DE1575735A1 - Sicherheitskupplung - Google Patents

Description

• Sicherheitskupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine in beiden Drehrichtungen wirksame, radiale Sicherheitskupplung, insbesondere für Landmaschinen, bei der ein erster Kupplungskörper einer Eingriffskurve und ein zweiter Kupplungskörper von innen oder außen unter dem Einfluß einer Kraft gegen diese Eingriffskurve gepreßte Mitnehmer hat, wobei für jeden Mitnehmer ein Paar von Mitnahmeflächen an der Eingriffskurve vorgesehen ist und die beiden Mitnahmeflächen eines jeden Paares je einer Drehrichtung zugeordnet sind. Es gibt zahlreiche Konstruktionen von Sicherheitskupplungen zur Drehmomentübertragung, wie z. B, Reib-, Klinken-, Stiftu. dgl, Kupplungen, Ein schwerwiegender Nachteil der Reibkupplungen beruht darin, daß zur Übertragung von größeren Drehmomenten eine hohe Andrückkraft und große Reibungsflächen erforderlich sind, was die Ausmaße der Kupplung ungünstig beeinflußt. Ein weiterer Nachteil dieser Kupplungen ist darin zu erblicken, daß sie beim Durchschlüpfen kein akustisches Signal für den Schlepperlenker abgeben, was bei landwirtschaftlichen Arbeiten unerläßlich ist. Die Klinken- und Stiftsicherheitskupplungen sind dadurch nachteilig, daß beim Anlauf infolge des Vorhandenseins von großen Massen und verhältnismäßig kleinen Berührungsflächen hohe spezifische Drücke auftreten, so daß die Berührungsflächen stark verdrückt und abgenutzt werden, Dadurch ändert sich auch die Größe des übertragenen Drehmomentes; wodurch die Kupplung unzuverlässig wird. Die meisten der Sicherheitskupplungen, die mit Mitnehmern und Mitnahmeflächen an einer Eingriffskurve arbeiten, können nur in einer Drehrichtung ein Drehmoment übertragen. In der anderen Drehrichtung arbeiten sie als Freilaufkupplung. Zu diesem Zweck besitzen sie für die eine Drehrichtung ausgeprägte Mitnahmeflächen, während für die andere Drehrichtung Kurvenflächen so geringer Neigung vorgesehen sind, daß unter den Betriebsbedingungen keine Drehmitnahme erfolgt. Diejenigen Sicherheitskupplungen jedoch, die in beiden Drehrichtungen wirksam sind, haben symmetrisch aufgebaute Mitnahmeflächen, die bewirken, daß das übertragbare Drehmoment in beiden Richtungen durch den gleichen Höchstwert begrenzt ist Beide Arten von Sicherheitskupplungen haben zwar den Vorteil, de sie ein nachgeschaltetes Arbeitsorgan vor einer Überlastung schützen. Wenn aber der Grund für die Überlastung darin besteht, daß irgendwelche Fremdkörper in die angetriebenen Organe geraten, sind und diese blockieren, bereitet es große Schwierigkeiten, diese Blockierung zu beseitigen, Besonders häufig ist dieses Problem bei Landmaschinen, bei denen die Arbeitsorgane durch geerntetes Material verstopft werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitskupplung anzugeben, die nicht nur gegen Überlastung schützt, sondern auch die insbesondere bei Landmaschinen häufigsten Ursachen für die Überlastung zu beseitigen gestattet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine eingangs beschriebene, in beiden Drehrichtungen wirksame, radiale Sicherheitskupplung @ie'fflichnet, daß die Mitnahmeflächenjedes Paares ein voneinander unterschiedliche Neigung zur Radialrichtung haben, Auf diese Weise ergibt sich eine Sicherheitskupplung, die nicht nur einen Grenzwert des übertragbaren Drehmoments aufweist, sondern zwei in Abhängigkeit von der Drehrichtung verschiedene Grenzwerte. Der zwischen den beiden Grenzwerten bestimmte Drehmomentbereich kann ohne Schwierigkeiten so eingestellt sein, daß die bei den entsprechenden Drehzahlen zu erwartende zulässige Leistung des nachgeschalteten Maschinenelements nicht überschritten wird. Wird in der normalen Arbeits-Drehrichtung das Grenzdrehmoment infolge Festfressens der nachgeschalteten Arbeitsorgane überschritten, so ergibt sich infolge des Durchrutschens der Kupplung ein akustisches Signal, worauf die Bedienungsperson den Antrieb unterbricht. Bei den bekannten Kupplungen mußte dann der Fremdkörper von Hand entfernt werden, weil entweder überhaupt kein Drehmoment oder höchstens das auch in der normalen Arbeitsrichtung wirksame Höchstmoment übertragen werden kann, Bei der erfindungsgemäßen Kupplung dagegen steht in der Drehrichtung entgegen der Arbeits-Drehrichtung ein höheres Moment zur Verfügung, das zur Lösung der blockierten Arbeitsorgane ausreicht, auch w -ni1 es das andere Grenzmoment nur etwas überteigt. Die Kupplung eignet sich zum Einbau in Gelenkwellen, Riemenscheiben, Kettenräder o. dgl.. Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sicherheitskupplung. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der neuen Kupplung im Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt gemäß Fig. 1, Fig, 3 eine abgeänderte Ausführungsform der Kupplung im Querschnitt, Fig. 4 eine abgeänderte Ausführungsform der Kupplung im Längsschnitt, Fig. 5 eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Kupplung sowie Fi g. 6 und 7 die abgewickelten Eingriffskurven der Kupplung. Im Gehäuse 1 der Kupplung ist ein Kupplungskörper 2 angeordnet, in dem Einschnitte 3 für rollen- oder rohrförmige Mitnehmer 4 vorgesehen sind, Die Einschnitte 3 sind gegenüber der Drehachse der Kupplung unter einem Winkel von 00 - 45° zur Radialebene geneigt. Df'e Mitnehmer 4 weisen einen Sitz 9 für den Eingriff mit Schraubenfedern 5, 16, 17 auf, durch welche sie in Eingriff mit der Berührungsfläche 6 der Eingriffskurve 7 gedrückt werden. Die Federn 5 oder ineinander gelegte Federpaare 16, 1.7 sind nebeneinander angeordnet. An Stelle der rollen- oder rohrförmigen Mitnehmer 4 können plattenförmige Mitnehmer 8 verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform werden anstelle der Spiralfedern oder Schraubenfedern 5, 16, 17 auch flache, profilierte Federn 1o verwendet.. Zwecks Erhöhung des kritischen Schwingungswertes der Federn können vorzugsweise zwei ineinander gelegte Federn 16, 17 benutzt worden. Körper 2 mit dem Gehäuse 1 der Kupplung fest verbunden und die' Eingriffskurve 7 auf einer, an der Welle 13 aufgekeilten Nabe .19, vorgesehen. Die Schmierung der Kupplung erfolgt durch eine Schmierbüchse in einem Deckel 14, der mit Schrauben 15 befestigt ist und die Kupplung staubdicht abschließt. Die Eingriffskurve 7 kann entweder scharfe Übergänge mit Winkeln , P aufweisen oder die geraden Abschnitte können mit Hilfe von mit einem Halbmesser R abgerundeten Übergängen an weitere Abschnitte angeschlossen werden. Die Eingriffskurve 7 kann daher vorzugsweise im wesentlichen in der Gestalt einer Cosinuslinie oder Sinuslinie mit einer Periode von t/2 und abgerundeten Übergängen gebildet sein, was insbesondere für rollen- oder rohrförmige Mitnehmer 4 vorteilhaft ist. Die Mitnehmer 4, 8 können zwecks Gewichtsverminderung mit Öffnungen versehen sein. Die erfindungsgemäße Kupplung arbeitet in der Weise, daß bei einer Überschreitung des festgesetzten Drehmoments die Federn 5, 1o, 16, 17 der Mitnehmer 4, 8 infolge der durch das Drehmoment hervorgerufenen großen Radialkomponente zusammengedrückt werde, so daß die Kupplung durchzuschlüpfen beginnt und den Schlepperlenker durch ein akustisches Signal aufmerksam macht, daß das festgesetzte Drehmoment überschritten wurde. Beim Ab- sinken des Drehmoments unter den festgesetzten Wert kommen die Mitnehmer 4, 8 mit den Berührungsflächen 6 wiederum in Eingriff, wodurch die Kraftübertragung durch die Kupplung wieder ermöglicht wird. Um die Schwingungen der Federn 5 zu dämpfen, werden vorteilhafterweise ineinander gelegte Federn 16, 17 verwendet oder die Mitnehmer 4, 8 werden in entlasteter, leichter Ausführung aus geeigneten Kunststoffen, z. B. Polyamid, hergestellt, Dadurch wird erreicht, daß der Bereich der kritischen Schwingungen hoch über den praktisch bei Landmaschinen vorkommenden Umlaufzahlen liegt, gegebenenfalls wird eine Schwingung der Federn 16, 17 infolge einer unterschiedlichen Resonanz völlig beseitigt. In einer Ausführung der Kupplung, bei welcher die Achse der Federn 16, 17 unter einem Winkel 1 zur Radialebene geneigt ist, ist in Verbindung mit der Eingriffskurve 7 vorzugsweise ein mäßig progressiver Charakter des Verlaufs der Andrückkraft der Mitnehmer 4, 8 vorgesehen, was einen günstigen Verlauf des Grenzdrehmoments zur Folge hat.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1: In beiden Drehrichtungen wirksame, radiale Sicherheitskupplung, insbesondere für Landmaschinen, bei der ein erster Kupplungskörper einer Eingriffskurve und ein zweiter Kupplungskörper von innen oder außen unter dem Einfluß einer Kraft gegen diese Eingriffskurve gepreßte Mitnehmer hat, wobei für jeden Mitnehmer ein Paar von Mitnahmeflächen an der Eingriffskurve vorgesehen ist und die beiden Mitnahmeflächen, eines jeden Paares je einer Drehrichtung zugeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeflächen (7) jedes Paares eine voneinander unterschiedliche Neigung zur Radialrichtung haben, 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die _ eine Mitnahmefläche (7) die Form einer halben Periode (t/2-) einer Cosinuslinie hat und die andere durch eine gerade Strecke (a) mit zwei Übergangskreisbögen (R) gebildet ist, 3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnete daß die gegen die Mitnahmefilächen (7) gedrückten Mitnehmer (4) in Einschnitten (3) des Kupplungskörpers (2) angeordnet sind, welche einen Winkel (j) bis zu 450-mit der Radial® richteng einschließen,