DE3427091C2 - - Google Patents
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- DE3427091C2 DE3427091C2 DE3427091A DE3427091A DE3427091C2 DE 3427091 C2 DE3427091 C2 DE 3427091C2 DE 3427091 A DE3427091 A DE 3427091A DE 3427091 A DE3427091 A DE 3427091A DE 3427091 C2 DE3427091 C2 DE 3427091C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D43/00—Automatic clutches
- F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
- F16D43/04—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed
- F16D43/06—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating axially a movable pressure ring or the like
- F16D43/08—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating axially a movable pressure ring or the like the pressure ring actuating friction plates, cones or similar axially-movable friction surfaces
- F16D43/12—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating axially a movable pressure ring or the like the pressure ring actuating friction plates, cones or similar axially-movable friction surfaces the centrifugal masses acting on, or forming a part of, an actuating mechanism by which the pressure ring can also be actuated independently of the masses
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist üblich, für Arbeitsfahrzeuge Fliehkraft-Reibungskupplungen
zu verwenden, deren auf der Druckplattenseite
angeordnete Fliehgewichte dazu bestimmt sind, bei Drehzahlen
höher als eine vorbestimmte Drehzahl die Reibscheiben
der Reibungskupplung zusammenzudrücken und hierdurch
die Reibungskupplung zu schließen. Eine solche Reibungskupplung
ist nicht in der Lage, eine Antriebsverbindung
bei einer Drehzahl unterhalb der vorbeschriebenen Drehzahl
herzustellen und dadurch ein Fahren oder Arbeiten mit
dem Fahrzeug bei niedrigeren Geschwindigkeiten zu ermöglichen.
Ein derartiger Betrieb ist für bestimmte landwirtschaftliche
Arbeiten oder unter bestimmten Arbeitsbedingungen
oft notwendig und zwar insbesondere bei landwirtschaftlichen
Arbeitsfahrzeugen wie Kultivatoren, um auch
bei niedrigeren Geschwindigkeiten den Boden bearbeiten
zu können.
Eine Reibungskupplung der eingangs bezeichneten Art
ist in der GB-PS 11 66 337 beschrieben und dargestellt.
Bei dieser bekannten Ausgestaltung weist die Reibungskupplung
ein Druckteil, das einteilig mit der Kurbelwelle
einer Brennkraftmaschine des Arbeitsfahrzeugs drehbar
ist, ein Kupplungsaußenteil, das zur Drehung mit dem
Druckteil ansteuerbar und diesem gegenüber axial bewegbar
ist, und ein Kupplungsaußenteil auf, das auf der Kurbelwelle
frei drehbar angeordnet ist, wobei zwischen dem
Kupplungsaußenteil und dem Kupplungsinnenteil die Reibscheiben
und zwischen dem Druckteil und dem Kupplungsaußenteil
eine die Reibscheiben in Richtung auf einen Reibeingriff
beaufschlagende Feder wirksam ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fliehkraft-
Reibungskupplung der eingangs bezeichneten Art
so auszugestalten, daß der Kupplungseingriff selbst
dann durchgeführt werden kann, wenn die Motordrehzahl
zu niedrig ist, um die Kupplungseinrichtung automatisch
(über die Fliehgewichte) auszulösen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht drei
Arbeitszustände der Reibungskupplung, nämlich einen
ausgerückten Kupplungszustand, einen Fliehkraftkupplungs-
Bereitschaftszustand und einen eingerückten Kupplungszustand.
Dabei ist es möglich, den eingerückten
Kupplungszustand bzw. den Reibeingriff auch in einem
niedrigen Drehzahlbereich herbeizuführen, in dem die
Fliehgewichte aufgrund einer zu geringen Drehzahl nicht
in der Lage sind, die Kupplung einzurücken bzw. zu
schließen. Hierdurch ist es möglich, auch bei niedrigen
Geschwindigkeiten des Fahrzeugs zu arbeiten oder zu
fahren und somit den Arbeitsbereich des Fahrzeugs zu
vergrößern und die Einsetzbarkeit bzw. die Anwendbarkeit
zu erweitern. Die erfindungsgemäße Reibungskupplung
umfaßt eine einfache und kostengünstig herstellbare
Konstruktion, und sie ist funktionssicher. Sie läßt
sich auch ohne wesentliche konstruktive Änderungen
der bekannten Ausgestaltung in dieser integrieren.
Es ist zwar aus dem DE-GM 18 08 536 und der DE-AS 11 97 332
an sich bekannt, eine Reibungskupplung so auszugestalten,
daß der Kupplungseingriff mittels einer Steuereinrichtung
auch dann durchgeführt werden kann, wenn die Motordrehzahl
zu niedrig ist, um den Kupplungseingriff automatisch
auszulösen, jedoch sind diese bekannten Ausgestaltungen
nicht von der gattungsgemäßen Bauart und sie unterscheiden
sich auch wesentlich von kennzeichnenden Merkmalen
der Erfindung.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen beschrieben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in einer
Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgestalteten Kultivator
in der Seitenansicht;
Fig. 2 eine Schnittansicht des Antriebs des Kultivators;
Fig. 3, 4 und 5 Längsschnittansichten einer Kupplung des
Kultivators in drei Arbeitszuständen, nämlich einen
ausgerückten Kupplungszustand, einen Fliehkraftkupplungs-
Bereitschaftszustand und einen
eingerückten Kupplungszustand;
Fig. 6 einen Verschiebemechanismus für die Kupplung
im Längsschnitt als erstes Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 den Schnitt 7-7 in
Fig. 6;
Fig. 8 den Schnitt 8-8 in
Fig. 7;
Fig. 9 den Schnitt 9-9 in
Fig. 8;
Fig. 10 eine Teil-Ansicht, gesehen in Richtung
des Pfeils 10 in Fig. 6;
Fig. 11 eine Einzelheit des Ausführungsbeispiels nach Fig. 6;
Fig. 12 den Schnitt
12-12 in Fig. 11;
Fig. 13 und 14 einen abgewandelten Verschiebemechanismus
in zwei Arbeitsstellungen.
Der in Fig. 1 mit 1 bezeichnete Kultivator
weist auf einem Fahrzeugkörper 2 montiert einen Motor 3
auf, der mit einem daraufgesetzten Kraftstofftank 4 versehen
ist. Nach hinten steht von dem Fahrzeugkörper 2 eine
Schalthebelsäule 5 vor, die an ihrem oberen oder äußeren
Endabschnitt eine Schalthebelgabel 6 mit einem Bedienungshebel
25, der zum Ein- und Ausrücken einer
im einzelnen noch zu beschreibenden Kupplung 30 bestimmt ist,
und einen Schalthebel 24 aufweist, der zur Betätigung
eines ebenfalls im einzelnen noch zu beschreibenden
Reduktionsgetriebes in einem Getriebegehäuse 7, das sich
von dem körpernahen Ende der Schalthebelsäule 5 nach unten
erstreckt, bestimmt ist. Darüber hinaus weist der Kultivator 1
im unteren Teil des Getriebegehäuses 7 eine Antriebswelle
8, die ein Paar Räder 9 antreibt, wodurch das
Fahrzeug vorgetrieben wird, und an einer Seite des Fahrzeugkörpers
2 eine Riemenschutzhaube 10 auf, die einen noch
zu beschreibenden Riemenantrieb zum Antreiben eines
Arbeitsgerätes 20 aufnimmt, der dem Kopfteil des Fahrzeugkörpers
2 zugeordnet ist, wodurch dem Fahrzeug gestattet wird,
das Arbeitsgerät 20 während des Fahrens in Betrieb zu setzen,
um dadurch eine Arbeit, wie beispielsweise eine Bodenbearbeitung
durchzuführen.
Gemäß Fig. 2 enthält der Motor 3 einen Zylinder 11 mit
einem Kolben 12, der mittels einer Kurbelstange 13 mit
einer Kurbelwelle 14 verbunden ist, die in einem Kurbelgehäuse
15 angeordnet ist, das quer zum Fahrzeug angeordnet
ist und axiale Endabschnitte 14 a, 14 b hat,
die sich jeweils bis außerhalb einer Seitenwand 15 a, 15 b des
Kurbelgehäuses 15 erstrecken, wobei der eine Endabschnitt 14 a
mit der zuvor erwähnten Kupplung 30 verbunden ist. Die
Kupplung 30 weist in deren Ausgangsmechanismus ein um die Achse
der Kurbelwelle 14 drehbar gelagertes Antriebskettenzahnrad
301 auf, das über eine Kette 18 mit einem angetriebenen
Kettenzahnrad 17 verbunden ist, das auf einer zwischen der
Kurbelwelle 14 und dem Arbeitsgerät 20 angeordneten
Welle 16 befestigt ist, die in radialer Richtung
mit einem Abstand von und parallel zur Kurbelwelle 14
angeordnet ist. Am äußeren Ende der
Welle 16 ist eine Riemenscheibe 19 angebracht, die
durch ein Paar Antriebsriemen 23 mit einer angetriebenen
Riemenscheibe 22 verbunden ist, die sich auf einer Eingangswelle
21 des Arbeitsgeräts 20 befindet, das nahe dem oberen
Teil des Getriebegehäuses 7 angeordnet ist. Die Antriebsriemen
23, die Riemenscheibe 19 und die angetriebene Riemenscheibe
22 bilden den zuvor erwähnten Riemenantrieb. In
Fig. 2 ist die Riemenschutzhaube 10 entfernt, um den inneren
Aufbau zu zeigen.
Fig. 3, 4 und 5 zeigen drei charakteristische Zustände
der Kupplung 30, die als "manuelle Auskupplung",
"Fliehkraftkupplung betätigbar" bzw. "manuelle Einkupplung"
zu bezeichnen sind.
Gemäß den Fig. 3 bis 5 sitzt auf dem axialen Endabschnitt 14 a
der Kurbelwelle 14 eine Nabe 303
einer im wesentlichen scheibenförmigen Druckplatte 302,
die mit der Kurbelwelle mittels einer Nut/Federverbindung 14 c
in Eingriff steht, wobei die axiale Bewegung der Druckplatte
302 durch eine Unterlegscheibe 310 und eine Mutter 311, die in
den Endabschnitt 14 a eingeschraubt ist, begrenzt
ist. Die Druckplatte 302 hat einen ringförmigen Abschnitt
304, von dem wenigstens eine sich axial erstreckende
Führungsstange 306 ausgeht. Am ringförmigen Abschnitt 304 sind im radial
mittleren Bereich eine Vielzahl von
Fliehgewichten 307 mittels Stiften 308 schwenkbar
angebracht. Die Druckplatte 302 ist
mit der Kurbelwelle 14 als Ganzes drehbar.
Die Nabe 303 der Druckplatte 302 weist auf ihrer dem Antriebskettenzahnrad
abgewandten Seite eine axiale, hohlzylindrische Verlängerung
309 auf, die die Unterlegscheibe 310 und die Mutter
311 umgibt, wobei auf der Verlängerung 309 verschiebbar
eine Innenbuchse 313 eines topfförmigen Kupplungsaußenteils
312 angeordnet ist mit
einer flachen Stirnwand 314, die sich in radialer
Richtung von dem in axialer Richtung gesehen äußeren Ende
der Innenbuchse 313 erstreckt, und einer von der Stirnwand 314 ausgehenden
zylindrischen Umfangswand
315, in der eine Vielzahl von Antriebs-Reibscheiben
316 axial verschiebbar angeordnet und mit
axialen Zwischenräumen angeordnet sind, die zwischen jeweils
benachbarten Abtriebs-Reibscheiben 333 vorgesehen sind. Die
Antriebs-Reibscheiben 316 sind alle gemeinsam mit dem
Kupplungsaußenteil 312 drehbar und zwar durch Inberührungbringen
der äußersten Reibscheibe 316 A
mit dem
druckausübenden Teil 305 der Druckplatte 302 und Gegenhalten
der innersten Reibscheibe
316 B gegen einen Anschlag 317, der nahe dem nach innen offenen
Ende der Umfangswand 315 des Kupplungsaußenteils
312 vorgesehen ist. In der Stirnwand 314 des Kupplungsaußenteils
312 ist ein Führungsloch 318 ausgebildet, durch
das die Führungsstange 306 der Druckplatte 302 geführt
wird.
Das Kupplungsaußenteil 312 wird elastisch
in Richtung auf die Kupplungs-Einrückrichtung mittels
einer Feder 321 vorgespannt, die um die Führungsstange 306
herum angeordnet und zwischen einem inneren Federauflager 319 des ringförmigen
Abschnitts 304 der Druckplatte 302 und einem äußeren Federauflager
320 auf der Innenseite der Stirnwand 314
zusammengedrückt ist.
Am äußeren Endabschnitt der Innenbuchse 313 des Kupplungsaußenteils
312 ist eine Lagernabe 322 befestigt, in der
koaxial mit der Kurbelwelle 14
ein Stellglied in Form einer Druckstange 323 in
einem Lager 326 drehbar gelagert ist, das
zwischen einem äußeren Anschlag
324 an der Druckstange 323 und einem
inneren Anschlag 325 an
der Lagernabe 322
gehalten ist.
Das äußere Ende der Druckstange 323 wirkt
mit einem Betätigungsfinger 327 zusammen, der
auf einer Betätigungswelle 328 angeordnet ist, wobei
der Betätigungsfinger 327 um die Achse der Betätigungswelle
328 durch eine externe manuelle Betätigung drehbar ist.
Auf der Kurbelwelle 14 ist nahe der Nabe 303 desweiteren ein
Kupplungsinnenteil 330 mit einer Nabe 331,
mittels eines Lagers 329 frei drehbar
gelagert, an der das Antriebskettenzahnrad 301 ausgebildet
ist, wodurch der Ausgangsmechanismus der Kupplung 30
gebildet wird. Das Kupplungsinnenteil 330 weist an seinem
äußeren Ende einen axialen zylindrischen Abschnitt 332 auf,
an dessen äußerem Umfang
die Abtriebs-Reibscheiben 333 gehalten sind, die in axialen
Intervallen einen Abstand voneinander aufweisen und jeweils in
die axialen Zwischenräume der Antriebs-Reibscheiben 316
eingesetzt sind.
In Fig. 3 ist der Zustand "Kupplung manuell ausgerückt" der
zuvor beschriebenen Kupplung 30 gezeigt.
Der Betätigungsfinger 327 wird in eine Position geschwenkt,
die unter einem verhältnismäßig spitzen Winkel R zu einer vertikalen
Referenzlinie N in Fig. 3 nach rechts geneigt ist. Dementsprechend
wird die Druckstange 323 durch den Betätigungsfinger
327 in Richtung auf die Kurbelwelle 14 (nach
rechts in Fig. 3) gestoßen, wodurch auch das Kupplungsaußenteil
312
gegen den elastischen Widerstand der Feder 321 ausgerückt wird.
Als Ergebnis wird ein verhältnismäßig großer Zwischenraum L
zwischen der Stirnwand 314 des Kupplungsaußenteils 312 und
einer Anschlagscheibe 334 gehalten, die am
äußeren Ende der Führungsstange 306 befestigt ist,
so daß die Antriebs-Reibscheiben 316
und die Abtriebs-Reibscheiben 333 voneinander beabstandet
sind, und zwar selbst dann, wenn die Motordrehzahl
derart ansteigt, daß die Fliehgewichte 307 betätigt werden.
In Fig. 4 wird entsprechend dem Zustand "Fliehkraftkupplung
betätigbar" der Betätigungsfinger 327 durch eine externe
Betätigung über die Betätigungswelle 328 aus seiner Position
gemäß Fig. 3 nach links gedreht, um einen
verhältnismäßig kleinen Neigungswinkel R₁ einzustellen,
während er noch rechts von der Referenzlinie N gehalten
wird. Dementsprechend wird die Druckstange 323 durch die
Kraft der Feder 321 nach links verschoben,
was einen kleineren
Zwischenraum L 1 zwischen dem Kupplungsaußenteil 312 und der
Anschlagscheibe 334 herbeiführt, wobei die Zwischenräume zwischen den
Antriebs-Reibscheiben 316 und den Antriebs-Reibscheiben
333 so verringert werden, daß sie wirksam geschlossen
werden können, wenn die Fliehgewichte 307
entgegen dem Uhrzeigersinne in Fig. 4 geschwenkt
werden.
Obgleich Fig. 4 einen Zustand zeigt, in dem der Motor 3
angehalten ist oder die Drehzahl niedriger als ein vorbestimmter
Wert ist, werden, wenn die Drehzahl aus einem
derartigen Zustand heraus auf einen höheren als dem vorbestimmten
Wert angehoben wird, die Fliehgewichte 307 durch
die Fliehkräfte geöffnet, wobei sie die Antriebs-Reibscheibe
316 A axial nach innen und somit auch die anderen
Antriebs-Reibscheiben 316
mit Reibschluß gegen die
Abtriebs-Reibscheiben 333 drückt, wodurch die Kupplung 30 geschlossen wird und
das Drehmoment übertragen werden kann.
In Fig. 5, die den Zustand "manuelle Einkupplung" zeigt, in
dem ein Einkupplungszustand durch eine manuelle Bedienung
eingestellt ist, ist der Betätigungsfinger 327 weiter nach
links gedreht, wobei er einen negativen oder nach links orientierten
Winkel R₂ in bezug auf die Referenzlinie N einnimmt,
und die Druckstange 323 sowie das Kupplungsaußenteil 312 sind weiter vorgeschoben,
so daß ein beträchtlich kleinerer Zwischenraum L 2
zwischen dem Kupplungsaußenteil 312 und der Anschlagscheibe 334 vorgesehen ist,
wobei die Antriebs-Reibscheiben
316 und die Abtriebs-Reibscheiben 333 unter der Wirkung
der Kraft der Feder 321, die auf den druckausübenden Teil
305 der Druckplatte 302 einwirkt, unter Reibschluß aneinanderliegen.
Dementsprechend wird selbst bei Drehzahlen unterhalb des Arbeitsbereiches
der Fliehgewichte 307 der Zustand "Einkupplung"
gehalten, was es ermöglicht, die Motorkraft über das Antriebskettenzahnrad
301 zu übertragen. Das bedeutet, daß die Kupplung 30,
obwohl sie vom Fliehkrafttyp ist, in der
Lage ist, die Motorkraft selbst in einem Drehzahlbereich zu übertragen,
in dem kein Fliehkrafteffekt zur Verfügung steht, so daß das
Fahrzeug in der Lage ist, bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten
zu fahren und/oder zu arbeiten.
Im folgenden werden zwei Schaltmechanismen als Ausführungsbeispiele
für die vorliegende Erfindung beschrieben, die die
zuvor erläuterten dreistufigen Kupplungsverschiebungen ermöglichen,
d. h. Verschiebevorgänge in die Zustände bzw. Stellungen "normal
aus", "Fliehkraftkupplung ein" und "normal ein" korrespondierend
mit den Zuständen "manuell ausgekuppelt", "Fliehkraftkupplung
betätigbar" bzw. "manuell eingekuppelt".
Die Fig. 6 bis 10 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel
für einen derartigen Mechanismus. Gemäß diesen Figuren ist
die Kupplung 30 mit einer Seitenabdeckung 31 abgedeckt, die
von außen die seitliche Wandung des in Fig. 2 gezeigten
Kurbelgehäuses 15 abdeckt. Die Seitenabdeckung 31 umfaßt
eine Seitenwand 31 a und innenseitige Ansätze
31 b, 31 c, in denen
die Betätigungswelle
328 mit ihren Endabschnitten 328 a und 328 b gelagert ist,
wobei die Betätigungswelle 328 derart
angeordnet ist, daß sie die Achse der Kupplung 30 unter
einem rechten Winkel kreuzt. Der Endabschnitt 328 b
der Betätigungswelle 328 steht mit dem Ende
328 c nach außen von der Seitenabdeckung 31 vor, und auf
diesem Ende 328 c ist
ein Arm 32 mit einem Betätigungsseil 33 befestigt, dessen
Betätigung ein Schwenken des Arms 32 ermöglicht, um die
Betätigungswelle 328 zu drehen.
Am Endabschnitt 328 a der Betätigungswelle 328
ist der Betätigungsfinger 327 fest angebracht, gegen den das
äußere Ende der Druckstange 323 der Kupplung 30
stößt. Die Betätigungswelle 328 weist in ihrem mittleren
Teil ein daran befestigtes Beschränkungsstück 34 auf, das
um eine vorbestimmte Länge
in tangentialer Richtung von der Betätigungswelle 328 wegragt,
wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Auf der Innenseite der
Seitenabdeckung 31 ist desweiteren ein
Ansatz 31 d nahe dem Ansatz 31 c ausgebildet, in dem
axial verschiebbar eine Steuerstange 35 gelagert
ist, die in einem Abstand parallel zur Betätigungswelle
328 angeordnet ist, wobei die Steuerstange 35 an ihrem dem Beschränkungsstück 34 zugewandten
Ende einen darauf ausgebildeten Nocken 35 a aufweist, der dazu
bestimmt ist, in die Bewegungsbahn des Beschränkungsstücks 34
einzugreifen. In der Steuerstange 35
sind im Bereich des Lagerlochs 31 e des Ansatzes 31 d
ein Paar in Umfangsrichtung verlaufende
Einrastrillen 35 b, 35 c ausgebildet, die einen Abstand voneinander
aufweisen, wobei die Einrastrillen 35 b, 35 c jeweils
mit den Zuständen "normal aus" und "Fliehkraftkupplung ein"
bzw. mit dem Zustand "manuell ein" korrespondieren, während
sowohl die Anzahl als auch die Stufung solcher Einrastrillen
willkürlich gewählt werden können.
Wie in Fig. 8 gezeigt, steht zur Identifizierung
der Stufen "normal aus" und "Fliehkraftkupplung
ein" der Einrastrille 35 b ein
radiales Loch 31 f im Ansatz 31 d gegenüber,
in welchem eine Einrastkugel 36
vorgesehen ist, die elastisch durch eine Feder 36 a vorgespannt
ist, um sie in Eingriff mit der Einrastrille 35 b
bringen zu können, wodurch die Steuerstange 35 in Position
gehalten wird.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, weist die Steuerstange 35 in dem Bereich,
mit dem sie aus dem Ansatz 31 d austritt, einen kerbverzahnten Abschnitt 35 d
auf, der aus der Seitenabdeckung
31 hervorsteht, und mit einem Kerbzahnloch
37 a in Eingriff steht, das
in einer Justierplatte 37 ausgebildet ist. In
der Justierplatte 37 ist ein Langloch 37 b vorhanden, das
kreisbogenförmig um die Achse der Steuerstange 35
gekrümmt ist. Das Loch 37 b ist von einer
Schraube 38 zum Positionieren und Befestigen der Justierplatte
37 relativ zum Ansatz 31 d durchfaßt, die in den Ansatz 31 d eingeschraubt ist. Desweiteren
weist die Steuerstange 35 an ihrem äußeren Ende
einen Knauf 35 e zum Anfassen auf.
Die Steuerstange 35 weist an der
Rückseite des Beschränkungsstücks 34
einen Anschlagstift 39 in Form einer Justierschraube
auf, die in einen Ansatz 31 g eingeschraubt ist, der
zwischen den Ansätzen 31 b und 31 c an
der Seitenwand 31 a ausgebildet ist, und
mittelbar über das Beschränkungsstück 34 mit dem Nocken
35 a zusammenwirkt. Mit
39 b ist in Fig. 8 eine Kontermutter für den Anschlagstift 39 bzw.
die Justierschraube bezeichnet.
In den Fig. 6 bis 10 ist die Stufe
"normal aus" gegeben, in welcher der Zustand "Kupplung offen"
durch manuelle Betätigung eingestellt ist, so daß der
Fliehkrafteffekt zur Verfügung steht.
In diesem Zustand wird, wie in Fig. 4 gezeigt, die
Druckstange 323 aufgrund der Wirkung der Feder 321 durch eine
entsprechende Bewegung des Kupplungsaußenteils 312
in Anschlag mit dem Betätigungsfinger
327 gebracht,
und daher werden die Zwischenräume
zwischen den Antriebs-Reibscheiben 316 und den
Abtriebs-Reibscheiben 333 derart eingestellt, daß sie
in Reibschluß miteinander
treten, wenn sich die Fliehgewichte 307 aufgrund der
Fliehkraft nach außen öffnen.
Gemäß Fig. 10 dreht sich, wenn das Betätigungsseil 33 gezogen
wird, der Arm 32 im Uhrzeigersinn, was den
Betätigungsfinger 327 veranlaßt, sich in derselben Richtung
zu drehen, gegen die Druckstange 323 zu stoßen und
das Kupplungsaußenteil 312 nach rechts zu schieben,
wodurch der Zustand "normal aus" erreicht wird, in dem kein Fliehkrafteffekt
wie im Fall gemäß Fig. 3 auf die Kupplung 30
wirken kann.
Zur Einstellung des Verschiebemechanismus
in den Zustand "Fliehkraftkupplung
ein" ist das Kupplungsaußenteil
312 in dessen vorgeschobener Position gemäß Fig. 4 unter der
Bedingung zu bringen, daß das Beschränkungsstück 34 in Anschlag
mit dem Nocken 35 a der Steuerstange 35 gebracht ist,
wie dies in Fig. 8 und Fig. 9 gezeigt ist, während dann, wenn
die Kupplung 30 selbst eingestellt wird, nach dem Lösen der
Schraube 38 die Justierplatte 37 innerhalb der Grenzen des
Langlochs 37 b zu drehen ist, wodurch sich der Nocken 35 a dreht
und demzufolge das Beschränkungsstück 34 in seinem Drehwinkel
begrenzt. Dann ist die Schraube 38 in einer Position anzuziehen,
in der die Fliehgewichte beginnen, sich zu bewegen.
Danach
wird der Arm 32 freigegeben, und die Drehung der Betätigungswelle
328 wird in einer Position gestoppt, in der das
Beschränkungsstück 34 auf den Nocken 35 a stößt, wodurch auch die
Drehung des Betätigungsfingers 327 eingeschränkt
wird. Dann wird die Positionierung der Stufe "Fliehkraftkupplung ein"
aus der Stufe "normal aus" heraus vorgenommen,
und es wird sowohl eine Einstellung als auch eine
Feinjustierung der vorgeschobenen Position des Kupplungsaußenteils
312 durchgeführt, das in einen Zustand "Kupplung
ein" durch die zuvor erläuterte Justierung zu bringen ist.
Wenn eine Verschiebung von der Stufe "Fliehkraftkupplung
ein" in die Stufe "normal ein" durchgeführt wird, ist der
Knauf 35 e in Ausziehrichtung
zu betätigen, wodurch die Einrastkugel 36 außer
Eingriff mit der Einrastrille 35 b und in Eingriff mit der
nächsten Einrastrille 35 c kommt, auf welche Weise der Nocken
35 a außer Eingriff mit dem Beschränkungsstück 34 kommt. Die
Betätigungswelle 328 wird entgegen dem Uhrzeigersinne in
Fig. 10 vorgespannt, um dadurch den Betätigungsfinger 327 in
gleicher Richtung zu drehen, auf welche Weise die
Druckstange 323 eingeschoben und somit der Zustand gemäß
Fig. 4 erreicht wird, in dem die Antriebs-Reibscheiben
316 und die Abtriebs-Reibscheiben 333 durch die
Federkraft des Kupplungsaußenteils 312 in Eingriff gebracht
werden, wobei der Anschlag zwischen dem Beschränkungsstück
34 und der Anschlagfläche 39 a des Anschlagstifts
39 verursacht, daß die Drehbegrenzung beschränkt
wird. Der Winkel dieser Drehung ist durch
Justierung der Anschlagschraube 39
einstellbar.
Fig. 11 bis Fig. 14 zeigen als ein zweites Ausführungsbeispiel
einen Kupplungsmechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei mit dem Bezugszeichen 41 eine Seitenabdeckung
bezeichnet ist. Die Seitenabdeckung 41 weist
eine Seitenwand 41 a mit einem
Ansatz 41 b auf, in dem ein Loch
41 c vorgesehen ist, in das
eine Welle 428 drehbar in bezug
auf deren Halterung eingesetzt ist.
Die Welle 428 ist im Bereich eines inneren Längsabschnitts im Sinne einer Ausnehmung
auf die Hälfte ihres Durchmessers reduziert,
um einen halbmondförmigen Nockenabschnitt 427 zu schaffen,
der mit der tangential zur Welle 428 angeordneten Druckstange
423 zwecks deren axialer Verschiebung zusammenwirkt und zwar mit
dem Stirnende der Druckstange 423.
Diese ist axial verschiebbar in einem Lager
41 d gehalten, das im Ansatz
41 b in bezug auf das Loch 41 c
in einer außermittigen querliegenden Position
ausgebildet ist. Die Welle 428 hat eine
sich nach außen durch die Seitenabdeckung 41 erstreckende
Verlängerung 428 a, an welcher ein
Endteil 42 a eines Arms 42 befestigt ist, der an seinem
freien Ende 42 b durch ein Gabelstück 43 mit einem
Kabel 44 verbunden ist. An die dem Kabel 44 gegenüberliegende Seite des
Arms 42 stößt eine Rolle 45 a eines im
wesentlichen L-förmigen Hebels 45, der an einem Mittelpunkt
oder Eckpunkt seiner L-Form drehbar gehalten ist.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Kupplungsmechanismus
drei charakteristische Verschiebestufen, von denen
hauptsächlich die Stufe "normal ein anhand der Fig. 11 bis 13
und eine Stufe
"Fliehkraftkupplung ein anhand der Fig. 14
beschrieben werden.
Gemäß Fig. 14 wird der Arm 45 c des L-förmigen Hebels
45 in Anschlag mit einem Stopper 46 gebracht, der vorstehend
auf einem Teil der Seitenabdeckung 41 ausgebildet
ist, und die Rolle 45 a stößt gegen eine Seitenkante 42 c des
Arms 42, so daß der Arm 42 an einer
weiteren Abwärtsneigung oder einer Drehung entgegen dem
Uhrzeigersinne in derselben Figur gehindert wird, selbst
dann, wenn das Kabel 44 gelöst wird. In einem derartigen
Zustand wird die Druckstange 423 in ihrer vorgeschobenen
Position Rb beschränkt, wie dies durch eine
strichpunktierte Linie in Fig. 11 gezeigt ist, wodurch
sich der Zustand "Fliehkraftkupplung ein" gemäß
Fig. 4 ergibt. Die vorgeschobene Position Rb wird durch den
Anschlag des Hebels 45 am Stopper 46 gehalten.
Gemäß Fig. 14 ist durch Zug am Kabel 44 nach oben
der Arm 42 im Uhrzeigersinne in eine Position D zu drehen,
die durch eine strichpunktierte Linie gezeigt ist. Hierdurch wird
der Nockenabschnitt 427 in seine horizontale Position Sa
gebracht, die durch eine strichpunktierte Linie in
Fig. 11 gezeigt ist, und die Druckstange 423 wird
zurückgezogen, wodurch sich der Kupplungszustand
"manuell aus" gemäß Fig. 3 ergibt. In diesem Zustand wird,
wenn das Kabel 44 gelöst wird, der Arm 42 wieder in Anschlag
mit der Rolle 45 a an der Seitenkante 42 c gebracht, wodurch
der Zustand "Fliehkraftkupplung ein", der durch eine ausgezogene
Linie in Fig. 14 gezeigt ist, beibehalten wird. Das
bedeutet, daß der Kupplungsmechanismus vor einer Verschiebung
in die Stufe "normal ein" bewahrt wird.
Wenn der Hebel 45 durch Benutzung eines Knaufes
45 d im Uhrzeigersinne in die in Fig. 13 dargestellte Position
gedreht wird, nimmt der Nockenabschnitt 427
die Position Sc ein, wodurch die
Druckstange 423 bis zu dem Ende ihres Vorwärtshubes,
nämlich die Position Rb, bewegt werden kann, in der aufgrund der Kraft
der Feder 321 ein wirksamer Reibschluß zwischen
den Antriebs-Reibscheiben 316 und den
Abtriebs-Reibscheiben 333 hergestellt ist. Hierdurch ist der
Kupplungszustand "manuell ein" gemäß Fig. 5 durch
die Betätigung des Hebels 45 erreicht.
Wie aus der zuvor gegebenen Beschreibung ersichtlich ist,
wurde gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kupplungseinrichtung
für Arbeitsfahrzeuge, beispielsweise Kultivatoren,
geschaffen, die in der Lage ist, in eine Stufe "Kupplung
normal ein" selbst in einen niedrigen Drehzahlbereich einzutreten, in
dem die Fliehkraftkupplung nicht in der Lage ist, zu arbeiten.
Hierdurch wird das Arbeitsfahrzeug vorteilhafterweise
in die Lage versetzt, bei sehr niedrigen
Geschwindigkeiten im niedrigen Drehzahlbereich zu
arbeiten oder zu fahren, wodurch sowohl der Arbeitsbereich
vergrößert als auch der Grad der Einsetzbarkeit erhöht wird
und die Anwendbarkeiten erweitert werden, ohne daß eine wesentliche
konstruktive Änderung der Fliehkraftkupplung notwendig
wäre. Die zuvor genannten und weitere zahlreiche
Vorteile werden erreicht durch das Verschieben der Druckstange
323, 423, die für eine
Ein/Aus-Steuerung eines äußeren Kupplungsteils vorgesehen ist,
in drei verschiedene Stufen,
und zwar mittels einer einfachen Modifikation
eines herkömmlichen Verschiebemechanismus, was eine leichte
und billige Erweiterung der Funktion einer Fliehkraftkupplung
ermöglicht.
Claims (6)
1. Mechanisch betätigbare Fliehkraft-Reibungskupplung
für Arbeitsfahrzeuge, mit
- - einem Druckteil (302), das einteilig mit der Kurbelwelle (14) einer Brennkraftmaschine des Arbeitsfahrzeugs drehbar ist,
- - Fliehgewichten (307) am Druckteil, die bei Drehzahlen oberhalb einer vorbestimmten Drehzahl aufgrund von Fliehkräften bewegbar sind,
- - einem Kupplungsaußenteil (312, 412), das zur Drehung mit dem Druckteil ansteuerbar ist und diesem gegenüber axial bewegbar ist und das mehrere Antriebs-Reibscheiben (316) an seiner Innenseite trägt, die sowohl bei Axialbewegung des Kupplungsaußenteils als auch bei Fliehkraft-Bewegung der Fliehgewichte axial bewegbar sind,
- - einem Kupplungsinnenteil (330), das auf der Kurbelwelle frei drehbar angeordnet ist, mehrere fest angebrachte Abtriebs-Reibscheiben (333) für einen Reibeingriff mit den Antriebs-Reibscheiben aufweist, und
- - einen mit einem Arbeitsgerät (20) verbundenen Ausgangsabschnitt (301) aufweist, und
- - einer Feder (321) zwischen Druckteil und Kupplungsaußenteil zum elastischen Vorspannen von sowohl Druckteil als auch Kupplungsaußenteil in Richtung auf einen Reibeingriff von Antriebs- und Abtriebs-Reibscheiben,
gekennzeichnet durch
- a) ein Stellglied (323; 423), das das Kupplungsaußenteil (312; 412) drehbar trägt und gemeinsam mit diesem axial beweglich und gleichachsig zur Kurbelwelle (14) angeordnet ist, und
- b) eine Steuereinrichtung (327, 328, 34, 35; 427, 428, 42, 45), die die Verstellung des Stellglieds (323; 423) derart steuert, daß mittels dieser das Kupplungsaußenteil (312; 412) frei wählbar bezüglich der Antriebs- und Abtriebs-Reibscheiben (316, 333) eine axiale Position einnimmt, entsprechend einer normal ausgerückten Position, einer einen Reibeingriff durch Fliehkraft-Bewegung der Fliehgewichte (307) ermöglichende Position, oder eine normal eingerückte Position, wobei die Steuereinrichtung (327, 328, 34, 35; 427, 428, 42, 45) aufweist:
- c) einen Betätigungsnocken (327; 427) in Anlage am der Kurbelwelle (14) abgewandten Ende des Stellgliedes (323; 423),
- d) eine drehbar gelagerte Betätigungswelle (328; 428), die mit dem Betätigungsnocken (327; 427) fest verbunden ist, welcher in einer Drehrichtung durch die Vorspann-Feder (321) vorbelastet ist und dessen Drehung in die andere Richtung durch externe Betätigung erfolgt, und
- e) eine Einrichtung (34; 42, 45), die eine Drehung der Betätigungswelle (328; 428) in der Betriebsstellung des Stellgliedes (323; 423), in der die Kupplung als Fliehkraftkupplung (30) arbeitet, verhindert.
2. Kupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Drehung der Betätigungswelle (328)
verhindernde Einrichtung ein am Mittelabschnitt der
Betätigungswelle (328) befestigtes und tangential
wegragendes Beschränkungsstück (34) und eine axial
bewegbar angeordnete Steuerstange (35) aufweist, die
auf diese Weise mit dem Beschränkungsstück (34) in
lösbarem Eingriff steht, um so die Bewegung der
Betätigungswelle (328) zu steuern.
3. Kupplung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerstange (35) einen Nocken (35 a) an einem
Abschnitt aufweist, an dem sie in Eingriff mit dem
Beschränkungsstück (34) ist.
4. Kupplung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerstange (35) aus dem Kurbelgehäuse (31)
des Arbeitsfahrzeugs herausragt und dort einen
kerbverzahnten Abschnitt (35 d) aufweist, der durch ein
Kerbzahnloch (37 a) in einer Justierplatte (37) an der
Außenseite des Kurbelgehäuses (31) hindurchgeht und
mit diesem in Eingriff steht, wobei die Justierplatte
(37) ein um die Achse des Kerbzahnlochs (37 a)
ausgebildetes bogenförmiges Langloch (37 b) aufweist.
5. Kupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Drehung der Betätigungswelle (428)
verhindernde Einrichtung einen an einem Endabschnitt
(428 a) der Betätigungswelle (428) befestigten Arm (42)
und einen Handsteuerungs-Hebel (45) aufweist, der an
einem Ende (45 a) an einem Rand (42 c) des Arms (42)
anliegt und zur Steuerung der Bewegung der
Betätigungswelle (428) durch Drehen verschwenkbar ist.
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