DE3110257C2

DE3110257C2 - Schaltbare Sicherheitskupplung

Info

Publication number: DE3110257C2
Application number: DE3110257A
Authority: DE
Inventors: Mathias Dipl.-Ing. 5210 Troisdorf Konrad
Original assignee: Jean Walterscheid GmbH
Current assignee: Jean Walterscheid GmbH
Priority date: 1981-03-17
Filing date: 1981-03-17
Publication date: 1983-05-26
Also published as: FR2502273B1; DE3110257A1; FR2502273A1

Description

Ein Hinweis, formschlüssige Kupplungen unter Drehzahl zu schalten, ist dieser Veröffentlichung nicht zu entnehmen.

Eine mit zwei vorstehenden Klauen versehene Klauenkupplung beschreibt die US-PS 24 37 207, In einem Kupplungsteil sind vier zu den Klauen korrespondierende Ausnehmungen vorgesehen, wobei die zu beiden Seiten der Ausnehmungen gelegenen Flanschflächen jeweils unterschiedliche axiale Positionen einnehmen. Hierdurch soll ein schnellstmögliches Eingreifen der beiden Kupplungsteile ermöglicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitskupplung für ein Holzspaltgerät zu schaffen, bei der der den Spaltvorgang bewirkende Rotationskegel im Gefahrenfall schnell stillgesetzt werden kann und die Kupplung zum Wiedereinschalten ohne Reduzierung der Zapfwellendrehzahl einkuppelbar ist, da anderenfalls die Bedienungsperson den Schleppersitz zu jeder Neuinbetriebnahme besteigen bzw. eine Bedienungsperson auf dem Schleppersitz verbleiben müßte.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Kombination der folgenden Merkmale gelöst:

a) der Schaltring ist mit nur zwei Schalistiften versehen,

b) die radiale Zentrierung des Schaltringes ist nur durch die beiden die Durchbrüche der flanschartigen Erweiterung durchgreifenden Schaltstifte gegeben,

c) der Schaltring ist von der den Ziehverschluß verriegelnden Feder in Anlage zur flanschartigen Erweiterung gehalten.

Bei der erfindungsgemäßen Sicherheitskupplung ist es von Vorteil, daß nach dem Ausrücken der Schaltstifte y, aus den Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe durch ein sofortiges Abbremsen des Schaltringes, aufgrund einer reibschlüssigen Anlage des Bügels am Schaltring, die den Spaltkegel antreibende Erweiterung der Kupplungshülse mit abgebremst wird.

Zum Wiedereinschalten der Sicherheitskupplung, bei dem eine formschlüssige Verbindung zwischen der mit der weiterlaufenden Zapfwelle des Schleppers sich drehenden Mitnehmerscheibe und der Zapfwelle des ein großes Trägheitsmoment aufweisenden Spaltkegels -15 hergestellt werden muß, ist es von Vorteil, daß die Schaltstifte aufgrund der großen Drehzahldifferenz bei Freigabe des Schaltringes nicht voll in die Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe einfallen können, sondern lediglich einen jeweiligen Beschleunigungsimpuls durch w kurzzeitiges Anschnäbeln erfahren. Dadurch wird die Drehzahl der Kupplungshülse und damit des Spaltkegels allmählich der Drehzahl der Schlepperzapfweile angeglichen, und das Eintauchen der Schaltstifte in die Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe findet bei einer nur noch relativ geringen Drehzahldifferenz statt. Durch diesen »Synchronisierungseffekt« wird das sich einstellende Einschaltmoment beträchtlich vermindert.

Um einen einwandfreien Schalteffekt zu gewährleisten, ist es von Bedeutung, daß der Schaltring nur über die Schaltstifte auf der Kupplungshülse zentriert ist. Sein Innendurchmesser ist um ein beträchtliches Maß größer als der im Bereich des Schaltringes liegende Außendurchmesser der Kupplungshülse. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Schaltring sich weder beim Einschalten noch beim Ausrücken der Kupplung auf der Kupplungshülse verkantet. Durch die Führung des Schaltringes über nur zwei ^chaltstifte ist dieser in einer derart indifferenten Lage gehalten, daß er sich in keiner Stellung verklemmen kann. Hier wirkt sich noch vorteilhaft aus, daß die Achse der die Schaltstifte, verbindenden Ebene, ihre Winkelstellung zu der durch die Anlagepunkte des Schutzbügels am Schaltring verlaufenden Ebene ständig verändert

Durch die gleichzeitige Verwendung der den Ziehverschluß verriegelnden Feder zur Überführung des Schaltringes in die eingekuppelte Stellung wird eine äußerst geringe Baulänge der Sicherheitskupplung erreicht, womit eine kurze Anbaulänge des Holzspaltgerätes am Schlepper erreicht wird und sich dessen Schwerpunkt nicht wesentlich zur Hinterachse hin verschiebt

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Anzahl der Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe ein ganzzahliges Vielfaches von zwei.

Die Maßnahme, die Mitnehmerscheibe mit mehr als zwei mit den Schaltstiften zusammenwirkenden Ausnehmungen zu versehen, bewirkt eine Verkürzung der »Synchronisierungszeit«, da die Bescliüunigungsimpulse auf die Kupplungshülse schneller aufeinanderfolgen, ohne daß das Einschaltmoment sich hierbei vergrößert. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung wird dadurch erreicht, daß am Holzspaltgerät ein gesonderter AuswerfKigel vorgesehen ist, der durch eine Betätigungseinrichtung beaufschlagbar ist, wobei das Signal für die Betätigungseinrichtung über den Schutzbügel auslösbar ist und der Auswerfbügel zum Ausrücken auf den Schaltring einwirken kann.

Durch die hier angewendete Fernbetätigung über beispielsweise einen von der Schlepperbatterie betriebenen Hubmagneten oder einen Hydraulik- oder Pneumatikstößel wird eine einfache Betätigung der Sicherheitskupplung erreicht, ohne daß der gesamte Schutzbügel am Holzspaltgerät bewegbar sein muß.

Jn einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Schutzbügel über eine mittlere Totpunktlage in zwei Endstellungen gehalten.

Hierdurch wird gewährleistet, daß ein unbeabsichtigtes Ein- bzw. Ausrücken der Sicherheitskupplung vermieden wird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Holzspaltgerät im Gesamtaufbau mit einer Sicherheitskupplung,

Fig.2 einen Teilschnitt durch eine Sicherheitskupplung für ein Holzspaltgerät,

Fig.3 einen Teilschnitt durch eine Sicherheitskupplung mit gesondertem Auswerferbügel.

Das in der Fig.! dargestellte Holzspaltgerät 1 besteht im wesentlichen aus einem Rahmen 4. in dem ein mit Gewinde versehener Spaltkegel 3 gelagert ist. Der Antrieb <\ folgt über eine drehfest mit dem Spaltkegel 3 verbundene Zapfwelle, die über eine Gelenkwelle 7 von der nicht dargestellten Zapfwelle eines Schleppers angetrieben wird. An der dem Spaltkegel 'i gegenüberliegenden Seite des Holzspaltgerätes 1 sind Anschlußpunkte für Oberlenker 6 und Unterlenker 8 einer Dreipunktanbauvorrichtung vorgesehen.

Bei dem dargestellten Holzspaltgerät 1 ist ein Schutzbügel 2 über einen Anlenkpunkt 23 mit dem Rahmen 4 schwenkbeweglich verbunden. Über einen federbeaufschlagten Spannhebel 9 wird der Schutzbügel über einr mittlere Totpunktlage hinweg in beiden Endniellungen gehalten.

Eine Sicherheitskupplung 5 wird über einen Ziehverschluß 10 auf der dem Snaltkeeel 1 zutrenrrWipn

Zapfwelle gegen axiale Verschiebung gesichert.

Die Sicherheitskupplung 5 besteht im wesentlichen aus einer Kupplungshülse 22, die mit einer flanschartigen Erweiterung 20 versehen ist und auf der eine Mitnehmerscheibe 19 drehbar gelagert ist. Auf der der Mitnehmerscheibe 19 abgewandten Seite der flanschartigen Erweiterung 20 ist ein Schaltring 13 über eine den Ziehversch'iuß 10 verriegelnde Feder 16 in Anlage zur flanschartigen Erweiterung 20 gehalten. Mit dem Schaltring 13 sind zwei Schaltstifte 12 fest verbunden, die in der flanschartigen Erweiterung 20 der Kupplungshülse 22 angeordnete Durchbrüche 24 durchgreifen. Die Länge der Schaltstifte 12 ist so abgestimmt, daß diese bei an der flanschartigen Erweiterung 20 anliegendem Schaltring an der der Mitnehmerscheibe 19 zugewandten Seite aus der flanschartigen Erweiterung 20 überstehen. In der Drehmomentübertragungsposition greifen die überstehenden Schaltstifte 12 in in der Mitnehmerscheibe 19 vorgesehene Ausnehmungen 21 ein.

Mit der über beispielsweise ein Rillenkugellager 17 auf der Kupplungshülse 22 gelagerten Mitnehmerscheibe 19 ist drehfest eine Gelenkgabel 18 verbunden, die über ein nicht dargestelltes Gelenkkreuz mit einer weiteren mit der Gelenkwelle 7 verbundenen Gelenkgabel verbunden ist.

Über den federbeaufschlagten Spannhebel 9, der mit einem am Schutzbügel 2 angeordneten Stift 25 zusammenwirkt, kann die Sicherheitskupplung 5 sowohl in der entkuppelten als auch in der eingekuppelten Stellung fest gehalten werden.

In F i g. 3 ist eine Sicherheitskupplung dargestellt, die mit einem gesonderten Auswerferbugel 14 versehen ist, die mittels einer Betätigungseinrichtung 15 gegen die Kraft einer Feder 26 die Kupplung in den entkuppelten Zustand überführen kann. Der Betätigungsmechanismus 15 kann dabei durch einen Hubmagneten, einen Hydraulik- oder einen Pneumatikstempel dargestellt sein.

Als Auslösesignal für den Betätigungsmechanismus ist zweckmäUigerweise ein Schalter am Schutzbügel 2 vorgesehen.

Bezugszeichenliste

I	Holzspaltgerät
2	Schutzbügel
3	Spaltkegcl
4	Rahmen
5	Sicherheitskupplung
6	Oberlenker
7	Gelenkwelle
8	Unterlenker
9	Spannhebel
10	Zichverschluß
12	Schaltstift
13	Schaltring
14	Auswerferbugel
15	Betätigungseinrichtung
16	Feder
17	Lagerung
18	Gelenkgabel
19	Mitnehmerscheibe
20	flanschartige Erweiterung
21	Ausnehmung (in der Mitnehmerscheibe)
22	Kupplungshülse
23	Anlenkpunkt für den Schutzbügel
24	Durchbruch in der flanschartigen Erweiterung
25	Stift
26	Feder

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

U Schalfhare Sicherheitskupplung für ein an eine Zapfwelle eines landwirtschaftlichen Schleppers angebautes !eichtes Holzbearbeitungsgerät, beispielsweise ein Holzspaltgerät oder eine Kreissäge, bestehend aus einer, durch einen von einer Feder beaufschlagten Ziehverschluß gegen axiale Verschiebung auf dem Zapfwellenanschluß des Holzspaltgerätes sicherbaren, Kupplungshülse mit einer flanschartigen Erweiterung und einer, mit zu Durchbrüchen der flanschartigen Erweiterung korrespondierenden Ausnehmungen versehenen, auf der Kupplungshülse drehbar gelagerten Mitnehmerscheibe und einem, mit die Durchbrüche der <s flanschartigen Erweiterung durchgreifenden, in Drehmomentübertragungsstellung in die Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe eingreifenden Schaltstiften versehenen, axial verschiebbar auf der Kupplungshülse gehaltenen Schaltring, wobei der Schaltring von einem Bügel verschoben werden kann, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmaie:

a) der Schaltring (13) ist mit nur zwei Schaltstiften (12) versehen,

b) die radiale Zentrierung des Schaltringes (13) ist nur durch die beiden die Durchbrüche (24) der flanschartigen Erweiterung (20) durchgreifenden Schaltstifte (12) gegeben, J₀

c) der Schaltring (13) ist von der den Ziehverschluß (10) verriegelnden Feder (16) in Anlage zur flai- chartigen Erweiterung (20) gehalten.
2. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

d) die Anzahl der Ausnehmungen (21) der Mitnehmerscheibe (19) ein ganzzahliges Vielfaches von zwei ist.
3. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

e) am Holzspaltgerät (1) ein gesonderter Auswerf· bügel (14) vorgesehen ist, der durch eine Betätigungseinrichtung (15) beaufschlagbar ist, wobei das Signal für die Betätigungseinrichtung (15) über einen Schutzbügel (2) auslösbar ist und den Auswerfbügel (14) zum Ausrücken auf den Schaltring (13) einwirken kann.
4. Sicherheitskupplung für ein mit einem Schutzbügel versehenes Holzspaltgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

Q der Schutzbügel (2) über eine mittlere Totpunktlage in zwei Endstellungen schwenkbar ist.

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Die Erfindung betrifft eine schaltbare Sicherheitskupplung für ein an eine Zapfwelle eines landwirtschaft- liehen Schleppers angebautes leichtes Holzbearbeitungsgerät, beispielsweise ein Holzspaltgerät oder eine Kreissäge, bestehend aus einer, durch einen von einer Feder beaufschlagten Ziehverschluß gegen axiale Verschiebung auf dem Zapfwellenanschluß des Holzspaltgerätes sicherbaren, Kupplungshülse mit einer flanschartig«n Erweiterung und einer, mit zu Durchbrüchen der flanschartigen Erweiterung korrespondierenden Ausnehmungen versehenen, auf der Kupplungshülse drehbar gelagerten Mitnehmerscheibe und einem, mit die Durchbrüche der flanschartigen Erweiterung durchgreifenden, in Drehmomentübertragungsstellung in die Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe eingreifenden Schaltstiften versehenen, axial verschiebbar auf der Kupplungshülse gehaltenen Schaltring, wobei der Schaltring von einem Bügel verschoben werden kann.

Eine Schaltstiftkupplung zur Sperrung der Differentialwirkung eines Ausgleichsgetriebes in der Triebachse beispielsweise eines Schleppers ist bekannt (DE-OS 16 25 709). Die Offenlegungsschrift beschreibt eine besondere Ausbildung der Schaltstifte in ihrem Wirkbereich, durch die eine Herabsetzung der an den Stiften auftretenden Biegemomente erreicht werden soll. Der die Stifte aufnehmende Schaltring wird dabei über beispielsweise einen Fußhebel sowohl in die Einschaltals auch in die Ausschaltrichtung der Kupplung axial bewegt. Maßnahmen zur Verminderung der Relativgeschwindigkeit zwischen beiden Kupplungsteilen vor deren formschlüssiger Verbindung sind nicht vorgesehen. Der Fahrer muß versuchen, durch geschicktes langsames Fahren und gefühlvollen Einsatz des Betätigungsmittels tür den Schaltring die Kupplung in formschlüssigen Eingriff zu bringen.

In der beschriebenen Ausführungsform ist die Schaltkupplung nicht in der Lage, eine stillstehende Abtriebswelle mit einer mit konstanter Drehzahl umlaufenden Antriebswelle zu kuppeln.

Eine über einen einem Holzspaltgerät zugeordneten Sicherheitsbügel schaltbare Klauenkupplung ist bekannt (DE-GM 80 24 124). Durch die Ausrückbewegung der Klauenkupplung wird eine Reibungsbremse eingeschaltet, um ein Nachlaufen des Gewindekegels zu vermeiden.

Ein Wiedereinschalten der Kupplung unter Last ist nicht vorgesehen und bei der beschriebenen Konstruktion nicht möglich.

Die DE-AS 28 05 919 beschreibt eine lösbare Schnellkupplung zur Verbindung einer Gelenkwelle mit der Zapfwelle eines landwirtschaftlichen Schleppers. Die beschriebene Schnellkupplung wird von einer Schließfeder in der Verriegelungsstellung gehalten.

Eine Verbindung der Schnellkupplung mit einer Sicherheits- oder Schaltkupplung ist nicht vorgesehen. In seinem Buch »Maschinenelemente«, Band I, 1950, Seite 303 beschreibt Niemann unter anderem eine Bolzenschaltkupplung, bei der eine Kupplungsmuffe auf dor zugeordneten Welle drehbar gelagert ist und mit Bolzen eine flanschartige Erweiterung der Welle durchgreift, wobei die Bolzen zum Zwecke des Kuppeins mit dem anderen Wellenteil aus der flanschartigen Erweiterung heraus in Durchbrüchen einer zweiten flanschartigen Erweiterung des anderen Kupplungsteils einführbar sind.

Eingangs des Kapitels Schaltkupplungen führt Niemann grundsätzlich aus: »Es ist zu beachten, daß alle formschlüssigen (Zahn-, Bolzen-, Klauen-)kupplungen nur synchronisiert, d. h., bei Gleichlauf bzw. Stillstand schaltbar sind, während die kraftschlüssigen Reibungsund Flüssigkeitskupplungen auch zum Einschalten der Drehzahldifferenz, also auch für Beschleunigungs- oder Synchronisieraufgaben geeignet sind«.