DE2740223A1 - Safety coupling for agricultural machine - has axially displaceable ring between driving and driven parts and sprung rollers in hub apertures - Google Patents

Abstract

The spring-loaded safety coupling for an agricultural machine consists of a normal friction clutch with a mechanical torque limiting coupling in front of it. The torque limiting coupling's disengagement torque is slightly above the slip torque of friction clupling. Axially acting springs are incorporated so that their axial force is effective both for the torque limiting coupling and the friction coupling. The torque limiting coupling has an axially displaceable ring between drive and driven parts. A hub has holes distributed around its periphery to accommodate spring-loaded roller bodies.

Description

Sicherheitskupplung Safety coupling

Die Erfindung betrifft eine federbelastete Sicherheitskupplung für Maschinen, insbesondere für Landmaschinen, zur Begrenzung des maximal übertragbaren Drehmomentes.The invention relates to a spring-loaded safety clutch for Machines, especially for agricultural machinery, to limit the maximum transferable Torque.

Bekannte Sicherheitskupplungen sind im allgemeinen als Reibkupplungen ausgeführt. Ihre Anpreßkraft ist dabei so ausgelegt, daß bei Oberschreitung eines bestimmten vorgegebenen Drehmomentes, ein Durchrutschen der Kupplung eintritt. Nachteilig ist bei den bekannten Sicherheitskupplungen, daß bei Erreichen des Nenndrehmomentes, die Reibglieder ständig miteinander schleifen, wenn nicht der Antrieb von Hand oder durch eine automatische Vorrichtung abgeschaltet wird. Hierdurch bedingt, unterliegen aiese Kupplungen einem relativ hohen Verschleiß und sind einer starken thermischen Belastung ausgesetzt.Known safety clutches are generally known as friction clutches executed. Your contact pressure is designed so that if one is exceeded certain predetermined torque, a slip of the clutch occurs. Disadvantageous is with the known safety clutches that when the nominal torque is reached, the friction links constantly grind together, if not the drive by hand or is switched off by an automatic device. Due to this, are subject These clutches are subject to relatively high wear and tear and are highly thermal Exposed to stress.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man vorgeschlagen, bei Erreichen des Nennmomentes die Anpreßkraft auf die Reibkupplung zu verändern. Die bisher in dieser Hinsicht getätigten Maßnahmen gehen jedoch dahin, die Anpreßkraft auf die Kupplungsglieder allmählich zu verringern. Es wurden dabei zwar gewisse Verbesserungen erzielt, jedoch konnten die o. g.In order to avoid these disadvantages, it has been suggested that when reaching of the nominal torque to change the contact pressure on the friction clutch. The previously in Measures taken in this regard, however, are aimed at reducing the pressure on the Coupling links to gradually decrease. There have been certain improvements achieved, but the o. g.

Nachteile nicht beseitigt werden.Disadvantages cannot be eliminated.

Darüber hinaus ist allen bisner bekannten Sicherheitskupplungen auf der Basis von Reibelementen ein gravierender Nachteil gemeinsam: die Reibwertschwankungen der Belege.In addition, all known safety clutches are on The basis of friction elements has a serious disadvantage in common: the fluctuations in the coefficient of friction the receipts.

Diese Reibwertschwankungen sind teils temperaturbedingt, teilweise auch bereits durch die Inkontinuität der angewendeten Herstellungsverfahren für Reibmaterialien bedingt.These fluctuations in the coefficient of friction are partly due to temperature, partly also due to the inconsistency of the manufacturing processes used for Friction materials conditional.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitskupplung zu schaffen, der einerseits das weiche Anlaufverhalten einer Reibungskupplung zu eigen ist, und die andererseits bei Erreichen eines vorgegebenen Nennmomentes in eine reibungsfreie Freigangsposition schaltbar ist, und hierbei unabhängig von den oben erwähnten Reibwertschwankungen arbeitet.The invention is based on the object of a safety coupling to create, on the one hand, the smooth start-up behavior of a friction clutch is peculiar, and on the other hand, when a specified nominal torque is reached in a frictionless free position is switchable, and this independent of the above mentioned friction coefficient fluctuations works.

Festgebackende Beläge sollen durch den Schaltvorgang losgebrochen werden.Caked-on coverings should break loose through the switching process will.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer an sich bekannten Reibungskupplung eine formschlüssig wirkende mechanische Drehmomentbegrenzungskupplung vorgeschaltet ist, deren Abschaltmoment geringfügig oberhalb des Rutschmomentes der Reibungskupplung ist.This object is achieved according to the invention in that one per se known friction clutch a positive acting mechanical torque limiting clutch is connected upstream whose switch-off torque is slightly above the slip torque the friction clutch is.

Durch die erfindungsgemäße Kombination einer Reibungskupplung mit einer formschlüssig wirkenden mechanischen Drehmomentbegrenzungskupplung ist es einmal möglich einen exakten Abscaltpunkt festzulegen, und den stoßfreien Anlauf durch die Reibungskupplung zu ermöglichen. Bei einem etwaigen Anstieg der Reibungszahl in der Reibungskupplung wird der Antrieb durch die Abschaltkupplung geschützt.The inventive combination of a friction clutch with It is a positive acting mechanical torque limiting clutch Once possible to set an exact shut-off point, and the smooth start-up through the friction clutch to enable. In the event of an increase the coefficient of friction in the friction clutch is driven by the shut-off clutch protected.

In einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung sind eine oder mehrere axial wirkende Federn derart angeordnet, daß ihre Axialkraft sowohl für die Drehmcoentbegrer.zungskupplung als auch für die Reibungskupplung wirksam ist.In a preferred embodiment of the invention, there are one or more axially acting springs arranged so that their axial force for both the Drehcoentbegrer.zungskupplung as well as for the friction clutch is effective.

Durch diese Maßnahme wird bei Überschreiten des Nenndrehmomentes d.h., bei Umschalten der Drehmomentbegrenzungskupplung in den Freigang erreicht, daß auch keine Anpreßkraft mehr auf die Reibungskupplung einwirken kann.With this measure, if the nominal torque is exceeded, i.e. when switching the torque limiting clutch into clearance achieved that too no more contact pressure can act on the friction clutch.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung besteht die Drehmomentbegrenzungskupplung aus einem treibenden upd einem getriebenen Kupplungsteil, wobei zwischen beiden ein Schaltring zur Drehmomentübertragung angeordnet ist und der Schaltring axial verschiebbar und bei der der als Kupplungsnabe ausgebildete Kupplungsteil umfangsverteilte Bohrungen aufweist, in denen federbelastete Wälzkörper angeordnet sind, die in Vertiefungen des Schaltringes eingreifen, wobei die Vertiefungen als jeweils über einen Teil des Schaltringumfanges verlaufende Bahnen ausgebildet sind, die jede wenigstens eine Drehmomentübertragungsposition und eine Freigangsposition aufweisen, und daß der Schaltring und die Kupplungsnabe innerhalb eines diese gemeinsam umfassenden Steuerringes angeordnet sind, und daß am Außenumfang des Schaltringes Schaltstifte derart angeordnet sind, daß sie im Steuerring vorgesehene Durchbrüche durchfassen, und daß mindestens eine Feder vorgesehen ist, die einerseits am Steuerring und andererseits am Schaltring oder an ortsfest mit diesen verbundenen Teilen abgestützt ist und beide in stabiler Lage zueinander hält, und daß an der der Kupplungsnabe zugewandten Seite des Steuerringes, sägezahnförmig ausgebildete Ausnehmungen vorgesehen sind, in die auf dem Außenumfang der Kupplungsnabe angeordnete Führungsstifte oder dergleichen derart eingreifen, daß bei Anlage der Führungsstifte an der Antriebsrichtung abgewandten Anschlagflächen der Ausnehmungen die Drehmomentübertragungsposition gesichert ist und bei Anlage der Führungsstifte an der Antriebsrichtung zugewandten Anschlagflächen der Ausnehmungen die Freigangposition wirksam ist und daß am Steuerring mindestens eine Steuerfläche derart angeordnet ist, daß sie mit der Kupplungsachse zur Drehrichtung hin, einen Winkel bildet, der kleiner als 900 ist.In an advantageous embodiment of the invention, there is the torque limiting clutch from a driving upd a driven coupling part, with between the two a switching ring for torque transmission is arranged and the switching ring is arranged axially displaceable and in which the coupling part designed as a coupling hub is circumferentially distributed Has bores in which spring-loaded rolling elements are arranged, which are in recesses of the switching ring engage, the depressions as each over a part of the switching ring circumference extending tracks are formed, each at least have a torque transmission position and a free position, and that the switching ring and the coupling hub within a jointly encompassing them Control ring are arranged, and that switching pins on the outer circumference of the switching ring are arranged in such a way that they pass through openings provided in the control ring, and that at least one spring is provided on the one hand on the control ring and on the other hand is supported on the switching ring or on fixedly connected parts and both in stable position to each other, and that of the clutch hub facing side of the control ring, sawtooth-shaped recesses provided are, in the arranged on the outer circumference of the clutch hub guide pins or the like intervene in such a way that when the guide pins are in contact with the drive direction facing away from the stop surfaces of the recesses the torque transmission position is secured and when the guide pins are in contact with the drive direction Stop surfaces of the recesses, the free movement position is effective and that on the control ring at least one control surface is arranged such that it is with the coupling axis towards the direction of rotation, forms an angle that is smaller than 900.

Besonders vorteilhaft bei der genannten Ausbildung einer Sicherheitskupplung ist, daß die Mitnahmeprofile der Drehmomentbegrenzungskupplung durch die in einem Winkel zur Achse der Kupplung verlaufende Steuerfläche bei Überschreiten des vorgegebenen Abschaltmomentes zwangsläufig auseinander gezogen werden. Die Mitnahmeprofile können jetzt frei aneinander vorbeidrehen und die Reibungskupplung läuft ebenfalls leer ohne Beaufschlagung mit einer Restkraft.Particularly advantageous in the aforementioned design of a safety clutch is that the driving profiles of the torque limiting clutch by the in one Angle to the axis of the clutch extending control surface when the specified value is exceeded Shutdown torque must be pulled apart. The take-away profiles can Now turn freely past each other and the friction clutch also runs idle without applying a residual force.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuerfläche an einem drehfest mit dem Steuerring verbundenen Abdeckring angeordnet, wobei die sägezahnförmigen Ausnehmungen des Steuerringes mit den Steuerflächen des Abdeckringes und diesen zugeordneten Verbindungswegen zu einer zickzackförmig verlaufenden Nut zusammengefaßt sind, in der die drehfest mit der Kupplungsnabe verbundenen Führungsstifte bewegbar sind.According to a further embodiment of the invention, the control surface arranged on a non-rotatably connected to the control ring cover ring, wherein the sawtooth-shaped recesses of the control ring with the control surfaces of the cover ring and these associated connecting paths to a zigzag running groove are summarized in which the non-rotatably connected to the coupling hub guide pins are movable.

Durch die hier beschriebene Maßnahme, bei der die Führungsstifte in Nuten zwangsgeführt werden, wird ein besonders zuverlässiges Schalten der Kupplung erreicht.With the measure described here, in which the guide pins in Grooves are positively guided, a particularly reliable switching of the clutch achieved.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das gesamte Kupplungsaggregat als bauliche Einheit zusammengefaßt ist und auf eine Antriebs- oder Abtriebswelle aufschiebbar ist.According to a further feature of the invention it is provided that the entire clutch unit is combined as a structural unit and on a drive or the output shaft can be pushed on.

Eine derart aufgebaute Sicherheitskupplung kann ohne großen Aufwand zwischen einem Motor und einem anzutreibenden Aggregat eingebaut werden.A safety coupling constructed in this way can be used without great effort be installed between a motor and an aggregate to be driven.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein die Feder stützender Endring axial verstellbar angeordnet.In a further embodiment of the invention is a spring supporting End ring arranged to be axially adjustable.

Die verstellbare Anordnung des die Feder stützenden Anschlagringes ermöglicht eine schnelle und einfache Anpassung der Sicherheitskupplung an die jeweilige Beanspruchung und eine Kompensation des Reibmaterialverschleißes.The adjustable arrangement of the stop ring supporting the spring enables quick and easy adaptation of the safety coupling to the respective Stress and a compensation of the friction material wear.

Zwei bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert.Two preferred embodiments of the invention are based on the drawing explained in more detail.

Es zeigt: Fig. 1 einen Teilschnitt einer Sicherheitskupplung Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schaltring mit der Anordnung der Mitnahme- und Freigangsposition sowie der Verbindungsbahnen Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Schaltring Fig. 4 eine Sicherheitskupplung mit einem nach außen weisenden Betätigungsflansch und einer eine Fernbetätigung ermöglichenden Schalt gabel Fig. 5 den Schaltring mit verschiedenen Stellungen der Kugeln und Führungsstifte in den einzelnen Schaltungsphasen Fig. 6, 7 die Bewegungen des Steuerringes und des Schalt-und 8 ringes zueinander und die Bewegungen der Schaltstifte und Führungsstifte zu ersteren, beim Umschalten von der Mitnahmeposition in die Freigangsposition uid dem anschließenden Wiedereinrücken in die Mitnahmeposition Fig. 9 eine zweite Ausführung der Sicherheitskupplung mit einem Abdeckring Fig. 10, 11 die Mitnahmeposition, die Freigangposition und und 12 das Wiedereinrücken der Ausführung einer.Sicherheitskupplung mit Abdeckring In den Fig. 1 bis 8 ist eine erste Ausführungsart der Erfindung dargestellt.It shows: FIG. 1 a partial section of a safety coupling. 2 shows a plan view of the switching ring with the arrangement of the entrainment and free movement position and of the connecting tracks FIG. 3, a partial section through the switching ring FIG. 4 a safety coupling with an outwardly facing actuating flange and a a remote control enabling shift fork Fig. 5 the switching ring with different positions of the balls and guide pins in the individual circuit phases Fig. 6, 7 the movements of the control ring and the switching and 8 ring to each other and the movements of the switch pins and guide pins to the former when switching from the driving position to the free position and the subsequent re-engagement in the driving position Fig. 9 with a second embodiment of the safety coupling a cover ring Fig. 10, 11, the driving position, the free position and and 12 the re-engagement of the execution of a safety coupling with cover ring In FIGS. 1 to 8 show a first embodiment of the invention.

Die Sicherheitskupplung besteht im wesentlichen aus der Reibungskupplung 35 und der Drehmomentbegrenzungskupplung 36.The safety clutch essentially consists of the friction clutch 35 and the torque limiting clutch 36.

Die Gelenkgabel 1 ist über den Gabelflansch 2 durch die Schrauben 3 mit der Axialsicherung 4 verbunden. Die Axialsicherung 4 und der Gabelflansch 2 sind frei drehbar auf der Kupplungsnabe 10 angeordnet. Die Axialsicherung 4 dient gleichzeitig als Gegenreibfläche für den Reibbelag 5. Die zweite Gegenreibfläche wird durch die der Gelenkgabel 1 zugewandten Seite des Schaltringes 14 gebildet. Am Außenumfang des Schaltringes 14 sind Schaltstifte 7 angeordnet, die am Steuerring angeordnete Durchbrüche 21 durchgreifen. Die Durchbrüche 21 sind mit einer Steuerfläche 17 versehen, die mit der Kupplungsachse zur Drehrichtung hin einen Winkel bildet, der kleiner als 900 ist. Um den Steuerring 8 und den Schaltring 14 in einer stabilen Lage zueinander zu halten, ist mindestens eine Feder 16 vorgesehen, die einerseits am Steuerring 8 und andererseits am Schaltring 14 oder an ortsfest mit diesen verbundenen Teilen abgestützt ist.The joint fork 1 is over the fork flange 2 through the screws 3 connected to the axial lock 4. The axial lock 4 and the fork flange 2 are arranged freely rotatable on the coupling hub 10. The axial lock 4 is used at the same time as a counter friction surface for the friction lining 5. The second counter friction surface is formed by the side of the switching ring 14 facing the joint fork 1. On the outer circumference of the switching ring 14, switching pins 7 are arranged, which are on the control ring arranged Reach through breakthroughs 21. The openings 21 are provided with a control surface 17, which is aligned with the coupling axis to the direction of rotation forms an angle that is smaller than 900. Around the control ring 8 and the switching ring 14 to hold in a stable position to each other, at least one spring 16 is provided, on the one hand on the control ring 8 and on the other hand on the switching ring 14 or stationary is supported with these connected parts.

Der Schaltring 14 ist an seiner der Kupplungsnabe 10 zugewandten Seite mit umfangsverteilten Vertiefungen 23, 24 versehen, die sich aus der in der Mitte einer jeden Ausnehmung angeordneten Freigangzone 24 als größte Vertiefung, und an beiden Seiten von dieser angeordneten Kugelteilkalotten 23, die als Mitnahmeposition dienen, zusammensetzen. Die einzelnen Vertiefungen 23, 24 sind durch Verbindungsbahnen 25 miteinander verbunden.The switching ring 14 is on its side facing the clutch hub 10 provided with circumferentially distributed depressions 23, 24, which arise from the in the middle of each recess arranged clearance zone 24 as the largest recess, and on both sides of this arranged Kugelteilkalotten 23, which as a driving position serve, assemble. The individual depressions 23, 24 are connected by connecting tracks 25 connected to each other.

Die Kupplungsnabe 10 ist mit einem bekannten Kugelschnappverschluß auf der nicht dargestellten Zapfwelle des Schleppers gegen axiale Verschiebung gesichert. In einem radial erweiterten Flansch der Kupplungsnabe 10, sind umfangsverteilte axial angeordnete Bohrungen 10' In der gleichen Anzahl und Teilung wie die Vertiefungen 23, 24 des Schaltringes 14 vorgesehen.The coupling hub 10 is provided with a known ball snap lock secured against axial displacement on the power take-off shaft, not shown, of the tractor. In a radially widened flange of the clutch hub 10 are circumferentially distributed axially arranged bores 10 'in the same number and pitch as the depressions 23, 24 of the switching ring 14 is provided.

In den Bohrungen 10' sind Kugeln 11 angeordnet, die durch Tellerfedern 12 in Richtung auf den Schaltring 14 beaufschlägt werden. An ihrem anderen Ende stützen sich die Tellerfedern 12 an dem Endring 13 ab.Balls 11 are arranged in the bores 10 ', which are supported by disc springs 12 are acted upon in the direction of the switching ring 14. At the other end the disc springs 12 are supported on the end ring 13.

Am äußeren Umfang des radial erweiterten Flansches der Kupplungsnabe 10 sind Führungsstifte 9.angeordnet, die in an der der Kupplungsnabe 10 zugewandten Seite des Steuerringes 8 vorgesehene sägezahnförmig ausgebildete Ausnehmungen eingreifen.On the outer circumference of the radially expanded flange of the coupling hub 10 guide pins 9 are arranged, which in on the the coupling hub 10 facing side of the control ring 8 provided sawtooth-shaped Engage recesses.

Die folgende Beschreibung der Funktionsweise der Sicherheitskupplung bezieht sich auf eine von der Zapfwelle des Schleppers her gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufende Antriebsrichtung.The following description of how the safety coupling works refers to the opposite of the PTO shaft of the tractor Clockwise drive direction.

In der Drehmomentübertragungsposition liegen die Kugeln 11 in der linksseitigen Kugelteilkalotte 23 in Mitnahmeposition (Fig. 5). Die Führungsstifte 9 liegen an den der Drehrichtung entgegenliegenden Anschlagflächen 20 an. Hierdurch wird der Steuerring 8 und mit ihm der Schaltring 14 gegen eine ungewollte Verdrehung entgegengesetzt zur Antriebsrichtung, bezogen auf die Kupplungsnabe 10, verriegelt. Es wird dadurch verhindert, daß z.B. durch Drehschwingungen oder Oberholen des Antriebes ein Rückspringen der Drehmomentbegrenzungskupplung in die Freigangstellung stattfinden kann.In the torque transmission position, the balls 11 are in the spherical part cap 23 on the left-hand side in the driving position (FIG. 5). The guide pins 9 rest on the stop surfaces 20 opposite to the direction of rotation. Through this the control ring 8 and with it the switching ring 14 against unwanted rotation opposite to the drive direction, based on the coupling hub 10, locked. This prevents, for example, torsional vibrations or overtaking the drive the torque limiting clutch will spring back into the free position can.

Der Schaltring 14 und der Steuerring 8 werden in der Mitnahmeposition durch die Feder 16, die sich an beiden abstützt, in stabiler Lage zueinander gehalten.The switching ring 14 and the control ring 8 are in the driving position held in a stable position to each other by the spring 16, which is supported on both.

Liegt aufgrund eines Anstiegs der Reibungszahl das Rutschmoment der Reibungskupplung über dem Abschaltmoment der Drehmomentbegrenzungskupplung, so weichen beim Überschreiten des Abschaltmomentes die Kugeln 11 gegen die Kraft der Tellerfedern 12 so weit aus, daß sie die Verbindungsbahnen 25 überwinden und in die Freigangzonen 24 der linksseitig benachbarten Vertiefungen einfallen. Gleichzeitig bewegen sich die Führungsstifte 9 zu den in Antriebsrichtung liegenden Anschlagflächen 18 der sägezahnförmigen Ausnehmungen 19 hin, da die Kupplungsnabe 10 unvermindert weiterdreht und damit eine Winkeldrehung zwischen ihrer und den durch das Hemmmoment abgebremsten Teile der Drehmomentbegrenzungskupplung hervorruft.If the slip torque is due to an increase in the coefficient of friction Friction clutch above the cut-off torque of the torque limiting clutch, so give way when the cut-off torque is exceeded, the balls 11 counteract the force of the disc springs 12 so far that they overcome the connecting tracks 25 and into the clearance zones 24 of the adjacent depressions on the left. Move at the same time the guide pins 9 to the stop surfaces 18 lying in the drive direction sawtooth-shaped recesses 19 out, since the clutch hub 10 is undiminished further rotates and thus an angular rotation between her and the by the inhibiting moment causes braked parts of the torque limiting clutch.

Dabei wird der Steuerring 8 in Antriebsrichtung von der Kupplungsnabe 10 über den Stift 9 mitgenommen. Das auf die Gelenkgabel 1 und den mit ihr kraftschlüssig verbundenen Schaltring 14 einwirkende Hemmoment zwingt die Schaltstifte 7 dazu, an den schrägverlaufenden Steuerflächen 17 entlang zugleiten. Hierdurch werden der Schaltring 14 und der Führungsring 8 gezwungen, sich in Richtung auf die Kupplungsnabe 10 hin axial zu bewegen, wodurch die kraftschlüssige Verbindung der Reibungskupplung aufgehoben wird. Da die Kugeln 11 sich in den Freigangszonen 24 des Schaltringes 14 befinden, kann die Kraft der Federn 12 nicht mehr auf die Reibungskupplung einwirken.The control ring 8 is thereby removed from the clutch hub in the drive direction 10 taken over the pin 9. That on the joint fork 1 and with it frictionally connected switching ring 14 acting inhibiting moment forces the switching pins 7 to slide along the inclined control surfaces 17. This will make the Switching ring 14 and the guide ring 8 forced to move in the direction of the clutch hub 10 to move axially, whereby the frictional connection of the friction clutch will be annulled. Since the balls 11 are in the clearance zones 24 of the switching ring 14 are located, the force of the springs 12 can no longer act on the friction clutch.

Zum Wiedereinschalten der Drehmomentbegrenzungskupplung wird der Steuerring 8 z.B., durch eine auf eine Schaltgabel 22 einwirkende Kraft axial zur Antriebsseite gegen die Kraft der Federn 16 verschoben (Fig. 4). Durch die weiterdrehenden Kupplungsnabe 10 setzt der Führungsstift 9 auf der Stirnseite des Führungsringes 8 auf und kann an dieser entlanggleiten. Gleichzeitig nehmen die Kugeln 11 wieder die Mitnahmeposition in den linksseitig nächsten Kugelteilkalotten 23 ein. Die Führungsstifte 9 fallen dabei unter Einwirkung der Federn 16 in die nächstseitig linken sägezahnförmigen Ausnehmungen 19 ein und legen sich wieder an die der Antriebsrichtung entgegengesetzten Anschlagflächen 20 an. Die Kraft der Federn 12 wird jetzt wieder über die Kugeln 11 und den Schaltring 14 auf die Reibungskupplung übertragen. Damit ist der Betriebszustand der Sicherheitskupplung wieder hergestellt.To switch on the torque limiting clutch again, the control ring 8 e.g., by a force acting on a shift fork 22 axially to the drive side moved against the force of the springs 16 (Fig. 4). Due to the clutch hub rotating further 10 sets the guide pin 9 on the face of the guide ring 8 and can slide along this. At the same time, the balls 11 take the driving position again into the spherical cap 23 next to the left. The guide pins 9 fall while under the action of the springs 16 in the next left sawtooth-shaped Recesses 19 and lie back on those opposite to the drive direction Stop surfaces 20 on. The force of the springs 12 is now back on the balls 11 and the shift ring 14 transferred to the friction clutch. This is the operating status the safety coupling is restored.

In Fig. 5 ist die Stellung der Kugeln 11 und der Führungsstifte 9 in den einzelnen Betriebszuständen dargestellt.The position of the balls 11 and the guide pins 9 is shown in FIG. 5 shown in the individual operating states.

Die durchgezogenen Konturen der Kugeln 11 und der Stifte 9 zeigen die Betriebsstellung als Ausgangsposition. Bei Oberschreiten des vorgegebenen maximalen Drehmomentes, springen die Kugeln 11 über die Verbindungsbahnen 25 in die Freigangposition 24 der linksseitig benachbarten Vertiefung ein, wie die strichpunktierte Kugel lla zeigt.The solid contours of the balls 11 and the pins 9 show the operating position as the starting position. When the specified maximum is exceeded Torque, the balls 11 jump over the connecting tracks 25 into the free position 24 of the indentation adjacent to the left, like the dot-dash ball 11a shows.

Gleichzeitig nimmt der Stift 9 die strichpunktierte Stellung an der Anschlagfläche 18 ein. Beim Wiedereinschalten der Drehmomentbegrenzungskupplung nehmen die Kugeln 11 die gestrichelte Stellung 11b in der linksseitig nächsten Kugelkalotte als Mitnahmeposition ein und die Führungsstifte 9 nehmen die ebenfalls gestrichelt dargestellte Position, an der der Antriebsrichtung entgegengesetzten Anschlagfläche 20 ein, die wieder der Ausg.ngsposition entspricht.At the same time, the pin 9 takes the dot-dash position on the Stop surface 18 a. When the torque limiting clutch is switched on again the balls 11 take the dashed position 11b in the next spherical cap on the left as a driving position and the guide pins 9 also take the dashed line position shown, at the stop surface opposite to the drive direction 20, which again corresponds to the starting position.

Die Fig, 6, 7 und 8 zeigen die Relativbewegungen der Kupplungsnabe 10, des Steuerringes 8 und des Schaltringes 14 (an der Stellung der Schaltstifte 7 erkenntlich) zueinander, in der Mitnahmestellung (Fig. 6), in der Freigangposition (Fig. 7), und beim Übergang aus der Freigangposition in die erneute Mitnahmestellung (Fig. 8).Figures 6, 7 and 8 show the relative movements of the clutch hub 10, the control ring 8 and the switching ring 14 (at the position of the switching pins 7 recognizable) to each other, in the driving position (Fig. 6), in the free position (Fig. 7), and during the transition from the free position to the new driving position (Fig. 8).

Um eine Fernbedienung der Sicherheitskupplung zum Zwecke des Wiedereinschaltens zu erreichen, kann die Betätigung der Schaltgabel mechanisch oder (in der Zeichnung nicht dargestellt) elektromagnetisch, hydraulisch bzw. pneumatisch erfolgen.To remote control the safety coupling for the purpose of restarting To achieve this, the shift fork can be actuated mechanically or (in the drawing not shown) electromagnetically, hydraulically or pneumatically.

In den Fig. 9 bis 13 ist eine zweite vorteilhafte Ausführung der Erfindung dargestellt.9 to 13 is a second advantageous embodiment of the invention shown.

Die Ausführung der Sicherheitskupplung gemäß Fig. 9 setzt sich im wesentlichen aus denselben Bauteilen wie die gemäß der Fig. 1 zusammen. Lediglich die Steuerung der Drehmomentbegrenzungskupplung baut sich etwas anders auf. Der mit der Gelenkgabel 1 einstückig verbundene Gabelflansch 2 ist mit Schrauben 3 mit der Axialsicherung 4 verbunden. Die Axialsicherung 4 ist ihrerseits in Richtung zu der Gelenkgabel 1 hin, durch den Sprengring 4' axial festgelegt. Die Axialsicherung 4 und die der Gelenkgabel 1 zugewandte Seite des Schaltringes 14 bilden wieder den Gegenreibkörper für den Reibbelag 5. Die Ausbildung der Vertiefungen 23, 24, an der der Kupplungsnabe 10 zugewandten Seite des Schaltringes 14, ist wie oben beschrieben, ausgeführt. Auch die Anordnung der Kugeln 11 in den Bohrungen 10' der Kupplungsnabe 10 und ihre Beaufschlagung durch die Tellerfedern 12 erfolgt in der bereits beschriebenen Art und Weise.The execution of the safety coupling according to FIG. 9 continues in essentially composed of the same components as those according to FIG. 1. Only the control of the torque limiting clutch is set up somewhat differently. Of the with the joint fork 1 integrally connected fork flange 2 is with screws 3 with the axial lock 4 connected. The axial lock 4 is in turn in the direction towards the joint fork 1, axially fixed by the snap ring 4 '. The axial lock 4 and the side of the switching ring 14 facing the joint fork 1 again form the Counter friction body for the friction lining 5. The formation of the recesses 23, 24, on the side of the switching ring 14 facing the clutch hub 10 is as described above, executed. The arrangement of the balls 11 in the bores 10 'of the coupling hub 10 and their application by the disc springs 12 takes place in the already described Way.

Im Gegensatz zur ersten Ausführungsart ist der Steuerring 8 mit einem z.B. aus Kunststoff bestehenden Abdeckring 27 fest verbunden. Der Abdeckring 27 umgreift die am Außenumfang der Kupplungsnabe 10 angeordneten Führungsstifte 9 derart, daß sein sich aus den Steuerflächen 17 und den Verbindungsstegen 26 zusammengesetzter Rand, mit dem zu letzteren hinweisenden Rand des Steuerringes 8, eine zickzackförmig verlaufende umlaufende Nut bildet, in der die Führungsstifte 9 sich beim Schalten der Sicherheitskupplung bewegen.In contrast to the first embodiment, the control ring 8 is with a e.g. made of plastic cover ring 27 firmly connected. The cover ring 27 engages around the guide pins 9 arranged on the outer circumference of the clutch hub 10 in such a way that that its composed of the control surfaces 17 and the connecting webs 26 Edge, with the edge of the control ring 8 pointing to the latter, a zigzag shape running circumferential groove in which the guide pins 9 are when switching move the safety coupling.

Die Feder 28 stützt sich hier mit ihrem einen Ende an dem mit dem Steuerring 8 verbundenen Abdeckring 27 ab und liegt mit ihrem anderen Ende an auf die Schaltstifte 7*aufgesteckten Federstützen 31 an.The spring 28 is supported here with its one end on the one with the Control ring 8 connected cover ring 27 and rests with its other end on the switching pins 7 * attached spring supports 31.

Die Fig. 10 bis 12 zeigen die Bewegungsvorgänge der Drehmomentbegrenzungskupplung beim Durchschalten. Die Bewegungen der Kugeln 11 der Schaltstifte 7 bzw. Führungsstifte 9, sind dabei in gestreckter Darstellung nebeneinanderliegend abgebildet.FIGS. 10 to 12 show the movements of the torque limiting clutch when switching through. The movements of the balls 11 of the switch pins 7 and guide pins 9, respectively, are lying next to one another in a stretched view pictured.

In Fig. 10 ist die Mitnahmeposition dargestellt. Die Kugeln 11 liegen in den linksseitigen Kugelteilkalotten 23 und können das Drehmoment in einer Richtung nach links von der Zeichnung her übertragen. Die Führungsstifte 9 liegen an den der Drehrichtung abgewandten Anschlagflächen 20, der sägezahnförmigen Ausnehmungen 19 des Steuerringes 8 an. Der Steuerring 8 und der Schaltring 14 werden durch die Federn 28 über den Abdeckring 27 einerseits und die Schaltstifte 7 andererseits gegeneinander abgestützt.In Fig. 10 the driving position is shown. The balls 11 lie in the left-hand Kugelteilkalotten 23 and can the torque in one direction transferred to the left of the drawing. The guide pins 9 are on the the direction of rotation facing away from the stop surfaces 20, the sawtooth-shaped recesses 19 of the control ring 8. The control ring 8 and the switching ring 14 are through the Springs 28 over the cover ring 27 on the one hand and the switching pins 7 on the other hand supported against each other.

Bei Oberschreiten des Nenndrehmomentes überwinden die Kugeln 11 die Verbindungsbahnen 25 und fallen in die linksseitig benachbarte Freigangzone 24 ein. Gleichzeitig laufen die drehkonform mit der Kupplnngsnabe 10 verbundenen Führungsstifte 9 an die Steuerflächen 17 an, und ziehen den Abdeckring 27 zur Antriebsseite hin zurück. Dabei wird der fest mit dem Abdeckring 27 verbundene Steuerring 8 zurückgezogen, der wiederum über die Schaltstifte 7 den Schaltring 14 mitnimmt und dabei den Reibschluß der Reibungskupplung aufhebt.When the nominal torque is exceeded, the balls 11 overcome the Connecting tracks 25 and fall into the clearance zone 24 adjacent to the left. At the same time, the guide pins connected to the coupling hub 10 in a rotationally conformal manner run 9 to the control surfaces 17, and pull the cover ring 27 towards the drive side return. The control ring 8, which is firmly connected to the cover ring 27, is withdrawn, which in turn takes the switching ring 14 via the switching pins 7 and thereby the frictional engagement the friction clutch cancels.

Die Führungsstifte 9 legen sich aufgrund der weiterdrehenden Kupplungsnabe 10 an die in Antriebsrichtung liegende Anlageflächen 18 der sägezahnförmigen Ausnehmungen an.The guide pins 9 lie down due to the clutch hub rotating further 10 to the contact surfaces 18 of the sawtooth-shaped recesses lying in the drive direction at.

Aufgrund der Eigenreibung des Schaltringes 14 und der Axialsicherung 4 auf der Kupplungsnabe 10 wird ein gewisses Moment auf den Steuerring 8 übertragen. Da die Anlagefläche 18 der sägezahnförmigen Ausnehmungen 19 in einem Winkel zur Achse der Sicherheitskupplung verläuft, der derart ausgebildet ist, daß sich die Führungsstifte 9 in der sägezahnförmizen Ausnehmung 19 an der Anschlagfläche 18 quasi aufhängen, bleibt die rückziehende Wirkung letztlich bis zum Schaltring 14 hin aufrechterhalten und die Kupplung bleibt somit in Freigangstellung. Die relative Axiallage des Steuerringes 8 in Bezug auf den Schaltring 14, erfährt beim Obergang der Drehmomentbegrenzungskupplung von der Mitnahmeposition in die Freigangposition keine Wanderung.Due to the friction of the switching ring 14 and the axial lock 4 on the clutch hub 10, a certain torque is transmitted to the control ring 8. Since the contact surface 18 of the sawtooth-shaped recesses 19 at an angle to Axis of the safety coupling extends, which is designed such that the Guide pins 9 in the sawtooth shape Recess 19 on the stop surface 18 quasi hang up, the retreating effect ultimately remains up to the switching ring 14 maintained and the clutch thus remains in the free position. The relative The axial position of the control ring 8 in relation to the switching ring 14 is learned during transition the torque limiting clutch from the driving position to the free position no hike.

Zum Wiedereinschalten der Sicherheitskupplung wird der Abdeckring 27 und mit ihm der Steuerring 8 gegen die Kraft der Federn 28 zur Abtriebsrichtung hin bewegt. Hierdurch baut sich wieder ein Moment auf, das die Kugeln 11 in die linksseitigen Kugelkalotten 23 in Mitnahmeposition zwingt. Die Schaltstifte 7 bewegen sich dabei relativ zum Steuerring 8 und legen sich an der anderen Seite des Durchbruches 21 an.To switch on the safety clutch again, the cover ring 27 and with it the control ring 8 against the force of the springs 28 to the output direction moved towards. This builds up a moment again that the balls 11 in the Forces left spherical caps 23 in the driving position. Move the switch pins 7 are relative to the control ring 8 and lie on the other side of the opening 21 at.

Die Führungsstifte 9 können sich am äußeren Rand des ,teuerringes 8 entlang bewegen, bis sie in die linksseitig nächste sägezahnförmige Ausnehmung 19 des Schaltringes 14 einfallen, und sich an die dem Antrieb abgewandte Anschlagfläche 20 anlegen. Die Mitnahmeposition ist damit wieder hergestellt.The guide pins 9 can be on the outer edge of the expensive ring 8 move along until it is in the next sawtooth-shaped recess on the left 19 of the switching ring 14 fall, and to the stop surface facing away from the drive 20 create. The driving position is thus restored.

Durch eine axial verstellbare Anordnung des Endringes 13, der die Feder 12 an der dem Schaltring 14 abgewandten Seite abstützt, kann das übertragbare Drehmoment der Sicherheitskupplung den gegebenen Anforderungen angepaßt werden.By an axially adjustable arrangement of the end ring 13, which the Spring 12 is supported on the side facing away from the switching ring 14, the transferable Torque of the safety coupling can be adapted to the given requirements.

Eine Drehrichtungsänderung der Sicherheitskupplung wird durch den spiegelbildlich zur Längsachse ausgebildeten Steuerring erreicht.A change in the direction of rotation of the safety clutch is triggered by the Reached a mirror image of the longitudinal axis trained control ring.

Claims (6)

Patentansprüche 1 Fe (1. Federbelastete Sicherheitskupplung für Maschinen, insbesondere für Landmaschinen, zur Begrenzung des maximal übertragbaren Drehmoment es, dadurch gekennzeichnet, daß einer an sich bekannten Reibungskupplung (35) eine formschlüssig wirkende mechanische Drehmomentbegrenzungskupplung (36) vorgeschaltet ist, deren Abschaltmoment geringfügig oberhalb des Rutschmomentes der Reibungskupplung ausgelegt ist. Claims 1 Fe (1st spring-loaded safety clutch for machines, especially for agricultural machinery, to limit the maximum torque that can be transmitted it, characterized in that a known friction clutch (35) a positively acting mechanical torque limiting coupling (36) connected upstream whose switch-off torque is slightly above the slip torque of the friction clutch is designed. 2. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere axial wirkende Federn (12) derart angeordnet sind, daß ihre Axialkraft sowohl für die Drehmomentbegrenzungskupplung (36) als auch für die Reibungskupplung (35) wirksam ist. 2. Safety coupling according to claim 1, characterized in that one or more axially acting springs (12) are arranged in such a way that their axial force both for the torque limiting clutch (36) and for the friction clutch (35) is effective. 3. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentbegrenzungskupplung (36) aus einem treibenden und einen getriebenen Kupplungsteil besteht, wobei zwischen beiden ein Schaltring (14) zur Drehmomentübertragung angeordnet ist und der Schaltring (14) axial verschiebbar und bei der der als Kupplungsnabe (10) ausgebildete Kupplungsteil umfangsverteilte Bohrungen (10') aufweist, in denen federbelastete Wälzkörper (11) angeordnet sind, die in Vertiefungen (23, 24) ds Schaltringes (14) eingreifen, wobei die Vertiefungen (23, 24) als jeweils über einen Teil des Schaltringumfanges verlaufende Bahnen ausgebildet sind, die jede wenigstens eine Drehmomentübertragungsposition (23) und eine Freigangposition (24) aufweisen, und daß der Schaltring (14) und die Kupplungsnabe (10) innerhalb eines diese gemeinsam umfassenden Steuerringes (8) angeordnet sind, und daß am Außenumfang des Schaltringes (14) Schaltstifte (7) derart angeordnet sind, daß sie im Steuerring (8) vorgesehene Durchbrüche (21) durchfassen, und daß mindestens eine Feder (16 oder 28) vorgesehen ist, die einerseits am Steuerring (8) und andererseits am Schaltring (14) oder an ortsfest mit diesen verbundenen Teilen abgestützt ist und beide in stabiler Lage zueinander hält, und daß an der der Kupplungsnabe (10) zugewandten Seite des Steuerringes (8) sägezahnförmig ausgebildete Ausnehmungen (19) vorgesehen sind, in die auf dem Außenumfang der Kupplungsnabe (10)angeordnete Führungsstifte (9) oder dergleichen derart eingreifen, daß bei Anlage der Führungsstifte (9) an der Antriebsrichtung abgewandten Anschlagflächen (20) der Ausnehmungen (19) die Drehmomentübertragungsposition (23) gesichert ist und bei Anlage der Führungsstifte (9) an der Antriebsrichtung zugewandten Anschlagflächen (18) der Ausnehmung (19) die Freigangposition wirksam ist und daß am Steuerring (8) mindestens eine Steuerfläche (18) derart angeordnet ist, daß sie mit der Kupplungsachse zur Drehrichtung hin eine Winkel bildet, der kleiner als 900 ist. 3. Safety coupling according to claims 1 and 2, characterized in that that the torque limiting clutch (36) consists of a driving and a driven Coupling part consists, with a switching ring (14) for torque transmission between the two is arranged and the switching ring (14) axially displaceable and in which the clutch hub (10) formed coupling part has circumferentially distributed bores (10 ') in which spring-loaded rolling elements (11) are arranged in recesses (23, 24) ds Engaging switching ring (14), the depressions (23, 24) as each over a Part of the switching ring circumference extending tracks are formed, each at least one Have torque transmission position (23) and a free-swing position (24), and that the switching ring (14) and the coupling hub (10) within one of these common comprehensive control ring (8) are arranged, and that on the outer circumference of the switching ring (14) switching pins (7) are arranged in such a way that they are provided in the control ring (8) Pass through openings (21), and that at least one spring (16 or 28) is provided is on the one hand on the control ring (8) and on the other hand on the switching ring (14) or on is supported stationary with these connected parts and both in a stable position holds each other, and that on the coupling hub (10) facing side of the control ring (8) sawtooth-shaped recesses (19) are provided into which on the Outer circumference of the coupling hub (10) arranged guide pins (9) or the like intervene in such a way that when the guide pins (9) are in contact with the drive direction facing away from the stop surfaces (20) of the recesses (19) the torque transmission position (23) is secured and when the guide pins (9) are in contact with the drive direction facing stop surfaces (18) of the recess (19) the free-travel position effective is and that at least one control surface (18) is arranged on the control ring (8) is that it forms an angle with the coupling axis to the direction of rotation, the is less than 900. 4. Drehmomentbegrenzungskupplung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche (1.7) an einem drehfest mit dem Steuerring (8) verbundenen Abdeckring (27) angeordnet ist und daß die sägezahnförmigen Ausnehmungen (19) des Steuerringes (8) mit den Steuerflächen (17) des Abdeckringes (27) und diesen zugeordneten Verbindungsstegen (26) zu einer zickzackförmig verlaufenden Nut (34) zusammengefaßt sind, in der die drehfest mit der Kupplungsnabe (10) verbundenen Führungsstifte (9) bewegbar sind.4. torque limiting clutch according to claims 1, 2 and 3, characterized characterized in that the control surface (1.7) on a rotationally fixed to the control ring (8) connected cover ring (27) is arranged and that the sawtooth-shaped recesses (19) of the control ring (8) with the control surfaces (17) of the cover ring (27) and these associated connecting webs (26) to form a zigzag Groove (34) are summarized in which the non-rotatably connected to the coupling hub (10) Guide pins (9) are movable. 5. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Kupplungsaggregat (35, 36) als bauliche Einheit zusammengefaßt ist und auf eine Antriebs- oder Abtriebswelle aufschiebbar ist.5. Safety coupling according to claims 1, 2, 3 and 4, thereby characterized in that the entire coupling unit (35, 36) as a structural unit is summarized and can be pushed onto a drive or output shaft. 6. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Feder (12) stützender Endring (13) axial verstellbar ist.6. Safety coupling according to claims 1, 2, 3, 4 and 5, thereby characterized in that an end ring (13) supporting the spring (12) is axially adjustable is.