DE3801348C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere zum Einsatz in Antriebssträngen in oder zum Antrieb von landwirtschaftlichen Geräten, bestehend aus einer Kupplungsnabe, einem Kupplungsgehäuse, zwischen beiden wechselweise angeordneten Zwischenscheiben und dazwischen befindlichen Reibbelägen, Druckfedern, die einenends gegen eine Druckscheibe der Reibanordnung und anderenends axial gegen eine ortsfest am Kupplungsgehäuse gehaltene Druckplatte abgestützt sind, wobei an der Druckscheibe mehrere Stehbolzen umfangsverteilt angeordnet sind und die axial durch Bohrungen in der Druckplatte herausgeführt sind, wobei die Druckscheibe über an die Stehbolzen angreifende Verstellmittel axial lüftbar ist.

Reibungskupplungen der vorgenannten Bauart dienen der Übertragung eines Drehmomentes entsprechend einer eingestellten Anpreßkraft. Die der Druckscheibe zugeordneten Stehbolzen dienen zusammen mit der Druckplatte und den dazwischen angeordneten Druckfedern der Erleichterung der Montage und Demontage der Reibanordnung. Der die Druckplatte gegen axiale Verschiebung im Kupplungsgehäuse sichernde Sicherungsring kann dadurch einfacher auch außerhalb einer Werkstatt zwecks Austausch der Reibanordnung oder Veränderung der Vorspannung entfernt und wieder eingesetzt werden (DE 34 18 558 C1). Die vorgenannte Reibungskupplung ist zwar einfach im Aufbau und robust für den Einsatz in landwirtschaftlichen Maschinen, ist jedoch nicht während des Betriebes schaltbar.

Es sind auch schaltbare Reibungskupplungen bekannt (US-PS 37 29 171), bei denen durch Druckmittelzufuhr in eine als Kolbenzylindereinheit gestaltete Schalteinrichtung die Beaufschlagung der Reibanordnung aufgehoben werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Reibungskupplung so weiter auszugestalten, daß der Abtrieb während des Laufens des antreibenden Teiles zu- oder abgeschaltet werden kann und eine sichere Schaltfunktion über eine möglichst lange Lebensdauer aufrechterhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verstellmittel aus einem am Kupplungsgehäuse abgestützten Stützring, einem an den Stehbolzen ziehend angreifenden Schaltring, einer dazu relativ beweglichen, ortsfest abgestützten Nabe sowie zwischen diesen Bauteilen gebildeten, druckmittelbeaufschlagbaren Zylinderraum besteht, wobei der Stützring einen axial vorspringenden hohlzylindrischen Ansatz besitzt, dessen Außenfläche in der zylindrischen Bohrung eines ihn übergreifenden Zylinderansatzes des Schaltringes und dessen Bohrung auf der Außenfläche der Nabe geführt ist und wobei zwischen den Bauteilen Dichtungen zur Abdichtung des Zylinderraumes vorhanden sind.

Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß der Zylinderraum und damit die der Abdichtung dienenden Dichtungen während des Betriebes der Kupplung nicht vom Druckmittel beaufschlagt sind. Damit unterliegen die Dichtungen während der Hauptbetriebszeit aufgrund der Relativbewegung zwischen Nabe einerseits und Stützring bzw. Schaltring andererseits, keinem besonderen Verschleiß, weil keine Druckbeaufschlagung gegeben ist.

Die Druckbeaufschlagung ist nur für den Zeitraum 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 Anordnung der Zylinderbauteile, d.h. von Schaltung und Stützring ist einer Lagerung derselben gegenüber dem Gehäuse entbehrlich. 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 Dichtungsanordnung mit größerem Durchmesser geringere Relativgeschwindigkeiten auftreten.

Bevorzugt ist der Zylinderraum über einen in der Nabe vorhandenen Kanal mit Druckmittel beaufschlagbar. Ergänzend ist vorgeschlagen, daß der Schaltring zu den Stehbolzen korrespondierende Bohrungen aufweist und durch Einstellmuttern mit diesen in axialer Mitnahmeverbindung ist.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die hülsenförmigen Einstellmuttern mit einer Anschlagsfläche versehen sind, die an der den Druckfedern abgewandten Stirnfläche des Schaltringes in Anlage bringbar ist. Zur Erreichung eindeutiger Schaltverhältnisse ist ferner vorgesehen, daß im entlasteten Zustand der Kupplung zwischen der Einstellmutter, insbesondere deren Anschlagfläche und dem Schaltring, insbesondere dessen Stirnfläche, ein Lüftspiel vorhanden ist.

Die Einstellmutter weist Gewindedurchgangsbohrungen auf, in die eine Sicherungsschraube einschraubbar ist.

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 denen die Stehbolzen 12 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 ziert. 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 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.

Claims (9)

1. Reibungskupplung, insbesondere zum Einsatz in Antriebssträngen in oder zum Antrieb von landwirtschaftlichen Geräten, bestehend aus einer Kupplungsnabe, einem Kupplungsgehäuse, zwischen beiden wechselweise angeordneten Zwischenscheiben und dazwischen befindlichen Reibbelägen, Druckfedern, die einenends gegen eine Druckscheibe der Reibanordnung und anderenends axial gegen eine ortsfest am Kupplungsgehäuse gehaltene Druckplatte abgestützt sind, wobei an der Druckscheibe mehrere Stehbolzen umfangsverteilt angebracht sind, die axial durch Bohrungen in der Druckplatte herausgeführt sind und wobei die Druckscheibe über an die Stehbolzen angreifende Verstellmittel axial lüftbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellmittel aus einem am Kupplungsgehäuse (1) abgestützten Stützring (7), einem an den Stehbolzen (5) ziehend angreifenden Schaltring (4), einer dazu relativ beweglichen, ortsfest abgestützten Nabe (3) sowie zwischen diesen Bauteilen (3, 4, 7) gebildeten, druckmittelbeaufschlagbaren Zylinderraum (31) besteht, wobei der Stützring (7) einen axial vorspringenden hohlzylindrischen Ansatz (23) besitzt, dessen Außenfläche (24) in der zylindrischen Bohrung (25) eines ihn übergreifenden Zylinderansatzes (26) des Schaltringes (4) und dessen Bohrung (13) auf der Außenfläche (16) der Nabe (3) geführt ist und wobei zwischen den Bauteilen (3, 4, 7) Dichtungen (27, 28) zur Abdichtung des Zylinderraumes (31) vorhanden sind.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (31) über einen in der Nabe (3) vorhandenen Kanal (32) mit Druckmittel beaufschlagbar ist.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltring (4) zu den Stehbolzen (5) korrespondierende Bohrungen (15) aufweist und durch Einstellmuttern (14) mit diesen in axialer Mitnahmeverbindung ist.

4. Reibungskupplung nach Anspruch 3, 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.

5. Reibungskupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im entlasteten Zustand der Kupplung (42) zwischen der Einstellmutter (14), insbesondere deren Anschlagfläche (17) und dem Schaltring (4), insbesondere dessen Stirnfläche (18), ein Lüftspiel (x) vorhanden ist.

6. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmutter (14) eine mit Gewinde versehene Durchgangsbohrung (19) aufweist, in die eine Sicherungsschraube (20) einschraubbar ist.

7. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (3) an ihrem dem Kupplungsgehäuse (1) abgewandten Ende mit einem Flansch (36) versehen ist, der in einer Ausnehmung (41) des Schaltringes (4) drehbar, aber gegen Axialverschiebung gesichert, aufgenommen ist.

8. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 2 und 7, 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.

9. Reibungskupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Zu- und Abschaltung der von einem Hauptantrieb abgeleiteten Drehbewegung zum Antrieb von antreibbaren Nebenaggregaten, insbesondere des Ballenantriebes einer Rundballenpresse, eines Querförderbandes bei einer Fördereinrichtung oder der Entladewalze eines Ladewagens.