WO2015007282A2 - Verstellbares hebelelement für eine pto-kupplung - Google Patents

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    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/40—Controlling members actuated by foot adjustable
    • 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
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D2023/126—Actuation by rocker lever; Rocker levers therefor

Definitions

  • the invention relates to a clutch, such as a dual clutch, for a motor vehicle, such as an agricultural appliance / tractor, with a between a pressure plate and an actuator, such as a release bearing, can be arranged and connectable with these elements or operatively engageable clutch lever, wherein the clutch lever to a pivot point is pivotable, wherein the pivot point is formed and determined by a mounted on a linkage of the clutch lever bearing.
  • the invention particularly relates to the adjustable in the assembly clutch lever in a tractor clutch.
  • Clutches such as friction clutches are known from the prior art, in particular those with adjusting devices.
  • DE 10 2012 21 1 435 A1 discloses a friction clutch with an adjusting device.
  • an automatic adjusting device is provided in series with the adjusting screws between the pressure lever and the pressure plate.
  • double clutches are already known.
  • Such double clutches are known in the field of internal combustion engines in vehicles.
  • Such double clutches are used for coupling a drive shaft of an automotive engine with a transmission shaft of a motor vehicle transmission and / or a power take-off of the motor vehicle.
  • Such coupling units are used for example in tractors or other agricultural machinery, which are also referred to as agricultural equipment.
  • a first friction clutch for driving and a second friction clutch for independently connecting and disconnecting an additional power take-off, by means of which additional units are driven.
  • the second friction clutch is usually in an unenergized state opened, for example when starting the motor vehicle engine, and can take power required in an engaged state directly from the drive shaft. Due to the independent actuation of the second friction clutch, the auxiliary drive can be used while standing or while driving the motor vehicle.
  • the second friction clutch for example, mowers and other agricultural implements such as mechanical or hydraulic winches, hydraulic pumps or compressors can be driven, which offer much more power in contrast to electrical equipment and do not burden an electrical system of the motor vehicle.
  • these double clutches usually have a large tolerance dependency of the contact pressure and the engagement forces, as well as stress critical loading of the actuation system, in particular the second friction clutch of the double clutch at an engagement.
  • double clutches for coupling a drive shaft of an automotive engine with a transmission shaft of a motor vehicle transmission and / or a power take-off of the motor vehicle, in particular a PTO, with a first friction clutch for frictionally pressing a first clutch disc which can be coupled to the transmission shaft between a first pressure plate and a first counter-plate, wherein the first pressure plate for closing the first friction clutch is displaceable in an axial direction, a second friction clutch for frictionally pressing a second clutch disc can be coupled with the power take-off between a second pressure plate and a second counter-plate, wherein the second pressure plate for closing the second friction clutch is displaceable in the axial direction, a first actuating element for displacing the first pressure plate, a second actuating element for displacing d he second pressure plate, wherein the second pressure plate is connected to a operatively connected to the second actuating element pressure ring for transmitting the displacement movement.
  • the second actuating element has at least one spring element for biasing, wherein the at least one spring element between the second actuating element and the pressure ring is arranged. Between the second actuating element and the pressure ring, a prestressed pressure force accumulator can be arranged.
  • the second actuating element may also be biased by at least one tension wire ring, as disclosed in the earlier German application DE 10 2012 213 800 A1.
  • Tractor- Double clutches with lever systems are also known in principle.
  • the coupling of the tractor dual clutch is usually done by the driver, namely by the operation of two independent lever systems.
  • the pedal By operating the pedal, the release bearing is moved forward, which then pushes the clutch lever.
  • the necessary coupling force is generated, which acts against a cup spring force and thereby opens the traction drive clutch and / or the PTO clutch.
  • the torque in the clutch is disconnected.
  • This object is achieved in that the bearing is so connected to the linkage, so that the pivot point is displaceable relative to the clutch lever.
  • the bearing is designed as an insert or a cage which can be attached or attached to the linkage in a positive and / or non-positive manner.
  • the insert or the cage is inserted or inserted in a hole, such as a single or multiple hole or punched, removable.
  • a hole such as a single or multiple hole or punched
  • the cage or the insert are removed, and about its longitudinal axis, which is oriented transversely preferably orthogonal to the longitudinal axis of the coupling lever rotated. Thereafter, the insert / cage is again inserted / inserted into a lever cheek.
  • an advantageous embodiment is also characterized in that the insert / cage has a through hole for a bearing element, such as a bolt, a pin or a pin, and the bearing element is hollow, designed approximately in the manner of a socket, wherein the bearing element also according to Art a hollow cylinder is executable.
  • a bearing element such as a bolt, a pin or a pin
  • a connecting element such as an eyebolt is connected to the lever, about articulated, and on the other side of the insert or a cage from the release bearing to moving force introduction piece is connected.
  • a part of the force-introducing piece has a T-shaped cross-section and the laterally projecting legs of the "Ts" rest on the pressure plates remote side of the lever cheeks.
  • the insert or cage made of sintered material such as Sint-D30 or plastic such as polyamide
  • the hole has a shape that by itself symmetrically overlapping holes or punches, such as in the manner of a four-leaf clover, is determined.
  • the invention also relates to a tractor coupling for coupling a power take-off, such as a PTO, with a pressure plate which is connected via a connecting element, such as an eye bolt articulated to a clutch lever according to the invention.
  • a power take-off such as a PTO
  • a pressure plate which is connected via a connecting element, such as an eye bolt articulated to a clutch lever according to the invention.
  • a tractor dual clutch with a normal-engaged, biased by a plate spring power take-off clutch (PTO clutch) for driving a power take-off of an agricultural implement is presented.
  • the PTO clutch is disengageable by pressure on the free ends of the lever member to cancel the power flow between an engine, such as an internal combustion engine and a PTO.
  • the power flow is produced by the diaphragm spring preload, which generates a contrary principle for safety PTO clutch.
  • the fulcrum of the lever elements can be modified during installation by holes, also referred to as "satellite holes", for example in the manner of an eccentric, whereby the clutch transmission can be changed and, if necessary, the wear of the PTO clutch can be compensated over its service life.
  • An adjustable lever system is built, the leverage for several clutches with different force levels and various diameters of the release bearing can be adjusted.
  • New lever cheek sections for the adjustable lever system are to be manufactured with so-called "satellite bores", for example lasered or punched, which allows different positions of the pivot point as well as in the axial as well as in the radial direction.
  • the other holes, for example holes in the lever cheek allow different Distances between the pivot point of the lever and the contact point of the lever to the release bearing
  • a so-called “satellite cage” is provided, which is then inserted into the satellite hole with the two levers to be installed. Thereafter, the lever tip is riveted together with the lever cheeks, so connected to the force introduction piece on the two lever cheeks.
  • the satellite cage can be mounted, for example, in four different positions, which allows different distances between the holes.
  • the lever tip can be mounted in two to four different lengths, depending on the riveting, and thus can be many variants of the lever arm during assembly of the lever realize.
  • the clutch lever is thus divided along its longitudinal direction into a lever cheek combination and a force introduction piece, which are permanently or detachably connectable to one another in different axial positions and each other.
  • the driving side of the clutch consists of three levers and levers, one
  • Pressure plate Pressure plate, a diaphragm spring, a clutch disc and three torsion springs.
  • the PTO side of the clutch consists of three levers and one eyebolt / eye bolt, a pressure plate, a plate spring, a clutch disc and three leg springs.
  • lever ratio i plays a major role. It is therefore important to maintain and calculate suitable lever ratios when designing the coupling.
  • today's range of dry tractor double clutches has a very different force level and very different diameter of the release bearing.
  • the invention comes in, as it replaces a variety of different levers and provides only a single combination of two levers in which a hole for tying the eyebolt is held, a hole for supporting the lever, but the hole is so designed is that the pivot point of the lever cheek is displaced, and further on the augenschraubenanitatislochabgewandten side of the pivot hole harboring several holes, for connecting a force introduction piece, such as with an adjustable dome, which may also be forged.
  • a force introduction piece such as with an adjustable dome, which may also be forged.
  • four holes are held here. About a rivet or two rivets, then the force introduction piece can be connected.
  • the distance in the longitudinal direction from the pivot point to the point of attachment of the eye bolt and to the force application point of the force introduction piece can be varied. Also, a height offset between the eyebolt attachment point, the pivot point and a dome, with holes for introducing force is variable.
  • the adjustable lever system whose leverage for several clutches with different force levels and various diameters of the release bearing can be adapted, can be significantly reduced costs.
  • FIG. 1 shows a clutch lever of a coupling according to the invention in a
  • FIG. 2 shows the clutch lever of FIG. 1 in an assembled state
  • Fig. 3 four positions of one between two lever cheeks of the clutch lever of
  • Fig. 1 and 2 used cage or insert with a pivot point for the clutch lever defining socket
  • Fig. 4a-4d different leverage ratios on a clutch lever in a
  • a coupling 1 according to the invention is shown. It is only a part of the coupling 1 shown, which is designed as a double clutch and is used in a tractor. It is shown only the part which acts with the interposition of a connecting element 2, namely an eyebolt 3 on a pressure plate.
  • This component is referred to as a clutch lever 4 and comprises two lever cheeks 5 which ensure a force-transmitting connection to a force introduction piece 6.
  • the force introduction piece 6 has an adjustable dome 7, which is designed forged or consists of Sint-D30.
  • the dome 7 has a T-shaped section 8.
  • the mounting holes 9 correspond to through holes 10 in the lever cheeks 5 such that two rivets 1 1 through the mounting holes 9 and through holes 10 are driven to set the force introduction piece 6 on the two lever cheeks 5.
  • the lever cheeks also have a hole 12, which may be punched, drilled or lasered and is designed in the manner of a cloverleaf.
  • a satellite cage insert / cage 13 can be introduced in the two holes 12 of the lever cheeks 5 can also be labeled as a satellite cage insert / cage 13 can be introduced.
  • the insert 13 has a further through hole through which a bearing element 15, such as a socket 16 is used or inserted.
  • the through hole 14 is eccentric in use / cage 13 available, such that in the inserted state of the insert / cage 13 in the two lever cheeks 5, the bushing 16 is positioned centrally or centrally on one of four protrusions.
  • a spacing bolt 18 is inserted in a recess 19, formed as a hole, of the two lever cheeks 5 in such a way that the eye bolt 3 is articulated.
  • the insert / cage 13 has a main body 20 from which lateral attachment portions 21 protrude. The attachment portions 21 are inserted into the holes 12 of the respective main cheek 5.
  • Fig. 3 four positions of the cage 13 are shown.
  • the socket 16 is once right top, once top left, once bottom right and once bottom left. This position is dependent on the fitting position of the insert / cage 13 in the two lever cheeks. 5
  • Lever ratios based on the position of the fulcrum and the connection position of the force introduction piece on the lever cheeks 5 are shown in FIGS. 4a to 4d. Various positions of the fulcrum in the axial and in the radial direction are made possible. About the different holes in the lever cheek 5 it is possible to choose different distances between the pivot point of the lever and the contact points of the lever to the release bearing. The combination of variable heights and variable lengths may allow for multiple leverage ratios and thus provide a variety of variations in lever settings in the clutch 1.
  • a lever ratio i is represented as the ratio of L2 through Lx2 or L3 through Lx2 or L2 through Lx1 or L3 through Lx1.
  • the two lever cheeks 5 and possibly additionally the force introduction piece 6 form the rod 22.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplung wie eine Doppelkupplung, für ein Kraftfahrzeug, wie ein Agrargerät, etwa einen Traktor, mit einem zwischen einer Anpressplatte und einem Befestigungsorgan, wie einem Ausrücklager, anordenbaren und mit diesen Elementen verbindbaren oder in Wirkzusammenhang bringbaren Kupplungshebel, wobei der Kupplungshebel um einen Drehpunkt verschwenkbar ist, der durch ein an einem Gestänge des Kupplungshebels angebrachtes Lager ausgebildet und bestimmt ist, wobei das Lager so am Gestänge angebunden ist, dass der Drehpunkt relativ zum Kupplungshebel versetzbar ist. Die Erfindung betrifft auch eine Traktorkupplung zum Kuppeln eines Nebenabtriebes, wie einer Zapfwelle, mit einer Anpressplatte, die über ein Verbindungselement, wie eine Augenschraube gelenkig an einem Kupplungshebel gemäß der Erfindung angebunden ist.

Description

Verstellbares Hebelelement für eine PTO-Kupplung
Die Erfindung betrifft eine Kupplung, wie eine Doppelkupplung, für ein Kraftfahrzeug, etwa ein Agrargerät / einen Traktor, mit einem zwischen einer Anpressplatte und einem Betätigungsorgan, wie einem Ausrücklager, anordenbaren und mit diesen Elementen verbindbaren oder in Wirkzusammenhang bringbaren Kupplungshebel, wobei der Kupplungshebel um einen Drehpunkt schwenkbar ist, wobei der Drehpunkt durch ein an einem Gestänge des Kupplungshebels angebrachtes Lager ausgebildet und bestimmt ist. Die Erfindung betrifft im Speziellen den bei der Montage verstellbaren Kupplungshebel in einer Traktorkupplung.
Kupplungen, etwa Reibungskupplungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, insbesondere solche mit Nachstelleinrichtungen.
So offenbart die DE 10 2012 21 1 435 A1 eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung. Insbesondere ist eine Reibungskupplung mit Fahrbetrieb/Fahrantrieb und Nebenabtrieb mit einer unter Belastung einer Tellerfeder gegen eine Gegendruckplatte unter Verspannung von Reibbelegen einer Kupplungsscheibe axial vorgespannten und mittels über den Umfang verteilter, an von einem Ausrücker axial belasteten, mit einem vorgebbaren Axialspiel gegenüber dem Ausrücker spielbehafteten Kniehebeln mittels ersten Drehgelenken verdrehbar angeordneten Druckhebeln entgegen der Wirkung der Tellerfeder verlegbaren Anpressplatte und Mitteln zur Einstellung des Axialspiels bekannt. Um eine über die Lebensdauer konstante Übertragbarkeit des anliegenden Moments während des Fahrbetriebs bei auftretendem Verschleiß der Reibbelege zu erreichen, ist seriell zu den Einstellschrauben zwischen dem Druckhebel und der Anpressplatte eine selbsttätige Nachstelleinrichtung vorgesehen.
Aus einer älteren Anmeldung, die beim Deutschen Patent- und Markenamt unter der Nummer DE 10 2013 213 805 A1 geführt wird, sind bereits Doppelkupplungen bekannt. So sind solche Doppelkupplungen im Gebiet von Verbrennungskraftmaschinen in Fahrzeugen bekannt. Solche Doppelkupplungen werden zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebewelle eines Kraftfahrzeuggetriebes und/oder einem Nebenantrieb des Kraftfahrzeuges verwendet. Derartige Kupplungsaggregate finden beispielsweise Verwendung bei Traktoren oder anderen Arbeitsmaschinen für die Landwirtschaft, die auch als Agrargeräte bezeichnet werden. Dabei dient eine erste Reibungskupplung für den Fahrbetrieb und eine zweite Reibungskupplung zum unabhängigen Zuschalten und Abschalten eines zusätzlichen Nebenabtriebes, mittels dessen zusätzliche Aggregate antreibbar sind. Die zweite Reibungskupplung ist üblicherweise in einem nichteingerückten Zustand geöffnet, beispielsweise beim Starten des Kraftfahrzeugmotors, und kann in einem eingerückten Zustand benötigte Leistung direkt von der Antriebswelle abnehmen. Durch die unabhängige Betätigung der zweiten Reibungskupplung kann der Nebenantrieb im Stand oder auch während der Fahrt des Kraftfahrzeuges eingesetzt werden. Mit der zweiten Reibungskupplung können beispielsweise Mähmaschinen und andere landwirtschaftliche Anbaugeräte wie mechanische oder hydraulische Winden, Hydraulikpumpen oder Kompressoren angetrieben werden, die im Gegensatz zu elektrischen Geräten deutlich mehr Leistung bieten und ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs nicht belasten. Diese Doppelkupplungen weisen jedoch üblicherweise eine große Toleranzabhängigkeit der Anpresskraft und der Einrückkräfte auf, sowie eine spannungskritische Belastung des Betätigungssystems insbesondere der zweiten Reibungskupplung der Doppelkupplung bei einem Einrücken.
In den genannten älteren Anmeldungen werden Doppelkupplungen zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebewelle eines Kraftfahrzeuggetriebes und/oder einem Nebenabtrieb des Kraftfahrzeuges, insbesondere einer Zapfwelle offenbart, mit einer ersten Reibungskupplung zum reibschlüssigen Verpressen einer mit der Getriebewelle kuppelbaren ersten Kupplungsscheibe zwischen einer ersten Anpressplatte und einer ersten Gegenplatte, wobei die erste Anpressplatte zum Schließen der ersten Reibungskupplung in eine Axialrichtung verlagerbar ist, einer zweiten Reibungskupplung zum reibschlüssigen Verpressen einer mit dem Nebenabtrieb kuppelbaren zweiten Kupplungsscheibe zwischen einer zweiten Anpressplatte und einer zweiten Gegenplatte, wobei die zweite Anpressplatte zum Schließen der zweiten Reibungskupplung in die Axialrichtung verlagerbar ist, einem ersten Betätigungselement zum Verlagern der ersten Anpressplatte, einem zweiten Betätigungselement zum Verlagern der zweiten Anpressplatte, wobei die zweite Anpressplatte mit einem mit dem zweiten Betätigungselement wirkverbundenen Druckring zur Übertragung der Verlagerungsbewegung verbunden ist. Dabei ist herausgestellt, dass das zweite Betätigungselement mindestens ein Federelement zum Vorspannen aufweist, wobei das mindestens eine Federelement zwischen dem zweiten Betätigungselement und dem Druckring angeordnet ist. Zwischen dem zweiten Betätigungselement und dem Druckring kann ein vorgespannter Druckkraftspeicher angeordnet sein.
Das zweite Betätigungselement kann auch durch mindestens einen Spanndrahtring vorgespannt sein, wie in der älteren deutschen Anmeldung DE 10 2012 213 800 A1 offenbart ist.
Gerade Reibungskupplungen finden bei Traktor- Doppelkupplungen mit Fahrbetrieb/ Fahrantrieb und Nebenantrieb bei Einsatz mechanischer Hebelsysteme Verwendung. Traktor- Doppelkupplungen mit Hebelsystemen sind grundsätzlich auch bekannt. Das Einkuppeln der Traktor- Doppelkupplung erfolgt üblicherweise durch den Fahrer, nämlich durch die Betätigung zweier unabhängiger Hebelsysteme. Durch Betätigung des Pedals wird das Ausrücklager nach vorne bewegt, welches danach den Kupplungshebel drückt. Mit Hilfe des Kupplungshebels wird die notwendige Kuppelkraft erzeugt, die gegen eine Tellerfederkraft wirkt und dabei die Fahrantriebskupplung und/oder die Zapfwellenkupplung öffnet. Somit wird das Drehmoment in der Kupplung getrennt.
Bei heute üblichen Produktpaletten trockener Traktor-Doppelkupplungen hat, je besteht Anwendung, je nach Kraftniveau und Durchmesser des Ausrücklagers der Bedarf nach unterschiedlichen Hebelausführungsformen und Hebeleinstellungen. Um alle Varianten der Kupplungen abdecken zu können, sind bis jetzt eine Vielzahl von Varianten des Kupplungshebels mit unterschiedlichen Hebelarmen und unterschiedlichen Hebelverhältnissen nötig. Der Kupplungshebel, und damit auch die durch die von ihm genutzten Lagerkonstruktion bedingten Hebelarme müssen auf die von einer Tellerfeder aufgebrachte Kraft und die restlichen kraftinduzierenden Komponenten einer Kupplung abgestimmt sein, was die Auslegung je nach Bauform und Fahrzeug sowie Fahrzeugart sehr aufwendig macht.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung diese bekannten Nachteile zu beheben und eine geometrische Lösung zur Verfügung zu stellen, mittels der ein Hebelsystem erreichbar ist, welches mehrere Varianten an Hebelverhältnissen in der Kupplung mit unterschiedlichen Kraftniveaus und diversen Durchmessern des Ausrücklagers ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Lager so am Gestänge angebunden ist, so dass der Drehpunkt relativ zum Kupplungshebel versetzbar ist. Dadurch wird ein verstellbares Hebelsystem erreicht, dessen Hebelverhältnisse für mehre Kupplungen mit unterschiedlichen Kraftniveaus und diversen Durchmessern des Ausrücklagers an- gepasst ist bzw. angepasst werden kann.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
Es ist von Vorteil, wenn das Lager als ein Einsatz oder ein Käfig ausgebildet ist, der am Gestänge form- und/oder kraftschlüssig anbringbar oder angebracht ist.
Es ist auch zweckmäßig, wenn der Einsatz oder der Käfig in ein Loch, wie eine Einfach- oder Mehrfachbohrung oder Stanzung, wiederentnehmbar eingesetzt oder eingesteckt ist. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln, etwa mit einem Werkzeug oder unter Handkraft bei entsprechender Vorbereitung des Kupplungshebels, beispielsweise einer Teildemontage, der Käfig oder der Einsatz entnommen werden, und um seine Längsachse, die quer vorzugsweise orthogonal zur Längsachse des Kupplungshebels ausgerichtet ist, gedreht werden. Danach wird der Einsatz/Käfig wieder in eine Hebelwange einsteckt/eingeführt. Dadurch, dass der Drehpunkt des Kupplungshebels, welcher in dem Einsatz oder dem Käfig vorgehalten ist, exzentrisch zu einer Rotationsachse/Symmetrieachse des Einsatzes oder Käfigs, quer zur Längsachse des gesamten Kupplungshebels, ausgerichtet ist, wird eine hebelverhältnisva- riierende Positionsveränderung des Einsatzes oder Käfigs ermöglicht.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz / Käfig ein Durchgangsloch für ein Lagerelement, wie einen Bolzen, einen Zapfen oder einen Stift aufweist, und das Lagerelement hohl, etwa nach Art einer Buchse, ausgeführt ist, wobei das Lagerelement auch nach Art eines Hohlzylinders ausführbar ist.
Es ist auch zweckmäßig, wenn der Einsatz oder der Käfig zwischen zwei sich im
Wesentlichen in Längsrichtung erstreckenden Hebelwangen befindet und/oder je ein von einem Hauptkörper des Einsatzes oder Käfigs seitlich abstehender Befestigungsabschnitt an eine Aufnahme in der jeweiligen Hebelwange eingepasst ist, in die er gesteckt ist. Die Montage wird dadurch erleichtert.
Um die Anbindung des Kupplungshebels an eine Anpressplatte effizient zu gestalten ist es von Vorteil, wenn auf einer Seite des Einsatzes oder des Käfigs ein Verbindungselement, wie eine Augenschraube am Hebel angebunden ist, etwa gelenkig, und auf der anderen Seite des Einsatzes oder des Käfigs ein von dem Ausrücklager zu bewegendes Krafteinleitstück angebunden ist.
Für die Konnektion der Einzelbauteile von Vorteil ist es, wenn zwischen den Hebelwangen das Krafteinleitstück eingepasst und befestigt, etwa vernietet ist.
Um eine gute Kraftübertragung zu gewährleisten ist es dabei von Vorteil, wenn ein Teil des Krafteinleitstückes einen T-förmigen Querschnitt aufweist und die seitlich abstehenden Schenkel des„Ts" auf der anpressplattenfernen Seite der Hebelwangen aufliegen.
Damit die Kupplung einerseits langlebig ist, aber anderseits kostengünstig ist, ist es von Vorteil, wenn der Einsatz oder der Käfig aus Sintermaterial, wie Sint-D30 oder Kunststoff wie Polyamid, etwa PA66 gefertigt ist und/oder etwa 35 Volumenprozent oder Gewichtsprozent Glasfasern aufweist. Um einerseits eine Drehbarkeit des Einsatzes oder des Käfigs relativ zu den Hebelwangen zu gewährleisten und andererseits eine einfache Montage die gleichzeitig dauerhaft sein kann, bei einer Demontage oder Ummontage, zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn das Loch eine Form aufweist, die durch sich symmetrisch überlappende Bohrungen oder Stanzungen, etwa nach Art eines vierblättrigen Kleeblattes, bestimmt ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Traktorkupplung zum Kuppeln eines Nebenabtriebs, wie einer Zapfwelle, mit einer Anpressplatte, die über ein Verbindungselement, wie eine Augenschraube gelenkig an einem erfindungsgemäßen Kupplungshebel angebunden ist.
Mit anderen Worten wird eine Traktor- Doppelkupplung mit einer Normal- eingerückten, durch eine Tellerfeder vorbelastete Power- Take- Off- Kupplung (PTO-Kupplung) zum Antrieb einer Zapfwelle eines landwirtschaftlichen Arbeitsgerätes vorgestellt. Unabhängig von der Fahrkupplung, die eine gedämpfte Kupplungsscheibe umfasst, ist die PTO-Kupplung mittels Druck auf die freien Enden des Hebelelements ausrückbar, um den Kraftfluss zwischen einer Antriebsmaschine, wie einer Verbrennungskraftmaschine und einer Zapfwelle aufzuheben. Im unbetätigten Zustand ist der Kraftfluss durch die Tellerfedervorbelastung hergestellt, wodurch ein gegenteiliges Prinzip zur Safety-PTO-Kupplung generiert wird.
Es wird vorgeschlagen, im demontierten Zustand verstellbare Hebelelemente für die PTO- Kupplung einzusetzen, um diese an unterschiedliche Varianten, insbesondere in puncto Drehmomentkapazität, beim Einbau anpassen zu können. Der Drehpunkt der Hebelelemente ist beim Einbau durch auch als„Satellit-Bohrungen" gekennzeichnete Löcher, beispielsweise nach Art eines Exzenters, veränderbar, wodurch die Kupplungsübersetzung verändert werden kann. Ggf. kann auch der Verschleiß der PTO-Kupplung über ihre Lebensdauer ausgeglichen werden.
Ein verstellbares Hebelsystem wird aufgebaut, dessen Hebelverhältnisse für mehrere Kupplungen mit unterschiedlichen Kraftniveaus und diversen Durchmessern des Ausrücklagers angepasst werden kann.
Neue Hebelwangenabschnitte für das verstellbare Hebelsystem sollen mit sogenannten „Satellit-Bohrungen" hergestellt werden, beispielsweise gelasert oder gestanzt, die verschiedene Positionen des Drehpunktes sowie in axiale, als auch in radiale Richtung ermöglicht. Die anderen Löcher, beispielsweise Bohrungen, in der Hebelwange erlauben verschiedene Abstände zwischen dem Drehpunkt des Hebels und der Kontaktstelle des Hebels zum Ausrücklager. Im Zusammenbau des neuen Hebels ist ein sogenannter„Satellit-Käfig" vorgesehen, welcher dann in die Satellit-Bohrung eingesteckt wird um mit den zwei Hebelwangen verbaut zu werden. Danach wird die Hebelkuppe mit den Hebelwangen zusammen vernietet, also das Krafteinleitstück an den beiden Hebelwangen angebunden. Der Satellit-Käfig lässt sich beispielsweise in vier verschiedenen Positionen montieren, womit verschiedene Abstände zwischen den Bohrungen ermöglicht sind. Ein weiteres besonders Element für den Zusammenbau des Hebels ist die Hebelkuppe mit mehreren Bohrungen, wobei beispielsweise vier oder mehr Bohrungen anwendbar sind. Die Hebelkuppe lässt sich in zwei bis vier verschiedene Längen, je nach Vernietung, montieren und damit lassen sich viele Varianten des Hebelarmes bei der Montage des Hebels realisieren. Der Kupplungshebel wird also entlang seiner Längsrichtung in eine Hebelwangenkombination und ein Krafteinleitstück geteilt, die in unterschiedlichen Axialpositionen zueinander und miteinander dauerhaft oder lösbar verbindbar sind.
Mit Hilfe der neuen Ausführung der Bauteile, insbesondere in puncto Hebelwange und Hebelkuppe ist es möglich, in einem Hebelsystem mehrere Hebelverhältnisse und somit viele Varianten der Hebeleinstellungen in der Kupplung zu gewährleisten. Die restlichen Bauteile des Kupplungshebels können ohne Änderung verbleiben, wie bekannt.
Letztlich wird ein einfaches Baukastensystem zur Verfügung gestellt, das erhebliche
Einsparpotentiale für die Serienproduktion bietet. Gerade bei Reibungskupplungen bietet sich ein solches System an. Das gilt in besonderem Umfang für Doppelkupplungen.
Das Prinzip der Erfindung kann auch mit anderen Worten beschrieben werden. So ist das Einkuppeln bei Traktor-Doppelkupplungen normalerweise abhängig von einer Betätigung zweier unabhängiger Hebelsysteme durch den Fahrer. Durch Betätigung eines Pedals wird ein Ausrücklager nach vorne bewegt, welches danach den Kupplungshebel drückt. Mit Hilfe des Kupplungshebels wird die notwendige Kuppelkraft erzeugt, die gegen eine Tellerfeder wirkt und eine Fahrantriebskupplung und/oder Zapfwellenkupplung öffnet. Somit wird Drehmoment in der Kupplung getrennt.
Die Fahrseite der Kupplung besteht aus jeweils drei Hebeln und Druckhebeln, einer
Anpressplatte, einer Tellerfeder, einer Kupplungsscheibe und drei Schenkelfedern.
Die Zapfwellen-Seite der Kupplung besteht aus jeweils drei Hebeln und einer Augenscheibe/Augenschraube, einer Anpressplatte, einer Tellerfeder, einer Kupplungsscheibe und drei Schenkelfedern.
Werden die Hebel des Zapfwellenantriebes zur Kupplung hin gedrückt, so wird die
Anpressplatte gegen die Tellerfeder gezogen. Erreicht die Ausrückkraft (FAus) an den Hebeln das Kraftniveau der Tellerfeder (Ft), unter Berücksichtigung des Hebelverhältnisses i, so wird somit die Anpressplatte bewegt. Die Anpressplatte wird von der Scheibe getrennt, die Kupplung ist damit offen. Dieser Vorgang wird auch als Ausrücken bezeichnet. Die axiale Bewegung der Anpressplatte wird als Abhub bezeichnet.
Um die notwendige Kuppelkraft erzeugen zu können, spielt das Hebelverhältnis i eine große Rolle. Deshalb ist es wichtig, bei der Auslegung der Kupplung passende Hebelverhältnisse vorzuhalten und auszurechnen. Bei der heutigen Produktpalette trockener Traktor-Doppelkupplungen hat man je nach Anwendung, ein sehr unterschiedliches Kraftniveau und sehr unterschiedliche Durchmesser der Ausrücklager. Um alle Varianten der Kupplung abzudecken, braucht man bis jetzt entsprechend viele Varianten an Kupplungshebeln, insbesondere mit unterschiedlichen Längen und somit unterschiedlichen Hebelverhältnissen i. Hier setzt die Erfindung an, da sie eine Vielzahl von unterschiedlichen Hebeln ersetzt und nur eine einzige Kombination aus zwei Hebelwangen zur Verfügung stellt, in der ein Loch zum Anbinden der Augenschraube vorgehalten ist, ein Loch zum Lagern des Hebels, wobei das Loch jedoch so ausgestaltet ist, dass der Drehpunkt der Hebelwange verlagerbar ist, sowie weitere auf der der augenschraubenanbindungslochabgewandten Seite des den Drehpunkt beherbergenden Loches mehrere Löcher, zum Anbinden eines Krafteinleitstückes, etwa mit einer verstellbaren Kuppe, die auch geschmiedet sein kann. Vorzugsweise sind hier vier Löcher vorgehalten. Über einen Niet oder zwei Niete, kann dann das Krafteinleitstück angebunden werden.
Der Abstand in Längsrichtung vom Drehpunkt zu dem Anbindungspunkt der Augenschraube und zum Krafteinleitungspunkt des Krafteinleitstückes lässt sich variieren. Auch ein Höhenversatz zwischen dem Augenschraubenbefestigungspunkt, dem Drehpunkt und einer Kuppe, mit zum Krafteinleiten enthaltenen Bohrungen, ist variabel. Man kann somit einen einzigen verstellbaren Kupplungshebel einsetzen. Die Abstände können daher flexibel gewählt werden. Durch das verstellbare Hebelsystem, dessen Hebelverhältnisse für mehrere Kupplungen mit unterschiedlichen Kraftniveaus und diversen Durchmessern des Ausrücklagers an- gepasst werden kann, können erheblich Kosten eingespart werden.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, in der ein
Ausführungsbeispiel detaillierter beschrieben ist. Es zeigen:
Fig. 1 einen Kupplungshebel einer erfindungsgemäßen Kupplung in einer
perspektivischen Darstellung,
Fig. 2 der Kupplungshebel aus Fig. 1 in einem zusammengebauten Zustand, Fig. 3 vier Positionen eines zwischen zwei Hebelwangen des Kupplungshebels der
Fig. 1 und 2 eingesetzten Käfigs oder Einsatzes mit einer den Drehpunkt für den Kupplungshebel festlegenden Buchse, und
Fig. 4a-4d unterschiedliche Hebelverhältnisse an einem Kupplungshebel, der in eine
Hebelwange der Fig. 1 bis 3 einzusetzen ist oder eingesetzt wird.
Die Figuren sind lediglich schematischer Naturen und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Kupplung 1 dargestellt. Es ist nur ein Teil der Kupplung 1 dargestellt, die als Doppelkupplung ausgebildet ist und in einem Traktor eingesetzt ist. Es ist nur der Teil dargestellt, der unter Zwischenschaltung eines Verbindungselementes 2, nämlich einer Augenschraube 3 auf eine Anpressplatte einwirkt. Dieses Bauteil wird als Kupplungshebel 4 bezeichnet und umfasst zwei Hebelwangen 5 die eine kraftübertragende Verbindung zu einem Krafteinleitstück 6 sicherstellen.
Das Krafteinleitstück 6 weist eine verstellbare Kuppe 7 auf, die geschmiedet ausgeführt ist oder aus Sint-D30 besteht. Die Kuppe 7 weist einen T-förmigen Abschnitt 8 auf. Im Bereich des T-förmigen Abschnittes 8 sind vier Befestigungslöcher 9 vorhanden. Die Befestigungslöcher 9 korrespondieren mit Durchgangslöchern 10 in den Hebelwangen 5 derart, dass zwei Niete 1 1 durch die Befestigungslöcher 9 und Durchgangslöcher 10 treibbar sind, um das Krafteinleitstück 6 an den beiden Hebelwangen 5 festzulegen.
Die Hebelwangen weisen auch ein Loch 12 auf, das gestanzt, gebohrt oder gelasert sein kann und nach Art eines Kleeblattes ausgeführt ist. In die zwei Löcher 12 der Hebelwangen 5 ist ein auch als Satellit-Käfig bezeichenbarer Einsatz/Käfig 13 einbringbar. Der Einsatz 13 weist ein weiteres Durchgangsloch auf, durch das ein Lagerelement 15, wie eine Buchse 16 einsetzbar ist oder eingesetzt ist. Das Durchgangsloch 14 ist exzentrisch im Einsatz/Käfig 13 vorhanden, derart, dass im eingesetzten Zustand des Einsatzes/Käfigs 13 in die beiden Hebelwangen 5 die Buchse 16 an einer von vier Ausbuchtungen zentrisch oder mittig positioniert ist.
Auf der krafteinleitstückabgewandten Seite des Einsatzes/Käfigs 13 ist ein Abstandsbolzen 18 in einer als Loch ausgebildeten Ausnehmung 19 der beiden Hebelwangen 5 so eingesetzt, dass die Augenschraube 3 gelenkig gelagert ist. Der Einsatz/Käfig 13 weist einen Hauptkörper 20 auf, von dem seitliche Befestigungsabschnitte 21 abstehen. Die Befestigungsabschnitte 21 sind in die Löcher 12 der jeweiligen Hauptwange 5 eingesetzt.
In der Fig. 2 ist der zusammengebaute vernietete Kupplungshebel 4 wiedergegeben. Die Position des Lagerelementes 15 gibt den Drehpunkt des Kupplungshebels 4 relativ zur Kupplung 1 vor.
In der Fig. 3 sind vier Positionen des Käfigs 13 wiedergegeben. Dabei befindet sich die Buchse 16 einmal rechts oben, einmal links oben, einmal rechts unten und einmal links unten. Diese Position ist abhängig von der Einpassstellung des Einsatzes/Käfigs 13 in die beiden Hebelwangen 5.
In den Fig. 4a bis 4d sind Hebelverhältnisse basierend auf der Position des Drehpunktes und der Anbindungsposition des Krafteinleitstückes an den Hebelwangen 5 wiedergegeben. Verschiedene Positionen des Drehpunktes in Axial- als auch in Radialrichtung werden ermöglicht. Über die unterschiedlichen Bohrungen in der Hebelwange 5 wird es ermöglicht verschiedene Abstände zwischen dem Drehpunkt des Hebels und den Kontaktstellen des Hebels zum Ausrücklager zu wählen. Die Kombination zwischen variablen Höhen und variablen Längen kann mehrere Hebelverhältnisse erlauben und somit eine Vielzahl von Varianten an Hebeleinstellungen in der Kupplung 1 gewährleisten. So stellt sich ein Hebelverhältnis i beispielsweise als Verhältnis aus L2 durch Lx2 oder L3 durch Lx2 oder L2 durch Lx1 oder L3 durch Lx1 dar.
Die beiden Hebelwangen 5 und eventuell zusätzlich das Krafteinleitstück 6 formen das Gestänge 22.
Bezuqszeichenliste Kupplung
Verbindungselement
Augenschraube
Kupplungshebel
Hebelwange
Krafteinleitstück
Kuppe
T-förmiger Abschnitt
Befestigungsloch in Krafteinleitstück
Durchgangsloch in Hebelwange
Niete
Loch in Hauptwange
Einsatz/Käfig
Durchgangsloch in Einsatz/Käfig
Lagerelement
Buchse
Ausbuchtung
Abstandsbolzen
Ausnehmung
Hauptkörper
Befestigungsabschnitt
Gestänge

Claims

Patentansprüche
1 . Kupplung (1 ) wie eine Doppelkupplung, für ein Kraftfahrzeug, wie ein Agrargerät, etwa einen Traktor, mit einem zwischen einer Anpressplatte und einem Befestigungsorgan, wie einem Ausrücklager, anordenbaren und mit diesen verbindbaren oder in Wirkzusammenhang bringbaren Kupplungshebel (4), wobei der Kupplungshebel (4) um einen Drehpunkt verschwenkbar ist, der durch ein an einem Gestänge (22) des Kupplungshebels (4) angebrachtes Lager ausgebildet und bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager so am Gestänge (22) angebunden ist, dass der Drehpunkt relativ zum Kupplungshebel (4) versetzbar ist.
2. Kupplung (1 ) in Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lager als ein Einsatz oder ein Käfig (13) ausgebildet ist, der am Gestänge (22) form- oder kraftschlüssig anbringbar ist.
3. Kupplung (1 ) in Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz oder der Käfig (13) in ein Loch (12), wie eine Einfach- oder Mehrfachbohrung oder eine Stanzung, wiederentnehmbar eingesetzt oder eingesteckt ist.
4. Kupplung (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz oder Käfig (13) ein Durchgangsloch (14) für ein Lagerelement (15), wie einen Bolzen, einen Zapfen oder einen Stift aufweist, und das Lagerelement (15) hohl ausgeführt ist, etwa nach Art eines Hohlzylinders oder einer Buchse.
5. Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Einsatz oder der Käfig (13) zwischen zwei im Wesentlichen in Längsrichtung erstreckenden Hebelwangen (5) befindet und/oder je ein von einem Hauptkörper (20) des Einsatzes oder Käfigs (13) seitlich abstehender Befestigungsabschnitt (21 ) an eine Aufnahme (12) in der jeweiligen Hebelwange (12) angepasst ist, in die er gesteckt ist.
6. Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite des Einsatzes oder des Käfigs (13) ein Verbindungselement (3), wie eine Augenschraube (3) am Kupplungshebel (4) etwa gelenkig angebunden ist und auf der anderen Seite des Einsatzes oder des Käfigs (13) ein von dem Ausrücklager zu bewegendes Krafteinleitstück (6) angebunden ist.
7. Kupplung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Hebelwangen (5) das Krafteinleitstück (6) eingepasst und befestigt, etwa vernietet ist.
8. Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz oder der Käfig (13) aus Sintermaterial, wie Sint-D30 oder Kunststoff, wie Polyamid, etwa PA66 gefertigt ist und/oder etwa 35 Prozent Glasfasern aufweist.
9. Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (12) eine Form aufweist, die durch sich symmetrisch überlappende Bohrungen oder Stanzungen bestimmt ist.
10. Traktorkupplung zum Kuppeln eines Nebenabtriebes, wie einer Zapfwelle, mit einer Anpressplatte, die über ein Verbindungselement, wie eine Augenschraube (3) gelenkig an einem Kupplungshebel (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 angebunden ist.
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