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Die
Erfindung betrifft einen Schwadkreisel für Kreiselschwader gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen
Anspruchs.
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Kreiselschwader
mit gesteuerten Zinkenarmen verfügen über mit
Rechzinken bestückte
Zinkenarme, die in bekannter Weise von Kurvenbahnen gesteuert werden.
Aus Transport- oder Montagegründen
werden die Zinkenarme zweiteilig ausgeführt, so dass diese getrennt
voneinander transportiert werden können. Zur Herbeiführung ihrer
Betriebsstellung werden beide Teile dann mittels einer Kupplungs-
und Verriegelungseinrichtung miteinander gekoppelt.
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Dazu
werden die beiden Teile in einer Kupplungsverbindung nach dem Prinzip
Welle und Kupplungsmuffe ineinander gesteckt. Dabei muss die Kupplungsverbindung
infolge des Belastungszustandes funktional in der Lage sein Biegemomente,
ein Drehmoment, Quer- und Längskräfte zu übertragen bzw.
diesen Stand zu halten.
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Die
DE 42 32 768 A1 offenbart
einen Kreiselschwader, bei dem die Tragarme der Rechzinken aus inneren,
als Zinkentragarme bezeichneten Abschnitten und aus äußeren als
Zinkenträger
bezeichneten Abschnitten bestehen, wobei Zinkenträger und
Zinkentragarme über
eine Schiebesitzverbindung ineinander steckbar sind. Damit über diese
Schiebesitzverbindung ein Drehmoment übertragen werden kann, weisen
die Zinkenträger
hohlkehlenförmige längsgerichtete
Vertiefungen auf, die mit Schrägflächen der
Zinkenarme zusammen wirken. Zur axialen Sicherung der Schiebesitzverbindung
ist eine Querbohrung vorgesehen, durch die ein Sicherungsbolzen,
eine Schraube oder ein Federstecker hindurch gesteckt wird. Infolge
der dynamischen Belastung, welcher die Schiebesitzverbindung ausgesetzt
ist, neigt die Kontaktfläche
zwischen dem Sicherungsbolzen und den Elementen der Schiebesitzverbindung
dazu, sich durch Verformung zu verändern, welches Stauchungen
zu Folge hat. Dieses erschwert für den
Fall der Demontage das Auseinanderziehen der beiden Abschnitte des
Tragarms der Rechzinken bzw. auch umgekehrt das Ineinanderstecken
bei der späteren
Montage zur Wiederherstellung des Betriebszustands.
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Aus
der DE G86 24 527.9 ist ebenfalls eine Heuwerbungsmaschine, insbesondere
ein Kreiselschwader mit abnehmbaren Zinkenträgern des Zinkenkreisels bekannt.
Der abnehmbare Zinkenträger wird
in seine Betriebsstellung gebracht, indem dieser in eine Führungsbuchse
eingeführt
wird, wobei die Führungsbuchse
an ihrem äußeren Umfang
im Bereich der Schiebesitzverbindung eine Mitnehmerlasche aufweist,
die mit einer am Zinkenarm angebrachten Zuglasche Drehmoment übertragend
in Wirkverbindung steht. Beide Teile, die Mitnehmerlasche und die
Zuglasche sind mittels einer Arretierfeder gegeneinander gegen unbeabsichtigtes
Lösen verriegelt.
Diese Verriegelungsart vermeidet zwar die zuvor angesprochene Bohrung
im Schiebesitzbereich, sie überträgt jedoch
auch nicht das Drehmoment zur Abstützung und Betätigung der
Rechzinken auf Ihrer Umlaufbahn um die Kreiselachse. Diese Funktion
ist dem Zusammenwirken von Mitnehmer- und Zuglasche vorbehalten,
und ebenfalls dazu zählt die
Funktion als Widerlager zur Aufnahme der Zentrifugalkraft, welche
die umlaufenden Zinkenträger
mit deren Rechzinken verursachen. Wegen der Demontierbarkeit ist
die gegenseitige Durchdringung von Mitnehmer- und Zuglasche mit
einer Spielpassung versehen, welches dem problematischen spielvergrößernden
Ausschlagen Vorschub leistet.
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In
der
DE 197 46 216.2 ist
ein analoger zweiteiliger Zinkenarm beschrieben. Er besteht ebenfalls aus
einem ersten und einem zweiten Abschnitt, wobei der zweite äußere Abschnitt
die Rechzinken trägt. Auch
dieser Zinkenarm umfasst eine Schiebesitzverbindung, die von einer
Verriegelungsanordnung, ausgeführt
als Blattfeder, vollständig übergriffen
wird, wobei die Blattfeder an ihrem freien Ende eine Bohrung aufweist,
in die im verriegelten Zustand ein Bolzen einrastet. Diese Ausführung vermeidet
es, die eigentliche Schiebesitzverbindung mit einer Querbohrung
zu versehen, um den oben angesprochenen Nachteil einer Querbohrung
im Schiebsitzbereich zu vermeiden. Die Verriegelungsanordnung ist
dabei so ausgestaltet, dass diese an einem der beiden Abschnitte
eines Zinkenarms außerhalb
des Überdeckungsbereichs
der Schiebesitzverbindung gehaltert ist und dabei den gesamten Überdeckungsbereich der
Schiebesitzverbindung übergreift
und am jeweils anderen Abschnitt in einer Verriegelungsanordnung festlegbar
ist.
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Die
Weiterentwicklung von Kreiselschwadern insbesondere vor dem Hintergrund
größer werdender
Arbeitsbreiten und größerer Schwadkreiseldurchmesser,
deren Belastung und Einsatzdauer im professionellen Anwendungsbereich
stetig zunimmt führt
dazu, dass die Anforderungen an die Dauerfestigkeit und damit insbesondere
an die Gestaltfestigkeit derartiger Kupplungsverbindungen für abnehmbare
Zinkenträger
zunehmen. Insbesondere dann, wenn ein Teil der Zinkenarme für den Transport
abgenommen werden soll, ist es zudem erforderlich, dass sich die
Zinkenarme schnell und zuverlässig
aus der Kupplungsverbindung herausnehmen bzw. kuppeln und verriegeln
lassen.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verriegelungseinrichtung
zur Kupplung von zweiteiligen Zinkenarmen von Kreiselschwadern vorzuschlagen,
die eine hohe Gestaltfestigkeit mit geringer Verschleißanfälligkeit
aufweist, und die dabei ohne zur Hilfenahme von Werkzeugen schnell
und einfach lös- und
verriegelbar ist.
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Gelöst wird
die Aufgabe der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des
unabhängigen Anspruchs
1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung
und den Figurendarstellungen zu entnehmen.
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Die
Erfindung sieht dabei vor, die eigentliche Verriegelungseinrichtung
aus dem Überdeckungsbereich
des Kupplungsbereichs der beiden Zinkenarmabschnitte funktional
auszulagern, so dass die Verriegelungselemente von Scherkräften, deren
Ursache in Torsionskräften
liegen und die auf einen Zinkenarm während seines Umlaufs um die
Kreiselachse des Schwadkreisels einwirken, freigehalten werden.
Derartige Torsionskräfte
werden im Wesentlichen verursacht durch die Verschiebekraft, die
erforderlich ist, um das am Boden liegende Futter mit den Rechzinken
zusammenzurechen und die ein Torsionsmoment auf den Zinkenarm ausüben. Zudem wird
in Folge der Winkelbeschleunigung und des Massenträgheitsmomentes
bezogen auf die Achse der Zinkenarmlagerung während der Umsteuervorgänge der
Rechzinkenstellung ein weiteres Torsionsmoment auf den Zinkenarm
ausgeübt.
Diese Torsionsmomente werden als Reaktionsmoment über den Steuerhebel
des Zinkenarms über
die Laufrolle des Steuerhebels auf der Kurvenbahn der Schwaderglocke
abgestützt.
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Dabei
ist eine erfindungsgemäße Kupplungsverbindung
zwischen dem lösbaren äußeren und
inneren Teil eines erfindungsgemäßen Zinkenarms
einschließlich
deren Verriegelungseinrichtung so ausgelegt, dass nur die Kupplungseinrichtung auch
bei unvermeidlichem Spiel, welches sich verschleißbedingt
vergrößern kann,
die Torsionskräfte aufnimmt,
so dass die Verriegelungselemente selbst von diesen Kräften frei
gehalten werden.
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Erfindungsgemäß wird die
Lösung
des Problems darin gesehen, dass die Verriegelungseinrichtung so
ausgestaltet ist, dass sie lediglich Kräfte aufnehmen kann, die eine
axiale Verrückung
innerhalb der Kupplungseinrichtung, d.h. zwischen dem inneren Teil
und dem äußeren Teil
eines Zinkenarms unterbindet. Torsionskräfte hingegen, die auf den Zinkenarm
einwirken, werden konsequent von den Verriegelungselementen ferngehalten.
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Dazu
sieht die Erfindung vor, dass an der axialen Übergangsfuge der Kupplungseinrichtung
ein Axialkräfte
aufnehmendes Widerlager angeordnet ist, welches eine Anschlagfläche zur
Begrenzung der Einstecktiefe von Kupplungshülse und Kupplungsschaft bildet,
dem ein Anschlagbund mit zwei Anschlagschultern, einer vorderen
und einer hinteren Anschlagschulter, gegenüberliegt.
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Dabei
ist die vordere Anschlagschulter der Anschlagfläche des Widerlagers zugewandt,
und dem Widerlager und dem Anschlagbund ein lösbares Sicherungselement als
Teil der Verriegelungseinrichtung zugeordnet. Das Sicherungselement übergreift dabei
den Zinkenarm quer zu dessen Längserstreckung.
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Dabei
ist der Zinkenarm als Ganzes in bekannter Weise zweiteilig ausgebildet,
wobei der radial innenliegende Teil im Lagergehäuse der dem Fachmann bekannten
Schwaderglocke gelagert ist, die als rotierendes Gehäuse das
Winkelgetriebe zum Antrieb des Schwadkreisels und auch die Kurvenbahn
und die Steuerhebel zur Steuerung der Zinkenarme aufnimmt.
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Die
Drehmoment und Biegkräfte übertragende
Kupplungsverbindung besteht aus einer an sich bekannten Kupplungshülse und
einen Kupplungsschaft, die in der Betriebsstellung ineinander greifen, d.h.
ineinander eingesteckt sind.
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Dabei
bildet der eigentliche Zinkenträger
den außenliegenden
Teil des Zinkenarms, der die Rechzinken aufnimmt. Diese Steckverbindung,
bestehend aus Kupplungshülse
und Kupplungsschaft ist dabei so ausgebildet und bemessen, dass
sie gleichermaßen
als Führungshülse in radialer
Richtung bezogen auf die Kreiselachse des Schwadkreisels eine biegesteife
Verbindung beider Teile untereinander und durch eine entsprechende
Profilpaarung von Kupplunngshülse
und Kupplungsschaft eine drehfeste Verbindung beider Teile, dem
innenliegenden und dem außenliegenden
Teil des Zinkenarms, umfasst.
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Sollen
diese beiden Funktionalitäten
unter Einwirkung dynamisch wechselnder Belastungen dauerhaft ohne
Verschleißerscheinungen
gewährleistet
sein, so verlangt dieses nach einer entsprechenden Qualität hinsichtlich
der Werkstoffe und der Güte
der Passungen im engen quasi spielfreien Toleranzbereich.
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Daher
ist es von besonderer Bedeutung, weitere Funktionalitäten, die
auf die Dauerfestigkeit dieser Verbindung verschleißfördernd Einfluss
nehmen können,
von diesen Bauteilen möglichst
fernzuhalten.
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Dazu
zählt unter
anderem auch das Fernhalten von negativen Einflussgrößen, wie
die Minderung der Gestaltfestigkeit durch Querbohrungen oder Duktilitätsstörungen durch
Grobkornbildung in der Wärmeeinflußzone von
Schweißnähten, die
auch zur Rissbildung bei hohen Spannungsspitzen in der Schweißnaht führen können.
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Dieses
gilt um so mehr in dem hochbelasteten und daher für die Dauerfestigkeit
kritischen Überdeckungsbereich
der Steckkupplung.
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Die
Einführtiefe
des Kupplungsschaftes in die Kupplungshülse ist durch einen Anschlagbund begrenzt,
wobei dieser Anschlagbund gleichzeitig auch der Anschlag für die Verriegelungseinrichtung darstellt.
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Die
Funktionalität
dieses Anschlagbundes beinhaltet somit eine Doppelfunktion, nämlich die
der Lagefixierung der beiden Bauteile Kupplungshülse und Zinkenträger in Bezug
auf die Einstecktiefe einerseits, und die der Lagefunktion gegenüber einer Verrückung in
entgegengesetzter Richtung andererseits.
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Letzteres
bedeutet, dass der vorderen Anschlagschulter eine zweite, nämlich eine
hintere Anschlagschulter zugeordnet ist, wobei beiden Anschlagschultern
lediglich eine fixierende Lagefunktion in der axialen Längserstreckung
des Zinkenarms zukommt.
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Die
hintere Anschlagschulter liegt dabei ebenfalls formschlüssig an
einem Verriegelungselement der Verriegelungseinrichtung an, welches
nunmehr ein unbeabsichtigtes herausgleiten des äußeren Teils des Zinkenarms,
dem Zinkenträger,
aus der Kupplungshülse
verhindert. Gleichzeitig stellt diese Verriegelungseinrichtung auch
das Widerlager zur Aufnahme der Zentripetalkraft als Reaktionskraft
auf die Zentrifugalkraft dar.
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Das
eigentliche Verriegelungselement nimmt dabei eine tangentiale Lage
gegenüber
der Längsachse
des Zinkenträgers
ein und durchdringt diesen, wie im Fall eines Absteckbolzens nicht.
Das Sicherungselement kann im einfachsten Fall ein Steckbolzen,
beispielsweise auch ein Federstecker sein. Diese Ausgestaltung ist
die Basis für
eine hohe und dauerhafte Gestaltsfestigkeit bei weitestgehender
Vermeidung von Kerben und Steifigkeitssprüngen, die gerade bei hohen
dynamischen Belastungen Spannungskonzentration verursachen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Sicherungselement
zusätzlich
eine axiale Vorspannkraft auf den Anschlagbund ausüben, welches einen
zusätzlichen
Beitrag zur Erhöhung
der dauerhaften Gestaltfestigkeit der Kupplungsverbindung liefert.
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Erfindungsgemäß kann ein
derartiges Sicherungselement als Klappbügel ausgebildet sein. In vorteilhafter
Weise ergibt sich dabei zusätzlich
auch eine Verbesserung der Handhabbarkeit und damit des Bedienungskomforts
des Kuppelvorganges und dieses auch im Sinne der Verbesserung der
Eigensicherheit der Kupplungsverbindung.
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Vorzugsweise
wird dieses Verriegelungselement durch einen Klappbügel aus
Federstahldraht gebildet. Der Klappbügel ist dabei in einer Scharnierlagerung
des Widerlagers befestigt und kann dabei als Klappbügel zum
Verriegeln und Verspannen über den
Anschlagbund hinweg geklappt werden.
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Die
Lage der Achse der Scharnierlagerung des Klappbügels ist dabei gegenüber der
Kupplungsmuffe und dessen Längsachse
so gewählt,
dass der Klappbügel
beim Einklappen eine Druckkraft auf die außenliegende Ringfläche der
Anschlagschulter des Anschlagbunds ausüben kann, welches eine Vorschubbewegung
auf den eingesteckten Zinkenträger bewirken
kann, sofern dieser nicht bereits an der Kontaktfläche des
Widerlagers, welche den Anschlag für das Erreichen der vollen
Einstecklänge
des Zinkenträgers
bildet, anliegt.
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Somit
wird mit geringem manuellen Kraftaufwand durch die ohnehin erforderliche
Betätigung
des Klappbügels
für den
Verriegelungsvorgang, der Kontakt zwischen den Anschlägen, dem
des Anschlagbunds und dem des Widerlagers hergestellt.
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Die
Ausgestaltung des Klappbügels
ist dabei so, dass er das Zinkenarmrohr in seiner Verriegelungsposition
an seinem Umfang teilweise umgreift, wobei sich der Griff des Klappbügels zur
Verbringung in diese Verriegelungsposition öffnen, d.h. elastisch verformen
muss, um eben das Zinkenarmrohr übergreifen
zu können.
Nach dem Übergreifen
des Zinkenarmrohrs stellt sich eine Rückverformung des Griffs des
Klappbügels
ein, wodurch sich durch diese Umklammerung des Rohrquerschnitts
des Zinkenarmrohrs gleichzeitig eine Sicherungswirkung gegen unbeabsichtigtes
Lösen der
Verriegelung durch unbeabsichtigte Betätigung des Klappbügels einstellt.
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Ein
weiterer Vorteil dieser Art der Verriegelung gegen unbeabsichtigtes
Lösen des
Klappbügels besteht
darin, dass es keine Zwischenstufe der Endverriegelung des Klappbügels gibt,
d.h. entweder ist die Verriegelung mit dem Zinkenarmrohr durch dessen
Umklammerung richtig verrastet, oder der Klappbügel steht deutlich sichtbar
in einer nicht abgesicherten Position, d.h. die Umklammerung hat überhaupt
nicht stattgefunden. Die nicht verriegelte Lage des Klappbügels ist
dadurch deutlich erkennbar, indem der Klappbügel dann nämlich oberhalb des Zinkenarmes
aufliegt.
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Auch
darin liegt ebenfalls ein erfinderischer Vorteil, der darin besteht,
dass hierdurch im Falle einer nicht ordnungsgemäßen Verriegelung ein eindeutig
wahrnehmbares Unterscheidungsmerkmal gegenüber der Verrieglungsstellung
existiert. Dieses stellt somit auch einen Beitrag zur Erhöhung der
Eigensicherheit der Verriegelungseinrichtung dar.
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Nähere Einzelheiten
der Erfindung sind den nachfolgenden Figurendarstellungen und deren
Beschreibungen zu entnehmen.
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Es
zeigen:
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1 zeigt
einen Zinkenarm in der Situation vor dem Zusammenstecken mit offener
Verriegelungseinrichtung
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1a Vergrößerung der
Einzelheit X in 1
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2 zeigt
den Zinkenarm gemäß 1 in der
Situation nach dem Zusammenstecken mit geschlossener Verriegelungseinrichtung
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2a Vergrößerung der Einzelheit X in 2
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3 zeigt
einen Zinkenarm in der Situation vor dem Zusammenstecken mit offener
Verriegelungseinrichtung nach dem Klappbügelprinzip
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3a Vergrößerung der
Einzelheit X in 3
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4 zeigt
den Zinkenarm gemäß 3 in der
Situation nach dem Zusammenstecken mit geschlossener Verriegelungseinrichtung
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4a Vergrößerung der
Einzelheit X in 4
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5 zeigt
einen Zinkenarm in der Situation vor dem Zusammenstecken mit offener
Verriegelungseinrichtung nach einem anderen Klappbügelprinzip
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5a Vergrößerung der
Einzelheit X in 5
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6 zeigt
den Zinkenarm gemäß 5 in der
Situation nach dem Zusammenstecken mit geschlossener Verriegelungseinrichtung
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6a Vergrößerung der
Einzelheit X in 6
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7 ein
Ausführungsbeispiel
analog 3 nach dem Umkehrprinzip
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7a Vergrößerung der
Einzelheit X in 7
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8 ein
Ausführungsbeispiel
analog 4 nach dem Umkehrprinzip
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8a Vergrößerung der
Einzelheit X in 8
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1 zeigt
einen Ausschnitt aus einem Schwadkreisel 11 mit einem noch
nicht montierten Zinkenarm 1 in der Situation vor dem Zusammenstecken
des äußeren Teils
des Zinkenarms 3 ausgebildet als Zinkenträger mit
der noch offenen Verriegelungseinrichtung 9 und noch nicht
eingelegtem Sicherungselement 15.
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Der
Zinkenarm 1 als Ganzes ist in bekannter Weise in der Schwaderglocke 4 geführt und
gelagert. Der Schwadkreisel 11 besteht aus der Schwaderglocke 4 mit
dem darin enthaltenen Winkelgetriebe und der Kurvenbahnsteuerung,
welche während
des Umlaufs der Rechzinken 7 um die Kreiselachse des Schwadkreisels 11 die
Zinkenarme 1 hinsichtlich ihrer Rechfunktion steuert. Der
besseren Übersicht halber
wurde nur ein Zinkenarm 1 des Schwadkreisels 11 dargestellt,
wobei ein Schwadkreisel 11 beispielsweise dreizehn derartige
Zinkenarme 1 umfassen kann.
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Der
Zinkenarm 1 besteht im Wesentlichen aus einem inneren Teil 2 und
dem äußeren Teil 3 des Zinkenarms 1,
den Rechzinken 7 und der Verriegelungseinrichtung 9.
Dabei ist der innere Teil 2 mit den aus der Schwaderglocke 4 herausragenden
von der Kurvenbahn gesteuerten Abtriebswellen 5 drehfest, beispielsweise
mittels einer Schraubverbindung 6 verbunden.
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Die
Verriegelungseinrichtung 9 besteht im Wesentlichen aus
der Kupplungseinrichtung 9, bestehend aus der Kupplungshülse 35 und
dem Kupplungsschaft 36, dem Widerlager 12, dem
Anschlagbund 8 und dem Sicherungselement 15.
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Die
Kupplungshülse 35 ist
als Schiebesitzkupplung mit eingepressten Tangentialsicken 18 ausgebildet,
die dazu dienen, ein Drehmoment zu übertragen.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der äußere Teil 3 – der eigentliche
Rechzinken 7 tragende Zinkenträger – als Rohr ausgebildet, wobei
der Teil des Zinkenträgers 3,
der als Kupplungsschaft 36 ausgebildet ist, in den Kupplungsbereich
der Kupplungshülse 35 eingeführt wird,
ebenfalls mit eingepressten Tangentialsicken 18 ausgestaltet
ist. Der Teil des Rohres des Zinkenarms, der den Kupplungsschaft 36 bildet,
mit den darin eingepressten Tangentialsicken 19, bildet
somit das komplementäre
Profil zur Kupplungshülse 35.
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Endseitig
ist der Zinkenträger 3 mit
vier Rechzinken 7 bestückt.
Der Zinkenträger
ist dem Ausführungsbeispiel
mit einem Anschlagbund 8 fest verbunden, der beispielsweise
aufgepresst oder aufgeschrumpft sein kann. Der Anschlagbund umfasst zwei
Anschlagschultern, die vordere Anschlagschulter 16 und
die hintere Anschlagschulter 17.
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Die
Kupplungshülse 35 ist
an ihrem äußeren stirnseitigen
Ende mit einem Widerlager 12 fest verbunden, beispielsweise
mit diesem verschraubt oder verschweist. Das Widerlager 12 ist
dabei so ausgestaltet, dass es wenigstens zwei sich gegenüberliegende
Laschen 20, 20' mit
Durchgangsbohrungen 21, 21' aufweist. Die Durchgangsbohrungen 21, 21' dienen zur
Aufnahme des eigentlichen Sicherungselementes 15, beispielsweise
einer Stiftverbindung oder zur Lagerung eines Klappbügels, welcher
den beweglichen Teil der Verriegelungseinrichtung 9 darstellt.
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2 zeigt
einen Ausschnitt aus einem Schwadkreisel 11 gemäß 1 mit
einem montierten Zinkenarm 1 in der Situation nach dem
Zusammenstecken des Kupplungsschaftes 36 des Zinkenträgers 3 in
die Kupplungshülse 35 der
Kupplungseinrichtung 10 mit geschlossener Verriegelungseinrichtung 9,
d.h. mit eingelegtem Sicherungselement 15.
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In
dieser montierten Stellung liegt der Anschlagbund 8 mit
seiner vorderen Anschlagschulter 16 an der Anschlagfläche 22 des
Wiederlagers 12 an, wobei diese Kontaktflächen, Anschlagfläche 22 und vordere
Anschlagschulter 16 die axiale Übergangsfuge 37 zwischen
dem gekuppelten inneren Teil 2 und dem äußeren Teil 3 des Zinkenarms
bilden. Das Sicherungselement 15, beispielsweise ausgebildet
als Federstecker, ist von den Durchgangsbohrungen 21, 21' aufgenommen
und gehaltert. Gleichzeitig liegt der gerade Schaft des Federsteckers
als Sicherungsstift 23 an der hinteren Anschlagschulter 17 an,
so dass der Zinkenträger
in seiner Lage fixiert und verriegelt ist.
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Die
Figuren 3 und 4 zeigen
ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel
einer Verriegelungseinrichtung 9 in Form eines Klappbügelverschlusses,
und zwar zeigt 3 die geöffnete und 4 die
verriegelte Stellung. Die Figuren 3a und 4a zeigen
vergrößerte Ausschnitte
der Einzelheiten „X" der Figuren 3 bzw. 4.
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3 zeigt
einen Ausschnitt aus einem Schwadkreisel 11 mit einem noch
nicht montierten Zinkenarm 1 in der Situation vor dem Zusammenstecken
des äußeren Teils
des Zinkenarms 3, (Zinkenträger) mit der noch offenen Verriegelungseinrichtung 9 und
noch nicht eingelegtem Sicherungselement 15, wobei das
Sicherungselement 15 als klappbares Element bzw. als Klapp-
und Überwurfbügel 24 ausgebildet
ist. Der Klapp- und Überwurfbügel 24 ist
in seiner geöffneten,
d.h. zurück
geklappten Stellung dargestellt. Gelagert ist der beispielsweise
aus Federstahldraht bestehende Klapp- und Überwurfbügel 24 in den Durchgangsbohrungen 21, 21' des Widerlagers 12.
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4 zeigt
einen Ausschnitt aus einem Schwadkreisel 11 gemäß 3 mit
einem montierten Zinkenarm 1 in der Situation nach dem
Zusammenstecken des Zinkenträgers 3 in
die Kupplungseinrichtung 10 mit geschlossener Verriegelungseinrichtung 9,
d.h. mit eingelegtem Sicherungselement 15.
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Der
Klapp- und Überwurfbügel 24 ist
dabei in seiner geschlossenen. d.h. eingeklappten Stellung dargestellt,
wobei der Klappbügel 24 einen
Teil des Rohrumfangs des äußeren Zinkenarms 3 umklammert,
welches seine Verriegelungsposition definiert.
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Der
Klappbügel 24 ist
vorzugsweise aus vergütetem
Federstahldraht hergestellt. Er besteht im Wesentlichen aus den
angeformten Scharnierzapfen 25, den sich anschließenden Rundschenkeln 26,
den Längsschenkeln 27 die
im hinteren Teil 28 nach abgekröpft sind und denen sich der
Umfassungsbereich 29 mit den gerundeten Umfassungsschenkeln 30 anschließt, und
wobei sich den gerundeten Umfassungsschenkeln 29 ein aufsteigender
gerader Schenkel 31 anschließt, die letztlich durch ein
Brückenglied 32 untereinander
verbunden sind. Die beiden geraden Schenkel 31 in Verbindung
mit dem Brückenglied,
welches diese verbindet, stellen praktisch einen Handgriff zur Betätigung des
Klappbügels 27 dar.
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Der
dargestellte Klappbügel 24 ist
somit ein monolithisches, beispielsweise aus Federstahldraht, durch
reine Biegevorgänge
herstellbares kostengünstiges
Teil, welches somit einen besonderen wirtschaftlichen Vorteil beinhaltet.
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Die
Scharnierzapfen 16 des Klappbügels 24 lassen sich
durch einfaches Zusammendrücken
der Längsschenkel 18 in
die Durchgangsbohrungen 21, 21' von dem Widerlager 12,
welches fest mit der Kupplungshülse 2 in
Verbindung steht, einführen. Damit
ist der Klappbügel 24 in
den Durchgangsbohrungen 21, 21' als Lagerbohrungen scharniert
und kann um die Figurenachse der Durchgangsbohrungen 21, 21' verschwenkt
werden.
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Die
Lagerung und Ausgestaltung des Klappbügels 24 machen es
möglich,
dass, sobald der äußere Teil 2 des Zinkenarms 12 gemäß 4 in
die Kupplungshülse 35 hinreichend
weit eingesteckt ist, der Klappbügel 8 aus
seiner zurückgeklappten
in die Verriegelungsposition 27 verklappt werden kann.
Dabei kommen die Rundbügel 26 des
Klappbügels 24 an
der hinteren Anschlagschulter 17 des Anschlagbunds 8 zur
Anlage. Liegt dabei die vordere Anschlagschulter 16 noch
nicht an der Anschlagfläche 22 an,
so kann unter Einwirkung der Hebelkraft, die von dem handbetätigten Klappbügel ausgeht,
durch die so erzeugte Vorschubkraft die Vorschubbewegung bis zum
endgültigen
Anschlagkontakt unterstützt
werden.
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Dabei
ist durch die Geometrie die Verformbarkeit des Klappbügels 24 so
bemessen, dass durch weiteres Betätigen des Klappvorgangs in
Richtung der Verriegelungsposition eine Druckkraft in Längsrichtung
des Zinkenarms 3 auf die Kontaktfläche zwischen der Kupplungshülse 35 und
der Anschlagschulter 13 des äußeren Zinkenarms 3 aufgebracht wird.
Dieses verursacht somit eine axiale Vorspannkraft, welche als Druckkraft
auf die ineinander gesteckten Teile des Zinkenarms 1, nämlich auf
die Kontaktfläche
zwischen der Anschlagfläche 22 des Widerlagers 12 und
der vorderen Anschlagschulter 16 des Anschlagbunds 8 einwirkt.
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Dabei
verklammert sich der Klappbügel 24 in der
Verriegelungsposition mit seinen Umfassungsschenkeln 30 um
den Rohrschaft des Zinkenträgers 3,
indem er in der Verriegelungsposition den Rohrquerschnitt des Zinkenträgers 3 umgreift,
so dass der Klappbügel
sich durch die Umklammerung in einer eigensicheren und damit gesicherten
Position befindet. Zudem stellt diese Art einer Verriegelungseinrichtung 9 dabei
ein axiales Spannglied dar.
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Die
Figuren 5 und 6 zeigen
ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel
einer Verriegelungseinrichtung 9 eines Klappbügelverschlusses, und
zwar zeigt 5 die geöffnete und 6 die
verriegelte Stellung. Die Figuren 5a und 6a zeigen
vergrößerte Ausschnitte
der Einzelheiten „X" der Figuren 5 bzw. 6.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Klappbügel 34 als
Sicherungselement 15 ebenfalls in den Durchgangsbohrungen 21, 21' gelagert, wobei
der Teil des Klappbügels 26,
der sich zwischen den Laschen 20, 20' erstreckt,
zweifach verköpft
ist und somit als Klappbügel 34 mit
Exzenterfunktion ausgebildet ist.
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Diese
Exzenterfunktion ermöglicht
es, den Kupplungsschaft 36 des Zinkenträgers 3 mit der geöffneten
Verriegelung ungehindert in die Kupplungshülse 35 einzuführen, wobei
sich der exzentrische Teil des Klappbügels 34 nach dem rückwärtigen Verklappen
in die Verriegelungsposition wie ein Sicherungsstift an der hinteren
Anlageschulter 17 des Anschlagbunds 8 anlegt.
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Es
liegt im Können
und Wissen eines Fachmanns, die Erfindung auch im Sinne des Umkehrprinzips
anzuwenden. Die Figuren 7 und 8 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
analog 3 bzw. 4 nach einem denkbaren Umkehrprinzip,
indem der Anschlagbund 8 nunmehr der Kupplungshülse 35 und
das Widerlager 12 dem Zinkenträger 3 zugeordnet ist. 7a bzw. 8a zeigen
die Einzelheiten X als Vergrößerungen
der Figuren 7 bzw. 8.
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Weitere
Umkehrprinzipien können
auch dadurch realisiert werden, indem beispielsweise die Kupplungshülse 35 dem äußeren Teil
des Zinkenarms 3 und der Kupplungsschaft 36 dem
inneren Teil des Zinkenarms zugeordnet werden.
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- 1
- Zinkenarm
- 2
- innerer
Teil des Zinkenarms
- 3
- äußerer Teil
des Zinkenarms (Zinkenträger)
- 4
- Schwaderglocke
- 5
- Abtriebwelle
- 6
- Schraubverbindung
- 7
- Rechzinken
- 8
- Anschlagbund
- 9
- Verriegelungseinrichtung
- 10
- Kupplungseinrichtung
- 11
- Schwadkreisel
- 12
- Widerlager
- 13
- stirnseitige
Anschlagfläche
- 14
- Absteckbohrungen
- 15
- Sicherungselement
- 16
- vordere
Anschlagschulter
- 17
- hintere
Anschlagschulter
- 18
- eingepresste
Tangentialsicke
- 19
- eingepresste
Tangentialsicke
- 20,
20'
- Lasche
- 21,
21'
- Durchgangsbohrung
- 22
- Anschlagfläche
- 23
- Sicherheitsstift
- 24
- Klappbügel
- 25
- Scharnierzapfen
- 26
- Rundbügel
- 27
- Längsschenkel
- 28
- Hinterer
Teil
- 29
- Unfassungsbereich
- 30
- Umfassungsschenkel
- 31
- gerader
Schenkel (Handgriff)
- 32
- Brückenglied
- 33
- Stiftverbindung
- 34
- Klappbügel
- 35
- Kupplungshülse
- 36
- Kupplungsschaft
- 37
- axiale Übergangsfuge