DE3709769C2

DE3709769C2 -

Info

Publication number: DE3709769C2
Application number: DE3709769A
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. 5000 Koeln De Flanhardt; Karl Dipl.-Ing. 5200 Siegburg De Coenen
Original assignee: Jean Walterscheid 5204 Lohmar De GmbH
Current assignee: FLANHARDT, MICHAEL, DIPL.-ING., 5000 KOELN, DE COE
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1989-10-26
Also published as: GB8807061D0; FR2613012A1; IT8805128A0; ES2006556A6; IT8806954V0; GB2203513B; IT1220459B; DE3709769A1; US4838108A; JPS63235745A; GB2203513A

Description

Die Erfindung betrifft ein Kegelradwinkelgetriebe, insbe sondere für Landmaschinen, mit einem Getriebegehäuse, in denen An- und Abtriebswellen gelagert sind, auf denen je ein Kegelrad angeordnet ist und wobei sich die Achsen der Wellen kreuzen und mindestens eines der Kegelräder fliegend gelagert ist.

Bei Landmaschinen ist das Arbeitswerkzeug in der Regel winkelig, und zwar rechtwinklig zur Fahrtrichtung des Arbeitsgerätes angeordnet. Ferner sind die Arbeitswerk zeuge häufig sowohl in der Höhe als auch seitlich ver stellbar anzuordnen. Die seitliche Verstellung dient der Veränderung der Arbeitsbreite.

Landmaschinen sind normalerweise in Rahmenbauweise herge stellte Schweißkonstruktionen. Sie müssen leicht ausgebil det sein. Die an solchen Rahmenkonstruktionen angeordneten Konsolen für die Anbringung von Getrieben weisen häufig nicht die genaue Lage auf, die erforderlich wäre. Ferner können sich solche Rahmen verwinden. Alle diese Faktoren führen zu einer zusätzlichen Belastung der Antriebsele mente bzw. zum vorzeitigen Verschleiß der eingesetzten Getriebe.

Es sind Kegelradwinkelgetriebe bekannt, die im allgemeinen Maschinenbau dort Einsatz finden, wo eine Umleitung der Drehbewegung zu einer kompakten Bauweise des Antriebs stranges führt. Darüber hinaus können Winkelgetriebe mit Kegelrädern auch günstig zur Leistungsverzweigung einge setzt werden.

So ist zum Beispiel aus der Druckschrift "Hurth: Getriebe für Schienenfahrzeuge, Maschinen- und Zahnradfabrik, Holzstraße 19, 8000 München 5," ein Kegelradwinkelgetriebe für Schienenfahrzeuge bekannt, das direkt an die Stirnseite des Fahrmotors angeflanscht ist. Die anzutrei bende Achse erstreckt sich durch das als Hohlrad ausgebil dete Tellerrad. Die drehmomentmäßige Ankopplung des Kegel radgetriebes an den Fahrmotor erfolgt über eine Zahnkupp lung. Eine solche Zahnkupplung ist kein Gleichlaufdrehge lenk, sondern hat nur dann, wenn eine bestimmte feste Anordnung gewährleistet ist, einen Gleichlauf. Ferner ist aus der Veröffentlichung eine Gummigelenkkupplung zu entnehmen.

Es ist an sich bekannt, Gleichlaufdrehgelenke für den An trieb von Kraftfahrzeugrädern einzusetzen. Solche Einsatz fälle und Ausbildungen von Gleichlaufdrehgelenken sind beispielsweise aus der DE 30 18 148 A1 und der Druck schrift Uni-Cardan Gleichlaufgelenke für die moderne Antriebstechnik im Automobilbau der Uni-Cardan AG, D-5200 Siegburg, bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kegelradwin kelgetriebe mit verbesserter Einbauvariabilität vorzu schlagen, das bei kleinstmöglichem Bauraum die Ein- und Weiterleitung der Drehbewegung von einem Antriebsteil an ein anderes anzutreibendes Antriebsteil zuläßt, welches gegenüber dem Getriebe oder dem Getriebeausgang seine Lage verändert, ohne daß sich Verspannungen negativ auf die Lagerstellen und den Antrieb auswirken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine der Wellen als Zapfen fest mit dem Gelenk außenteil eines Gleichlaufdrehgelenkes verbunden, insbe sondere einstückig ausgebildet ist, daß diese Welle aus Wellenzapfen und Gelenkaußenteil im Getrie begehäuse durch ein zweites auf dem Gelenkaußenteil und ein erstes im Abstand dazu angebrachtes, auf dem Wellen zapfen angeordnetes Lager drehbar gelagert ist, und daß der Wellenzapfen beidseits des fliegend gelagerten Kegel rades eine Keilverzahnung zur wahlweisen drehfesten Be festigung eines Kegelrades aufweist.

Durch diese Ausbildung wird eine kompakte Bauweise erreicht. Darüber hinaus ist das Getriebe selbst um eine Funktion erweitert, nämlich der Funktion der Zulassung von Abwinklungen und gegebenenfalls Verschiebungen seines An- bzw. Abtriebs gegenüber beweglichen Teilen des Antrieb stranges, die ihre Lage relativ zum Getriebe verändern. Solche Lageveränderungen finden vor allen Dingen in land wirtschaftlichen Geräten statt, bei denen Antriebsbewe gungen von einem Antrieb abzuleiten sind. Durch die Anord nung wird außerdem erreicht, daß keine weiteren Verbin dungselemente zwischen dem Gelenk und dem Wellenzapfen erforderlich sind, da dieser Bestandteil des Gelenkaußen teiles ist. Wenn das Winkelgetriebe sich direkt an den Hauptantriebsstrang anschließt, ergibt sich insofern ein Vorteil, daß insgesamt an Einbaulänge für die Hauptan triebswelle gewonnen wird und damit eine Verringerung des Beugewinkels erfolgt. Ferner ist durch einfaches Umstecken des Kegelrades auf dem Wellenzapfen eine Drehrichtungsum kehr erreichbar.

Zur Erzielung einer noch kompakteren Bauweise ist vor gesehen, daß die Außenfläche des Gelenkaußenteils als innere Laufbahn für die Wälzkörper des zugeordneten Lagers ausgebildet ist. Damit wird der innere Lagerring eines separaten Lagers eingespart.

Für die Ausbildung des Gleichlaufdrehgelenkes ergeben sich zwei Möglichkeiten, und zwar je nach Erfordernis der daran angeschlossenen Teile der Bewegungsarten des angeschlos senen Antriebstranges. Es ist möglich ein Gelenk vorzu sehen, das nur Winkelbewegungen zuläßt. Es ist jedoch auch denkbar, ein Gleichlaufdrehgelenk vorzusehen, bei dem das Gelenkinnenteil relativ zum Gelenkaußenteil Winkel- und Axialbewegungen ausführen kann. Durch eine solche Ausbildung können in einfacher Weise auch Einbautoleranzen ausgeglichen werden, ohne daß dies negative Folgen auf die Rundlaufeigenschaften oder die Funktionseigenschaften des Kegelradwinkelgetriebes selbst hätte.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Antriebsanordnung mit Kegelradwinkelge trieben,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Kegelradwinkelgetriebe in der Ebene, die die Drehachsen von An- und Abtrieb enthält, mit nur einem Gleichlaufgelenk,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 durch eine Aus führungsform mit zwei Gleichlaufgelenken.

In Fig. 1 ist eine Gerätekombination dargestellt, die aus dem Schlepper 24, dem Heckanbaugerät 25 in Form eines Rübenvollerntners und dem Frontanbaugerät 26 besteht. Die Arbeitswerkzeuge des Anbaugerätes 25 erhalten ihre für den Antrieb erforderliche Drehbewegung vom Schlepper 24 über eine Hauptantriebswelle 28. Gleiches gilt für das Frontanbaugerät 26. Abgeleitet von diesem Hauptantrieb werden verschiedene Nebenantriebe über Nebenantriebs wellen 27 angetrieben. Zur Verteilung der Drehbewegung sind Winkelgetriebe 23 vorgesehen. Diese Winkelgetriebe 23 können einen Eingang und mehrere Ausgänge aufweisen. Nachfolgend sind die Ausbildungsvarianten des Winkelgetriebes 23 anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben.

Bei dem Winkelgetriebe gemäß Fig. 2 wird das Drehmoment beispielsweise über den Anschlußzapfen 29 eingeleitet. Der Anschlußzapfen 21 ist Bestandteil der Abtriebswelle 2, deren Zapfen 9 mit dem Gelenkaußenteil 7 eines Gleichlaufdrehgelenkes 6 drehfest verbunden ist. Das Gelenkaußenteil 7 und Zapfen 9 sind im vorliegenden Falle durch Schweißen miteinander verbunden. Das Gleichlauf gelenk 6 ist über ein Wälzlager 12 in einer entsprechenden Aufnahme des Getriebegehäuses 1 gelagert. Dabei können die Wälzkörper 19 unmittelbar auf der Außenfläche 18 des äußeren Gelenkkörpers 7 abrollend angeordnet sein.

Im axialen Abstand zum Lager 12 ist auf dem Zapfen 9 eine Lagersitzfläche 14 angeordnet, auf welcher ein Lager 13 aufgebracht ist, welches mit seinem Außenring in einer entsprechenden Lagerbohrung 30 des Getriebegehäuses 1 aufgenommen ist. Im Zwischenbereich 15 zwischen der Lagersitzfläche 14 und dem Gelenkaußenteil 7 ist der Zapfen 9 mit zwei axial verzahnten Abschnitten 15 a, 15 b versehen. Auf diese Abschnitte 15 a bzw. 15 b kann ein Kegelrad 4 mit einer entsprechend verzahnten Bohrung 16 drehfest aufgenommen werden. Das Kegelrad 4 weist eine Kegelradverzahnung 4 a auf. Das Kegelrad 4 ist auf dem Zapfen 9 durch einen Sicherungsring 31 gesichert.

Das Gleichlaufgelenk 6 weist neben dem Gelenkaußenteil 7 ein Gelenkinnenteil 8 auf, welches gegenüber dem Gelenkaußenteil 7 winkelverstellbar ist. Das Gelenkinnenteil 8 ist drehfest mit einer Welle 22 verbunden. Zwischen Gelenkaußenteil 7 und der Welle 22 ist ein Faltenbalg 20 zur Abdichtung vorgesehen.

Das Kegelrad 4 kämmt mit einem dazu rechtwinklig angeordneten weiteren Kegelrad 5. Es ist ebenfalls mit einer Kegelradverzahnung 5 a versehen und weist eine mit einer Axialverzahnung versehene Bohrung 17 auf. Mit dieser ist es auf einer Antriebswelle 3, die einen entsprechend verzahnten Bereich aufweist, angeordnet. Die Antriebswelle 3 besitzt zwei im axialen Abstand zueinander angeordnete Lager 10 und 11, die entweder in einem dem Gehäuse 1 angeformten Ansatz mit einer Bohrung aufgenommen sein können oder aber Bestandteil einer separaten am Getriebegehäuse 1 anflanschbaren Lageraufnahme 32 sein können. Der Antriebswelle 3 ist ein Anschlußzapfen 29 angeformt.

Eines der Lager der Antriebswelle 3 ist als Lager zur Aufnahme von Axialkräften ausgebildet.

Die Ausbildung des Wellenzapfens 9 und seiner verzahnten Zwischenbereiche 15 a und 15 b läßt eine Anordnung des Kegelrades 4 zu, so wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, jedoch ist auch eine Zuordnung des Kegelrades 4 zum verzahnten Zwischenbereich 15 b möglich. Hierdurch wird eine Drehrichtungsumkehr erreicht.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist auch die Antriebswelle 3 Bestandteil des Gelenkaußenteiles 7 eines weiteren Gleichlaufgelenkes 6. Dabei ist das Wälzlager 12 auf der Außenfläche 18 des Gelenkaußenteiles 7 angeordnet und das dazu beabstandete Lager 10 ist auf der Außenfläche der Antriebswelle 3 angeordnet. Das Gleichlaufgelenk 6 ist in diesem Falle als Verschiebegelenk ausgebildet, d. h. es läßt sowohl Abwinklungen der Welle 22 gegenüber dem Gelenkaußenteil 7 als auch Verschiebungen gegenüber diesem zu.

Bezugszeichenliste:

1 Getriebegehäuse
2 Abtriebswelle
3 Antriebswelle
4, 5 Kegelrad
4 a, 5 a Kegelradverzahnung
6 Gleichlaufdrehgelenk
7 Gelenkaußenteil
8 Gelenkinnenteil
9 Wellenzapfen
10-13 Lager
14 Lagersitzfläche (am freien Ende des
Wellenzapfens 9)
15 Zwischenbereich
15 a, 15 b verzahnter Zwischenbereich
16,17 Bohrung im Kegelrad
18 Außenfläche des Gelenkaußenteils
19 Wälzkörper
20 Faltenbalg
21 Anschlußzapfen
22 Welle
23 Winkelgetriebe
24 Schlepper
25 Heckanbaugerät
26 Frontanbaugerät
27 Nebenantriebswellen
28 Hauptantriebswelle
29 Anschlußzapfen
30 Lagerbohrung
31 Sicherungsring
32 Lageraufnahme
33 Faltenbalglager
34 Dichtung

Claims

1. Kegelradwinkelgetriebe, insbesondere für Land maschinen, mit einem Getriebegehäuse (1), in denen An- und Abtriebswellen (2, 3) gelagert sind, aus denen je ein drehfestes Kegelrad (4, 5) angeordnet ist und wobei sich die Achsen der Wellen (2, 3) kreuzen und mindestens eines der Kegelräder (5) fliegend gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Wellen (2, 3) als Zapfen (9) fest mit einem Gelenkaußenteil (7) eines Gleichlaufdreh gelenkes (6) verbunden, insbesondere einstückig ausgebildet ist, daß diese Welle (2) aus Wellenzapfen (9) und Gelenkaußenteil (7) im Getriebegehäuse (1) durch ein zweites auf dem Gelenkaußenteil (7) und ein erstes im Abstand dazu angebrachtes, auf dem Wellenzapfen (9) angeordnetes Lager (12, 13) drehbar gelagert ist, und daß der Wellenzapfen (9) beidseits des fliegend gelagerten Kegelrades (5) eine Keilverzahnung (15 a, 15 b) zur wahlweise drehfesten Befestigung eines Kegelrades aufweist.

2. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (18) des Gelenkaußenteils (7) als innere Laufbahn für die Wälzkörper (19) des zweiten Lagers (12) ausgebildet ist.

3. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichlaufdrehgelenk (6) nur Winkelbewegungen des Gelenkinnenteils (8) gegenüber dem Gelenk- außenteil (7) zuläßt.

4. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichlaufdrehgelenk (6) Winkel- und Axialbe wegungen des Gelenkinnenteils (8) gegenüber dem Gelenkaußenteil (7) zuläßt.