DE2136521C3

DE2136521C3 - Schnellverriegelungskupplung zwischen einer Nabe und einem Zapfen

Info

Publication number: DE2136521C3
Application number: DE2136521A
Authority: DE
Inventors: J A Federspiel
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1970-09-14
Filing date: 1971-07-21
Publication date: 1978-12-07
Also published as: SE377170B; GB1339806A; BE772590A; US3796502A; DE2136521A1; FR2107496A5; DE2136521B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellverriegelungskupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer nach der US-PS 29 65 382 bekannten Kupplung dieser Art ist das Verriegelungsteil durch eine mit einer unrunden Ausnehmung versehene, von dem Zapfen zu durchsetzende Ringplatte gebildet, die an einander gegenüberliegenden Rändern mit sich längs der Außenseiten der Nabe erstreckenden, an der Nabe angelenkten Haltebügeln versehen ist. Rechtwinklig zu diesen Haltebügeln sind einander gegenüberliegend an der Ringplatte Betätigungslappen angesetzt, die sich um ein kurzes Stück längs der Außenseite der Nabe erstrecken. In der Nabe ist eine aus der Stirnfläche der Nabe herausragende, unter der Wirkung einer Druckfeder stehende Rastkugel angeordnet, die zum Festhalten der Ringplatte in der Verriegelungsstellung auf die Rückseite der Ringplatte drückt.

Das Verriegelungsteil nach dieser US-PS 29 65 382 weist unregelmäßig und kantig über den Umfang der Nabe vorstehende Teile auf, in denen sich Fremdkörper verfangen können. Überdies ist das Verriegelungsglied wegen seiner zylindrischen Unsymmetrie nicht in großen Stückzahlen ohne erheblichen Aufwand herzustellen.

Aus der US-PS 22 21 371 ist eine Kupplung bekannt, bei der das Verriegelungsglied die Form eines Ringes hat, der mit einer unrunden, von dem Zapfen zu durchsetzenden Ausnehmung versehen ist und innerhalb der Nabe angeordnet ist Eine Druckfeder ist zwischen einem Sackloch in dem Außenumfang des Ringes und der Innenwand des Aufnahmeraums der Nabe für den Ring vorgesehen. Gegenüberliegend ist die Nabe radial durchbrochen und von einem an den Ring angesetzten Betätigungsknopf durchsetzt Damit der Ring nicht aus der Nabe herausfallen kann, ist der Aufnahmeraum des Ringes an der Stirnseite der Nabe durch einen in die Nabe eingeschraubten Schraubring begrenzt.

Auch bei dieser Kupplung ragt ein Element nämlich der Betätigungsknopf, über den Umfang der Nabe hervor und kann somit Fremdkörper einfangen. Außerdem ist der Ring schon wegen seiner unrunden >5 Ausnehmung und des in ihm vorgesehenen Sacklochs nicht zylindersymmetrisch. Auch sein Außenumfang ist nicht zylindersymmetrisch, damit er in dem Aufnahmeraum der Nabe radial verschoben werden kann. Schließlich ist der Betätigungsknopf gesondert an ihn M anzusetzen.

Eine Einrichtung zur Verriegelung eines Schraubenziehers in einem Handgriff mit einem ähnlich unsymmetrischen, über den Umfang des Handgriffs des Schraubenziehers vorstehenden Verriegelungsglied ist nach der US-PS 12 69 413 bekannt

Nach der US-PS 25 92 978 ist eine Verriegelung eines Schraubenziehers in einem Handgriff bekannt der an dem Handgriff sitzt und gegenüber dem Handgriff verdrehbar ist Auch das dort vorgesehene Verriegelungsglied ist nicht zylindersymmetrisch und gestattet überdies prinzipiell nicht die Übertragung auf eine Kupplung eingangs genannter Art, da das Verriegelungsglied nicht, wie dies bei den eingangs genannten bekannten Kupplungen der Fall ist, durch Zentrifugalkraft in seiner Verriegelungsstellung gehalten wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, für eine Kupplung eingangs genannter Art eine Verriegelung anzugeben, die keine über den Umfang der Nabe vorstehenden Vorsprünge aufweist, in der sich Fremdkörper verfan- ^o gen könnten, und die überdies in ihrer Herstellung bei großen Stückzahlen einfach ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Das Verriegelungsteil nach der Erfindung ist im wesentlichen innen und außen zylindersymmetrisch und kann daher in Massenfertigung ohne Aufwand hergestellt werden. Nur der Führungsstift und die Feder sind zusätzlich anzubringen und ggf. noch ein dem Führungsstift gegenüberliegender Stift, der in eine Bohrung der Nabe eintreten kann. Da das Verriegelungsteil außen nicht nur zylindrisch sondern auch glatt ist, kann es keine Fremdkörper einfangen. Das Betätigen des Verriegelungsteils kann griffig mit der ganzen Hand erfolgen, die das Verriegelungsteil von außen umfaßt, wodurch ein schneller Kupplungsvorgang ermöglicht wird. Es sind also keine Angriffslappen, wie nach der US-PS 29 65 382 oder kein Betätigungsknopf, wie nach der US-PS 22 21 371, erst gezielt zu betätigen.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gartentraktors, bei dem die erfindungsgemäße Kupplung verwandt wird, ^h5 um ein Mäherzubehörgerät anzutreiben,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der aus Fig. 1 ersichtlichen Wellenanordnung,

Fig. 3 einen vergrößerten Längsschnitt durch die

erfindungsgemäße Kupplung,

Fig.4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3,

F i g. 5 und 6 vergrößerte perspektivische Darstellungen der Kupplung, in denen der gelöste Zustand der Kupplung und die Handhabung der Kupplung dargestellt ist.

In F i g. 1 ist ein Gartentraktor 10 dargestellt, der auf lenkbaren Vorderrädern 12 und angetriebenen Hinterrädern 14 fährt, die von einer Verbrennungskraftmaschine Fangetrieben werden. Ein an der Verbrennungskraftmaschine E angeschlossener Rimentrieb 16 ist wahlweise von der Bedienungsperson steuerbar, um eine Zapfwelle 18 anzutreiben. Die Zapfwelle 18 verläuft, von einem Lagerhängearm 20 getragen sowohl nach vorwärts als auch nach rückwärts, um Zubehörgeräte anzutreiben, die vor den Vorderrädern 12 oder zwischen den Vorder- und den Hinterrädern angebracht sind, oder um Zubehörgeräte anzutreiben, die sich hinter den Hinterrädern 14 befinden. In jedem FaMe benötigt gewöhnlich jedes getrennte Zubehörgerät, wie etwa der dargestellte Drehmäher 22, eine eigene Antriebswellenanordnung 24, da der Abstand zwischen der Eingangswelle 26 (F i g. 2) der betreffenden Zubehörgeräte und der Zapfwelle 18 verschieden sein kann.

Eine typische Antriebswellenanordnung 24 für durch eine Welle angetriebene Zubehörgeräte kann an dem Ende, das mit der Eingangswelle 26 des Zubehörgerätes verbunden wird, ein Universalgelenk 28, eine Welle 30 und ein zweites Universalgelenk 32 aufweisen, um die Anordnung an die Zapfwelle 18 des Traktors anzukuppeln. Im vorliegenden Falle stellt das Universalgelenk 32 ein mit der erfindungsgemäßen Kupplungsverriegelung 34 zusammenhängendes Teil dar.

Zum treibenden Eingriff mit der Antriebswellenanordnung 24 ist eine zylindrische Nabe 36 des Universalgelenks 32 mit inneren Keilnuten 38 (Fig.3 bis 6) vorgesehen. An diese Keilnuten 38 angepaßte Keilleisten 40 (Fig.6) sind an dem Endteil der Zapfwelle 18 angebracht, die durch eine ringförmige Verriegelungsnut 42 unterbrochen sind, die von einander gegenüberliegenden Endflächen der aneinandergrenzenden, in Längsrichtung ausgerichteten Keilleisten gebildet wird. Einwärts der Nut 42 sind Keilleisten 43 vorgesehen, die zur Anbringung der Antriebsscheibe des Riementriebs 16 dienen.

Es ist wichtig festzustellen, daß nur die radialen Endwände 44 der äußeren Keilleisten 40 notwendig sind. So kann die Zapfwelle 18 entsprechend der Erfindung auch dann funktionieren, wenn sie glatt ist und nur radial vorstehende endseitige Keilleisten 40 aufweist. So bildet auch nur die Nabe 36 des Universalgelenks 32 einen wesentlichen Teil der Schnellverriegelungskupplung, während die Nabenkeilnuten 38 nicht notwendig sind, wenn stattdessen eine andere zwangsläufige Drehmomentverbindung verwendet wird, wie etwa eine Verbindung, bei der in der Nabe ein im Querschnitt quadratischer Aufnahmeraum für den Zapfen der Zapfwelle 18 mit quadratischem Ende vorgesehen ist.

Die Kupplungsverriegelung 34 umfaßt eine Verriegelungshülse 46, die mit einem radial verlaufenden, mit einer Kreisöffnung 50 versehenen Ringflansch 48 versehen ist. Die Verriegelungshülse weist einen Innendurchmesser auf, der größer als der Außendurchmesser der Nabe 36 ist, so daß die Hülse 46 radial gegen die Nabe 36 verstellt worden kann. Der Flansch 48 besitzt eine axiale Länge, die uwas kleiner als die Breite der Verriegelungsnut 42 ist, so daß der Flansch 48 in die Nut 42 eingreifen kann. Die Kreisöffnung 50 des Flansches 48 ist etwas größer als der Durchmesser der Nabenkeilleisten 40, insgesamt so daß der Flansch über die Zapfwelle 18 geschoben werden kann.

Die Verriegelungshülse 46 (F i g. 3 und 4) wird mittels eines in der Nabe 36 radial verschiebbarem Führungsstift 52 axial gehalten. Der Führungsstift 52 ist an der Verriegelungshülse 46 befestigt und erstreckt sich mit

ίο einem geringen Spiel in die Nabe 36 des Universalgelenks 32 hinein. Dem Führungsstift 52 gegenüber ist ein eine Feder 56 haltender Stift 54 angeordnet, der sich von der Hülse 46 aus einwärts innerhalb einer Druckfeder 56 erstreckt In der Nabe 36 ist eine Auflage für die Feder 56 ausgebildet, die die Hülse 46 so vorspannt, daß diese in der Verriegelungsstellung nicht achsgleich mit der Nabe 36 ist

Die Mittelachse Al (Fig.3) der Verriegelungshülse 46 wird in Lösestellung gegen die Vorspannung der Druckfeder 56 so verstellt, daß sie koaxial mit der Mittelachse A 2 der Nabe 36 verläuft In dieser Lage können in die inneren Keilnuten 38 der Nabe 36 die Keilleisten 40 des Zapfens der Zapfwelle 18 eingeführt werden. Wenn die Zapfwelle 18 angekuppelt ist, und die Achsen A 1 und A 2 nicht miteinander ausgerichtet sind, hintergreift ein Abschnitt 58 des Flansches 48 (F i g. 3 und 5) die Nut 42 in der Zapfwelle 18. Die Kupplungsverriegelung 34 befindet sich dann im verriegelten Zustand, weil der Flanschabschnitt 58 die Endwände 44 der Keilleisten 40 gegen axiales Verschieben sperrt. Hierdurch wird eine Trennung der Zapfwelle 18 vom Universalgelenk 32 verhindert, während durch die Keilverzahnung ein Antriebsdrehmoment auf den Drehmäher 22 oder irgendein anderes

J5 Zusatzgerät, das gerade verwendet wird, übertragen wird.

Aus den F i g. 5 und 6 ist klar zu ersehen, wie einfach und schnell die Kupplung betätigbar ist, und daß hierzu lediglich ein mit einer Hand ausführbarer Arbeitsvorgang notwendig ist. In der Stellung nach F i g. 5 befindet sich der Flansch 48 der Verriegelungsvorrichtung 34 in einer radial gegenüber der Nabe 36 versetzten Stellung, d. h. der Flansch 48 befindet sich in seiner Lösestellung. Um die Antriebswellenanordnung 24 an die Zapfwelle 18 anzukuppeln, wird die Kupplungsverriegelung 34 ergriffen, indem ein radialer Druck auf die Verriegelungshülse 46 ausgeübt wird, wie es in F i g. 6 gezeigt ist, um sie zu verschieben und um die Achsen A 1 und A 2 (F i g. 3) zusammenfallen zu lassen bzw. miteinander auszurichten. Die inneren Keilnuten 38 der Nabe 36 werden somit freigegeben, so daß sie die angrenzenden Keilleisten 40 des Zapfens der Zapfwelle 18 aufnehmen können und die Hülse 46 über die Welle 18 geschoben werden kann.

Die Hülse 46 kann während des Kupplungsvorgangs losgelassen werden, wenn die Wand der öffnung 50 des Flansches 48 radial auf den Keilleisten 40 des Zapfens aufliegt. Der Flanschabschnitt 58 schnappt dann in die Verriegelungsnut 42 ein, um das Universalgelenk 32 gegen die Zapfwelle 18 festzulegen. Die Antriebswellenanordnung 24 wird dadurch ausgekuppelt, daß lediglich die Verriegelungshülse 46 radial verschoben und das Universalgelenk 32, z. B. des Mähers 22, so bewegt wird, daß die Hülse 46 von der Zapfwelle 18 abgezogen wird.

ii-'i Ajs der vorhergehenden Beschreibung ,"eht hervor, daß die Kupplungsverriegelung 34 leicht und schnell durch eine Betätigung mit einer Hand und ohne eine visuelle Ausrichtung und ohne Werkzeuge in die

Verriegelungsstellung gebracht oder gelöst werden kann, und es ist weiterhin ersichtlich, daß die Kupplung kompakt und einfach ausgebildet ist und vollständig in einem mit einer glatten Oberfläche versehenen und keinesfalls Personen gefährdenden Gehäuse enthalten ist. Die Kupplung wird selbst dann nicht entriegelt, wenn das angetriebene Zubehörgerät plötzlich zufällig angehalten wird, oder wenn die Antriebsenergie vorübergehend unterbrochen wird. Es soll gleichfalls bemerkt werden, daß die Richtung, in der die Antriebsenergie zugeführt wird, umgekehrt werden kann, d. h. es kann die Nabe 36 anstelle der Welle 18 angetrieben werden, und es kann gleichfalls die Drehrichtung umgekehrt werden, ohne daß die Leistungsübertragung über die Kupplung nachteilig beeinflußt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schnell Verriegelungskupplung zwischen einer Nabe und einem Zapfen, der drehschlüssig in einen Aufnahmeraum der Nabe einführbar ist, mit einem an der Nabe gehalterten, durch eine Feder in Verriegelungsstellung vorgespannten Verriegelungsteil zur Sicherung des Zapfens gegen Herausziehen aus dem Aufnahmeraum, das einen vor der öffnung des Aufnahmeraums angeordneten und diese Öffnung umschließenden, gegen die Wirkung der Feder quer zur Achse der Nabe verschiebbar, aber axial unverschiebbar geführten ringförmigen Verriegelungsflansch aufweist, dessen öffnung in Lösestellung mit der öffnung des Aufnahmeraums fluchtet und der in Verriegelungsstellung eine Schulter des Zapfens hintergreift, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsteil eine die Nabe (36) umschließende, zylindrische, außen glatte Verriegelungshülse (46) ist, die an einem entweder an ihr oder der Nabe (36) angeordneten Führungsstift (52) radial verschiebbar geführt ist, daß die Mittelachse (A 1) der Verriegelungshülse (46) in der Verriegelungsstellung zur Mittelachse (A 2) der Nabe (36) exzentrisch liegt und daß die Feder (56) dem Führungsstift (52) gegenüberliegend radial wirkend angeordnet ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (56) von einem sich von der Innenfläche der Verriegelungshülse (46) aus in eine Bohrung der Nabe (36) erstreckenden Stift (54) durchsetzt ist.

3. Kupplung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (56) als eine den Stift (54) umschließende und sich in der Bohrung abstützende Schraubenfeder ausgebildet ist.