DE8137708U1

DE8137708U1 - Zapfwellenkupplung

Info

Publication number: DE8137708U1
Application number: DE19818137708U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1982-08-05

Description

,v PATENTANWALT

DiPL.-PHYs. DR. WALTHER JUNIUS 3 Hannover

WOLFSTRASSE 24 · TELEFON (05 11) 83 45 30

22. 12.1981 Dr.J/Ha Meine Akte/ 709

Ernst Conrad, Im Westfeld 13, 3101 Nienhagen

Zapfwellenkupplung

Die Erfindung betrifft eine Zapfwellenkupplung zur Yerbindung der Antriebswelle eines Gerätes mit der Zapfwelle eines Motorfahrzeuges, insbesondere eines landwirtschaftlichen Schle pers, bestehend aus zwei ineinandergreifenden Kupplungsgliedern, von denen das eine am Ende der Zapfwelle angeordnet ist und das andere am Ende der das Gerät antreibenden Welle.

Es ist allgemein übliche, daß das Ende der Zapfwelle genutet ist oder mit einer Zahnung versehen ist und eine ringförmige Ausnehmung aufweist. Bisher wird auf dieses verzahnte Ende der Zapfwelle eine mit einer Innenverzahnung oder nach innen gerichteten Yorsprüngen mit einer den Nuten entsprechenden Teilung verselme Hülse aufgeschoben, die über ein Kreuzgelenk mit der Antriebswelle des Gerätes verbunden ist. Diese Hülse weist vor ihrem vorderen Ende einen (oder zwei) radial beweglichenZapfen auf, der mit der Kraft einer Feder in Achsrichtung gedruckt wird und der an seinem nach aussen weisenden Ende einen Druckschieber aufweist, den man mit dem Daumen entgegen der Kraft der Feder um ein Stück nach innen drücken kann. Dieser Zapfen greift dann, wenn die Hülse voll über das

ff··· · I I ■ » ■ · t ·* III

Zapfwellenende geschoben ist, in die Ringnut ein und sichert auf diese Weise einen unverrückbaren Sitz der Hülse auf dem Zapfwellenende. Diese bekannt und heute allgemein übliche Ankupplung der Antriebswelle an das Zapfwellenende weist nicht nur den Nachteil auf, daß das Ankuppeln der Antriebswelle an die Zapfwelle ein schwieriger Arbeitsvorgang ist, sondern auch den Nachteil, daß bei diesem Ankuppeln bereits eine Vielzahl von Arbei Unfällen erfolgt ist, Die Zapfwelle ist ein Maschinenteil, welches hinten aus einem Getriebekasten herausragtf An sich sollte sie, wenn sie nicht eingeschaltet ist, stillstehen. Das aber ist manchmal nicht der Pail, weil sie durch reibende Kräfte im Inneren des Getriebes mitg nommen wird,, Manchmal hat aber auch der Schlepperfahrer nicht beachtet, daß er, wenn kein Arbeitsgerät angekoppelt ist, die Zapfwellendrehung eingeschaltet hat. Auch dann kann die frei nach hinten herausstehende Zapfwelle Anlaß zu Unfällen werden. Eine Zapfwelle ist bei manohen Ausführungsformen von Schleppern vor deren Vorde achse angeordnet. Auch hier treten die genannten Nachtei auf.

Es sind bereits von den verschiedensten Seiten vielerle Versuche ausgeführt worden, um eine Kupplung zu schaffen, mit der die Antriebswelle leichter und gefahrloser an die Zapfwelle anzukoppeln ist. Hier sind schon verschiedene Kupplungsformen entworfen worden, die sich abe in den Betrieb generell nicht haben einführen lassen, weil sie zu aufwendig und zu kompliziert waren, das Gewicht der Antriebswelle erheblich erhöhten und letztlich doch nicht die gewünschte Erleichterung beim Ankoppeln und die gewünschte Sicherheit gegen Unfälle brachten.

• aft ·«»· ·<

• ti·»· * · ·« ι

• t » # * 4

Es iat die Aufgabe des· I^fiaö,img_& ©ia® ©isfasli sffifgebaute, leicht sm laasadlAalsKsnd© Sclmelllmpplimg su ackaffen, ■it der die Antriebswelle eines Gerätes mit der Zapfwell© ®in@@ BSotwrfols^EiSGiigijQ snsi vorbiüicloEi i@to

Sie EefiBteag besteht Saria₀ glieö ©im mit seadialea «ad

das ©im©

v©rs©Ja@aos Bad mit aoMoparaULol as»«· Bad iiat_p daß an

um lorn ©ia©s das ©im® ^ppg

des* das

Mate^ des Kmpp»

oim SeMM la Stea oto©r Platt© aagscrslaet lmt₀ ia ΘθΙ^ΙίΜΒ E^pl^agsgliei trageeä« Weil® flrohbar

B©» SeMId Torgeselien sind.

Urne

■i« niöfet

©ms_s daß

befindlich d@r 3odieasage oder aa ©iaor

b*Bond*re söimell «aft eiafaelä »«egsftihrt werden

leicht lasst sieh dieser AakeppelTorgaag dasn , wenn die Bei«etigesigevosrie-htemgen für das ScMId ms eines water der Zapfwelle asgeordneten Triehter rad eiaea €ber der Sapfwell® angeordneten, entgegen

It · a · β

dar Zraft eiaer Feder PSr das -&Ek©gp©!n "brssaGlit äass Ba ScMId sit seiner setst %%

ms? nook Sas

ScMId BieM vertikal im der

■™jftS ι in ill -I *ΐ ^ IMIPAMl Λ* Jt IM.

SeMId ledigä.i©& Ib dl© h

das SeMlS eine

SeMldss

falls lot ©s

©dor as

wenn

ΐ?οηη am ScMId siad„

weiter© Sentrier-

tßa das ScMId Tsesoaislörs !©loht iiaadliabeai su können,, ist es vorteilhaft ₉ wenn am ofesrea Em&e des ScMldes ein

angebraobt ist,

steht dieser |

Handgriff oben über den Rabaem hinaus. Dieser Handgriff kann sTjor nickt nor τοη Hand betätigt worden» es ist auch

■ * ■ ·

• 1 · * O ·

• ■ a

■5glie&₉ jJm sit MIf © eiaea Hafcaa aufweist, sits aus erfolgen.

©in©s Stabes_e der as seises

Seblepp®?-

Veit®? ist ec vorteilhaft, tr@B& des als B©f©stigsagsror=» rie&fcsag dienende «ad das SeMId i& e©imar Tertikaien Steilhang Uaaitead© Hakea ©im©& maok ob«a dvr

i1 ä ^fe^lSii so

mit

mit Ulf© ©iH©@ St©@te©s tsh

©s ist

ist_s. eeaäera überall ist, ist

SsMId ed ©in@m S&pplmgsglied dos Bauteil @£iig®bra@kt₉ ^älrcend amf das ims aad©r© K^jpfCfoaBgagliod »imtal aefg©s©tst und .dann dort rerbleifet, ...

ist as₉ wejja der kastenfSrasig^ Saiaea. mindesteae eine T«rachi®bfciar© Wand absclalisflbar ist, so

• » I I I I I I I I I Il Il

daß dann_f wenn das Schild nicht eingesetzt ist und somj kein Gerät an die Zapfwelle angekoppelt ist, das Zapfwellenenae mit dem einen Kupplungsglied verschlossen ist. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn auf die verschiebbare Wend die Kraft einer Feder wirkt, die diese verschiebbare Wand in ihre Verschlußstellung drückt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn aus den Mitnehmerflächen der Mitnehmerfinger Kugelflächen oder l^gelförmi ge Flächen herausstehen und wenn in derjenigen Seite der Mitnehmerklauen, an denen die Hitnehmerflachen anlj gen, entsprechend negativ geformte Ausnehmungen eingearbeitet bzw. eingeformt sind,, Diese Kugelflächen oder Kögelfläehen sorgen für eine ausgezeichnete Zentrierung und gewährleisten eine verschleiß- und reibungsfreie Kraftüb ertragung.

Sas "Jesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert« Es zeigen5

Pig. 1 eine Ansicht von hinten auf den Zapfwellengetriebekaaten mit dem auf diesen aufgebauten Rahmen ohne verschiebbare Wände.

Pig. 2 eine Ansicht von Hinten auf den Rahmen mit eingesetztem Schild und beiseite geschobener verschiebbarer Wand,

Pig» 3 einen Schnitt durch die eingekuppelte Zapfwelle: kupplung.

Fig» 4 einen Schnitt durch die Zapfwellenkupplung vor dem Einkupplungs- bzw. nach dem Abkupplungsvorgai

Fig. 5 eine Ansicht des Schildes von der Wellenstumpfseite.

* I I I I I I Mti

Fig«, 6 eine Ansicht dee Schildes von der Kuppelglied«
seite.

Pig. 7 eine Seitenansicht des Schildes mit Kupplung
und Wellenstumpf·

Pig. 8 eine Ansicht eines Betätigungsktäbes.
Pig. 9 eine Ansicht des Hakens des Betätigungsstabes.
Pig.10 einen Schnitt durch ein anderes Kuppelglied·
Pige11 eir>e Absicht dieses Kuppelgliedes.

An dem Gehäuse 1 des Zapfwellengetriebes eines landwirtschaftlichen Schleppers ist mittels Schrauben 2 ein Rahmen 3 angebracht, der durch verschiebbare Wände bzw. verschiebbare Türen 4 nach aussen abschließbar ist. In diese: Rahmen hinein ragt aus dem Getriebekasten 1 eine Zapfwell 5 und evtls noch eine weitere Zapfwelle 6. Auf diese
Zapfwellen ist jeweils ein Kuppelglied 7 bzw. 8 aufgesetzt. Das Kuppelglied 7 i3t radförmig gestaltet, weist
eine Zentralbchrung auf, deren Innenfläche entsprechend
den Nuten auf der Aussenfläche der Zapfwelle 5 mit Vorsprüngen versehen ist und drei Mitnehmerfinger 9 trägt.
Diese Mitnehmerfinger 9 weisen eine Mitnehmerfläche 10
auf, aus der für die Zentrierung eine Kugelfläche 11 oder ein Kegelzapfen heraussteht. Diese Kugelfläche kann durch eine in eine Bohrung eingesetzte und mit einem Stift
oder einem eingeschraubten Ring gehaltene Kugel bestehen. Die andere Zapfwelle trägt ein ähnliches Kupplungsglied 8, welches jedoch eine andere Zahl (zwei,vier oder mehr)
Mitnehmerfinger besitzt. Unterhalb jeder Zapfwelle ist ei: Trichter 12 als Fangtrog angeordnet. Oberhalb jeder Zapfwelle befindet sich ein um eine horizontal liegende Welle verschwenkbarer Haken 13» der unter der Kraft einer Feder 14· gegen einen Anschlag 15 gedrückt wird. Dieser Anschlag

ι ι ι ι » ι ι ι

III · I I ι

15 ist so angeordnet, daß der Haken sich in einer Stellun befindet, in der er mittels seiner Anlaufkante 16 von j*. dem Schild 17 beim Einsetzen und Einkoppeln angehoben | werden kann und, sobald das Schild 17 die Einkuppelstel-^' lung erreicht hat, hinter das Schild 17 greift und dieses in der Einkuppelstellung festhält.

Der Trichter 17 weist nicht nur zwei schräggestellte Seitenwände auf, sondern auch eine schräggestellte Vorderwand. Dieser Trichter 12 dient äum Einführen und Zentrieren der Unterkante des Schildes 17.

Das Schild 17 trägt in einem Lager 18 einen Wellenstumpf 19, der auf der dem Zapfwellengetriebe 1 abgewandten Seite eine Reihe von Nuten oder eine Verzahnung trägt, die zweckmäßigerweise in der gleiohen W&ise wie die Zapfwellenverzahnung ausgebildet ist. Es ist auch möglich daß der Wellenstumpf 19 ein Teil des nachfolgenden Kreuz?- gelenkes der angetriebenen Maschine ist. Auf der anderen^ dem Zapfwellengetriebe 1 zugewandten Seite trägt er das ■ zweite Kupplungsglied 20. Dieses Kupplungsglied 20 besteht aus einem Rad, an dessen Stirnseite in der Nähe des Umfanges Mitnehmerklauen 21 angeordnet sind, die auf derjenigen Seite 22, die an den Mitnehmerfingern 9 anliegt t eine eingearbeitete Kugelpfanne 23 aufweist, in die nach dem EinSappeln die Kugel 11 des Mitnehmerfingers 9 eingreift» Diese Kugeln - man kann auch Kegelstümpfe ^l verwenden - sorgen für eine ausgezeichnete Zentrierung und gewährleisten eine verschleiß- und reibungsfreie $ Kraftübertragung. ,-

Über den Wellenstumpf 19 wird die Hülse 24 der Antriebswelle 25 für das anzutreibende Gerät herübergesdhoben und befestigt. Teil 19,24,25 können aber auch ein einziges Teil 3ein, welches mit der Antriebswelle des Gerätes verbunden ist. i

- 9 - I

» · t W 9

» i » * i 9 i ·

ifi « · ι

IfI(Il I · · I

■ ι ι ι ι ι t ι ι I ι ι ti ill

f _. 9 —

Das Schild 17 weist in seinem oberen Teil, der über den Rahmen 3 hinaussteht, ein Handgriffloch 26 auf, so daß als oberes Ende des Schildes 17 ein Handgriff 27 entsteht. An diesem wird das Schild getragen und in den Trichter 12 eingesetzt.

Um das Schild 17 in den Trichter 12 gut einsetzen zu können, ist das Schild 17 zweimal gekröpft, wobei am oberen und am unteren Ende des Schildes parallel zueinander verlaufende Flächen entstehen, die durch eine Schrägfläche 28 unterbrochen sind. Der Neigungswinkel dieser Schrägfläche wird so gewählt, daß bei Anlage der Schrägfläche 28 an der Wand des Trichters 12, wie es in Fig. 4 | dargestellt-ist, das Schild 17 nicht vertikal steht. In ü der vertikalen Stellung des Schildes 17 (Fig„3) ist die Fläche 28 weniger gegen die Vertikale geneigt als die Wand des Trichters 12.

Das untere Ende des Schildes 17 läuft entweder in zwei Zentrierzapfen 49 und/oder einen länglichen Zentrierdorn 29 aus, die durch löcher im Boden des Trichters 12 zentriert werden. Diese Zentrierzapfen oder der Zentriprdorn sind konisch oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet. Auf diese Weise wird die Unterseite des Schildes 17 zentriert

Die Oberseite des Schildes 17 wird durch den Haken 13 zentriert, der in eino für sein Eingreifen vorgesehene Ausnehmung 30 einfällt, sobald das Schild aus der Stellung der Fig. 4 in die Stellung der Fig. 3 gedrückt wird. Die Seitenkanten der Ausnehmung 30 bewirken dabei die Zentrie rung nach den Seiten hin, während die_>Feder 14 einen Teil der Zentrierkraft in vertikaler Richtung übernimmt. Der dere Teil der Zantrierkraft ist durch die Schwerkraft be wirkt, die auf das Schild und die angeschlossene Antriebs welle wirkt. Eine Feinzentrierung kann mit Einstellschrauben 31 am Boden des Trichters bewirkt werden, die vertik, verstellbar sind sowie durch Einstellschrauben 32, die

- 10 -

• ff · t · · · *

-7

- 10 -

horizontal verstellbar sind.

Der Haken 13 weist eine durch den Rahmen 3 hindurchtretende Handhabe 33 auf. Mit dieser Handhabe kannd er Haken 13 angehoben werden, so daß beim Abkoppelvorgang das Schild 17 aus der Stellung der Pig. 3 in die Stellung der Fig. 4 einfällt.

Die Tätigkeiten des Abkoppeins und Ankoppeins können vom Schleppersitz ausgeführt werden, wenn hierzu ein Stab benutzt wird, wie er in Pig» 8 und Pig* 9 dargestellt ist Dieser Stab 34 weist in der Mitte ein feststellbares Gelenk 35 auf, um ihn zusammenklappbar zu machen. Am einen Ende weist der Stab 34 einen Handgriff 36, am anderen Ende einen Haken 37 auf. Dieser Haken 37 hat die Porm eines halben Rohres, veLches an der einen Stirnseite eine Ausnehmung 38 auf v/eist. Dieser Haken 37 wird benutzt, um am Handgriff 27 anzugreifen. Die Ausnehmung 38 kann dabei an die Seitenflächen des Handgriffloches 26 angreifen, kann aber auch an die Handhabe 33 angreifen.

Das Einkuppeln mit dieser Yorrichtung wird so vorgenommen, daß das am Ende einer Antriebswelle befestigte Schild 17 mit seiner Unterseite inden Trichter 12 eingeset wird, wie es Pig. 4 zeigt» Dazu dient der Handgriff Die doppelte Kröpfung bewirkt, daß die Unterkante des Schildes 17 mit dem Zentrierdorn 19 bereits in den Trichte 12 eingesetzt werden kann, wenn sich die beiden Kupp^lungs teile noch weit entfernt voneinander befinden. Hat man den Zentrierdorn 29 über die Oberkante des Trichters herübergesetzt, kann man den Handgriff 27 einfach loslassen und das Schild 17 rutscht mit Sicherheit in die in Fig. 4 dargestellte Stellung hinein. Dann braucht nur noch das Schild in die in Pig. 3 gezeigte Stellung verschwenkt

- 11 -

zu v/erden, was durch einfaches Drücken am Handgriff 27 1 möglich ist. Hierbei greifen die Kupplungeteile ineinander und gelangen so in die eingekuppelte Stellung, der ··: federbelastete Haken 13 wird hierbei durch seine Anlaufkante 16 hochgehoben und fällt mit seinerHaltenase hinter das Schild 17, sobald dieses die vertikale Stelliing bzw. die Einkuppelstellnng erreicht hat»

Zum Entkuppeln braucht man nur an der Handhabe 33 an-Bufassen und nach oben zu ziehen, so daß der Haken 13 entgegen der Kraft der Feder 14 verschwenkt wird. Dadurch fällt das Schild 17 aus seiner in Fig. 3 gezeigten Stellung in die in Fig. 4 gezeigte Stellung. Dabei erfdgt das Entkoppeln der beiden Kupplungsglieder. Hierauf wird das Schild an dem Handgriff 27 hochgehoben und dann das Schild beiseitegesetzt. Alle diese Arbeitsvorgänge verlaufen ohne jegliche Unfallgefahr, weil sich die Hände der Bedienungsperson weitab von der Zapfwelle und den sich drehenden Kupplungsteilen befinden.

Das in Fig. 10 dargestellte Kuppelglied 39 ist verschiebbar auf der Zapfwelle 5 angeaänet, die an ihrem Ende eine Begrenzer für die Verschiebung des Kuppelgliedes 39 in Fo eines federnden Sicherungsringes 40 trägt, der in eine Nu am Zapfwellenende gelagert ist. Das Kuppelglied 39 steht unter der Kraft einer Feder 41, die sich gegen den loierteller 42 abstützt, der seinerseits gegen einen Absatz 50 auf der Zapfwelle 5 gedruckt ist. In halbkugelförmige Aus nehmungen 43 der Mitnahmeflächen 44 der Kitnehmerfinger 4 sind Kugeln 46 eingesetzt, die Zapfen 47 tragen, die mit Speil in achsparallelen Bohrungen 48 in den Mitnehmerfingern 45 gelagert sind. Diese Zapfen verhindern ein Heraus fallen der Kugeln. Die Feder 41 erleichtert ein Einkuppe

12 -

indem sie ein Zurückschieben des Kupplungsgliedes "beim Einkuppeln ermöglicht. Das zurückgeschobene Kupplungsglicd 39 springt bei drehender Zapfwelle sofort in die Kuppelstellung, sobald die Mitnehmerklauen des anderen Kupplungsgliedes dieses zulassen.

- 13 -

in einer Zapfwellenkispplvng anur Terfeindvag der Antriefes- «ell« eines Sor&tes ait der Zapfwelle eises !foterfafer-

das©a das ©iae asa ^de der Zapfwelle gageesdaet ist Sas a&dere asa ^ado d@r das ©@rät aatreifesadea. Welle »ell die Atifgate© g©l§st tf©r€@n₉ ©ia© ©iiafaeh aufgebante, leieht sm hssdkab©^d@ Sefes©llkagplmig sm seSLaffoa, sit d@r di© Antriebswelle ©im©s Gerätes Bit H@s Zapfvrelle eisäDs Metorfsljrsoiages su v©rbim4oa ist» Bio @?findung löst die Aufgab® äa4^?e!i_s d©B Sas ©im® Keppltmgsglied •in mit radialen Mitasteaerfingsira. v©rssfeGa©e Bad tmd das andere Ksppltsigsglied. ein mit aeäsparaLlel aageordae tea MitesfemsrklaTasa vossahsnee Had i©t$ äaS an dem die

©nd©n 9®tri@b@kast@n eis. 6@hltäs@ in eines das eine Kiappl-sagsglieä is@g©b@nden kasten·» asig@l»rael&t i@t₉ daS an der das Gerät Well© ^mittelbar Mieter am. Kmppltmgs=· glied ©in Schild in F@mi ein@r Fiatte angeordnet isS₆ in der das Eu@plmg@gli©d ®&©r @i©@ da® Stspplimgeglied tragende Welle drehbar f@lag@rt ist &aä d&6 an dem kasten· fgSHsigen Rahmen Bofoetigsagsv&iriöMtiagea für das Schild irerg®s®a®a sind«

Claims

(25)
(20) ©la SekLM (17) ia lorn

iet_e ppgg

(20) tragemä® W@il©

(3) Be£©i3tigrasgs (17) ?®xgß&®hm

1_e

al©

fur daa SoMIa (17) (5) aag©arda©tea

(12) ^sifi ©laea tber €@r Sspfroäle (5) aag©®rfito©t©a₉ ©nt« f*gea d«e Kraft eiiiar l*ed@r (14) rerecfteeäk^aren Haken

(13) mit Jüalaufsohräge (16) besteht.

das Schilt (17) aa-3 Qisor aai *w©iBal gefcr®p£ton, Platt®

daß ä@s SeMlä (17)

(29) ^>d dor feast©s-

(29) aufweist.

dai das SeMlS (17) am ob©3?©a Bid© eiaea Hasidgriff (27)

des Rafeaan (3)

dai dos? Hakaa (13) eiB©& aae^ o'b^a
(33)

daß das ein© Zapiw©ll© (5)

(17) tealiteas· g®lag©s?t© ¥©llemsapf©a (19) ia rersehea

(7) amf das feide des? das suadore, ±m Schild K^plingoglied (20')' EdLt elaen

1 ■ ■

• · * «A* it m

4*4 4 · a« a

( t · « It·

ι t t I · ··»*·.· Il 4··

β Zapfw©lleu3nippl'jiag nach Msprseli I₉

daß der lasstoaiföreigo Eateoa (3) dtsrch mLndestenef eine TorecMobbare Wtrnd abooklieflbar ist.

1O_# ZapfwellöBtopplTmg nach inopnaoh 1_e

dadiareh gekisuaaeielmetp ^]

dae am des». Balnea (3)ο d« 'BElclittr (12) tmd/oderf d·» SoMId (17) 2a&triorachx>3i«b©a (31*32) ange- | bracht aiiasi. |

11. Zapfwellenkupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß aus den Mitnehmerflachen (10) der Mitnehmer- , finger (9) Kugelflächen oder kegelförmige Flächen^ (11) herausstehen, ;

und daß in derjenigen Seite (22) der Mitnehmer- ι klauen (21) an denen die Mitnehmerflächen (10) an| liegen, entsprechend negativ geformte Ausnehmungen eingearbeitet bzw. eingeformt: sind. }