NL8006856A - Veiligheidskoppeling. - Google Patents

Description

1 * t - 1 -

Veiligheidskoppeling.

De uitvinding heeft betrekking op een veiligheidskoppeling ter bescherming van aandrijfstangen aan machines, in het bijzonder van scharnierassen ter verbinding van landbouwwerktuigen met de astap van een trekker, bestaande 5 uit een koppelingsnaaf en een koppelingshuls, met in uitsparingen van de koppelingsnaaf geleide veerbelaste meeneemlichamen, die met wigvormig uitgevoerde kopdelen grijpen in radiaal naar buiten toe kleiner wordende uitsparingen van de koppelingshuls.

10 Volgens het principe van de palkoppeling werkende veiligheidskoppelingen zijn bekend, waarbij de bij pal-koppelingen bekende nadelen, zoals sterke geluidsvorming, verwarming en hoge slijtage worden vermeden door een omschakeleffekt (Duits octrooischrift 8568). Bij de beschre-15 ven veiligheidskoppeling grijpen veerbelaste meeneemele-menten, die hier als kogels zijn uitgevoerd en in een koppelingsdeel zijn geleid, in als groeven uitgevoerde arreteringen van het andere koppelingsdeel. In de arrete-ringen worden prismatische vulstukken geleid, die nadat 20 de als meeneemlichamen dienende kogels door het optreden van een overbelastingsgeval uit de groeven van het andere koppelingsdeel zijn getreden, door middel van de centrifu-gaalkracht radiaal naar buiten toe worden gedrukt en de groeven in het gebied van de meeneemstand voor de kogels 25 afsluiten. De veiligheidskoppeling is dan in vrijloop geschakeld en de kogels lopen over de vulstukken heen, zonder dat de onaangename bij palkoppelingen gebruikelijke ratelende werking optreedt.

Bij de buiteneinden van de groeven zijn uit-30 sparingen aangebracht door middel waarvan, door ingrijping van een gereedschap, de vulstukken weer in de uitgangsstand terug kunnen worden gebracht, waarmee de veiligheidskoppeling weer die stand heeft ingenomen, waarbij hij een draai-moment kan overbrengen.

35 Een nadeel van de beschreven uitvoering is, dat de aandrijving volkomen moet worden uitgeschakeld om een weer inschakelen van de veiligheidskoppeling mogelijk te 8006856 - 2 - maken, terwijl een met de hand ingrijpen noodzakelijk is om de koppeling weer in die stand te brengen waarbij hij een draaimoment kan overbrengen.

Bij toepassing van een dergelijke veiligheids-5 koppeling ter bescherming van aandrijfstangen tussen een trekker en een landbouwwerktuig zou dit betekenen, dat de bestuurder na elk overbelastingsgeval van de trekker moet komen om de koppeling met de hand weer in de werkstand te brengen. In het bijzonder bij het bewerken van een 10 veld, waarop zich veel stenen bevinden, zou dit voor de bestuurder van de trekker een aanzienlijke belasting opleveren.

De uitvinding heeft nu tot doel een volgens het palprincipe werkende veiligheidskoppeling te verschaffen, 15 die bij het overschrijden van een vooraf bepaald nominaal draaimoment automatisch op doorlopen omschakelt en zonder ingrijpen met de hand, bijv. door eenvoudige daling van het aandrijftoerental, weer terugschakelt in de stand voor het overbrengen van een draaimoment, welke koppeling 20 daarbij eenvoudig van opbouw en dus goedkoop te vervaardigen is.

Dit doel wordt nu volgens de uitvinding bereikt, doordat a) de uitsparingen van de koppelingshuls in 25 omtreksrichting langer zijn uitgevoerd dan de ingrijpende wigvormige kopdelen van de meeneemlichamen, b) de wigvormige kopdelen van de meenemers uitwendig zijn voorzien van afvlakkingen, c) in de draaimoment-overdrachtsstand de 30 resterende vrije ruimte in de uitsparingen elk zijn opgevuld door verschuifbare stuurstrippen, en d) bij uit de uitsparingen geschoven meeneemlichamen de schuifafstand van de stuurstrippen in de omtreksrichting gelijk is aan of kleiner is dan de 35 kopbreedte van de afvlakking.

Door de in omtreksrichting bepaalde afstemming tussen de lengte van de uitsparingen, de schuifafstand van de stuurstrippen en de kopbreedte van de afvlakkingen van de meeneemlichamen wordt bereikt, dat de stuurstrippen 40 na het optreden van een overbelastingsgeval door de ______ 8006856 * -* - 3 - wrijvingskrachten tussen de stuurstrippen en de meeneem-lichamen in de uitsparingen in draairichting worden meegenomen en tot aanligging gebracht. Daardoor ontstaat bij de van de draairichting afgekeerde zijde van de uitsparingen 5 een compensatieruimte, die echter niet zo groot is, dat de kopdelen van de meenemers hierin zouden kunnen vallen.

Aan de naar de draairichting toegekeerde zijde van de uitsparingen blijft echter een vrij ruimte over, die geometrisch voldoende is om er de kopdelen van de meeneem-10 lichamen over een zekere radiale afstand in te doen vallen, maar die anderzijds niet zo groot is, dat de kopdelen van de meeneemlichamen bij een met het nominale toerental verder lopende veiligheidskoppeling in de vrije ruimte kunnen komen te vallen.

15 Hierdoor wordt bewerkt, dat na het optreden van een overbelastingsgeval de veiligheidskoppeling met een sterk verminderd moment verder draait. Alle bovengenoemde bij palkoppelingen gebruikelijke nadelen worden daardoor volgens de uitvinding vermeden. Bij het dalen van het 20 toerental is het de kopdelen van de meeneemlichamen daarentegen mogelijk te vallen in de naar de draairichting toegekeerde vrije ruimten en de stuurstrippen tegen de draairichting in terug te drukken in de uitsparingen, wat begunstigd wordt door de bij aandrijving van landbouw-25 werktuigen gebruikelijke sterke toerentalschommelingen, waardoor de veiligheidskoppeling zich automatisch weer overschakelt in de stand voor het overbrengen van een draaimoment.

Volgens een verdere uitwerking van de uitvinding 30 is de in de draaimoment-overdrachtsstand blijvende vrije ruimte in de uitsparingen telkens opgevuld door ter weerszijden van het kopdeel van de meeneemlichamen aangebrachte stuurstrippen.

Een dergelijke uitvoering van de veiligheids-35 koppeling heeft het voordeel te kunnen worden gebruikt voor aandrijvingen, die in beide draairichtingen werkzaam kunnen zijn.

Volgens een verder kenmerk van de uitvinding steken de stuurstrippen bij de van de draairichting 40 afgekeerde zijde naar de koppelingsnaaf toe uit de uit- 8006856 r * ς - 4 - sparingen.

Deze uitvoering heeft het voordeel, dat de stuurstrippen door de kopdelen van de meeneemlichamen vormpassend worden overgebracht in de vrijloopstand. Daar-5 door wordt een afhankelijkheid van zich eventueel door smering of dergelijke veranderende wrijvingsomstandigheden binnen de veiligheidskoppeling vermeden.

Volgens een verdere uitwerking van de uitvinding neemt de radiale dikte van de stuurstrippen toe in de 10 er bij behorende draairichting.

Door de wigvormige uitvoering van de stuurstrippen ondergaan deze door, er door de kopdelen van de meeneemlichamen op overgedragen veerkracht, een in draairichting werkende krachtscomponent.

15 Volgens een verder gunstig kenmerk van de uit vinding zijn de stuurstrippen in radiale richting dikker uitgevoerd dan de diepte van de uitsparingen en zijn de stuurstrippen elk voorzien van een in omtreksrichting van het midden van de uitsparingen aflopende nok, die het 20 binnenste ringvlak van de koppelingshuls ten minste gedeeltelijk afdekt.

Een dergelijke uitvoering heeft het voordeel, dat de kopdelen van de meeneemlichamen bij het doorlopen van de veiligheidskoppeling niet langs de binnenwand 25 van de koppelingshuls glijden, maar steunen tegen de binnenzijde van de stuurstrippen, resp. de nokken daarvan.

Daardoor wordt elke slijtage van de koppelingshuls vermeden, zodat eventueel een gedeeltelijke harding van de koppelingshuls op het loopvlak kan wegvallen.

30 Volgens een verdere gunstige uitwerking van de uitvinding is een eerste deel van de uitsparingen voorzien van verschuifbare stuurstrippen en een tweede deel van uitsparingen met een op de vorm van de kopdelen van de meeneemlichamen aangepaste opening.

35 Doordat een deel van de uitsparingen zonder stuurfunktie is uitgevoerd, kan een op de betreffende eisen aangepast restmoment worden ingesteld.

Van verder voordeel is, dat door het gedeeltelijk in stand houden van de volle palwerking het weer inschakelen 40 wordt vergemakkelijkt, waardoor weer de eisen gesteld aan 8 00 68 5 6 » 9 ·» -fide vervaardigingstoleranties kunnen worden verlaagd.

Het gedeeltelijk weglaten van de stuurfunktie kan in een eenzijdig opgebouwde veiligheidskoppeling door passende uitvoering van een deel van de uitsparingen van 5 de koppelingshuls, of bij achter elkaar geschakelde pal-rijen, door passende uitvoering van de uitsparingen aan êên of meer van deze palrijen, zijn voorzien.

Ter vermindering van de slijtagegevoeligheid en ter bereiking van een geleidelijker karakteristiek, kunnen 10 de afvlakkingen van de wigvormige kopdelen op gunstige wijze enigszins afgerond zijn uitgevoerd.

» De uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden, weergegeven in de tekening, waarin: 15 fig. 1 een uitgeslagen doorsnede toont over de veiligheidskoppeling in de stand voor het overbrengen van een draaimoment? fig. 2 in het linkerdeel de vrijloopstand toont van een meeneemlichaam en in het rechterdeel de uitgangs-20 stand voor het weer omschakelen in de draaimoment-overdrachtsstand? fig. 3 een doorsnede toont over een veiligheids-koppling met twee in de draaimoment-overdrachtsstand ter weerszijden van het kopdeel van de meeneemlichamen 25 aangebrachte stuurstrippen, waarbij in de bovenste helft de draaimoment-overdrachtsstand is weergegeven en in de onderste helft de fase van het omschakelen van de veiligheidskoppeling van de vrijloop in de draaimoment-overdracht s stand ? 30 fig. 4 een gedeeltelijke doorsnede toont over een veiligheidskoppeling met stuurstrippen, die zijn voorzien van de afvlakking van het wigvormige kopdeel van de meenemer gedeeltelijk omgrijpende uitsteeksels? fig. 5 een doorsnede toont over de helft van 35 een veiligheidskoppeling, waarbij het kopdeel van de meeneemlichamen is voorzien van een enigszins afgerond eindvlak, terwijl de stuurstrippen zijn voorzien van een nok die het binnenste ringvlak van de koppelingshuls ten minste gedeeltelijk afdekt? 40 fig. 6 een doorsnede toont over een veiligheids- 8006856 - 6 - koppeling, waarbij in de bovenste helft de meeneemlichamen werken als stuurnokken, terwijl in de onderste helft de meeneemlichamen zuiver werken als werknokken? fig. 7 een gedeeltelijke uitgeslagen doorsnede 5 toont, waarbij een uitsparing van de koppelingshuls door tegen elkaar aan liggende vulstrippen is aangepast op het kopdeel van een meeneemlichaam; en fig. 8 een langsdoorsnede toont over een uit een aantal pairijen opgebouwde palkoppeling.

10 De in fig. 1 als aandrijvend deel aangenomen koppelingsnaaf 2 is aan zijn buitenomtrek voorzien van uitsparingen 10, waarin meeneemlichamen 5 zijn opgenomen, die door een veer 7 radiaal naar buiten toe worden belast.

De ten opzichte van de koppelingsnaaf 2 draaibaar gelegerde 15 koppelingshuls 1 is voorzien van over de omtrek verdeelde radiaal naar buiten toe smaller wordende uitsparingen 4, waarin de wigvormige kopdelen 6 van de meenneemlichamen 5 grijpen voor de draaimoment-overdracht. De in de uitsparingen 4 na ingrijping van de wigvormige kopdelen 5 overblijvende 20 vrije ruimte wordt in de draaimoment-overdrachtsstand opgevuld door de stuurstrippen 3, 3', 3" of 3111.

Bij het optreden van een overbelastingsgeval wordt de koppelingshuls 1 afgeremd ofwel plotseling vastgehouden, waardoor de meeneemlichamen 5 vanwege de vormgeving van de 25 wigvormige kopdelen 6 en eveneens van de uitsparingen 4 uit deze laatste radiaal naar binnen toe worden weggeschoven. De telkens van de draairichting afgekeerde zijde erop volgende meeneemlichamen 5 verschuiven de stuurstrippen 3 van de, van de draairichting afgekeerde zijde in de 30 uitsparingen 4 naar de zijde van de uitsparingen 4, die naar de draairichting is toegekeerd. De zich hierdoor bij de, van de draairichting afgekeerde zijde vormende compen-satieruimte 8 in de uitsparingen 4 is vanwege de vooraf bepaalde verschuivingsbaan van de stuurstrippen 3 kleiner 35 dan de afvlakkingen 9 aan de wigvormige kopdelen 6 van de meeneemlichamen 5. Hierdoor kunnen de meeneemlichamen 5 niet terecht komen in de compensatieruimte 8, maar glijden z ij daarlangs.

Bij de naar de draaimoment-overdrachtsrichting 40 toegekeerde zijde van de uitsparingen 4 staat vanwege 800 685 6 - 7 - de opgetreden verschuiving van de stuurstrippen 3 geen invalopening ter beschikking waarvan de grootte overeenkomt met die van de wigvormige kopdelen 6, maar slechts een ten opzichte van de afvlakking 9 iets grotere openings-5 breedte.

Bij verder draaien van de koppelingsnaaf 2 met het nominale toerental is daardoor de door de veer 7 op de meeneemlichamen 5 in aangrijpingsrichting aangebrachte kracht niet voldoende om de meeneemlichamen 5 zodanig te versnellen, 10 dat zij in de resterende vrije ruimte 12 ten minste gedeeltelijk kunnen vallen. De veiligheidskoppeling draait daardoor met een verlaagd moment verder.

Door een verlaging van het nominale toerental wordt de tijd die de meeneemlichamen 5 ter beschikking staat 15 om te vallen in de resterende vrije ruimte 12 zodanig groter, dat de wigvormige kopdelen 6 van de meeneemlichamen 5 ten minste gedeeltelijk daarin kunnen vallen ofwel er tegen aan kunnen liggen. Onder aanname dat de oorzaak, die tot overbelasting heeft geleid, intussen is opgeheven 20 vallen de wigvormige kopdelen 5 van de meeneemlichamen 6 onder verschuiving van de stuurstrippen 3 tegen de draairichting in, in de uitsparingen 4 van de koppelingshuls 1.

Het terugschuiven van de stuurstrippen 3 wordt begunstigd door de toerentalschommelingen, die optreden in de aan-25 drijving van landbouwwerktuigen.

Behalve de op de meeneemlichamen 6 inwerkende veerkracht is het lengteverschil van de vrije ruimte 12 naar de afvlakkingen 9 toe, mede bepalend voor het in-schakeltoerental.

30 In de linkerhelft van fig. 1 is een stuurstrip 3' aangeduid, die over een zekere afstand radiaal naar binnen toe uit de koppelingshuls 1 steekt. Een dergelijke stuurstrip 3 wordt vormpassend door de kopdelen 5 van de meeneemlichamen 6 vanuit de draaimoment-overdrachtsstand 35 verschoven naar de vrijloopstand.

De linkerhelft van fig. 2 toont in uitslag het lopen van de afvlakking 9 van een wigvormig kopdeel 6 over de compensatieruimte 8, die zich instelt door verschuiving van de stuurstrip 3" bij de van de draairichting 40 afgekeerde zijde van de uitsparing 4. De hier weergegeven 800 685 6 - 8 - stuurstrip 3111 bezit een in draairichting toenemende dikte, waardoor aanvullend op de zich tussen de afvlakking en de stuurstrip 3111 instellende wrijving een in meeneemrichting werkende krachtscomponent wordt aangebracht.

5 De rechterhelft van fig. 2 toont in uitslag het stadium van het weer inschakelen van de veiligheidskoppeling in de draaimoment-overdrachtsstand. Het wigvormige kopdeel 6 van het meeneemlichaam 5 heeft vanwege het verminderde toerental gelegenheid gehad weer terecht te komen in de 10 resterende vrije ruimte 12 van de uitsparing 4 en is nu in staat om, ondersteund door de aanwezige toerental-schommelingen, de stuurstrip 3 tegen de draairichting in zo ver te verschuiven, dat het wigvormige kopdeel 6 volledig kan komen te liggen in de vrije ruimte 12 van de uitsparing 15 4.

Fig. 3 toont in dwarsdoorsnede een veiligheidskoppeling, waarbij in elke uitsparing 4 van de koppelings-huls aan beide zijden van het wigvormige kopdeel 6 van het meeneemlichaam 5 telkens een stuurstrip 3 is aangebracht.

20 Bij deze uitvoering is de veiligheidskoppeling in staat in beide draairichtingen te werken als overbelastingskoppe-ling met een verminderd vrijloopdraaimoment. De bovenste helft van fig. 3 toont de veiligheidskoppeling in de draaimoment-overdrachtsstand, terwijl de onderste helft 25 de beginfase toont van het omschakelen van de veiligheidskoppeling van de vrijloop in de draaimoment-overdrachtsstand, waarbij de koppelingsnaaf draait in de met de pijl aangegeven richting.

Fig. 4 toont een gedeeltelijke doorsnede over 30 een uitslag van een veiligheidskoppeling, waarbij de stuurstrippen 3111 zijn voorzien van uitsteeksels, lopend in de richting van het kopdeel 6 van het meeneemlichaam 5, door welke uitsteeksels de verschuivingsafstand van de stuurstrippen 3111 mede wordt bepaald.

35 De in fig. 5 als halve doorsnede weergegeven dwarsdoorsnede van een veiligheidskoppeling is voorzien van meeneemlichamen 5', waarvan de afvlakking 9 iets afgerond is uitgevoerd.

De hier weergegeven stuurstrippen 3,,,, zijn in 40 radiale richting dikker uitgevoerd dan overeenkomt met de 80068 5 6 - '9 - * diepte van de uitsparingen 4 en steken in een tussen de koppelingshuls 1 en de koppelingsnaaf 2 aangebrachte ringvormige ruimte 16 en bezitten steeds in omtreksrichting vanaf het midden van de uitsparing 4 aflopende nokken 14, 5 waardoor het binnenste manteloppervlak van de koppelings-huls 1 ten minste gedeeltelijk wordt afgedekt. De in omtreksrichting lopende lengte van de nokken is daarbij zodanig, dat de vrije ruimte, die zich in de uitgeschakelde stand vormt tussen twee nokken 14, niet groot genoeg is 10 om er het meeneemlichaam 5 in te laten doen vallen.

In fig. 6 is in dwarsdoorsnede een veiligheids-koppeling weergegeven, die de combinatie vormt van de tot nu toe beschreven bestuurde palfunktie met een gebruikelijke pal.

15 De bovenste helft van fig. 6 toont de bestuurde paluitvoering en de onderste helft een bekende volle pal.

Fig. 6 moet slechts worden beschouwd als een weergave van het principe, daar men in de praktijk een gelijkmatige verdeling na zal streven van de beide funkties 20 in de gewenste verhouding.

Fig. 7 toont een zeer economische uitvoering voor de opbouw van een gecombineerde veiligheidskoppeling, waarbij de uitsparingen 4 van de koppelingshuls 1 alle met dezelfde doorsnede worden vervaardigd, terwijl de volle 25 palfunktie wordt bereikt door het inleggen van passende vulstrippen 15.

Fig. 8 toont een gedeeltelijke langsdoorsnede over een meerrijïge veiligheidskoppeling, waarbij de mogelijkheid aanwezig is voor het bereiken van de 30 gecombineerde werking aan de, op de eisen aangepaste afzonderlijke rijen ëën der beide bovengenoemde funkties toe te schrijven.

- conclusies - 8006856

Claims (7)

1. Veiligheidskoppeling ter bescherming van aandr ij ijstangen aan machines, in het bijzonder van scharnierassen ter verbinding van landbouwwerktuigen met de astap van een trekker, bestaande uit een koppelingsnaaf en een koppelings- 5 huls, met in uitsparingen van de koppelingsnaaf geleide veerbelaste meeneemlichamen, die met wigvormig uitgevoerde kopdelen grijpen in radiaal naar buiten toe kleiner wordende uitsparingen van de koppelingshuls, met het kenmerk, dat 10 a) de uitsparingen (4) van de koppelingshuls (1) in omtreksrichting langer zijn uitgevoerd dan de ingrijpende wigvormige kopdelen (6) van de meeneemlichamen (5), b) de wigvormige kopdelen (6) van de meeneemlichamen (5) uitwendig zijn voorzien van afvlakkingen (9), 15 c) in de draaimoment-overdrachtsstand de resterende vrije ruimte in de uitsparingen (4) elk zijn opgevuld door verschuifbare stuurstrippen (3), en d) bij uit de uitsparingen (4) geschoven meeneemlichamen (5) de schuifafstand van de stuurstrippen (3) in 20 de omtreksrichting gelijk is aan of kleiner is dan de kopbreedte van de afvlakking (9).

2. In beide richting werkende veiligheidskoppeling volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de in de draaimoment-overdrachtsstand resterende vrije 25 ruimté in de uitsparingen (4] telkens wordt opgevuld door ter weerszijden van het kopdeel (6) van de meeneemlichamen (5) aangebrachte stuurstrippen (3).

3. Veiligheidskoppeling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de stuurstrippen (3’) 30 bij de van de draairichting afgekeerde zijde naar de koppelingsnaaf (2} toe uit de uitsparingen (4} steken.

4. Veiligheidskoppeling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de radiale dikte van de stuurstrippen (3") in de er bij behorende draairichting 35 toeneemt. 8006856 - 11 -

5. Veiligheidskoppeling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de stuurstrippen (3 * *1 *) in radiale richting dikker zijn uitgevoerd dan de diepte van de uitsparingen (4) en dat^ de stuurstrippen (3'' * *) elk 5 zijn voorzien van een in omtreksrichting van het midden van de uitsparingen (4) aflopende nok (14), die het binnenste ringvlak van de koppelingshuls (1) ten minste gedeeltelijk afdekt.

6. Veiligheidskoppeling volgens êën der voorgaande 10 conclusies, met het kenmerk, dat een eerste deel van de uitsparingen (4J is voorzien van verschuifbare stuurstrippen (3 *,3” ,3,,,,3,,,,) en een tweede deel van uitsparingen (4,13) met een op de vorm van de kopdelen (6) van de meeneemlichamen (5) aangepaste opening. 15

7. Veiligheidskoppeling als beschreven en/of weer gegeven in de tekening. 8006856