DE3801348A1 - Reibungskupplung mit schalteinrichtung - Google Patents
Reibungskupplung mit schalteinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere
zum Einsatz in Antriebssträngen in oder zum Antrieb von
landwirtschaftlichen Geräten, bestehend aus einer Kupp
lungsnabe, einem Kupplungsgehäuse, zwischen beiden wechsel
weise angeordneten Zwischenscheiben und dazwischen befind
lichen Reibbelagen, Druckfedern, die einenends gegen eine
Druckscheibe der Reibanordnung und anderenends axial gegen
eine ortsfest am Kupplungsgehäuse gehaltene Druckplatte
abgestützt sind, wobei die Druckplatte mit mehreren um
fangsverteilten Stehbolzen versehen ist, die axial durch
Bohrungen in der Druckplatte herausgeführt sind, wobei die
Druckscheibe über an die Stehbolzen angreifende Verstell
mittel axial lüftbar ist.
Reibungskupplungen der vorgenannten Bauart dienen der
Übertragung eines Drehmomentes entsprechend einer einge
stellten Anpresskraft. Die der Druckscheibe zugeordneten
Stehbolzen dienen zusammen mit der Druckplatte und den da
zwischen angeordneten Druckfedern der Erleichterung der
Montage und Demontage der Reibanordnung. Der die Druck
platte gegen axiale Verschiebung im Kupplungsgehäuse
sichernde Sicherungsring kann dadurch einfacher auch
außerhalb einer Werkstatt zwecks Austausch der Reiban
ordnung oder Veränderung der Vorspannung entfernt und
wieder eingesetzt werden (DE 34 18 558 C1). Die vorge
nannte Reibungskupplung ist zwar einfach im Aufbau und
robust für den Einsatz in landwirtschaftlichen Maschinen,
ist jedoch nicht während des Betriebes schaltbar.
Es sind zwar auch schaltbare Reibungskupplungen bekannt,
diese sind jedoch aufgrund der Schalteinrichtungen nicht
für den rauhen Einsatz in landwirtschaftlichen Geräten
geeignet, weil zum Beispiel die der Schaltung dienenden
Kolbenzylindereinheiten nicht für die auftretenden Ver
schmutzungen geeignet sind. Darüberhinaus unterliegt die
Kupplung in der Regel zur Drehmomentübertragung einer
dauernden Druckbeaufschlagung, was bei der im Lauf auf
tretenden Relativbewegung zum Verschleiß der Dichtungen
führt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu
grunde, die bekannte Reibungskupplung so weiter auszu
gestalten, daß der Abtrieb während des Laufens des an
treibenden Teiles zu- oder abgeschaltet werden kann und
eine sichere Schaltfunktion ohne nachteilige Beeinflussung
über eine möglichst lange Lebensdauer aufrechterhalten
wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als
Verstellmittel dem Kupplungsgehäuse ein Stützring mit
einem hohlzylindrischen Nabenansatz größeren Außendurch
messers zugeordnet ist, daß ein Schaltring auf der zylin
drischen Außenfläche kleineren Durchmessers einer orts
festen abgestützten Nabe und mit einem Zylinderansatz auf
der Außenfläche des Nabenansatzes über Dichtungen
abgedichtet geführt ist, daß die Nabe zusätzlich in der
Bohrung des Stützringes abgedichtet aufgenommen ist und
der Zylinderraum über einen in der Nabe vorgesehenen Kanal
mit Durckmittel beaufschlagbar ist, und daß der Schaltring
zu den Stehbolzen korrespondierende Bohrungen aufweist
und durch Einstellmuttern mit diesen in axialer
Mitnahmeverbindung ist.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß der Zylinderraum
und damit die der Abdichtung dienenden Dichtungen während
des Betriebes der Kupplung nicht vom Druckmittel beauf
schlagt sind und damit aufgrund der Relativbewegung die
zwischen Nabe einerseits und Stützring bzw. Schaltring
andererseits auftritt, keinem besonderen Verschleiß
unterliegen. Die Druckbeaufschlagung ist nur für den Zeit
raum erforderlich, für den eine Abschaltung vorgesehen
ist. Dies sind meistens nur kürzere Zeiträume, die dazu
dienen, beispielsweise Störungen zu beseitigen oder eine
Überlastung zu vermeiden. Der eingeschaltete Zustand hat
an der Gesamtlebensdauer der Kupplung auf jeden Fall einen
größeren Zeitanteil. Durch die verlaufende Anordnung der
Zylinderbauteile, d.h. von Schaltung und Stützring ist
einer Lagerung derselben gegenüber dem Gehäuse ent
behrlich. Im druckfreien Zustand dienen die Dichtungen als
Gleitlager. Ein weiterer Vorteil besteht aber auch darin,
daß aufgrund der relativ kleinen Durchmesser, auf dem die
Dichtungen gegenüber der Nabe eine Abdichtung zu
bewerkstelligen haben, zu geringerem Verschleiß führt, da
bei gleicher Drehzahl im Vergleich zu einer Dichtungs
anordnung mit größerem Durchmesser geringere Relativ
geschwindigkeiten auftreten.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die hülsen
förmigen Einstellmuttern mit einer Anschlagsfläche ver
sehen sind, der an der den Druckfedern abgewandten Stirn
fläche des Schaltringes in Anlage bringbar ist. Zur Er
reichung eindeutiger Schaltverhältnisse ist ferner vorge
sehen, daß im entlasteten Zustand der Kupplung zwischen
der Einstellmutter, insbesondere deren Anschlagsfläche und
dem Schaltring, insbesondere dessen Stirnfläche, ein Luft
spiel vorhanden ist.
Über eine in die Einstellmutter vorgesehene Gewindedurch
gangsbohrung ist eine Sicherungsschraube einschraubbar.
Nach einem weiteren Merkmal ist die Nabe an ihrem dem
Kupplungsgehäuse abgewandten Ende mit einem Flansch ver
sehen, der in einer Ausnehmung des Schaltringes drehbar,
aber gegen Axialverschiebung gesichert aufgenommen ist.
Der Druckmittelkanal geht von einer Anschlußbohrung im
Flansch aus und mündet mit einem Radialaustritt in der
Außenfläche der Nabe im Zylinderraum.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für die Reibungskupplung
ist die Verwendung zur Zu- und Abschaltung der von einem
Hauptantrieb abgeleiteten Drehbewegung zum Antrieb von an
treibbaren Nebenaggregaten insbesondere des Ballenantriebs
einer Rundballenpresse, eines Querförderbandes einer För
dereinrichtung oder der Entladewalze eines Ladewagens.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist
in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 eine Ansicht der Reibungskupplung im
Halbschnitt und
Fig. 2 einen Schlepper mit angehängtem und
angetriebenem Gerät.
Die in Zeichnungsfigur 1 dargestellte Reibungskupplung 42
dient bevorzugt zur Anordnung in landwirtschaftlichen Ge
räten oder in Antriebssträngen für landwirtschaftliche
Geräte, beispielsweise dem gemäß Fig. 2. Dabei wird sie
bevorzugt zur Ableitung der Drehbewegung vom Hauptantrieb
eingesetzt, wobei eine Abschaltfunktion gegeben ist. Sie
dient also zum Zu- und Abschalten der Nebenaggregate wäh
rend des Laufs des Hauptantriebs. Die Ableitung der Dreh
bewegung von der Hauptantriebswelle erfolgt über ein Win
kelgetriebe und eine Antriebswelle 39. Das Kupplungsge
häuse 1 der Reibungskupplung 42 besteht aus dem Flansch
37, an den ein zylindrisches Rohrteil 38 angeschlossen
ist. Flansch 37 und Rohrteil 38 sind durch Schweißen mit
einander verbunden. Der Flansch 37 weist beispielsweise
Gewindebohrungen auf, mit denen er über Schrauben mit dem
zu treibenden Teil oder Aggregat eines landwirtschaft
lichen Gerätes drehfest verbindbar ist. Ferner weist die
Reibungskupplung eine Kupplungsnabe 2 auf, die konzen
trisch zum Kupplungsgehäuse 1 angeordnet ist. Die Kupp
lungsnabe 2 besitzt eine Aufnahmebohrung 40, in die eine
Antriebswelle 39 einsteckbar ist.
Antriebswelle 39 und Kupplungsnabe 2 sind drehfest und
axial unverschiebbar einander gegenüber gesichert. Die
drehfeste Verbindung wird beispielsweise über eine Ver
zahnung erreicht. An- und Abtrieb der Reibungskupplung 42
erfolgen bevorzugt zur gleichen Seite hin.
Kupplungsgehäuse 1 und Kupplungsnabe 2 sind über wechsel
seitig ihnen drehfest aber axial verschiebbar zugeordneten
Zwischenscheiben 8 und Reibbelägen 9 über Reibschluß mit
einander verbunden. Axial anschließend an den letzten
Reibbelag 9 in Richtung der Öffnung des Kupplungsgehäuses
1 hin ist eine Druckscheibe 6 vorgesehen. Die Druckscheibe
6 weist fest mit ihr verbundene Stehbolzen 5 auf. Die
Stehbolzen 5 sind konzentrisch zur Drehachse der Reibungs
kupplung 42 angeordnet und über den Umfang verteilt. Im
axialen Abstand zur Druckscheibe 6 ist eine Druckplatte 11
angeordnet, die Durchgangsbohrungen 12 aufweist, die kor
respondierend zu den Stehbolzen 5 angeordnet sind, und aus
dem die Stehbolzen herausgeführt sind.
Zwischen der Druckscheibe 6 und der Druckplatte 11 sind
umfangsverteilt Druckfedern 10 angeordnet. Bevorzugt sind
diese Druckfedern 10 konzentrisch zu den Stehbolzen 5 pla
ciert. Die Druckplatte 11 stützt sich axial an einen Si
cherungsring 44 ab, der im Hohlraum des Kupplungsgehäuses
1 axial gegen Verschiebung gesichert gehalten ist. Die
Druckfedern 10 belasten die aus den Zwischenscheiben 8 und
den Reibbelägen 9 bestehende Reibanordnung. Im Kupplungs
gehäuse 1 ist ferner ein Stützring 7 befestigt. Der Stütz
ring 7 weist zu den Stehbolzen 5 korrespondierende Füh
rungsbohrungen 45 auf. In der Bohrung 13 des Stützringes 7
ist die Nabe 3 mit ihrer zylindrischen Außenfläche 16
drehbar aufgenommen.
Koaxial zur Nabe 3 und zum Stützring 7 ist ein Schaltring
4 im axialen Abstand angeordnet. Der Schaltring 4 weist
ebenfalls umfangsverteilte Bohrungen 15 auf, die zu den
Führungsbohrungen 45 im Stützring 7 korrespondieren. Auf
die Stehbolzen 5 sind Einstellmuttern 14 aufgeschraubt.
Die Einstellmuttern 14 sind zylindrisch ausgebildet und
weisen ein Innengewinde in einer Durchgangsbohrung 19 auf.
Sie sind mit ihrer zylindrischen Außenfläche in der Füh
rungsbohrung 45 und in der Bohrung 15 im Schaltring 4 ge
führt. An ihrem dem Stehbolzen 5 abgewandten Ende besitzen
die Einstellmuttern 14 einen Bund 21 mit einer Anschlag
fläche 17. Der Schaltring 4 weist eine zylindrische Auf
nahmebohrung 22 für die Nabe 3 auf. Kupplungsnabe 2 und
Kupplungsgehäuse 1 sind gegenüber dem Schaltring 4 axial
und in Drehrichtung relativ bewegbar. Der Stützring 7
besitzt einen vom Kupplungsgehäuse 1 weggerichtet verlau
fenden hohlzylindrischen Nabenansatz 23, in dessen Bohrung
13 die Nabe 3 geführt ist. Auf der zylindrischen Außen
fläche 24 des Nabenansatzes 23 ist der Schaltring 4 mit
der Zylinderbohrung 25 eines Zylinderansatzes 26 ver
schiebbar, aber abgedichtet geführt. Die Abdichtung er
folgt über eine in eine Nut eingesetzte Dichtung 27.
Stützring 7 und Schaltring 4 sind über weitere Dichtungen
28 gegenüber der Außenfläche 16 der Nabe 3 abgedichtet.
Zwischen den Stirnflächen 29, 30 von Nabenansatz 23 und
Schaltring 4 ist ein Zylinderraum 31 gebildet, in den der
Kanal 32 mit einem Radialaustritt 33 mündet. Der Kanal 32
geht von einer Anschlußbohrung 34 in einem Flansch 36 der
Nabe 3 zur Verbindung mit einer Druckmittelzuleitung 35
aus. Der Flansch 36 ist in einer Ausnehmung 41 durch einen
Sicherungsring 43 gehalten.
Die Entlastung der Reibanordnung, d.h. die Bewegung der
Druckscheibe 6 gegen die Kraft der Druckfedern 10 über die
Stehbolzen 5 erfolgt durch Druckbeaufschlagung des Zylin
derraumes 31 mit Druckmittel. Die axiale Bewegung des
Schaltringes 4 gegenüber dem Stützring 7 erfolgt über einen
ersten Weg nach rechts, bis die Stirnfläche 18 des Schalt
ringes 4 an der Anschlagfläche und 17 der Einstellmutter
14 zur Anlage kommt. Beide zusammen werden dann gegen die
Federkraft der Druckfedern 10 bewegt, bis die Druckscheibe
6 von der Reibanordnung abgehoben hat. Der Weg, den die
Stirnfläche 18 und damit der Schaltring 4 gegenüber der
Einstellmutter 14 bzw. deren Anschlagfläche 17 zurücklegen
muß, bis ein Abheben der Druckscheibe 6 von der Reiban
ordnung erfolgt, ist als Lüftspiel x bezeichnet und über
das Gewinde in der Gewindebohrung 19 und das Außengewinde
der Stehbolzen 5 den jeweiligen Verhältnissen anpaßbar.
Die Einstellung der Einstellmuttern 14 gegenüber den Steh
bolzen kann durch in die Gewindebohrung 19 eingeschraubte
Sicherungsschrauben 20 festgelegt werden. Die Sicherungs
schraube 20 stützt sich gegen die Stirnflächen des Steh
bolzens 5 ab. Die Nabe 3 wird über die angeschlossene
Druckmittelleitung 35 ortsfest abgestützt.
- Bezugszeichenliste:
1 Kupplungsgehäuse
2 Kupplungsnabe
3 Nabe
4 Schaltring
5 Stehbolzen
6 Druckscheibe
7 Stützring
8 Zwischenscheibe
9 Reibbelag
10 Druckfeder
11 Druckplatte
12 Bohrung für Stehbolzen
13 Bohrung des Stützringes
14 Einstellmutter
15 Bohrung für Einstellmutter im Schaltring
16 Außenfläche Nabe
17 Anschlagfläche an Einstellmutter
18 Stirnfläche des Schaltringes
19 Durchgangsbohrung in Einstellmutter
20 Sicherungsschraube
21 Bund
22 Aufnahmebohrung der Nabe
23 hohlzylindrischer Nabenansatz
24 Außenfläche des Nabenansatzes
25 Zylinderbohrung
26 Zylinderansatz
27, 28 Dichtung
29 Stirnfläche Nabenansatz
30 Stirnfläche Schaltring
31 Zylinderraum
32 Kanal
33 Radialaustritt
34 Anschlußbohrung
35 Druckmittelleitung
36 Flansch
37 Flansch des Kupplungsgehäuses
38 Rohrteil
39 Antriebswelle
40 Aufnahmebohrung in Kupplungsnabe
41 Ausnehmung
42 Reibungskupplung mit Schalteinrichtung
43, 44 Sicherungsring
45 Bohrung
Claims (7)
1. Reibungskupplung, insbesondere zum Einsatz in Antriebs
strängen in oder zum Antrieb von landwirtschaftlichen
Geräten, bestehend aus einer Kupplungsnabe, einem Kupp
lungsgehäuse, zwischen beiden wechselweise angeordne
ten Zwischenscheiben und dazwischen befindlichen Reib
belagen, Druckfedern, die einenends gegen eine Druck
scheibe der Reibanordnung und anderenends axial gegen
eine ortsfest am Kupplungsgehäuse gehaltene Druck
platte abgestützt sind, wobei die Druckplatte mit
mehreren umfangsverteilten Stehbolzen versehen ist,
die axial durch Bohrungen in der Druckplatte heraus
geführt sind, wobei die Druckscheibe über an die
Stehbolzen angreifende Verstellmittel axial lüftbar
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Verstellmittel dem Kupplungsgehäuse (1) ein
Stützring (7) mit einem hohlzylindrischen Nabenansatz
(23) größeren Außendurchmessers (DG) zugeordnet ist,
daß ein Schaltring (4) auf der zylindrischen Außen
fläche (6) kleineren Durchmessers (DK) einer ortsfest
abgestützt Nabe (3) und mit einem Zylinderansatz (26)
auf der Außenfläche (24) des Nabenansatzes (23) über
Dichtungen (27, 28) abgedichtet geführt ist, daß die
Nabe (3) zusätzlich in der Bohrung (13) des Stütz
ringes (7) abgedichtet aufgenommen ist und der
Zylinderraum (31) über einen in der Nabe (3) vorge
sehenen Kanal (32) mit Druckmittel beaufschlagbar ist,
und daß der Schaltring (4) zu den Stehbolzen (5)
korrespondierende Bohrungen (15) aufweist und durch
Einstellmuttern (14) mit diesen in axialer
Mitnahmeverbindung ist.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die hülsenförmigen Einstellmuttern (14) mit einer
Anschlagfläche (17) versehen sind, die an der den
Druckfedern (10) abgewandten Stirnfläche (18) des
Schaltringes (4) in Anlage bringbar ist.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß im entlasteten Zutand der Kupplung (42) zwischen
der Einstellmutter (14), insbesondere deren Anschlag
fläche (17) und dem Schaltring (4), insbesondere des
sen Stirnfläche (18), ein Luftspiel (x) vorhanden ist.
4. Reibungskupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einstellmutter (14) eine mit Gewinde versehene
Durchgangsbohrung (19) aufweist, in die eine Siche
rungsschraube (20) einschraubbar ist.
5. Reibungskupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nabe (3) an ihrem dem Kupplungsgehäuse (1)
abgwandten Ende mit einem Flansch (36) versehen ist,
der in einer Ausnehmung (41) des Schaltringes (4)
drehbar, aber gegen Axialverschiebungen gesichert
aufgenommen ist.
6. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kanal (32) von einer Anschlußbohrung (34) im
Flansch (36) ausgeht und mit einem Radialaustritt (33)
in der Außenfläche (16) der Nabe (3) im Zylinderraum
(31) mündet.
7. Reibungskupplung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch die Verwendung zur Zu- und Ab
schaltung der von einem Hauptantrieb abgeleiteten
Drehbewegung zum Antrieb von antreibbaren Nebenaggre
gaten, insbesondere des Ballenantriebes einer Rund
ballenpresse, eines Querförderbandes bei einer Förder
einrichtung oder der Entladewalze eines Ladewagens.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: GKN WALTERSCHEID GMBH, 53797 LOHMAR, DE |
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