DE2538704A1 - Kupplung - Google Patents

Description

• Kupplung Die Erfindung betrifft eine Kupplung mit einem Kupplungsteil, das einen angetriebenen Teil an einen Antrieb wechselnder Bewegungsrichtung in einer Bewegungsrichtung ankoppelt und in der anderen Bewegungsrichtung entkoppelt und bei Uberschreiten einer vorgegebenen Antriebskraft die Bewegungsrichtung des angetriebenen Teils umkehrt.
• Bei Antrieben wechselnder Bewegungsrichtung können Vorschübe in einer bestimmten Bewegungsrichtung nur dadurch zustandekommen, daß zwischen dem Antrieb und dem angetriebenen Teil eine Kupplung vorgesehen ist, die das angetriebene Teil in einer Bewegungsrichtung an den Antrieb ankoppelt und in der anderen Bewegungsrichtung von dem Antrieb abkoppelt. Zu diesem Zwecke sind bisher Kupplungen benutzt worden, bei denen ein den Antrieb beaufschlagendes Kupplungsteil unter dem Einfluß einer Andrückrolle stand. Diese drückte im Ankopplungszustand das Kupplungsteil in Richtung auf den Antrieb, im Entkopplungszustand war das Kupplungsteil entlastet.
• Diese Kupplung hat sich in der Praxis grundsätzlich gut bewährt. In schmutzintensiven Betrieben muß allerdings eine gelegentliche Säuberung sowohl des Kupplungsteils als auch der Andrückrolle vorgenommen werden. Außerdem sind auf dem Kupplungsteil zur umschaltung der Bewegungsrichtung zwei einander entgegengesetzte schiefe Ebenen ausgebildet, von denen die eine von der Andrückrolle in der einen Bewegungsrichtung und die andere in der anderen Bewegungsrichtung beaufschlagt werden.
• Die beiden schiefen Ebenen stoßen in einer Kante aufeinander, die beim Umschalten der Bewegungsrichtung von der Andrückrolle fiberrollt wird. Diese Kante nimmt im Laufe der Zeit eine abgerundete Form an, so daß der tJmschaltpunkt sich im Lauf der Zeit immer weiter in Richtung auf die eigentlichenBetriebspunkte verschiebt.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kupplung der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß sie verschleißfest und schmutzunempfindlich ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kupplungsteil mit dem angetriebenen Teil über einen in Bewegungsrichtung verschwenkbaren Hebel verbunden ist, der in Schräglage federbelastetiud das Kupplungsteil gegen den Antrieb verspannend beaufschlagt und der bei Überschreiten einer vorgegebenen Antriebskraft einen Umschlag in die der entgegengesetzten Bewegungsrichtung entsprechende Schräglage aufweist.
• Ein solcher Hebel kann über einfache Lagerstellen im Kupplungsgehäuse angelenkt werden. Außerdem kann die Lagerstelle im Kupplungsteil so ausgebildet werden, daß bei kleiner Flächenpressung ein relativ kleiner Verschleiß auftritt.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lagerung des Hebels im Gehäuse von einer schmutzdichten Kapsel umgeben, die von einer elastischen Bodenplatte mit einem die Bewegung des Hebels zulassenden Langloch abgeschlossen ist. Auf diese Weise wird die Lager w des Hebels im Gehäuse erheblich vereinfacht, ohne daß sie dem Einfluß von Schmutz ausgesetzt wird. Außerdem wird der Hebel durch die elastische Bodenplatte in Richtung auf den Antrieb beaufschlagt. Zusätzlich kann der gesamte Hebel zwischen der Kapsel und der Lagerschale von einem schmutzabweisenden Balg umgeben sein, der ein Eindringen des Schmutzes in die Lagerschale des Kupplungsteils verhindert.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.
• In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kupplung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Kupplungsteil mit aufgesetzter Lagerschale, und Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Bodenplatte.
• Eine Kupplung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, einem Kupplungsteil 2 und einem Hebel 3. Im Gehäuse 1 ist eine Lagerstelle 4 vorgesehen, in der der Hebel 3 in Bewegungsrichtung eines Antriebs 5 schwenkbar gelagert ist. Diese Lagerstelle 4 kann beispielsweise als Bolzen 6 ausgebildet sind, der seinerseits in einer schwaRbaren Deckelplatte des Gehäuses 1 befestigt ist.
• Auf der Oberkante 7 des Kupplungsteils 2 ist ein Drucklager 8 befestigt, in dem sich der Hebel 3 mit einem Lagerkopf 9 abstützt.
• Dieser ist zweckmäßigerweise als eine Halbkugel ausgebildet, die eine entsprechende Lagerschale 10 passend beaufschlagt. Lagerkopf 9 und Lagerschale 10 sind zweckmäßigerweise einsatzgehärtet, um den Abrieb möglichst klein zu halten.
• Der Antrieb 5 kann beispielsweise als ein Flachstab ausgebildet sein, der hin- und hergehende Bewegungen ausführt. Mit diesem Flachstahl verbindet die Kupplung ein nicht dargestelltes angetriebenes Teil, beispielsweise ein landwirtschaftliches Gerät, das mit dem Gehäuse 1 fest verbunden ist. Diese Verbindung kann beispielsweise über den mit dem Gehäuse 1 verschweißten Kupplungsstab 11 vorgenommen werden, an dessen oberen Ende das angetriebene Teil beispielsweise über eine Schraubverbindung 12 angelenkt wird.
• Unterhalb des Antriebes 5 verläuft eine mit dem Gehäuse 1 verbundene Andrückschiene 13, die beispielsweise als ein mit dem Gehäuse 1 über eine Pendelaufhängung 14 verbundenes U-Profil ausgebildet sein kann. Gegen diese Andrückschiene 13 wird der Antrieb 5 von dem Kupplungsteil 2 im angekuppelten Zustand gedrückt.
• Im entkuppelten Zustand gleitet der Antrieb unter dem Kupplungsteil 2 hinweg, ohne daß ein Kraftschluß zwischen dem Kupplungsteil 2 und dem Antrieb 5 zustandekommt Die Bewegung des Antriebs 5 erfolgt dann in die Richtung, in der der Hebel 3 um den Bolzen 6 so ausschwenken kann, daß der Kupplungsteil 2 ohne Kraftschluß lose über den Antrieb 5 gleitet.
• Bei Umkehr der Bewegungsrichtung des Antriebs 5 wird die zwischen dem Antrieb 5 und dem Kupplungsteil 2 bestehende Reibung ausgenützt, um das Kupplungsteil 2 in Antriebsrichtung mitzunehmen.
• Dadurch wird der Hebel 3 in Bewegungsrichtung des Antriebs 5 verschwenkt. Zusätzlich wird der Hebel 3 in Richtung auf den Antrieb 5 federnd beaufschlagt. Zu diesem Zweck kann ein Federelement vorgesehen sein, das sich am Gehäuse 1 abstützt. Es ist aber auch möglich, unterhalb der Lagerstelle 4 eine elastische Bodenplatte 21 vorzusehen, durch die der Hebel 3 hindurchragt und die mit ihren Rändern den Hebel 3 federnd beaufschlagt. Auf diese Weise ist immer für eine ausreichende Ankopplung zwischen dem Antrieb 5 und dem angetriebenen Teil Sorge getragen, auch wenn bei zu großer Schräglage des Hebels 3 dessen Selbsthemmung zu klein werden sollte. Die Bodenplatte 21 ist zweckmäßigerweise aus Gummi hergestellt. Durch das Verschwenken des Hebels 3 wird seine Schräglage kleiner, so daß er sich der Vertikalen anzunähern versucht. Dabei wächst der Druck, den er auf das Kupplungsteil 2 ausübt. Dieses lenkt seinerseits aufgrund des Druckes den Antrieb 5 in Richtung auf die Andrückschiene 13 aus. Der als Flachstahl ausgebildete Antrieb 5 wird zwischen dem Kupplungsteil 2 und der Andrückschiene 13 festgeklemmt und inrBewegungsrichtung mitgenommen.
• Beim Rücklauf des Antrieb es 5 wird das Kupplungsteil 2 aufgrund der Reibung mitgenommen, so daß der Hebel 3 seine Schräglage gegenüber der Vertikalen wieder vergrößert. Dadurch verringert sich der Druck des Kupplungsteiles 2 auf den Antrieb 5, so daß dieser unter dem Kupplungsteil 2 hindurchgleiten kann, ohne daß das Gehäuse in die der vergrößerten Schräglage des Hebels entsprechende Richtung mitgenommen wird.
• In manchen Antriebsfällen landwirtschaftlicher Anlagen, insbesondere bei Entmistungsanlagen kommt es darauf an, die Bewegungsrichtung des angetriebenen Teils, z.B. eines Faltschiebers am Ende einer bestimmten Strecke, beispielsweise einer Kotrinne, umzukehren. Diese Umkehr der Bewegungsrichtung findet dadurch statt, daß das angetriebene Teil nunmehr an den Antrieb 5 in der Bewegungsrichtung angekoppelt wird, in der es zuvor entkoppelt war, während es in der Bewegungsrichtung entkoppelt wird, in der es zuvor angekoppelt war. Die Umkehr der Kopplungsvorgänge wird in der Weise herbeigeführt, daß der Hebel 3 nunmehr in eine neue Schräglage gebracht wird, die jenseits der vertikalen Richtung des Hebels 3 liegt. Diese neue Schräglage des Hebels 3 wird dadurch herbeigeführt, daß die auf den Kupplungsteil 2 wirkende Antriebskraft vergrößert wird. Zu diesem Zwecke prallt das Gehäuse 1 mit einem zu diesem Zwecke an seiner Vorderseite 15 vorgesehenen Puffer 16 gegen einen im Zuge des Antriebs 5 liegenden, nicht dargestellten Prellbock. Dadurch wird das Gehäuse 1 am weiteren Voranschreiten gehindert, der Kupplungsteil 2 bleibt aber kraftschlüssig mit dem Antrieb 5 verbunden, so daß der Hebel 2 über seine vertikale Stellung hinaus in Richtung auf die Vorderseite 15 verschwenkt wird. In dieser Schräglage verkleinert sich die Andrückkraft des Kupplungsteils 2 auf den Antrieb 5, so daß nunmehr dieser unter dem Kupplungsteil 2 hinweggleiten kann, während in der umgekehrten Bewegungsrichtung, in der zuvor eine Ankupplung nicht zustande kam, nunmehr das Kupplungsteil 2 fest auf den Antrieb 5 gedrückt wird, so daß das Gehäuse 1 in die neue Bewegungsrichtung vorangezogen wird.
• Sobald das mit dem Gehäuse 1 festverbundene angetriebene Teil das andere Ende der Bewegungsbahn erreicht hat, fährt das Gehäuse 1 mit einem an der Rückseite 18 befestigten zweiten Puffer 17 gegen einen am Ende dieses Vortriebsweges aufgestellten Prellbock, so daß nunmehr eine entsprechende Umschaltung des Hebels 3 in die andere Bewegungsrichtung stattfindet.
• Die Pendelaufhängung 14 verhindert ein Verklemmen der Andrückschiene 13 insbesondere während des An- und Abkoppelns. In diesen Phasen verschiebt sich die Andrückschiene 13 mit dem Kupplungsteil 2 gegenüber dem Gehäuse.
• Das Gehäuse 1 verhindert insbesondere im rauhen landwirtschaftlichen Betrieb eine Verschmutzung der beweglichen Teile. Zusätzlich kann die Lagerstelle 4 innerhalb einer im Oberteil des Gehäuses 1 vorgesehenen Kapsel 19 angeordnet sein. Diese umgibt die Lagerstelle 4 allseitig. An ihre Unterseite 20 ragt der Hebel 3 aus der Kapsel 19 heraus. Um ein Eindringen von Schmutz in die Kapsel 19 zu verhindern, ist die offene Unterseite 20 von der Bodenplatte 21 abgeschlossen, die gleichzeitig den Hebel 3 in Richtung auf den Antrieb 5 federnd beaufschlagt.
• Diese weist eine als Langloch 2 ausgebildete Mittelöffnung auf, durch die der Hebel 3 aus der Kapsel 19 in Richtung auf den Kupplungsteil 2 herausragt. Die Größe des Langlochs 22 ist so bemessen, daß der Hebel 3 in ihm die zum An- und Entkoppeln notwendigen Schwenkbewegungen vornehmen kann.
• Außerdem kann der Hebel 3 von einem Gummibalg 23 umgeben sein, der einerseits am Drucklager 8 beispielsweise durch einen Klemmring 24 befestigt ist und andererseits im Bereich der Bodenplatte 21 mit dem Hebel 3 verbunden ist. Dieser Gummibalg 23 verhindert ein Eintreten von Schmutz in das Drucklager 8.
• Die zur Umschaltung der Ankopplungsrichtung an den jeweiligen Enden benötigte Umschaltkraft zum Umschwenken des Hebel 3 kann mit Hilfe eines federartigen Elementes 25 auf das jeweils,gewünschte Maß eingestellt werden. Dieses ist mit dem Gehäuse 1 verschweißt und dient zur federnden Ankopplung einer Schwinge 26, in der die Lagerstelle 4 des Hebels 3 vorgesehen ist. Die Schwinge 26 ist in einem mit dem Gehäuse 1 verbundenen Drehgelenk 29 schwenkbar gelagert, um das sie in Richtung der im Hebel 3 wirkenden Druckkräfte ausschwenken kann. Das federartige Element 25 wird zweckmäßigerweise auf Druck belastet und'ist mit Hilfe eines Zugankers 30 und einer Mutter 27 mit der Schwinge 26 verbunden. Der Zuganker 30 drückt mit einer Druckplatte 31 auf den unteren, nicht mit dem Gehäuse 1 verschweißten losen Teil des federartigen Elementes 25 und erstreckt sich zweckmäßigerweise durch dieses hindurch. Durch Verspannen der die Schwinge 26 mit dem Zuganker 30 verbindenden Mutter 27 wird die auf das federartige Element 25 einwirkende Kraft eingestellt, bei der der Umschlag des Hebels 3 von der einen in die andere Förderrichtung stattfindet. Dabei wird das federartige Element 25 soweit zusammengedrückt, daß der Hebel 3 zwischen der verschwenkten Schwinge 26 und den Kupplungsteil 2 durchschwenken kann. Nach dem Durchschwenken wird die Schwinge 26 wieder in ihre Betriebs lage durch das federartige Element 25 zurtickgezogen.
• Bei zu schwacher Verspannung des federartigen Elementes 25 muß die Mutter 27 stärker abgezogen werden, um ein zu frühzeitiges Umschalten der Kupplung bei zu starker Hemmung des angetriebenen Teils zu verhindern. Bei zu starker Verspannung muß die Mutter 27 gelöst werden, damit ein Umschlag des Hebels 3 an den Endpunkten der Bewegungsbahn des angetrieben Teils stattfinden kann.
• Zwischen dem federartigen Element 25 und der Anlenkung der Schwinge 26 an dieses kann ein Feder element 28 angeordnet sein, das eine kleinere Federkonstante als das Element 25 besitzt.
• Dieses Federelement dient der elastischen Abstützung der Schwinge 26 gegenüber dem federartigen Element 25. Auf diese Weise kann die Schwinge 26 weich allen Belastungsschwankungen während des Betriebes in einer Vorschubrichtung nachgeben. Erst bei großen Lastschwankungen etwa beim Umschalten der Vorschubrichtung wird das federartige Element 25 beaufschlagt.
• Zweckmäßigerweise ist eine das Gehäuse 1 nach oben hin abschlieRende Deckelplatte als Schwinge 26 ausgebildet und im Gehäuse 1 verschwenkbar gelagert. Da beim Umschalten vom Hebel 3 nur relativ kurze Wege in senkrechter Richtung zurückgelegt werden, sind die Auslenkungen der Deckelplatte nur sehr gering, so daß für eine ausreichende Abdichtung gegen Schmutz Sorge getragen ist. Andererseits hat diese Anordnung den Vorteil der einfachen Bauweise und kleinen Bauhöhe bei vorgegebener Länge des Hebels 3 An der Schwinge 26 ist auch die Kapsel 19 befestigt, so daß die Lagerstelle 4 gut gegen Schmutz geschützt ist. Die in Druckrichtung nachgiebige Befestigung des Hebels 3 im Gehäuse 1 kann auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch senkrecht verlaufende Führungsbahnen.

Claims (11)

Patentansprüche

1. Kupplungmit einem Kupplungsteil,das einen angetriebenen Teil an einen Antrieb wechselnder Bewegungsrichtung in einer Bewegungsrichtung ankoppelt und in der anderen Bewegungsrichtung entkoppelt und bei überschreiten einer vorgegebenen Antriebskraft die Bewegungsrichtung des angetriebenen Teils umkehrt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil (2) mit dem angetriebenen Teil über einen in Bewegungsrichtung verschwenkbaren Hebel (3) verbunden ist, der in Schräglage federbelastet ist und das Kupplungsteil (2) gegen den Antrieb (5) verspannend beaufschlagt und der bei überschreiten einer vorgegebenen Antriebskraft einen Umschlag in die der entgegengesetzten Bewegungsrichtung entsprechende Schräglage aufweist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (3) mit seinem einen Ende in einem mit dem angetriebenen Teil verbundenen Gehäuse (1) in Bewegungsrichtung verschwenkbar gelagert ist und an seinem anderen Ende einen halbkugelförmigen Lagerkopf (9) aufweist, der eine entsprechend im Kupplungsteil (2) ausgebildete Lagerschale (10) passend beaufschlagt.

3. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine elastische Bodenplatte (21) aufweist, durch die der Hebel (3) aus dem Gehäuse (1) herausragt und in Richtung auf den Antrieb (5) verspannend beaufschlagt wird.

4. Kupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Hebels (3) im Gehäuse (1) von einer schmutzdichten Kapsel (19) umgeben ist, die von der Bodenplatte (21) mit einem die Bewegung des Hebels (3) zulassenden Langloch (22) abgeschlossen ist.

5. Kupplung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (3) zwischen der Kapsel (19) und der Lagerschale (10) von einem schmutzabweisenden Gummibalg (23) umgeben ist.

6. Kupplung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine den vom Kupplungsteil (2) beaufschlagten Antrieb abstützende Andrückschiene (13) vorgesehen ist, die mit dem Gehäuse (1) über eine Pendelaufhängung (14) verbunden ist.

7. Kupplung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (1) ein Kupplungsstab (11) zur Ankopplung des angetriebenen Teils vorgesehen ist.

8. Kupplung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (3) in einer in seiner Druckrichtung nachgiebigen Schwinge (26) gelagert ist, die am Gehäuse (1) federnd aufgehängt ist.

9t Kupplung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Gehäuse (1) nach oben abschließende Deckelplatte als Schwinge (26) ausgebildet ist, die einerseits um ein Drehgelenk (29) schwenkbar gelagert ist und andererseits über ein federartiges Element (25) mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.

10. Kupplung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Verspannung des federartigen Elementes (25) eine Einstellschraube vorgesehen ist, deren Mutter (27) das federartige Element (25) entgegen der Federkraft beaufschlagt.

11. Kupplung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,,daß die Schwinge (26) gegenüber dem federartigen Element (25) durch ein Federelement (28) kleinerer Federkonstante abgestützt ist. L e e r s e i t e