DE2737492A1

DE2737492A1 - Mitnehmergabel fuer antriebswellen

Info

Publication number: DE2737492A1
Application number: DE19772737492
Authority: DE
Inventors: John Christee Mcelwain; Jun Stanley Olkowski
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1976-08-19
Filing date: 1977-08-19
Publication date: 1978-02-23
Also published as: GB1579591A; CA1069323A; US4091640A

Description

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Dipl.-Ing Dipl-Ctiem Dipl.-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Etnsbergerstrasse 19

8 München 60

-H-

ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION 19. August 1977

600 Grant Street

Pittsburgh. Pennsylvania / V.St.A. Unser Zeichen; R 946 Mitnehmergabel £ür Antriebswellen

Die Erfindung betrifft eine Mitnehmergabel für Antriebswellen, wobei vor allem eine schnelle Befestigung und Abnahme der Mitnehmergabel an Zapfwellen od. dgl. erreicht werden soll, wie sie häufig an geländegängigen Fahrzeugen wie Schleppern od. dgl. vorgesehen sind.

Insbesondere in der Landwirtschaft werden viele Arbeitsgeräte benutzt, die von einer für diesen Zweck vorgesehenen Zapfwelle eines Schleppers aus angetrieben werden. Beispielsweise in diesem Einsatzgebiet treten viele Situationen auf, die ein schnelles Lösen der Verbindung zwischen dem Schlepper und dem Arbeitsgerät erfordern. Dabei ist in der Regel von Bedeutung, daß die Bedienungsperson nur eine Hand benötigt, um die Mitnehmergabel vom Keilwellenende der Zapfwelle abzunehmen, während die andere Hand freibleibt, um das Arbeitsgerät vom Schlepper wegzuschieben oder zu ihm hinzuziehen. Darüberhinaus ermöglicht die freie Hand eine Sicherung der Arbeit und eine

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schnelle Einstellung auf sich plötzlich ergebende Gefahrenmomente oder sonstiger Erfordernisse.

Mit der Erfindung soll eine als Schnellkupplung einsetzbare Mitnehmergabel geschaffen werden, mit der Anbaugeräte od. dgl. schnell an eine zapfwelle angeschlossen verden oder von dieser abgenommen verden können, wobei die Mitnehmergabel mit geringer Bearbeitungsgenauigkeit in großen Stückzahlen auf Werkzeugautomaten herstellbar sein soll.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1, vährend die Ansprüche 2 bis 11 vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt haben.

Weitere Einzelheiten» Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.
Es zeigt

Fig. 1 teilweise aufgeschnitten eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Mitnehmergabel in ihrer montierten Stellung und

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie 1-1 in Fig. 1.

Eine erfindungsgemäße Mitnehmergabel 10 zur Drehmomentübertragung ist in den Fig. 1 und 2 näher veranschaulicht. Die Mitnehmergabel 10 ist für eine schnelle Befestigung und Abnahme von einer Ausgangs- oder Zapfwelle 12 geeignet, vie sie typischerveise bei geländegängigen Fahrzeugen vie beispielsweise in der Landvirtschaft eingesetzten Schleppern vorhanden ist. Die Zapfvelle 12 ist in der üblichen Weise als Keilwelle ausgebildet und weist Keilnuten 14 auf, die weiter unten noch näher erläutert werden.

In ihrer äußeren Form ähnelt die erfindungsgemäße Mitnehmer-

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gabel 10 den üblichen Mitnehmergabeln. Dabei kann die Mitnehmergabel 10 an ein Kardangelenk angeschlossen werden, und zvar an die Lagerzapfen der beiden gegenüberliegenden Kreuzzapfen eines Zapfenkreuzes, die in der an sich bekannten Weise über Nadellagern in ausgebuchsten Lageraugen 16 an jedem Ende der Mitnehmergabel 10 aufgenommen verden. Durch die Erfindung wird vor allem der Bereich der Nabe 18 der Mitnehmergabel 10 beeinflußt. In diesem Bereich wird ein Aufbau geschaffen, mit dem eine schnelle Abnahme der Mitnehmergabel von der Zapfwelle 12 möglich ist.

Die Nabe.18 ist in der aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise mit zwei im wesentlichen parallelen Bohrungen 20 versehen. Die Bohrungen 20 können kreisförmigen Querschnitt aufweisen und enden an Schultern 22, die von öffnungen 24 durchsetzt werden, welche ebenfalls kreisförmigen Querschnitt besitzen können.

Die Nabe 18 ist darüberhinaus mit einer mittigen Längsbohrung eines solchen Durchmessers versehen, daß darin ein Abschnitt der Zapfwelle 12 formschlüssig eingeschoben und aufgenommen werden kann. Hierzu greifen Keilnuten 28 an der Innenoberfläche der Längsbohrung 26 der Nabe 18 mit den Keilnuten 14 an der Außenfläche der Zapfwelle 12 zusammen. Hierdurch wird die Mitnehmergabe 10 durch die Zapfwelle 12 angetrieben und gedreht. Die Keilnuten 14 und 28 gewährleisten zwar eine drehfeste Verbindung zwischen der Zapfwelle 12 und der Mitnehmergabel 10, ergeben jedoch keine axiale Lagesicherung der Mitnehmergabel 10 am Ende der Zapfwelle 12.

Jede der im wesentlichen parallelen Bohrungen 20 ist so in der Nabe 18 angeordnet, daß sie tangential in die Längsbohrung 26 der Nabe 18 eingreift und mit dieser eine Verschneidungsöffnung bildet. Die Verschneidungsstelle liegt im Inneren der Längsbohrung 26 und entspricht im wesentlichen der Axialposition einer Ringnut 30 an der Zapfwelle 12, wenn die Zapfwelle

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bis zum Anschlag in die Längsbohrung 26 eingeschoben ist. Die im wesentlichen parallelen Bohrungen 20 sind in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise an den beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Längsbohrung 26 angeordnet und nehmen je einen Riegelstift 32 auf. Die Riegelstifte 32 sind in den Bohrungen 20 gleitbeveglich gelagert. Jeder der Riegelstifte ist mit einer sich verjüngenden Ringfläche 34* beispielsweise einer regelfläche bzw. Kegelstumpffläche versehen, die an einem Ausschnitt 36 endet. Die sich verjüngende Ringfläche 34 kann in einem solchen Winkel geneigt ausgebildet sein, daß sie tangential an der Ringnut 30 der Zapfvelle 12 anliegt. Diese Anlage der Riegelstifte 32 mit ihren eingeschnürten Ringflächen 34 an der Ringnut 30 der Zapfvelle 12 verriegelt die Mitnehmergabel 10 in Längs- oder Axialrichtung gegenüber der Zapfvelle 12. Werden hingegen die Riegelstifte 32 in eine Stellung überführt, in der die Ausschnitte 36 mit der Zapfvelle 12 fluchten, so liegt ein ausreichendes Spiel oder ein entsprechender Spalt zvischen den Riegelstiften und der Zapfvelle vor, so daß die Mitnehmergabel 10 in Längs- oder Axialrichtung vom Ende der Zapfvelle 12 abgezogen verden kann. Daher wird durch die Axialstellung der Riegelstifte 32, bezogen auf deren Achse, die Befestigung oder Entriegelung der Mitnehmergabel 10 bezüglich der Zapfvelle 12 bevirkt. Die entsprechende Axialbevegung der Riegelstifte 32 vird durch Handhabung einer jochartigen Stange 38 gesteuert, die an jedem Riegelstift 32 angreift.

Das Joch oder der Steg 38 ist mit einer öffnung 40 an jedem Ende versehen, in velche Endabschnitte 42 der Riegelstifte 32 eingreifen. Die Endabschnitte 42 können gegenüber dem Hauptkörper der Riegelstifte 32 von vermindertem Querschnitt sein und auch einen gegenüber dem Durchmesser der Innenoberfläche der Öffnungen 40 geringfügig verminderten Durchmesser haben, so daß sich eine Aufnahme unter Spiel ergibt. Das Joch 38 ist darüberhinaus mit einem kleinen Durchbruch 44 senkrecht zu den

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Öffnungen 40 versehen. Der Durchbruch 44 fluchtet mit einem entsprechenden Durchbruch 46 in den Endabschnitten 42 der Riegelstifte 32, so daß beispielsweise ein Kerbstift 38 od. dgl. zur Verriegelung des Joches 38 an den Riegelstiften 32 durch die Durchbrüche 44 und 46 hindurchgesteckt werden kann. Dadurch wird das Joch 38 an jedem Ende der Verriegelungsstifte 32 befestigt. Die Verwendung eines solchen Befestigungsstiftes 48 und das Spiel zwischen dem Endabschnitt 42 und der Innenoberfläche der Öffnung 40 führen zu einer spielbehafteten, schwimmenden Lagerung zwischen dem Joch 38 und den Riegelstiften 32. Da darüberhinaus der Innendurchmesser der im wesentlichen parallelen Bohrungen 20 geringfügig größer sein kann als der Außendurchmesser jedes Riegelstiftes 32, wird diese spielbehaftete Lagerung weiter verstärkt. Die Bedeutung eines reichlichen Spieles in diesem Zusammenhang wird weiter unten noch näher erläutert.

In einer Ausnehmung 52 der Nabe 18 und einer komplementären Ausnehmung 54 des Joches 38 ist eine Spannfeder 50 gelagert. Durch Einwirkung der Spannfeder 50 auf das Joch 38 werden die Riegelstifte 32 in eine Axialrichtung, bezogen auf ihre eigene Achse, gedrängt, in welcher die verjüngten Ringflächen 34 in Anlage an die Ringnut 30 gezogen werden. Umgekehrt führt ein Zusammendrücken der Spannfeder 50 durch Druckbeaufschlagung des Joches 38 zu einer Verschiebung der Riegelstifte 32 in eine Stellung, in der die Ausschnitte 36 mit der Zapfwelle fluchten, so daß die Mitnehmergabel 10 in Längsrichtung von der Zapfwelle 12 abgezogen werden kann. Die Riegelstifte 32 können je mit einer Verlängerung 54 versehen sein, deren Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des Hauptkörpers der Riegelstifte 32. Die Verlängerungen 56 fluchten mit der kreisförmigen Öffnung 24 in den Schultern 22 am Ende jeder der parallelen Bohrungen 20, und durchsetzen diese Öffnung Die Verlängerungen 56 können je mit einem Haltering 58, beispielsweise einem Klemmring, versehen sein, der fest an den

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Verlängerung 56 befestigt ist. Der Haltering 58 od. dgl. begrenzt die Axialbeweglichkeit der Riegelstifte 32, bezogen auf deren eigene Achse. Der Außendurchmesser der Verlängerung kann kleiner sein als der Innendurchmesser der kreisförmigen Öffnung 24, um auch dort ausreichendes Spiel zu gewährleisten.

Vie bereits veiter oben erwähnt wurde, sind die axialbeweglichen Riegelstifte 32 schwimmend oder spielbehaftet in den parallelen Bohrungen 20 aufgenommen, und ist darüberhinaus der Steg oder das Joch 38 gewissermaßen flexibel an den Riegelstiften 32 befestigt. Diese großen vorgesehenen Spiele zwischen den einzelnen, aneinandergefügten Bauteilen führen zu zwei wesentlichen Ergebnissen, nämlich zum einen zu einer Herstellung der Teile mit äußerst großzügig bemessenen Toleranzen, und zum anderen zu einer leichten Beweglichkeit der Teile aneinander ohne jegliche Ilemmgefahr.

Auf diese Weise können die verschiedenen Einzelteile der Mitnehmergabel in einer automatischen Massenfertigung ohne Beachtung von bauartbedingten Toleranzen hergestellt werden, und können auf einfachste Weise montiert und gewartet werden.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, ist die Erfindung nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern sind vielfache Abwandlungen und Abänderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

r\l Mitnehmergabel für schnelle Befestigung an und Abnahme von' einer Zapfvelle eines Antriebsorganes, mit einer an den Gabelarmen ausgebildeten Nabe mit einer mittigen Längsbohrung zur Aufnahme eines Abschnittes der Zapfvelle» wobei die Zapfvelle formschlüssig drehfest über Befestigungsmittel mit der Mitnehmergabel verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Ringnut in dem in der Längsbohrung der Nabe aufgenommenen Abschnitt der Zapfvelle, durch venigstens zvei im wesentlichen parallele Bohrungen in der Nabe, die tangential an gegenüberliegenden Seiten in die Längsbohrung einschneiden, durch einen gleitbeveglich in jedem der parallelen Bohrungen angeordneten Riegelstift mit einer Riegeloberfläche zur Anlage an der Ringnut der Zapfvelle, und mit einer Einrichtung zur Verbindung der Riegelstifte zur Erzeugung einer im vesentlichen gleichzeitigen Gleitbevegung der Riegelstifte in den Bohrungen zvischen einer Eingriffstellung und einer Freigabestellung bezüglich der Ringnut der Zapfvelle.

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ORIdINAL INSPECTED

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2. Mitnehmergabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beispielsweise als Steckverbindung ausgebildeten Befestigungsmittel einen Abschnitt mit Keilnuten an der Innenoberfläche der Längsbohrung der Nabe aufveisen, vobei die Keilnuten in einen komplementären Keilvellenabschnitt an der Zapfwelle eingreifen.
3. Mitnehmergabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung ein stangenartiges Joch mit einer öffnung an jedem Ende zur Aufnahme der Enden der Riegelstifte aufweist, ferner eine Vorrichtung zur Befestigung des Joches an jedem· der Riegelstifte und eine Vorspanneinrichtung an der Nabe aufveist, velche die Riegelstifte in Anlage an die zapfvelle belastet.
4. Mitnehmergabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegeloberflächen an den Riegelstiften eine verjüngte Ringfläche aufveisen, die einen solchen Anstell- oder Verjüngungsvinkel aufveist, daß die Ringfläche tangential in die Ringnut der Zapfvelle eingreift.
5. Mitnehmergabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Befestigung des Joches an jedem der Riegelstifte eine öffnung in jedem Ende der Riegelstifte aufveist, die mit einer öffnung an jedem Ende des Joches fluchtet, vobei Lagerstifte in die öffnungen des Joches und des jeweiligen Riegelstiftes eingesteckt sind und vobei zur Erzeugung einer begrenzten Relativbeveglichkeit Spiel zvischen dem Joch und den Riegelstiften vorgesehen ist.
6. Mitnehmergabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung eine in einer Ausnehmung oder Lagermulde der Nabe und einer komplementären Ausnehmung oder Lagermulde des Joches angeordnete Feder ist.

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7. Mitnehmergabel nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Riegelstift an dem dem Befestigungsende am Joch gegenüberliegenden Ende ein Anschlag zur Begrenzung der Längsbevegung der Riegelstifte vorgesehen ist.
8. Mitnehmergabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Riegelstifte mit Ausschnitten versehen sind, die bei fluchtender Ausrichtung gegenüber der Zapfwelle einen Spalt zwischen den Riegelstiften und der Zapfwelle zum Abziehen der Mitnehmergabel von der Zapfwelle in deren Längsrichtung ergeben.
9. Mitnehmergabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag eine Anschlagscheibe vorgesehen ist, die am Ende jedes Riegelstiftes befestigt ist.
10. Mitnehmergabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch im wesentlichen senkrecht zu den parallelen Verriegelungsstiften angeordnet und von einer Hand eines Benutzers erfaßbar und betätigbar ist.
11. Mitnehmergabel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der die Anschlagscheibe tragende Abschnitt jedes Riegelstiftes einen verminderten Durchmesser aufweist und mit diesem Abschnitt verminderten Durchmessers eine öffnung in einer Bodenwand der parallelen Bohrungen durchgreift.

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