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Dokumentenidentifikation DE19744154C2 06.07.2000
Titel Drehmomentbegrenzungskupplung für einen Antriebsstrang zum Antrieb landwirtschaftlicher Geräte
Anmelder GKN Walterscheid GmbH, 53797 Lohmar, DE
Erfinder Adamek, Wolfgang, Dipl.-Ing., 53797 Lohmar, DE;
Kämpf, Klaus, Dipl.-Ing., 53797 Lohmar, DE
Vertreter Harwardt Neumann Patent- und Rechtsanwälte, 53721 Siegburg
DE-Anmeldedatum 07.10.1997
DE-Aktenzeichen 19744154
Offenlegungstag 15.04.1999
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 06.07.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.07.2000
IPC-Hauptklasse A01B 71/06
IPC-Nebenklasse A01B 61/02   F16D 7/04   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentbegrenzungskupplung für einen Antriebsstrang zum Antrieb landwirtschaftlicher Geräte gemäß Anspruch 1. Sie weist eine Kupplungsnabe auf, welche von ihrer zylindrischen Außenfläche ausgehend und um die Längsachse verteilte erste Ausnehmungen besitzt. Diese erstrecken sich parallel zur Längsachse. Ferner weist die Kupplungsnabe zu den ersten Ausnehmungen rechtwinklig verlaufende zweite Ausnehmungen auf. Diese sind zur Außenfläche und zu den ersten Ausnehmungen offen. Des weiteren umfaßt die Drehmomentbegrenzungskupplung eine Kupplungshülse, welche koaxial mit einer Bohrung um die Kupplungsnabe angeordnet ist und in ihrer Bohrung entsprechend den ersten Ausnehmungen verteilte, parallel zur Längsachse verlaufende Nuten besitzt, die mit einer Stützfläche versehen sind. Ferner sind Mitnehmer vorgesehen, die als längliche Schieber gestaltet sind und in den ersten Ausnehmungen zur Längsachse verstellbar sind. Sie weisen außen, d. h. an ihren zu der Bohrung der Kupplungshülse hinweisenden Kopfflächen eine Drehmomentübertragungsfläche zur Abstützung an der Stützfläche einer Nut der Kupplungshülse in der Drehmomentübertragungsposition auf. In dieser Drehmomentübertragungsposition tauchen sie in die Nut ein. Ferner weisen sie an ihrem radial inneren Ende mindestens eine erste Schaltfläche auf. Des weiteren ist jedem Mitnehmer mindestens ein federbeaufschlagter Schaltnocken zugeordnet, welcher in der zugehörigen zweiten Ausnehmung verstellbar einsitzt und an seiner der ersten Ausnehmung und der ersten Schaltfläche zugerichteten Fläche, die mit mindestens einer zweiten Schaltfläche versehen ist, in Anlage zum Mitnehmer ist. Zwei Deckel sind vorgesehen, welche den Zwischenraum zwischen der Kupplungsnabe und der Kupplungshülse überbrücken. Sie sind an der Kupplungshülse axial festgelegt. Ferner führen sie den die ersten Ausnehmungen aufweisenden ersten Abschnitt der Kupplungsnabe zwischen sich.

Eine solche Drehmomentbegrenzungskupplung ist in der DE 41 37 829 A1 beschrieben. Ferner ist dort beschrieben, daß an den radial inneren Enden der Mitnehmer zwei Schaltflächen vorhanden sind, von denen die eine zur Stützung in der Übertragungsposition und die andere zur Stützung in der Abschaltposition dient. Die Schaltnocken sind entsprechend mit zwei zweiten Schaltflächen versehen. Durch die weiteren Schaltflächen soll erreicht werden, daß die Beaufschlagung der Mitnehmer zu ihrer Drehmomentübertragungsposition hin kräftemäßig reduziert ist, um ein Ausschlagen bzw. eine Beschädigung der Mitnehmer beim Eintauchen in die Nuten zu verringern. Des weiteren soll hierdurch erreicht werden, daß die Schaltdrehzahl, d. h. die Drehzahl, bei der die Mitnehmer wieder beginnen in die Nuten der Kupplungshülse einzutauchen, um in die Drehmomentübertragungsposition überführt zu werden, veringert wird. Die daraus ersichtliche Dichtung soll jedoch lediglich verhindern, daß Staub beim Feldeinsatz eindringen kann. Darüber hinaus werden die Bauteile lediglich gefettet.

Die DE 30 01 566 A1 beschreibt eine Überlastkupplung mit radial verlagerbaren Mitnehmern, die mit einer Drehmomentübertragungsfläche in Anlage zu einer entsprechenden Fläche einer nutenförmigen Ausnehmung in dem hülsenförmigen Außenteil durch einen an den Schaltflächen an ihrem inneren Ende angreifenden Schaltnocken in Eingriff gehalten werden, um ein Drehmoment zu übertragen. Der Schaltnocken ist federbeaufschlagt. Die Schaltflächen am inneren Ende der Mitnehmer und die entsprechenden Stützflächen am Schaltnocken sind für die Überlastposition, in der die Mitnehmer außer Eingriff zu den Nuten sind, so ausgebildet, daß die Mitnehmer in die Einrückstellung zurückschnappen können. Die Flächen, die zur Abstützung der Mitnehmer in der Drehmomentübertragungsposition dienen und auch die Flächen für die Gleitlagerung der Nabe werden dadurch mit Schmieröl versorgt, daß sie über einen Schmierölversorgungskanal an das Schmiersystem einer Brennkraftmaschine angeschlossen sind.

Die US 49 19 244 betrifft einen Vorschlag für die Integration eines Abschaltmechanismus oder einer Überlastkupplung in ein im Ölbad laufendes Getriebe. Die Überlastkupplung sieht radial verlagerbare Mitnehmer vor, die in ihrer radial nach außen verlagerten Position unter der Beeinflussung eines auf ihr radial inneres Ende einwirkenden Schaltnockens gehalten werden. Der Schaltnocken ist federbeaufschlagt. Für die Abschaltposition sind die aneinander liegenden Flächen des Schaltnockens und der Mitnehmer so gestaltet, daß nur eine geringfügige freie Kraft nach außen auf die Mitnehmer wirkt. Darüber hinaus ist beschrieben, daß die aufeinander abgestützten Flächen dadurch mit Schmiermittel versorgt werden, daß eines der Zahnräder radial verlaufende Bohrungen in seinen Zahnlücken besitzt, der aus dem Gehäuse aufgenommenes Öl zu den zusammenarbeitenden Flächen von Mitnehmer und Schaltnocken führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltdrehzahl, insbesondere bei Kupplungen mit hohen Übertragungsleistungen, weiter herabzusetzen und zu gewährleisten, daß während des Freilaufens und bis zur Erreichung dieser Drehzahl ein Eintauchen der Mitnehmer in die Nuten verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dabei sind Dichtungen vorgesehen, welche die Einheit aus Kupplungsnabe, Kupplungshülse und Deckeln nach außen öldicht abschließen und daß eine Ölfüllung vorgesehen ist, welche den freien Raum zwischen Kupplungsnabe, Kupplungshülse und den Deckeln zumindest teilweise ausfüllt, wobei der Ölfüllungsgrad des freien Raumes und die Viskosität des Öles entsprechend dem gewünschten Wiedereinschaltverhalten vorgebbar sind und der Ölfüllungsgrad mindestens 20% und die Viskosität mindestens 80 cSt (mm2/s) betragen.

Hierdurch wird erreicht, daß die Ölfüllung bei Rotation radial nach außen in Richtung zur Bohrungswandung der Bohrung der Kupplungshülse wandert. Werden im Überlastungsfalle nunmehr die Mitnehmer radial nach innen hin bewegt, so daß sie vollständig in die ersten Ausnehmungen der Kupplungsnabe eintauchen, füllen sich die Nuten in der Bohrung der Kupplungshülse mit Öl. Bei der Relativdrehung von Kupplungsnabe und Kupplungshülse können dann die Mitnehmer nicht mehr in die Nuten gelangen. Sie gleiten praktisch auf der Ölfüllung im Bereich der Nuten und bleiben in ihrer nach innen verschobenen Position. Erst dann, wenn eine niedrige Drehzahl erreicht ist, ist der Zeitanteil beim Überstreichen der Nuten ausreichend, um ein Einrücken der Mitnehmer in die Nuten zu ermöglichen. Dabei wird das Öl aus den Nuten verdrängt. Bei der Verdrängung muß das Öl die Spalte zwischen den Bauteilen passieren. Hierdurch wird ein gedämpftes Einschalten erreicht. Bei Erreichen der Wiedereinschaltdrehzahl wird die endgültige Zuordnungsposition von Kupplungsnabe und Kupplungshülse zueinander, damit die Mitnehmer in die Nuten eintauchen können, innerhalb weniger Umdrehungen erreicht, so daß auch kein Ratscheneffekt entsteht, der zum Verschleiß führt. Insgesamt wird eine hohe Lebensdauer erreicht. Das Wiedereinschaltverhalten kann durch den Ölfüllungsgrad sowie die Viskosität des verwendeten Öles gezielt verändert werden. Eine Ölfüllung von mindestens 20% der Freiräume ist vorzusehen. Vorzugweise bewegt sich der Füllungsgrad jedoch zwischen 50% und 95%. Die Viskosität des verwendeten Öles bewegt sich vorzugsweise im Bereich von 80 cSt (mm2/s) bis 460 cSt (mm2/s).

Obwohl die Anwendung der erfinderischen Lehre bei Kupplungen mit Mitnehmern, die nur eine Schaltfläche an ihren aneinander abstützenden Bereichen von Mitnehmern und Schaltnocken aufweist, möglich ist, ist jedoch vorzugsweise eine Anordnung getroffen, bei der zwei Schaltflächen jeweils an den Mitnehmern und den zugehörigen Schaltnocken vorhanden ist, von denen zwei zur Stützung der Mitnehmer durch die federbeaufschlagten Schaltnocken in der Drehmomentübertragungsposition und jeweils die anderen zur Stützung in der Abschaltposition mit verminderter Kraft vorgesehen sind.

Zu einer gezielten Führung des Öles ist vorgesehen, daß die ersten Ausnehmungen als Schlitze ausgebildet sind und zu den Seitenflächen des ersten Abschnittes der Kupplungsnabe, welche den Deckeln gegenüberliegen, offen sind, und daß die beiden Deckel in ihren zu den Seitenflächen hinweisenden Flächen mit jeweils mindestens einer Ringnut versehen sind.

Um eine gezielte Spaltausbildung zwischen der Bohrung und der Kupplungsnabe zu erzielen ist vorgesehen, daß die Kupplungshülse auf der Kupplungsnabe durch zwei seitlich des die ersten Ausnehmungen aufweisenden Abschnittes angeordnete Wälzlager gelagert ist, wobei die Wälzlager in Lagerbohrungen der Deckel aufgenommen sind.

In weiterer Ausgestaltung hierzu ist vorgesehen, daß die Kupplungsnabe eine durchgehende Bohrung aufweist, welche einen Sitzabschnitt für einen Lagerzapfen besitzt, auf welchem eines der beiden Wälzlager aufsitzt. Für eine solche Kupplung, die beispielsweise zur Anbringung mit ihrer Kupplungsnabe auf einem Wellenzapfen mit einer Keilverzahnung dient, ist es sinnvoll, die Kupplungsnabe mit einer durchgehenden Bohrung zu versehen, in welche das Profil für die Keilverzahnung eingeräumt werden kann.

Für eine erste Ausgestaltungsvariante wird vorgeschlagen, daß einer der Deckel unlösbar mit der Kupplungshülse verbunden ist und der andere Deckel in einer Bohrung der Kupplungshülse lösbar aufgenommen und zu dieser über einen Dichtring abgedichtet ist und daß zwischen dem losen Deckel und der Kupplungsnabe ein Wellendichtring angeordnet ist. Dabei ist es möglich, einen der Deckel durchgehend auszubilden, so daß er eine Stirnfläche der Kupplungsnabe überdeckt. Dadurch besteht auch die Möglichkeit, einen der Deckel als Bestandteil einer Gelenkgabel eines Kreuzgelenkes zu gestalten. Zwischen diesem Deckel und der Kupplungsnabe ist dann keine zusätzliche Dichtung erforderlich. Es ist jedoch dafür Sorge zu tragen, daß für den Fall, daß die Kupplungsnabe mit einer Durchgangsbohrung versehen ist, diese an dem in die Kupplungshülse eintauchenden Ende zu verschließen ist. Es ist jedoch eine weitere Gestaltungsmöglichkeit gegeben, die vorsieht, zwischen den beiden Deckeln und der Kupplungsnabe Wellendichtringe anzuordnen. Hierdurch ist es möglich, beide Deckel lösbar mit der Kupplungshülse zu verbinden und zwischen den Deckeln und der Kupplungshülse Dichtringe vorzusehen. Zwischen den beiden Deckeln und der Kupplungshülse sind Wellendichtringe vorhanden.

Zur Befüllung der Kupplung mit Öl ist einem der Deckel eine durch einen Stopfen verschließbare Füllöffnung zugeordnet.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Drehmomentbegrenzungskupplung halb im Längsschnitt und halb in Ansicht dargestellt,

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

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Drehmomentbegrenzungskupplung halb im Längsschnitt und halb in Ansicht,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der Drehmomentbegrenzungskupplung im Längsschnitt und

Fig. 5 einen Traktor mit einem angehängten Gerät und mit schematischer Darstellung des Antriebsstranges zum Antrieb des Gerätes durch die Zapfwelle des Traktors.

Aus Fig. 5 ist der Traktor 1 mit dem angehängten Gerät 2 erkennbar. Bei dem Gerät 2 handelt es sich beispielsweise um eine Großballenpresse. Das Gerät 2 wird vom Traktor 1 gezogen und von dessen Zapfwelle 4 angetrieben. Hierzu dient eine Gelenkwelle 3, die mit einem Ende mit der Zapfwelle 4 verbunden ist. Das andere Ende der Gelenkwelle 3 ist mit dem Antriebszapfen 6 des Gerätes 2 verbunden. Der Gelenkwelle 3 ist eine Drehmomentbegrenzungskupplung 5 zugeordnet, die dafür sorgen soll, daß im Falle der Überlastung, beispielsweise durch Verstopfung des Gerätes 2, keine Schäden auftreten können. Der Drehmomentfluß zwischen der Zapfwelle 4 und dem Antriebszapfen 6 bzw. umgekehrt wird durch die Kupplung unterbrochen. Verschiedene Ausführungsbeispiele der Drehmomentbegrenzungskupplung 5 sind anhand der Zeichnungsfiguren 1 bis 4 näher erläutert.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform der Drehmomentbegrenzungskupplung mit einer Kupplungsnabe 7, die eine zentrale und auf der Längsachse 13 zentrierte Bohrung 8 aufweist, die als Durchgangsbohrung gestaltet ist, wobei ein Abschnitt der Bohrung 8 mit einer Keilverzahnung versehen ist, um eine Drehmomentverbindung zu einem Antriebszapfen herzustellen. Des weiteren ist ein im Durchmesser vergrößerter hohlzylindrischer Sitzabschnitt 20 vorhanden. Die Kupplungsnabe 7 weist einen im Durchmesser gegenüber dem Lagersitz 18 vergrößerten ersten Abschnitt 9 auf, der eine zylindrische Außenfläche 12 besitzt und seitlich durch die beiden Seitenflächen 10 und 11 begrenzt ist. In dem ersten Abschnitt 9 sind erste Ausnehmungen 14 angeordnet, die Schlitzform aufweisen und von der Außenfläche 12 ausgehen. Ihre Mittelachse verläuft parallel zur einer Fläche, die die Längsachse 13 enthält. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jeder ersten Ausnehmung 14 eine zweite Ausnehmung 15 zugeordnet. Der ersten Ausnehmung 14 ist ein Mitnehmer 17, der Schieberform aufweist, zugeordnet und in dieser von einer Position, in welcher er über die Außenfläche 12 vorragt, in eine zurückgezogene Position, in welcher er innerhalb der Kontur der Außenfläche 12 liegt, verstellbar. Ein neben dem ersten Abschnitt 9 angeordneter zylindrischer Lagersitz 18 dient zur Aufnahme des Innenringes eines Wälzlagers 19. Dem Sitzabschnitt 20 der Kupplungsnabe ist ein abgesetzter Zapfen 21 zugeordnet, der eine im Durchmesser gegenüber dem Sitzabschnitt 20 verringerte zylindrische Lagerfläche 22 aufweist, auf der ein Wälzlager 23 mit seinem Innenring aufgesetzt ist. Die Mitnehmer 17 weisen an ihrem Ende, das über die Außenfläche 12 der Kupplungsnabe 7 hinaus verstellbar ist, eine Drehmomentübertragungsfläche 24 auf, die geneigt verläuft. An ihrem inneren Ende, das sich in der ersten Ausnehmung 14 befindet, sind zwei erste Schaltflächen 25, 26 vorgesehen, von denen die erste Schaltfläche 25 von einer zweiten Schaltfläche 28 eines Schaltnockens 27 beaufschlagt wird und zur Stützung des Mitnehmers 17 in der Drehmomentübertragungsposition dient. Die weitere erste Schaltfläche 26 des Mitnehmers 17 und die weitere zweite Schaltfläche 29 des Schaltnockens 27 sind in Anlage zueinander, wenn der Mitnehmer 17 sich in der Abschaltposition, d. h. in der in die erste Ausnehmung 14 zurückgezogenen Position befindet. Der Verlauf der Schaltflächen 25, 26 bzw. 28, 29 ist so gewählt, daß durch die die Schaltnocken 27 beaufschlagende Federanordnung 30, welche in der zweiten Ausnehmung 15 einsitzt, entweder eine genügend große Stützkraft für die Mitnehmer 17 in der Drehmomentübertragungsposition aufgebracht wird oder diese mit einer verringerten Kraft beaufschlagt werden. Die in der zweiten Ausnehmung 15 einsitzende Federanordnung 30 stützt sich gegen eine Schraube 31 ab, die in ein Innengewindeabschnitt 16 der zweiten Ausnehmung 15 eingeschraubt ist. Hierüber ist auch die Kraft, mit der die Schaltnocken 27 auf die Mitnehmer 17 wirken, einstellbar.

Die Kupplungshülse 32 ist auf den Wälzlagern 19, 23 gelagert und mit ihrer Bohrung 33 um die Kupplungsnabe 7 herum angeordnet. In der Bohrung 33 sind umfangsverteilt Nuten 34 angeordnet. Es sind insgesamt vier Nuten 34 vorgesehen, welche die Mitnehmer 17 mit ihren Köpfen, d. h. mit ihren über die Außenfläche 12 in der Drehmomentübertragungsposition vorstehenden Abschnitten eintauchen. Dabei sind zur Abstützung der Drehmomentübertragungsflächen 24 der Mitnehmer 17 jeweils in den Nuten 34 entsprechend verlaufende Stützflächen 35 vorhanden. Die Mitnehmer 17 tauchen mit ihren Kopfflächen 36 so weit in die Nuten 34 ein, daß sie diese nahezu ausfüllen. Die Kupplungshülse 32 ist mit einem Deckel 37 versehen, der die Stirnfläche 45 der Kupplungsnabe 7 voll überdeckt. Sie weist eine Lagerbohrung 39 auf, in welcher der Außenring des Wälzlagers 23 gelagert ist. Der Deckel 37 ist durch eine Schweißnaht 42 mit der Kupplungshülse 32 verbunden. Er trägt die Gabelarme 41 eines Kreuzgelenkes. Des weiteren ist nahe zu dem Wälzlager 23 im Deckel 37 eine Ringnut 43 angeordnet. Der Deckel 37 liegt mit seiner Innenfläche der Seitenfläche 10 der Kupplungsnabe 7 gegenüber. Ferner weist die Kupplungshülse 32 einen weiteren Deckel 38 auf, der in einer Bohrung 46, welche der Bohrung 33 vorgeschaltet ist, zentriert aufgenommen ist. In seiner Außenfläche ist eine Ringnut vorgesehen, in welcher ein Dichtring 47 einsitzt und eine öldichte Verbindung zur Kupplungshülse 32 bewirkt. Des weiteren ist der Deckel 38 durch einen an der Kupplungshülse 32 festgelegten Sicherungsring 55 gehalten, so daß in Richtung der Längsachse 13 die Kupplungsnabe 7 mit ihrem ersten Abschnitt 9 bzw. dessen beiden Seitenflächen 10, 11 zwischen den Deckeln 37, 38 geführt ist. Der Deckel 38 besitzt eine Lagerbohrung 40, welche den Außenring des Wälzlagers 19 aufnimmt. Des weiteren ist im Deckel 38 eine Aufnahmebohrung 49 für einen Wellendichtring 48 vorhanden, der gegenüber dem Lagersitz 18 der Kupplungsnabe 7 abdichtet. Der Deckel 38 besitzt ferner ebenfalls eine Ringnut 44 in seiner zur Seitenfläche 11 hinweisenden Innenfläche. Diese ist jedoch auf einem größeren Durchmesser angeordnet als die Ringnut 43 des Deckels 37. Der Deckel 37 besitzt darüber hinaus eine Füllöffnung 50 in der ein Stopfen 51 eingeschraubt ist. Die Füllbohrung 50 dient zum Einbringen einer Ölfüllung in den von der Kupplungsnabe 7, der Kupplungshülse 32 und den Deckeln 37, 38 umgrenzten Innenraum. Wenn, wie gezeichnet, die Drehmomentbegrenzungskupplung um die Längsachse 13 in der Drehmomentübertragungsposition rotiert, befinden sich die Mitnehmer 17, wie dargestellt, in Eingriff zu den Nuten 34. Tritt eine Belastung derart ein, daß die Mitnehmer 17 nach innen aus den Nuten 34 austreten, so kommen die erste Schaltfläche 26 und die zweite Schaltfläche 29 zur Anlage aneinander. Gleichzeitig kann bei der weiteren Rotation das sich in den verbleibenden Zwischenräumen, beispielsweise den Ringnuten 43, 44 bzw. den ersten Ausnehmungen 14 befindliche Öl in die Nuten 34 gelangen und diese füllen. Bei der eintretenden Relativdrehung zwischen Kupplungshülse 32 und Kupplungsnabe 7 gleiten die Mitnehmer 17 mit ihren Köpfen über einen Teil ihres Bewegungsbereiches an der Wandung der Bohrung 33 bzw. auf der Ölfüllung der Nuten 34. Bei der noch anstehenden hohen Drehzahl können die Mitnehmer 17 aufgrund der durch die Abstützung der Schaltflächen 26 bzw. 29 reduzierten Kraft nicht in die Nuten 34 eintauchen und das Öl verdrängen. Erst wenn eine Reduzierung der Drehzahl erfolgt, kann das Öl durch die Mitnehmer 17 aus den Nuten 34 verdrängt werden, und diese können in die Drehmomentübertragungsposition einrücken. Durch die vorhandenen Spalte, beispielsweise zwischen den Mitnehmern 17 und den ersten Ausnehmungen 14 sowie an den Enden zwischen den Seitenflächen 10, 11 und den Deckeln 37, 38, wird zusätzlich ein Dämpfungseffekt beim Eintritt der Mitnehmer 17 in die Nuten erzielt. Durch diese Spalte muß nämlich das Öl nach innen entweichen, um beispielsweise in die Ringnuten 43, 44 bzw. in die unter den Mitnehmern 17 befindlichen Freiräume der ersten Ausnehmung 14 bzw. in die zweiten Ausnehmungen 15 zu gelangen. Falls erforderlich, können zusätzlich Kanäle zur gezielten Führung des Öles vorgesehen sein.

Mit der Auswahl des Öles hinsichtlich seiner Viskosität und des Füllungsgrades, d. h. der Ölmenge, die in die Drehmomentbegrenzungskupplung eingefüllt wird, kann das Verhalten der Drehmomentbegrenzungskupplung beeinflußt werden.

Aus der Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform der Drehmomentbegrenzungskupplung ersichtlich, wobei die Kupplungsnabe 7' mit einer durchgehenden Bohrung 8' versehen ist, die verzahnt ist. Sie weist einen mittleren Abschnitt auf, in dem die Mitnehmer 17' geführt sind. Ferner weist die Kupplungsnabe 7' an ihren Enden jeweils eine Sitzfläche auf, auf der zwei Wälzlager aufgenommen sind. Ein Deckel 37 ist fest mit der Kupplungshülse 32' verbunden, der andere Deckel 38' sitzt in der Bohrung 33' der Kupplungshülse 32' ein und wird durch einen Sicherungsring gehalten. Der erste Deckel 37' ist mit der Kupplungshülse 32' über eine Schweißnaht 42' verbunden. In den beiden Deckeln 37', 38' sind an den Innenflächen auf gleichem Durchmesser angeordnete Ringnuten 43', 44' vorgesehen. In dem festen Deckel 37' ist darüber hinaus eine Füllbohrung 15' vorhanden, die in dem Bereich der Ringnut 43' mündet und durch einen Stopfen verschlossen ist. Der lose Deckel 38' weist in seiner äußeren Umfangsfläche eine Ringnut auf, in der ein Dichtring 47' einsitzt, der zum öldichten Abschluß der Einheit dient. In den beiden Deckeln 37', 38' sind darüber hinaus seitlich der Wälzlager Wellendichtringe 48' aufgenommen, die zur Kupplungsnabe 7' abdichten. Jeder Mitnehmer 17' ist durch zwei Federanordnungen 30' beaufschlagt.

Die Fig. 4 zeigt schließlich eine dritte Ausführungsform, bei der der Kupplungshülse 32' zwei lose Deckel 37'', 38'' zugeordnet sind, die zwischen sich den ersten Abschnitt der Kupplungsnabe 7'' aufnehmen und führen, und darüber hinaus dient die Außenfläche 12'' im Zusammenwirken mit der Bohrung 33'' der Kupplungshülse 32'' zur Lagerung der Kupplungsnabe 7''. Die beiden Deckel 37'', 38'' weisen auf ihren Innenflächen jeweils zwei koaxial zueinander angeordnete Ringnuten 53, 54 auf. Sie weisen ferner in diesen Flächen zwei weitere Ringnuten auf, die zur Aufnahme von Dichtringen 47'' dienen. Sie werden mit diesen gegen die Seitenflächen der Kupplungshülse 32'' gedrückt. Zur Verspannung der Deckel 37'', 38'' gegen die Kupplungshülse 32'' dienen umfangsverteilt angeordnete Schrauben 53. Darüber hinaus sind zwischen den beiden Deckeln 37'' und 38'' und der Kupplungsnabe 7'' Wellendichtringe 48'' angeordnet, die zusammen mit den Dichtringen 47'' die Einheit öldicht abdichten. Es ist ebenfalls eine Ölfüllung vorgesehen.


Anspruch[de]
  1. 1. Drehmomentbegrenzungskupplung für einen Antriebsstrang zum Antrieb landwirtschaftlicher Geräte (2),

    mit einer Kupplungsnabe (7, 7', 7''), welche von ihrer zylindrischen Außenfläche (12, 12', 12'') ausgehende, um die Längsachse (13) verteilte erste Ausnehmungen (14) aufweist, die sich parallel zur Längsachse (13) erstrecken, und welche zu den ersten Ausnehmungen (14) rechtwinklig verlaufende zweite Ausnehmungen (15) aufweist, die zur Außenfläche (12, 12', 12'') und zu den ersten Ausnehmungen (14) offen sind,

    mit einer Kupplungshülse (32, 32', 32''), welche koaxial mit einer Bohrung (33, 33', 33'') um die Kupplungsnabe (7, 7', 7'') angeordnet ist und in ihrer Bohrung (33, 33', 33'') entsprechend den ersten Ausnehmungen (14) verteilte, parallel zur Längsachse (13) verlaufende Nuten (34) mit einer Stützfläche (35) aufweist,

    mit Mitnehmern (17, 17'), die als längliche Schieber gestaltet sind und in den ersten Ausnehmungen (14) verstellbar sind, außen eine Drehmomentübertragungsfläche (24) zur Abstützung an der Stützfläche (35) einer Nut (34) in der Drehmomentübertragungsposition aufweisen, in welcher sie in die zugehörige Nut (34) eintauchen, und die radial innen jeweils mindestens eine erste Schaltfläche (25, 26) besitzen,

    mit mindestens einem federbeaufschlagten Schaltnocken (27) je Mitnehmer (17, 17'), welcher in einer zugehörigen zweiten Ausnehmung (15) verstellbar einsitzt, der ersten Ausnehmung (14) und den ersten Schaltflächen (25, 26) zugerichtet mit mindestens einer zweiten Schaltfläche versehen und mit dieser in Anlage zum Mitnehmer (17, 17') ist, mit zwei Deckeln (37, 37', 37''; 38, 38', 38''), welche den Zwischenraum zwischen der Kupplungsnabe (7, 7', 7'') und der Kupplungshülse (32, 32', 32'') überbrücken, an der Kupplungshülse (32, 32', 32'') axial festgelegt sind und den die ersten Ausnehmungen (14) aufweisenden ersten Abschnitt (9) der Kupplungsnabe (7, 7', 7'') zwischen sich aufnehmen,

    mit Dichtungen (47, 47', 47''; 48, 48', 48''), welche die Einheit aus Kupplungsnabe (7, 7', 7''), Kupplungshülse (32, 32', 32'') und Deckeln (37, 37', 37''; 38, 38', 38'') nach außen öldicht abschließen, und

    mit einer Ölfüllung, welche den freien Raum zwischen Kupplungsnabe (7, 7', 7''), Kupplungshülse (32, 32', 32'') und den Deckeln (37, 37', 37''; 38, 38', 38'') zumindest teilweise ausfüllt, wobei der Ölfüllungsgrad des freien Raumes und die Viskosität des Öles entsprechend dem gewünschten Wiedereinschaltverhalten vorgebbar sind und der Ölfüllungsgrad mindestens 20% und die Viskosität mindestens 80 cSt (mm2/s) betragen.
  2. 2. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Ausnehmungen (14) als Schlitze ausgebildet sind und zu den Seitenflächen (10, 11) des ersten Abschnittes (9) der Kupplungsnabe (7, 7', 7''), welche den Deckeln (37, 37', 37''; 38, 38', 38'') gegenüberliegen, offen sind und daß die beiden Deckel (37, 37', 37''; 38, 38', 38'') in ihren den Seitenflächen (10, 11) zugerichteten Flächen mit jeweils mindestens einer Ringnut (43, 44, 53, 54) versehen sind.
  3. 3. Drehmomentbegrenzungskupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshülse (32, 32') auf der Kupplungsnabe (7, 7') durch zwei seitlich des die ersten Ausnehmungen (14) aufweisenden Abschnittes (9) angeordnete Wälzlager (19, 23) gelagert ist, wobei die Wälzlager (19, 23) in Lagerbohrungen (39, 40) der Deckel (37, 37'; 38, 38') aufgenommen sind.
  4. 4. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsnabe (7) eine durchgehende Bohrung (8) aufweist, welche einen Sitzabschnitt (20) für einen Lagerzapfen (21) besitzt, auf welchem eines (23) der beiden Wälzlager (19, 23) aufsitzt.
  5. 5. Drehmomentbegrenzungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel (37, 37') unlösbar mit der Kupplungshülse (32, 32') verbunden ist und der andere Deckel (38, 38') in einer Bohrung (46) der Kupplungshülse (32, 32') lösbar aufgenommen und zu dieser über einen Dichtring (47, 47') abgedichtet ist und daß zwischen dem losen Deckel (38, 38') und der Kupplungsnabe (7, 7') ein Wellendichtring (48, 48') angeordnet ist.
  6. 6. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel (37) durchgehend ausgebildet ist und eine Stirnfläche (45) der Kupplungsnabe (7) überdeckt.
  7. 7. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem fest an der Kupplunghülse (32') angebrachten Deckel (37') und der Kupplungsnabe (7') ebenfalls ein Wellendichtring (48') angebracht ist.
  8. 8. Drehmomentbegrenzungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Deckel (37'', 38'') lösbar mit der Kupplungshülse (32'') verbunden sind, zu dieser über Dichtringe (47'') und zur Kupplungsnabe (7'') über Wellendichtringe (48'') abgedichtet sind.
  9. 9. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel (37, 37') mit einer verschließbaren Füllöffnung (50, 50') versehen ist.
  10. 10. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölfüllungsgrad zwischen 50% und 95% des freien Raums beträgt.
  11. 11. Drehmomentbegrenzungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität des Öles zwischen 80 cSt (m2/s) und 460 cSt (mm2/s) beträgt.






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