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Kiesstreuer
Die Erfindung betrifft einen Kiesstreuer mit einer quer zur Fahrtrichtung'liegenden Antriebwelle für eine Kiesstreuerwalze und gegebenenfalls eine oder mehrere RUhrwalzen und mit einer zwischen diesen und der Welle eingeschalteten Sperrklinkenkupplung, deren angetriebener Teil aus einem Zylinder besteht, der von dem als Hohlzylinder ausgebildeten, mit der Antriebswelle verbundenen, antreibenden Teil umschlossen ist und an seinem Umfang eine Sperrklinke trägt, die schwenkbar gelagert ist und beim Einkuppeln unter der Einwirkung einer Druckfeder in eine Vertiefung im antreibenden Teil eingreift, wogegen sie beim Auskuppeln unter Zusammendrücken der Feder in eine Vertiefung im angetriebenen Teil einschwenkbar ist, wobei ein von Hand betätigbares Schaltorgan vorgesehen ist,
das in bezug auf die zylindrische Oberfläche des angetriebenen Teiles verstellbar ist, um die Sperrklinke aus der Vertiefung des antreibenden Teiles auszurucken.
Seit Jahren wird versucht, eine zweckmässige Kupplung für einen Kiesstreuer zu finden, der als grobe Machinerie bezeichnet werden muss, so dass eine robuste Kupplung erforderlich ist, weshalb eine Kupplung mit formschlUssig in Eingriff stehenden Kupplungsteilen als bestgeeignet anzusehen ist. In dieser Weise sind z. B. Klauenkupplungen ausgebildet, die aber mehrere Nachteile aufweisen. Bei einer solchen Kupplung muss ein Kupplungsteil seitlich verschoben werden, um die Klauen freigeben zu können, wodurch die Gesamtbreite des Kiesstreuers vergrössert wird. Ausserdem ist es schwer, während der Fahrt eine Klauenkupplung einzukuppeln, und wenn die Klauen im Eingriff stehen, erfordert das Entkuppeln einen grossen Kraftaufwand, wodurch die Fernbetätigung sehr erschwert wird, die aber bei Kiesstreuern unbedingt notwendig ist.
Da diese Schwierigkeiten offenbar nicht überwunden werden konnten, ging man dazu über, Lamellenkupplungen zu verwenden, aber auch an diese sind bei Verwendung an einem Kiesstreuer mit Nachteilen behaftet. Da der Führer des Kiesstreuers von seinem Fahrersitz aus vorn am Lastkraftwagen mit der Kiesladung die Funktion der Kupplung nicht überwachen kann, kann er z. B. ein Zusammenbrennen der Lamellen nicht feststellen. Der schlimmste Nachteil von Lamellenkupplungen ist aber, dass Kiesstreuer während des grössten Teiles des Jahres ausser Betrieb stehen, so dass in der langen Stillstandszeit infolge der durch Kondenswasser bewirkten Rostbildung die Kupplung zerstört wird.
Eine Sperrklinkenkupplung der eingangs erwähnten Art ist mit diesen Nachteilen nicht behaftet, sie hat aber einen andern Nachteil, der darin besteht, dass sich der angetriebene Teil bei höherer Drehzahl
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Teil infolge einer Torsionsreaktion anderer mit der Kupplung verbundener Teile um einen kleinen Drehwinkel in eine Stellung zurückgeht, in welcher die Sperrklinke geneigt ist, in Eingriff zu gehen, was ein Stossgeräusch verursachen und eine erhebliche Abnutzung der Sperrklinke bewirken kann. Ausserdem ist bei einer solchen Sperrklinkenkupplung zur Betätigung derselben ein grosser Kraftaufwand erforderlich.
Die Erfindung zielt darauf ab, einen Kiesstreuer der eingangs erläuterten Art mit einer Sperrklinkenkupplung so auszubilden, dass die genannten Nachteile und Mängel behoben werden und die Kupplung eine sichere und volle Auslösung der Sperrklinke gewährleistet, so dass Beschädigungen der Sperrklinke durch übermässige Abnutzung der Sperrklinke und Lärmerzeugung vermieden werden und ein wiederholter Eingriff der Sperrklinke nach dem Auslösen nicht möglich ist, wobei ferner Kupplung mit möglichst kleinem Kraftaufwand betätigbar sein soll.
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Diese Ziele werden gemäss der Erfindung im wesentlichen dadurch erreicht, dass das Schaltorgan schwenkbar gelagert ist und aus einer unwirksamen Ruhestellung in eine AusrUckstellung verstellbar ist, in der eine zur zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Teiles komplementäre Anschlagfläche des Schaltorgans gegen die Oberfläche des Teiles anliegt, und dass das Schaltorgan beim Anschlag der Sperrklinke durch diese unter Überwindung des Widerstandes einer Feder bis zu einem beschränkten Ausmass in eine Auslösestellung zuruckschwenkbar ist, in der die Anschlagfläche des Schaltorgans mit der zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Teiles einen im Querschnitt in Umlaufrichtung konvergenten, keilförmigen Zwischenraum begrenzt,
durch den der Weg der Sperrklinke während ihres Vorbeiganges am Schaltorgan bis zu ihrer vollständigen Verdrängung in die Vertiefung des angetriebenen Teiles verlängert ist.
Bei dieser Ausbildung der Kupplung wird durch die Sperrklinke, wenn sie während der Drehung des angetriebenen Teiles an das an der zylindrischen Oberfläche anliegende Schaltorgan anstösst, dieses zunächst sofort in die Auslösestellung ausgeschwenkt, so dass die Sperrklinke anfangs nur wenig Widerstand begegnet und daher ziemlich weit unter den genannten keilförmigen Zwischenraum eindringen kann, bis sie aus dem antreibenden Teil vollständig ausgerückt wird. Unmittelbar, vor dem vollständigen Aus-
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getriebenen Teiles anliegt, womit die völlige Entkupplung beendigt ist.
Da die Sperrklinke im Zeitpunkt der vollständigen AusrUckung bereits weit unter das Schaltorgan vorgerückt ist, besteht keine Möglichkeit mehr, dass etwaige äussere Kräfte die Klinke voll oder teilweise wieder in ihre Eingriffslage zurückfuhren könnten.
Bei sehr hohen Drehgeschwindigkeiten und Trägheitskräften kann es notwendig sein, besondere Massnahmen zu treffen, um zu vermeiden, dass die Sperrklinke an dem Schaltorgan bis hinter das Ende der Anschlagfläche vorbeigeführt werden kann, die in der Praxis natürlich nur eine begrenzte Länge haben kann. Bei einer besonderen Ausführung des Kiesstreuers ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung neben dem Schaltorgan eine Halteeinrichtung angeordnet, die aus zwei von Hand aus schwenkbaren Armen besteht, von denen jeder eine zur zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Teiles komplementäre Anschlagfläche aufweist, die bei eingeschwenkter Stellung der Arme gegen einen Teil der Oberfläche des angetriebenen Teiles anliegt und einen Bogenbereich von annähernd 1800 umfasst.
Bei dieser besonderen Ausbildung der Sperrklinkenkuppliing wird durch die Halteeinrichtung nach erfolgter Entkupplung die Sperrklinke, auch wenn sie noch einen vollen Umlauf ausführen sollte, ausgeruckt gehalten, nachdem das Schaltorgan die Sperrklinke ausser Eingriff mit dem antreibenden Teil gebracht hat. Die gemäss der Erfindung ausgebildete Sperrklinkenkupplung beseitigt alle bisher bestehenden Schwierigkeiten. So lässt sie sich unschwer während der Fahrt ein-und auskuppeln und sie kann in ständigem Betrieb bei einer Drehungszahl betätigt werden, die z. B. bis 800 Umdr/min bei Übertragung eines Drehmomentes von bis 100 kg/m betragen kann. Die erfindungsgemässe Kupplung wird durch Bewegungen gesteuert, die parallel zur Fahrtrichtung erfolgen, so dass die Baulänge des Kiesstreuers nicht vergrössert wird.
Da die Sperrklinke sich sehr leicht auslösen lässt, kann das Lösen mittels eines gewöhnlichen Bowdenzuges mit wenig kg Zug bewirkt werden und die Ruckbewegung kann automatisch mittels einer Feder erfolgen. Hiedurch wird die Fernbetätigung vom FUhrersitz eines Lastkraftwagens aus sehr vereinfacht. Die Kupplung selbst hat kleine Abmessungen und kann an der Betriebswelle selbst angebracht werden. Die Kupplung wirkt bei Rückwärtsfahrt automatisch als Freilauf, weil die Sperrklinke dann als gewöhnliche Ratschenklinke wirkt. Die Kupplung ist robust und ist besonders zweckmässig für die schweren Arbeitsbedingungen, die bei einem Kiesstreuer in Frage kommen.
Nachstehend wird eine Ausführungsform eines Kiesstreuers mit einer Sperrklinkenkupplung nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. l zeigt einenKiesstreuer als Anhänger eines LKW's in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 zeigt das eine Ende des Kiesstreuers mit abgenommenem Seitendeckel in grösserem Massstab, ebenfalls in perspektivischer Darstellung schräg seitlich gesehen, in Fig. 3 ist die Sperrklinkenkupplung des erfindungsgemässen Kiesstreuers in schematischer Darstellung in Ansicht vom Ende der angetriebenen Welle ohne Halteeinrichtung veranschaulicht und Fig. 4 zeigt die in Fig. 3 dargestellte Sperrklinkenkupplung in Verbindung mit der Halteeinrichtung.
In Fig. 1 bezeichnet a einen LKW, an dessen hinterem Ende ein Kiesstreuer b mittels einer Anhängerkupplung angekuppelt ist. Wegen der Stabilisierung bei Rückfahrt ist der Kiesstreuer ausserdem mit dem hinteren Ende des LKW's mittels zweier Ketten c verbunden. Der Kiesstreuer fährt auf zwei Lauf- rädern d und hat einen Behälter e, der in Fig. 2 in grösserem Massstab gezeigt ist.
Die Laufräder d des Kiesstreuers sitzen auf einer Welle, die mit einer Buchse verbunden ist, die
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den antreibenden Teil 6 einer Sperrklìnkenkupplung bildet. die in Fig. 2 in schematischer Darstellung. in den Fig. 3 und 4 detaillierter dargestellt ist. Die Sperrklinkenkupplung hat eine angetriebene Welle 1, auf welcher ein Kettenrad f befestigt ist, das mittels einer Kette g eine Kiesstreuerwalze h und zwei Rührwalzen i und k antreibt.
Die Sperrklinkenkupplung und der Kettenzug sind in einem Gehäuse untergebracht, das durch einen Deckel m geschlossen werden kann, der in Fig. 2 abgenommen ist.
Die Kupplung wird mittels eines Kabels 19 betätigt, das sich durch ein Rohr n erstreckt und einen Teil eines Bowdenzuges bildet, der zum Führersitz des LKW's geflihrt ist.
Die angetriebene Welle 1 hat an ihrer Umfangsfläche eine Vertiefung'2, in der eine Sperrklinke 3 schwenkbar gelagert ist, die unter der Einwirkung einer Feder 4 steht, welche die Sperrklinke aus der Vertiefung 2 in eine Vertiefung 5 in dem antreibenden Teil 6 der Kupplung zu drücken sucht, der die Form eines hohlen Zylinders hat und den angetriebenen Teil 1 umschliesst. Der antreibende Teil 6 rotiert in der Richtung des Pfeiles 7 und nimmt in der in Fig. 3 gezeigten Stellung den angetriebenen Teil 1 mit.
Die Kupplung lässt sich mittels eines Schaltorgans 8 auslösen, das die Form eines zweiarmigen Hebels hat, der mittels eines länglichen Loches 10 auf einem festen Zapfen. 9 gelagert ist. Eine Zugfeder 11 sucht das Schaltorgan 8 um einen Zapfen 15 gegen. den Uhrzeigersinn zu schwenken.
Bei dieser Bewegung kommt eine zylindrische Anschlagfläche 12 des Schaltorgans zum Anliegen an die zylindrische Oberfläche des angetriebenen Teiles l ; die beiden genannten Flächen haben komplemen- täre Form und sind in der in der erwähnten, in den Fig. 3 und 4 mit vollen Linien gezeigten Stellung koaxial zueinander.
Bei einer Schwenkung des Schaltorgans 8 in Uhrzeigerrichtung, kann es in eine, in den Fig. 3 und4 mit strichpunktierten Linien angedeutete Lage,'verstellt werden, in der sich die Anschlagfläche 12 in erheblichem Abstand von der Oberfläche des angetriebenen Teiles befindet. Diese Schwenkbewegung wird mittels eines Versteilhebels 13 vorgenommen, der auf einem festen Zapfen 14 gelagert ist und einen Zapfen 15 trägt, der in einen Längsschlitz, 16 im Schaltorgan 8 eingreift. Der Hebel 13 bildet mit einem zweiten Arm 17 einen Winkelhebel, der unter der Einwirkung einer Zugfeder 18 steht, die den Winkelhebel 13, 17 in Richtung gegen den Uhrzeigersinn zu drehen sucht, wodurch der Zapfen 15 in dem äussersten Ende des Schlitzes 16 gehalten wird.
Der Arm 17 ist durcheineFe- der 22 mit dem Kabel 19 für den bereits erwähnten Bowdenzug verbunden.
Die Wirkungsweise der Sperrklinkenkupplung ist wie folgt :
Beim Betrieb mit eingerückte Kupplung steht das Schaltorgan 8 in der in den F ig. 3 und 4 mit strichpunktiertenLinien gezeigten Stellung, bei der der Verstellhebel 13 und damit das Schaltorgan 8 mittels des Kabels 19 in der erwähnten Stellung gehalten wird.
Wenn die Kupplung ausgelöst werden soll, so wird das Kabel so weit entspannt, bis die Feder 18 den Winkelhebel 13, 17 um den Zapfen 14 im Uhrzeigersinn drehen kann, so dass sich der Zapfen 15 imSchlitz 16 bis an dessen äusseres Ende bewegen kann, wodurch das Schaltorgan 8 in die mit vollen Linien gezeigte Stellung geschwenkt wird, in der die Anschlagfläche 12 an der zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Teiles 1 anliegt. In dieser Stellung schliessen die Verbindungslinien der Zapfen 9 und 14 mit dem Zapfen 15 bei 15 einen spitzen Winkel ein, so dass die Vorrichtung durch Selbstsperrung verriegelt ist, die eine durch das Schaltorgan 8 verursachte Drehung der Arme 13, 17 verhindert.
Wenn beim Umlauf des vom treibenden Teil 6 angetriebenen Teiles die Sperrklinke 3 unter die Vorderkante 23 des Schaltorgans 8 gelangt, so wird dieses um den Zapfen 12 unter Gleiten des länglichen Loches 10. auf dem Zapfen 9 gegen den Zug der Feder 11 in die in Fig. 3 mit strich- lierten Linien gezeigte Stellung nach oben geschwenkt werden, bis der Zapfen 9 am unteren Ende des länglichen Loches 9 anliegt. Dadurch entsteht zwischen der Anschlagfläche 12 des Schaltorgans 8 und der Oberfläche des angetriebenen Teiles ein im Querschnitt keilförmiger Zwischenraum, der in Fig. 3 als schraffiertes Feld dargestellt ist.
Infolge des hiebei entstehenden Abstandes zwischen der Anschlagfläche 12 und der zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Teiles 1 kann die Sperrklinke 3 tief unter die Anschlagfläche hineinkommen, bevor sie teilweise aus der Vertiefung 5 gegen die Wirkung der Feder 4 herausgedrückt wird. Wenn die Reibung zwischen dem antreibenden Teil 6 und der Sperrklinke 3 genügend klein ist, so kann die Feder 11 die Reibung sowie den Widerstand der Feder. 4 überwinden und kann nunmehr das Schaltorgan 8 in die mit vollen Linien gezeigte Stellung zurückziehen, bis die Anschlagfläche 12 wieder an der zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Teiles 1 und der Zapfen 9
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am oberen Ende des länglichen Loches 10 anliegt. Die Sperrklinke ist nun völlig entkuppelt und kann in die Vertiefung 5 des antreibenden Teiles 6 nicht einrasten.
Wenn die erwähnte Möglichkeit zur vorübergehenden Ausbildung des keilförmigen Raumes nicht bestunde, so würde die Sperrklinke aus dem antreibenden Teil in einem sehr frühen Zeitpunkt gelöst werden, und eine kleine Rückbewegung des angetriebenen Teiles l, verursacht von Reaktionskräften in
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Sperrklinke oder eine unbeabsichtigte Wiedereinkupplung bewirken.
Falls der angetriebene Teil sich mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegt und von hohen Trägheitskräften beeinflusst wird, kann es bei der erfindungsgemässen Kupplung vorkommen, dass die Sperrklinke durch den noch weiterlaufenden Teil 1 an der Anschlagfläche 12 vorbeigefUhrt und somit wieder mit dem antreibenden Teil in Eingriff geraten kann. Um dieser Möglichkeit entgegenzuwirken, kann eine besondere Halteeinrichtung verwendet werden, die in Fig. 4 gezeigt ist.
Diese Halteeinrichtung besteht aus zwei Armen 25 und 26, die auf Zapfen 27 und 28 schwenkbar gelagert sind und zwei backenartige Endteile 29 und 30 haben, welche Anschlagflächen 31 bzw. 32 aufweisen, die je gegen einen Teil der zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Teiles 1 mit einem Umfangswinkel von etwa 1800 anliegen können. Die beiden Arme 25 und 26 sind in Fig. 4 in einer Stellung gezeigt, bei der ihre Anschlagflächen 31 bzw. 32 am angetriebenen Teil anliegen, und sie können aus dieser Stellung in eine mit strichpunktierten Linien gezeigte Stellung ausgeschwenkt werden, bei der sich ihre Anschlagflächen in erheblichem Abstand von der zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Teiles befinden. Eine Zugfeder 33 sucht die Arme 25 und 26 gegeneinander zu ziehen.
Auf einem festen Zapfen 34 ist ein Ablenkorgan 35 drehbar gelagerte das zwei Anschläge 36 und 37 trägt und mit einer Stange 38 verbunden ist, die an ihrem Ende einen Schlitz 39 hat, in den der Zapfen 15 des Verstellarmes 13 eingreift.
In Fig. 4 ist die Halteeinrichtung mit vollen Linien in der Entkupplungslage dargestellt, in der das Schaltorgan 8 dieSperrklinke ausser Eingriff mit dem antreibenden Teil hält. Bei Verstellung der Teile in die mit strichpunktierten Linien veranschaulichte Stellung wird die Stange 38 um den Zapfen 34
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Uhrzeigersinn gescnwenkt, wodurch die Anschlagzapfen 36 und 37 die Arme 25 und 26Überwindung des Widerstandes der Feder 33 auseinanderspreizen, so dass die Anschlagflächen 31 bzw.
32 von der zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Teiles l abgehoben werden.
Bei dieser Ausbildung muss die Sperrklinke 3 genügend breit sein, um es zu ermöglichen, dass so- wohl das Schaltorgan 8 als auch die Backen 29. 30. die in axialer Richtung der angetriebenen Wel- le 1 nebeneinander, also in drei verschiedenen Ebenen angeordnet sind, die Sperrklinke betätigen können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kiesstreuer mit einer quer zur Fahrtrichtung liegenden Antriebswelle für eine Kiesstreuerwalze und gegebenenfalls eine oder mehrere Rührwalzen und mit einer zwischen diesen und der Welle eingeschalteten Sperrklinkenkupplung, deren angetriebener Teil aus einem Zylinder besteht, der von dem als Hohlzylinder ausgebildeten, mit der Antriebwelle verbundenen antreibenden Teil umschlossen is. und an seinem Umfang eine Sperrklinke trägt, die schwenkbar gelagert ist und beim Einkuppeln unter der Einwirkung einer Druckfeder in eine Vertiefung im antreibenden Teil eingreift, wogegen sie beim Auskuppeln unter Zusammendrücken der Feder in eine Vertiefung im angetriebenen Teil einschwenkbar ist, wobei ein von Hand betätigbares Schaltorgan vorgesehen ist,
das in bezug auf die zylindrische Oberfläche des
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Vertiefung deszurücken, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan (8) schwenkbar gelagert ist und aus einer unwirksamen Ruhestellung in eine Ausrückstellung verstellbar ist, in der eine zur zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Teiles (1) komplementäre Anschlagfläche des Schaltorgans (8) gegen die Oberfläche des Teiles (1) anliegt, und dass das Schaltorgan (8) beim Anschlag der Sperrklinke (3) durch diese unter Überwindung des Widerstandes einer Feder (11) bis zu einem beschränkten Ausmass in eine Auslösestellung zurückschwenkbar ist, in der die Anschlagfläche des Schaltorgans (8)
mit der zylindrischen Oberfläche des angetriebenen Teiles (1) einen im Querschnitt in Umlaufrichtung konvergenten, keilförmigen Zwischenraum (24) begrenzt, durch den der Weg der SperrkUnke (3) während ihres Vorbeiganges am Schaltorgan (8) bis zu ihrer vollständigen Verdrängung in die Vertiefung (2) des angetriebenen Teilles su verlängert ist.