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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für einen
Drehmomentbegrenzer.
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Die
Forderung, jede Maschine, die in einer Produktionstätigkeit
verwendet wird, absolut sicher zu machen, erlangt zunehmend weite
Verbreitung.
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Dieser
Tendenz schließt
man sich auch immer mehr im Gebiet von landwirtschaftlichen Maschinen
an, auch um internationalen Standards zu entsprechen.
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Bedienpersonen,
die mit Bodenbearbeitungsgeräten
zum Bestellen von Feldern umgehen oder sie verwenden und sich um
die Kulturen kümmern,
die von ihnen gewonnen werden, sind tatsächlich häufig in Unfälle verwickelt.
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Insbesondere
hat es sich herausgestellt, dass es immer notwendiger wird, für eine Weise
zu sorgen, um die Bodenbearbeitungsgeräte, die von Traktoren und dergleichen
verwendet werden, wechselseitig von den Zapfwellenantrieben zu entkoppeln, mit
denen diese Traktoren ausgerüstet
sind.
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Die
erste und sofortige Form von Bedienpersonenschutz besteht im Fall
eines Unfalls faktisch darin, die Maschinen, die verwendet werden,
so schnell wie möglich
anzuhalten, wobei Vorrichtungen verwendet werden, die automatisch
aktiviert werden, aber ein manuelles Rücksetzen erfordern, um die
Betriebszustände
wiederherzustellen, wobei folglich die gefährlichen Zustände beseitigt
werden.
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Der
Stand der Technik stellt viele Vorrichtungen zur Verfügung, um
die Elemente zu schützen,
die potentiell Quellen von möglichen
Unfällen
bilden.
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Jedoch
bestehen diese Vorrichtungen in den meisten Fällen aus statischen Absicherungen,
die einen Zugriff auf gefährliche
Teile verhindern, aber sie ermöglichen
keine dynamische Inter vention, wenn es sich herausstellt, dass diese
Vorrichtungen unwirksam sind, und ein gefährlicher Zustand entsteht.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Probleme
des Standes der Technik, der in den 5 und 6 der
vorliegenden Anmeldung dargestellt ist und dem Oberbegriff von Anspruch
1 entspricht, zu lösen,
um eine Sicherheitsvorrichtung für
einen Drehmomentbegrenzer bereitzustellen, die auf eine gesteuerte
Weise ermöglicht,
die Transmission einer Bewegung zwischen dem Zapfwellenantrieb und
dem Gerät
zu unterbrechen, wobei dessen Betrieb bei Auftreten von anormalen
und gefährlichen
Zuständen
während
einer Tätigkeit
angehalten wird, indem auf die Begrenzeranordnung eingewirkt wird,
und auf eine gänzlich
manuelle Weise rückgesetzt
werden kann, wenn der gefährliche
Zustand endet.
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Dieses
Ziel, dieser Gegenstand und andere werden durch eine Sicherheitsvorrichtung
für einen Drehmomentbegrenzer,
wie durch Anspruch 1 definiert, erzielt.
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Weitere
Vorteile werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform
einer Sicherheitsvorrichtung für
einen Drehmomentbegrenzer ersichtlich, die nur als nichtbeschränkendes
Beispiel in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht ist.
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1 ist
eine Draufsicht auf eine mechanische Kopplung zwischen einem Drehmomentbegrenzer
und einem Getriebegehäuse
eines Zapfwellenantriebs einer landwirtschaftlichen Maschine;
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2 ist
eine Querschnittsansicht in vergrößertem Maßstab, aufgenommen entlang
der Ebene II-II von 7;
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die 3 und 4 sind
Schnittansichten, aufgenommen entlang einer Längsebene eines Drehmomentbegrenzers,
der mit der Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist,
respektiv während
einer normalen Bewegungstransmission und während einer Intervention der
Sicherheitsvorrichtung;
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die 5 und 6 sind
zwei Schnittansichten, aufgenommen entlang Längs- und Querebenen, eines
herkömmlichen
Typs von Drehmomentbegrenzer ohne die Sicherheitsvorrichtung, dargestellt
in der Bewegungstransmissionskonfiguration bzw. in der Transmissionsbegrenzungskonfiguration;
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die 7 und 8 sind
Längsschnittansichten
einer möglichen
weiteren zweiten Ausführungsform
der Sicherheitsvorrichtung, dargestellt im normalen Bewegungstransmissionszustand
bzw. im Interventionszustand.
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Mit
Bezug auf die obigen Figuren bezeichnet 1 einen Drehmomentbegrenzer
für Zapfwellenantriebe
von landwirtschaftlichen Maschinen im speziellen Fall, der aus einem äußeren Körper 2 zusammengesetzt
ist, der mit der treibenden Welle 6 zur Transmission von
Bewegung zu einem Arbeitsgerät
(zwecks Einfachheit nicht dargestellt) starr gekoppelt ist.
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Im
Innern des Körpers 2 gibt
es einen Sitz zur Aufnahme eines inneren Körpers 5, der mit der getriebenen
Welle 3 zur Bewegungstransmission starr gekoppelt ist und
mit einer Reihe von Sitzen 7 versehen ist, in denen entsprechende
Nasen 8 eingesetzt sind und radial gleiten können; diese
Nasen können
sich im Gegensatz zu elastischen Einrichtungen 8a, die
zwecks Einfachheit schematisch dargestellt sind, alternativ zwischen
einer Zentrifugalposition zum Eingriff und zur Transmission in entsprechenden
Schlitzen 9, die im äußeren Körper 2 ausgebildet sind,
und einer Zentripedalposition zur Eingriffsbefreiung aus den Schlitzen 9 und
als Folge zur Unterbrechung einer Transmission bewegen.
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Die
Zentrifugalbewegung der Nasen 8 wird mittels einer entsprechenden
zentrierten Platte 10 aktiviert, die auf einer Seite peripherisch
einen vorstehenden Ring 10a bildet, der angepasst ist,
um sich selbst festzukeilen und die Nasen 8 in eine Zentrifugalrichtung
zu schieben.
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Einrichtungen 11 zum
axialen Schieben der Platte 10 in die Konfiguration zur
erzwungenen Eingriffsbefreiung von den Nasen 8 sind in
einer Reihe liegend zwischen dem inneren Körper 5 und der Platte 10 zwischengeschaltet.
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Die
Einrichtungen 11 zum axialen Schieben sind in einer ersten
möglichen
Ausführungsform
der Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung
durch mindestens einen Stift 12 gebildet, der mit entsprechenden
Betätigungseinrichtungen 14 betätigt wird, die
in Kontakt mit einem Ende des Stifts angeordnet sind, so dass er
in einem entsprechenden Sitz 13 axial gleiten kann, der
in der getriebenen Welle 3 koaxial ausgebildet ist; wobei
das entgegengesetzte Ende des Stifts 12 koaxial ist und
durch Kontakt mit der zentrierten Platte 10 verbunden ist.
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In
einer zweiten möglichen
Ausführungsform sind
die Einrichtungen 11 zum axialen Schieben durch mindestens
ein Paar von Stiften 112 gebildet, die parallel und diametral
entgegengesetzt zur Drehachse A der treibenden Welle 6 und
der getriebenen Welle 3 liegen; die Stifte 112 können durch
Betätigungseinrichtungen 114 betätigt werden,
die auf die entsprechenden Enden derselben einwirken, so dass sie
sich in entsprechenden Sitzen 113, die im inneren Körper 5 des
Begrenzers 1 ausgebildet sind, gleichzeitig axial bewegen
und gleiten; die entgegengesetzten Enden der Stifte 112 werden
in Kontakt mit der zentrierten Platte 10 gehalten.
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In
der ersten Ausführungsform
der Erfindung sind die Einrichtungen 14 zum Betätigen des
Stifts 12 durch einen sekundären Stift 15 gebildet,
der so angebracht ist, dass er querlaufend an dem Ende des Stifts 12 ruht,
das entgegengesetzt zu demjenigen in Kontakt mit der Platte 10 gelegen
ist; der sekundäre Stift 15 kann
in einem querlaufenden Sitz 16 axial gleiten, der in der
getriebenen Welle 3 ausgebildet ist, und wird in Kontakt
mit Einrichtungen 17 gehalten, die axial getrennt werden
können
und mit Elementen 17a zum Arretieren der getrennten Konfiguration
versehen sind.
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Die
axial trennbaren Einrichtungen 17 sind durch zwei zugekehrte
koaxiale Scheiben 18 und 19 gebildet, die mittels
Zwillingssätzen
von Zähnen 20 gekoppelt
werden können,
die sich wechselseitig durchdringen; die Sätze von Zähnen 20 können dagegen
nach Drehen von mindestens einer von den Scheiben 18 oder 19 in
Bezug zu der anderen aus dem Eingriff befreit werden; die erste
Scheibe 18 ist auf der getriebenen Welle 3 angebracht,
so dass sie sich unabhängig
von ihr dreht und ungehindert axial bewegt, während die zweite Scheibe mit
dem Ende des herkömmlichen
Gehäuses 21 starr
gekoppelt ist, das das Zahnradgetriebe aufnimmt, das den Zapfwellenantrieb 22 bildet.
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Die
Elemente 17a zum Arretieren der getrennten Konfiguration
sind durch mindestens einen Stift 23 gebildet, der durch
eine von den koaxialen Scheiben, in dem speziellen Fall die zweite 19,
in einem senkrechten Sitz 24 getragen wird, und wobei elastische
Schiebereinrichtungen 25, in der Praxis eine vorkomprimierte
Feder, zwischengeschaltet sind; die entgegengesetzte Scheibe 18 weist
wiederum einen hohlen Sitz 26 auf, der normalerweise in Bezug
zum Sitz 24 in Drehrichtung versetzt ist und in dem der
Stift 23 automatisch in Eingriff tritt, wenn die erste
Scheibe 18 zu der Konfiguration bewegt wird, in der sie
gedreht und dementsprechend in Bezug zu der zweiten koaxialen Scheibe 19 beabstandet
ist.
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In
der zweiten möglichen
Ausführungsform der
Erfindung sind die Betätigungseinrichtungen 114 durch
eine erste Scheibe 118 gebildet, die auf einer innenliegenden
Nabe 5a verkeilt ist, die von dem inneren Körper 5 des
Begrenzers 1 vorsteht, wobei Zentrierelemente 27 zwischengeschaltet
sind.
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Die
erste Scheibe 118 bildet zentrisch eine außenliegende
Nabe 118a, die auf der innenliegenden Nabe 5a angebracht
ist und deren Vorderseite 5a in fortwährendem Kontakt mit den entsprechenden Enden
der Stifte 112 gehalten wird.
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Außerdem ist
die außenliegende
Nabe 118a mit der innenliegenden Nabe 5a mittels
entsprechender Einrichtungen 28 rotationsgekoppelt, die
einen Freiheitsgrad aufweisen, und die erste Scheibe 118 kann
zusammen mit einer zweiten Scheibe 119 axial bewegt werden,
die ihr zugekehrt ist: Reibeinrichtungen 29 sind zwischen
der ersten und zweiten Scheibe zwischengeschaltet.
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Die
zweite Scheibe 119 wird auf der getriebenen Welle 3 getragen
und zentriert und tritt mittels eines Zwillingssatzes von Zähnen, der
identisch mit dem Satz von Zähnen 20 ist,
mit einem Flansch 120 in Eingriff, der am Ende des herkömmlichen
Gehäuses 21 starr
gekoppelt ist, das das Zahnradgetriebe aufnimmt, das den Zapfwellenantrieb 22 bildet.
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Die
Einrichtungen 28 zum Koppeln mit einem Freiheitsgrad zwischen
der innenliegenden Nabe 5a und der außenliegenden Nabe 118a sind
durch zwei Zähne 30,
die von der außenliegenden
Nabe 118a in Richtung auf die Mitte vorstehen, und durch
ein entsprechendes Paar von Längsnuten 31 gebildet,
die in der innenliegende Nabe 5a radial ausgebildet sind; die
Zähne 30 können parallel
zur Achse der Naben in den Nuten 31 für ein voreingestelltes Maß gleiten.
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Die
Zentrierelemente 27 sind durch einen Ring 32 gebildet,
der am Ende der innenliegenden Nabe 5a starr angebracht
ist und mit einer Vorderruheseite 32a versehen ist, die
ein konkaves konisches Profil zum Koppeln mit einem entgegengesetzten konvexen
Profil 118b aufweist, das von der ersten Scheibe 118 vorsteht.
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Die
Elemente 17a zum Arretieren der aus dem Eingriff befreiten
Konfiguration des Zwillingssatzes von Zähnen 20, die manuell
deaktiviert werden können,
sind zwischen der ersten Scheibe 118 und der zweiten Scheibe 119 angebracht.
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Der
Betrieb der Erfindung wird nachstehend separat für beide Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben.
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In
der ersten Ausführungsform,
die in den 3 und 4 dargestellt
ist, wird die Eingriffsbefreiung der Platte 10 durch axiales
Bewegen des Stifts 12 geliefert, der im Sitz 13 gleiten
kann, der in der getriebenen Welle 3 mittig und koaxial
ausgebildet ist.
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Der
Kopf des Stifts 12 befindet sich in Kontakt mit der Basis
des Schafts 33, an dem die Packung von Federscheiben 34 verkeilt
ist und dessen Kopf sich wiederum in Kontakt mit der Platte 10 befindet.
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Wenn
sich der Stift 12 entsprechend der Orientierung der Figuren
zur linken Seite bewegt, befreit sich der Ring 10a der
Platte 10 aus dem Eingriff mit den Nasen 8, die
sich in den Sitzen 7 in Richtung auf die Mitte bewegen,
wobei die Schlitze verlassen werden und folglich der äußere Körper 2,
der mit der treibenden Welle 6 starr gekoppelt ist, und
der innere Körper 5,
der mit der getriebenen Welle 3 starr gekoppelt ist, rotationsunabhängig gemacht
werden.
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In
diesem Zustand wird eine Drehmomenttransmission unterbrochen.
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Die
axiale Betätigung
des Stifts 12 wird mittels der Drehung der Scheibe 18 in
Bezug zu der Scheibe 19 erzielt, die mit dem Gehäuse 21 starr
gekoppelt ist, das das Zahnradgetriebe aufnimmt, das den Zapfwellenantrieb 22 bildet.
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Diese
Drehung kann mit einem herkömmlichen
Typ von Betätiger 35 aktiviert
werden, der durch die Bedienperson betätigt werden kann, und entkoppelt
wechselseitig die Zähne
des Zwillingssatzes von Zähnen 20,
wobei bewirkt wird, dass sich die Scheibe 18 von der Scheibe 19 weg
bewegt.
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Insbesondere
bewegt sich die Scheibe 18 in Richtung auf den Begrenzer 1,
wobei eine gleiche Bewegung im Sitz 16 des Stifts 15 erzeugt
wird, der in Kontakt mit dem Stift 12 querlaufend angebracht ist;
dieser Stift gleitet wie oben erwähnt und befreit die Platte 10 aus
dem Eingriff mit den Nasen 8.
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Die
Drehung der Scheibe 18 in Bezug zur Scheibe 19 bewirkt
auch die Winkelausrichtung des Stifts 24 und des Sitzes 26;
der Stift 24, der durch die vorkomprimierte Feder 25 betätigt wird,
tritt spontan in dem Sitz 26 in Eingriff und verhindert
Rückkehrdrehungen
der Scheibe 18, wobei sie von der Scheibe 19 beabstandet
gehalten wird.
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Nur
die manuelle Intervention einer Bedienperson ermöglicht, den Stift 24 aus
dem Eingriff mit dem Sitz 26 zu befreien, und ermöglicht folglich,
dass sich die Scheibe 18 dreht, um wieder mit den Zähnen des
Zwillingssatzes von Zähnen 20 in
Eingriff zu treten und die Scheibe 18 und deshalb den Stift 12 in Bezug
zur Orientierung der Zeichnungen zur rechten Seite zu bewegen.
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Die
zweite mögliche
Ausführungsform
der Erfindung, die in den 7 und 8 dargestellt
ist, arbeitet im Wesentlichen ähnlich
zu der vorhergehenden; das Paar von Stiften 112, die in
den respektiven Sitzen 113 gleiten können, wird faktisch axial betätigt, und
dadurch dass sie in Kontakt mit dem Ring 10a der Platte 10 sind,
heben sie, wenn sie sich in Bezug zu der Orientierung der Zeichnungen
zur linken Seite bewegen, ihn aus einem Eingriff mit den Nasen 8 hoch,
die sich folglich in Richtung auf die Mitte bewegen können, indem
sie in den Sitzen 7 gleiten, und sich aus dem Eingriff
mit den Schlitzen 9 befreien können, wobei die Transmission
eines Drehmoments in dem Begrenzer 1 unterbrochen wird.
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Die
Bewegung der Stifte 112 wird durch die außenliegende
Nabe 118a der Scheibe 118 aktiviert, die sich
axial auf der innenliegenden Nabe 5a bewegt, die durch
die wechselseitige Eingriffsbefreiung der Zähne des Zwillingssatzes von
Zähnen 20 geschoben
wird, die zwischen der zweiten Scheibe 119 und dem Flansch 120 zwischengeschaltet
sind.
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Ein
Dichtungselement von Reibmaterial, z.B. Bremsbelag, kann fakultativ
zwischen den zwei Scheiben 118 und 119 eingesetzt
sein und bremst die Drehung der getriebenen Welle 3 in
Bezug zu der treibenden Welle 6, wenn sie aus dem Eingriff
damit befreit ist.
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Wie
in der zuvor beschriebenen Ausführungsform
bewirkt die Drehung der Scheiben 118 und 119 in
Bezug zum Flansch 120, der am Ende des Gehäuses 21 starr
angebracht ist, die Winkelausrichtung des Sitzes 26, der
in diesem Fall in der zweiten Scheibe 119 ausgebildet ist,
mit dem Stift 23, der, durch die Feder 25 betätigt, automatisch
mit ihr in Eingriff tritt, wodurch die Drehmomenttransmissionsunterbrechungskonfiguration
stationär
gehalten wird.
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Um
die normalen Transmissionszustände wiederherzustellen,
ist es auch in dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung für eine Bedienperson nötig, manuell
tätig zu
werden, indem der Stift 23 aus dem Eingriff mit dem Sitz 26 befreit
wird.
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Auf
diese Weise kann sich die Scheibe 118 zusammen mit der
Scheibe 119 zurückziehen,
wobei sie sich in Bezug zu den Zeichnungen nach rechts bewegen,
und die Stifte 112 hören
auf, gegen die Platte 10 zu drücken, die folglich zwischen
den Nasen 8 wieder in Eingriff treten und den Drehmomenttransmissionszustand
wiederherstellen kann.
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In
der Praxis hat man beobachtet, dass die oben beschriebene Erfindung
das beabsichtigte Ziel erreichte.
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Die
so ersonnene Erfindung lässt
zahlreiche Modifikationen und Variationen zu, die sämtlich im Bereich
des erfinderischen Konzepts liegen.
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Sämtliche
Einzelheiten können
weiter durch andere technisch äquivalente
Einzelheiten ersetzt werden.
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In
der Praxis können
die verwendeten Materialien sowie die Formen und die Abmessungen
beliebige sein, je nach Anforderungen, ohne dass dadurch der Bereich
des Schutzes der angefügten
Ansprüche
verlassen wird.
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Wo
technischen Merkmalen, die in einem beliebigen Anspruch erwähnt sind,
Bezugszeichen folgen, sind diese Bezugszeichen für den alleinigen Zweck einer
Steigerung der Verständlich keit
der Ansprüche
einbezogen worden, und demgemäß weisen solche
Bezugszeichen keinerlei beschränkende
Wirkung auf die Interpretation von jedem Element auf, das durch
solche Bezugszeichen beispielhaft gekennzeichnet ist.