden, bis ihre Mitnahmeflä chen 15 zur Anlage mit den Drehmomentübertragungsflächen 20 der Kupplungshülse 5 kommen. Dabei werden die Kugeln 24 radial nach außen gedrückt, da die Stützfläche 26 gegen die Außenfläche 25 der Kugeln 24 anstößt und diese in die Ringausnehmung 35 des Schaltringes hinein verstellen. Nach Loslassen des Schaltringes 27 durch die Bedienungsperson wird der Schaltring 27 durch die Federn 29 bis zur Anlage seiner Stellfläche 26 an die Kugeln 24 bewegt. Während der Abschaltposition der Mitnehmer 12, d. h. wenn die Kugeln 24 durch den Schaltring 27 an einer Bewegung nach radial außen gehindert sind, in dem sie sich an dem Bohrungs abschnitt 34 abstützen, verhindern die Kugeln 24 ein Eintauchen der Mitnehmer 12 in die Ausnehmungen 21. Da insgesamt vier Aus nehmungen 21 vorgesehen sind, sind immer nur zwei um 180° zu einander versetzte Ausnehmungen 21 in der Drehmomentübertra gungsposition von den Mitnehmern besetzt, während die anderen beiden Ausnehmungen 21 frei bleiben. Die diesen zugehörigen Kugeln 24 legen sich unter der Fliehkraft nach außen gegen die Stellfläche 36 des Schaltringes 27 bei Rotation der Kupplung 1 an.

Die Kupplung 1a nach den Fig. 5 bis 8 weicht von der Ausfüh rungsform der Kupplung gemäß Fig. 1 bis 4 dergestalt ab, daß die Mitnehmer 12 durch Steuernocken 16a beaufschlagt werden, die rechtwinklig zu den Mitnehmern 12 verstellbar in Durchbrüchen der Kupplungsnabe 2 angeordnet sind. Die Steuernocken 16a sind ebenfalls durch Federn 17 beaufschlagt. Die Federn 17 stützen sich gegen Stellschrauben 49 ab. Sie beaufschlagen die Steuer nocken 16a in Richtung auf die Mitnehmer 12 zu, wobei die Steu ernocken 16a und die Mitnehmer 12 Schaltflächen 45, 46, 47, 48 aufweisen, von denen, wie in den Fig. 5 bis 6 für die Drehmo mentübertragungsposition dargestellt, die Schaltfläche 45 des Mitnehmers 12 sich gegen die Schaltfläche 46 des Steuernockens 16a abstützt. Der Verlauf der Schaltflächen 45, 46 ist so, daß eine unter Berücksichtigung der Kraft der Federn 17 und der Neigung der Mitnahmefläche 15 und Drehmomentübertragungsfläche 20 festgelegte Stützkraft erzielt wird, die einem bestimmten Grenzdrehmoment entspricht, bei dem die Mitnehmer 12 von ihrer in den Fig. 5 und 6 dargestellten Drehmomentübertragungsposi tion in die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Abschaltposition überführt werden. Dabei erfolgt ein Wechsel in den Anlagever hältnissen von Steuernocken 16a und Mitnehmer 12 zueinander, d. h. es gelangen die Schaltflächen 47 und 48 in Anlage zuein ander, welche jedoch derart geneigt sind, daß nur eine geringere Rückstellkraft auf die Mitnehmer 12 einwirkt, welche für eine Verschiebung nach radial außen verantwortlich ist. Die Ausbil dung des Schaltringes 27 entspricht im wesentlichen der gemäß der Kupplung 1 nach den Fig. 1 bis 4. Es ist jedoch nur eine Feder 29 vorgesehen, die zur Verstellung des Schaltringes 27 dient. Darüber hinaus ist der Anschlagring 33 Bestandteil des Schaltringes 27. Die Feder 29 ist unmittelbar an dem Sicherungs ring 32 abgestützt. Die Kugeln 24 werden in der Drehmomentüber tragungsposition gemäß Fig. 5 und 6 ebenfalls durch den Schaltring 27 bzw. dessen Stellfläche 36 beaufschlagt. Dann, wenn der Überlastfall eintritt und die Mitnehmer 12 radial nach innen in ihre in die Kupplungsnabe 2 zurückgezogene Position bewegt werden, werden auch die Kugeln 24 radial in ihren Durch brüchen 22 nach innen bis zur Anlage an den Anschlägen 22a ge drängt. Sie verhindern dadurch die Möglichkeit für die Mitnehmer 12 in die Ausnehmungen 21 einzutauchen und damit in Anlage zu den Drehmomentübertragungsflächen 20 der Kupplungshülse 5 zu gelangen. Bei der Kupplung 1a sind insgesamt vier Mitnehmer 12 vorhanden.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen eine weitere Ausbildungsmöglichkeit für eine Kupplung, wie sie sich aus den Fig. 5 bis 8 ergibt. Der Schaltring 27 ist jedoch hinsichtlich der Anordnung der ihn beaufschlagenden Federn 29 entsprechend Fig. 1 bis 4 gestaltet. Er weist also eine Ringausnehmung 35 mit einer Stellfläche 36 auf und ist ebenfalls auf der Außenfläche der Kupplungshülse axial verstellbar angeordnet, wobei umfangsverteilte, in Bohrun gen 30 vorgesehene Federn 29 gewählt wurden. Zusätzlich ist jedoch dem Schaltring 27 in einer an seinem der Ringausnehmung 35 abgewandten Ende aus gestalteten Bohrung eine Schaltscheibe 37 zugeordnet. Diese ist axial fest mit dem Schaltring 27 verbun den. Hierzu dienen zwei Sicherungsringe 42, 43, welche die Schaltscheibe 37 zwischen sich aufnehmen. Darüber hinaus ist ein Führungsstift 41 vorhanden, der parallel zur Achse X verläuft und einen Durchbruch 44 in der Schaltscheibe 37 durchragt, so daß die Schaltscheibe 37 undrehbar im Verhältnis zur Kupplungs hülse 5 gehalten ist. Ferner besitzt die Schaltscheibe 37 um fangsverteilt Schaltflächen 38, von denen eine der Schaltscheibe 37 unmittelbar und die andere einem Ansatz 39 bzw. einen mit diesem verbundenen Schaltkragen 39a zugeordnet ist. Die Schaltflächen 38 sind so angeordnet, daß sie im Verhältnis zu zwei Schaltnocken 40, 40a, die entlang der Achse X versetzt der Kupplungsnabe 2 zugeordnet sind, über einen vorbestimmten Schwenkweg eine Relativdrehbewegung ausführen können, daß jedoch dann, wenn eine Übereinstimmung der Mitnehmer 12 zu den korre spondierenden Ausnehmungen 21 erreicht wird, die Schaltflächen 38 gegen die Schaltnocken 40, 40a anlaufen und bei weiterer Relativdrehung von Kupplungshülse 5 und Kupplungsnabe 2 zuein ander im Sinne einer Axialverstellung auf den Schaltring 27 einwirken. Dabei wird der Schaltring 27 auf der Kupplungshülse 5 aus seiner in den Fig. 11 und 12 dargestellten Abschaltpo sition in eine nach rechts verschobene Position, die der Stel lung in den Fig. 9 und 10 entspricht, überführt. Ferner wird der Schaltring ausgehend von seiner in Fig. 11a im Verhältnis zum Schaltnocken 40 dargestellten Position in die gemäß Fig. 9a überführt. Diese Position zeigt auch die Fig. 9b. Die Mitnehmer 12 können bei der Überführung des Schaltringes 27 in die nach rechts verschobene Position in die Ausnehmungen 21 eintauchen und die Mitnehmer 12 werden soweit nach radial außen verschoben, bis die Mitnahmeflächen 15 in Anlage zu den Drehmomentübertra gungsflächen 20 gelangt sind und die Kugeln 24 die Stellfläche 3′6 beaufschlagen und dafür sorgen, daß der Schaltring um ein weiteres geringes Stück axial bewegt wird, so daß die Schalt scheibe 37 mit Spiel zum Schaltnocken 40 bzw. 40a angeordnet ist. Diese Position ist auch in Fig. 9b dargestellt. Der Schal tring 27 wird von der in Fig. 9, 9a, 9b sowie 10 dargestell ten Position in die Position gemäß Fig. 11 und 12 bei Über last überführt, d. h. wenn das Drehmoment, das auf die Kupplungs hülse 5 einwirkt, die Mitnehmer 12, weil ein höheres Gegenmoment auf die Kupplungsnabe 2 einwirkt, in die in die Kupplungsnabe 2 zurückgezogene Position überführt. Der Schaltring 27 kann dann von der in Fig. 9 dargestellten Position aufgrund der Kraft der Federn 29 nach links verschoben werden, so daß die Kugeln 24 radial nach innen gedrängt werden und die Bohrungsabschnitte 34 diese bzw. die Durchbrüche 22 überdeckt.

Bezugszeichenliste

1, 1a, 1b Kupplung
2 Kupplungsnabe
3 Bohrung
4 Lagerfläche der Kupplungsnabe
5 Kupplungshülse
6 Lagerbohrung der Kupplungshülse
7 Lagerscheibe
8 Sicherungsring
9 Dichtung
10 Gelenkgabel
11 Anlagefläche
12 Mitnehmer
13 Lagerdurchbruch
14 Hülse
15 Mitnahmefläche
16, 16a Steuernocken
17 Feder
18 Bolzen
19 Mutter
20 Drehmomentübertragungsfläche
21 Ausnehmung
22 Durchbruch
22a Anschlag
23 Außenfläche der Kupplungshülse
24 Stützkörper/Kugel
25 Anlagefläche
26 Stützfläche des Mitnehmers
27 Schaltring
28 Schaltringbohrung
29 Feder
30 Bohrung
31 Stützring
32 Sicherungsring
33 Anschlagring
34 Bohrungsabschnitt
35 Ringausnehmung
36 Stellfläche
37 Schaltscheibe
38 Schaltfläche
39 Ansatz
39a Schaltkragen
40, 40a Schaltnocken
41 Führungsstift
42, 43 Sicherungsringe
44 Durchbruch
45, 46 Schaltfläche
47, 48 Schaltfläche
49 Stellschraube
50 Traktor
51 Gerät
52 Gelenkwelle
53 Zapfwelle
54 Antriebszapfen

Claims

1. Kupplung, insbesondere Drehmomentbegrenzungskupplung oder Freilauf, für einen Antriebsstrang zum Antrieb von oder für Antriebe in landwirtschaftlichen Geräten (51) oder Maschi nen mit einer Kupplungsnabe (2), die eine zylindrische Lagerfläche (4) aufweist, mit einer Kupplungshülse (5), die eine zur Lagerfläche (4) der Kupplungsnabe (2) passende Lagerbohrung (6) aufweist und mit dieser auf der Lagerflä che (4) relativ zur Kupplungsnabe (2) drehbar aufgenommen ist, mit Mitnehmern (12), die der Kupplungsnabe (2) zuge ordnet sind und die zwischen einer in die Kupplungsnabe (2) zurückgezogenen Abschaltposition und einer über die Lager fläche (4) der Kupplungsnabe (2) teilweise vorstehenden Drehmomentübertragungsposition, in der sie jeweils durch eine Mitnahmefläche (15) mit einer Drehmomentübertragungs fläche (20) in einer Ausnehmung (21) der Wandung der Lager bohrung (6) der Kupplungshülse (5) zur Erzielung einer Drehmomentübertragungsmöglichkeit zwischen Kupplungshülse (5) und Kupplungsnabe (2) in Wirkverbindung stehen, ver stellbar sind, und mit Stellmitteln (16-19), welche die Mitnehmer (12) in die Drehmomentübertragungsposition drän gen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplungshülse (5) eine der Anzahl der Mitnehmer (12) entsprechende Anzahl von Durchbrüchen (22) aufweist,
daß die Durchbrüche (22) jeweils von den Ausnehmungen (21) in der Lagerbohrung (6) bis zur Außenfläche (23) der Kupp lungshülse (5) geführt sind,
daß in den Durchbrüchen (22) jeweils ein Stützkörper (24) verstellbar geführt ist,
daß jeder Stützkörper (24) dann, wenn sich die Mitnehmer (12) in der Drehmomentübertragungsposition befinden, in einer ersten Schaltposition mit einer Anlagefläche (25) zu einer Stützfläche (26) eines Mitnehmers (12) in Anlage befindet,
daß die Stützkörper (24) von einem Schaltring (27) zur Anlage mit den Stützflächen (26) durch Federmittel (29) beaufschlagt sind,
daß der Schaltring (27) die Stützkörper (24) bei Überführen der Mitnehmer (12) in die Abschaltposition mit ihrer An lagefläche (25) in eine zweite Schaltposition drängt und eine Rückstellung der Mitnehmer (12) in die Drehmomentüber tragungsposition verhindernd hält und
daß der Schaltring (27) durch Eingriff in eine Position rückführbar ist, die eine Rückstellung der Stützkörper (24) in die erste Schaltposition und der Mitnehmer (12) in die Drehmomentübertragungsposition zuläßt.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltring (27) zum Handangriff durch eine Bedie nungsperson ausgebildet ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltscheibe (37) und mindestens ein Schaltnocken (40, 40a) vorhanden sind, von denen eine(r) drehfest der Kupplungshülse (5) und die/der andere drehfest der Kupp lungsnabe (2) zugeordnet ist und eine(r) von beiden zusätz lich mit dem Schaltring (27) axial verstellbar ist und welche bei Abschaltposition der Mitnehmer (12) für einen vorgegebenen Relativschwenkweg von Kupplungshülse (5) und Kupplungsnabe (2) in Axialrichtung zueinander unverstellbar geführt sind und bei Erreichen einer oder mehrerer bestimm ter Relativpositionen zueinander eine Verstellung des Schaltringes (27) in eine Position, die eine Überführung der Stützkörper (24) in die erste Schaltposition und damit der Mitnehmer (12) in die Drehmomentübertragungsposition zulassen.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper als Kugeln (24) ausgebildet sind.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (22) radial innen mit einem Anschlag (22a) zur radialen Begrenzung der Bewegung der Stützkörper (24) auf die Kupplungsnabe (2) zu versehen sind.

6. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (25) durch die Außenflächen der Ku geln (24) dargestellt sind.

7. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltring (27) auf der Außenfläche (23) der Kupp lungshülse (5) axial zwischen einer der Abschaltposition und einer der Drehmomentübertragungsposition entsprechenden Position verstellbar geführt ist und von mindestens einer Feder (29) in Richtung zu seiner der Abschaltposition ent sprechenden Position beaufschlagt ist.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltring (27) einen Bohrungsabschnitt (34) auf weist, der in seiner der Abschaltposition der Mitnehmer (12) entsprechenden Position die Durchbrüche (22) für die Stützkörper (24) überdeckt und diese in ihrer radial nach innen verschobenen zweiten Schaltposition gegen radiales Verschieben zur ersten Schaltposition hin hält.

9. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltring (27) in seiner Bohrung (28) eine Ring ausnehmung (35) mit einer Stellfläche (36) aufweist, daß die Ringausnehmung (35) in der der Drehmomentübertragungs position der Mitnehmer (12) entsprechenden Position des Schaltringes (27) die Durchbrüche (22), in denen die Stütz körper (24) geführt sind, überdeckt und die Stützkörper (24) in dieser Position radial nach außen aus der Kupp lungshülse (5) herausragen und in die Ringausnehmung (35) hineinragen und sich an der Stellfläche (36) abstützen.

10. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die als Drehmo mentbegrenzungskupplung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindesten zwei umfangsverteilte Mitnehmer (12) vorgese hen sind, welche durch Federkraft in die Drehmomentüber tragungsposition gedrängt werden und nach Überschreiten eines Grenzmomentes gegen die Federkraft in die Abschaltpo sition überführt werden.

11. Kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß den Mitnehmern (12) Steuernocken (16, 16a) zugeordnet sind, welche durch Federn (17) beaufschlagt sind, und daß die Steuernocken (16, 16a) und die Mitnehmer (12) durch unterschiedliche Schaltflächen (46-48) in der Abschaltpo sition oder Drehmomentübertragungsposition aneinander abge stützt sind.

12. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die als Freilauf ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei umfangsverteilte Mitnehmer (12) vor gesehen sind, welche durch Federkraft in die Drehmoment übertragungsposition gedrängt werden, jedoch bei einer Relativbewegung entgegen der Drehrichtung zur Drehmoment übertragung in eine in die Kupplungsnabe (2) zurückgezogene Stellung überführt werden.