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Die
Erfindung betrifft einen Antrieb für Mähwerke
gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs
1.
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Bekannt
sind Mähwerke als Grünfuttererntemaschinen mit
umlaufenden Mähwerkzeugen, deren Mähklingen frei-
bzw. schwenkbeweglich am Umfang der Mähscheiben an einem
Zapfen aufgehängt sind. Die Mähklingen werden
erst durch die Zentrifugalkraft stabilisiert und mähen
das Grünfutter dann ohne Gegenschneide ab.
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Derartige
Mähwerke gibt es in vielfältigen Variationen wie
Heck- Seiten, Front- und gezogene Mähwerke, aber auch als
selbstfahrende Mähwerke oder auch unter dem Begriff Direktfutterschneidwerke.
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Stand der Technik
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Aus
der
EP 1 252 810 ist
ein Antriebssystem für wenigstens zwei Mäheinheiten
einer Mähvorrichtung mit jeweils einem Getriebe zum Antreiben
des Mähwerks mit einer Eingangswelle und einem hauptsächlichen
Getriebe bekannt. Um die verschiedenen Mäheinheiten von
dem Hauptgetriebe aus anzutreiben, gehen von diesem zwei oder mehr
Gelenkwellen oberhalb der Mäheinheiten liegend ab, die
wiederum weitere Zwischengetriebe antreiben, denen weitere Gelenkwellen
und weitere Getriebe als Zwischengetriebe folgen. Dieses Antriebssystem
ist kosten- und gewichtsaufwendig.
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Aufgabenstellung
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Die
Weiterentwicklung von Scheibenmähwerken der vorgenannten
Art mit großen Arbeitsbreiten verlangt nach wirtschaftlichen
Konzepten hinsichtlich der Antriebstechnik und dieses insbesondere
unter dem Gesichtspunkt von kostengünstigen modularen Baureihen
hinsichtlich der Arbeitsbreiten der Mähwerke. Hinzu kommt,
dass bei großen Arbeitsbreiten auch die Gewichte der Mähwerke überproportional
zunehmen, so dass damit auch gerade bei Anbaugeräten die
Achslasten der Trägerfahrzeuge entsprechend zunehmen und
die zulässigen Achslasten schell erreicht sind oder gar überschritten werden.
Daher ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, gewichtssparende
Antriebssysteme vorzuschlagen.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein kostengünstiges
und gewichtssparendes Antriebssystem für modulare Baureihen
vorzuschlagen, um damit die Wirtschaftlichkeit der Mähwerke
zu verbessern.
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Lösung der Aufgabe
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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 vor, für die antriebsseitige Kupplung von
wenigstens zwei Mäheinheiten, ausgebildet als Scheibenmäher
mit Mähbalken, die in dem Getriebekasten des Mähbalkens
befindlichen Stirnradantriebe bildende Antriebsstränge
mit Hilfe von Zwischenrädern nach hinten, d. h. entgegen
der Fahrtrichtung, zu verlängern. Mit Hilfe einer Kombination
aus Stirnradgetriebe und Winkelgetriebe als Getriebeeinheit wird
der Leistungsfluss um 90° umgelenkt. Durch die Ausgestaltung
des Lochbilds in der Flanschverbindung zwischen Getriebekasten und
Getriebegehäuse des Winkelgetriebes kann dieses in verschiedene
Stellungen montiert werden.
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Durch
diese Ausgestaltung der Getriebekombination in Verbindung mit zwei,
durch eine Teilungsfuge beabstandete Mähbalken, wobei beide Mähbalken
beidseitig der Teilungsfuge eine derartige Getriebekombination aufweisen,
die sich jedoch diametral spiegelbildlich gegenüber liegen,
können die Antriebszapfen der Winkelgetriebe eine direkte
Antriebsverbindung durch eine Kupplung beider Getriebekombinationen
untereinander herstellen.
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Die
Kupplung diese Antriebszapfen kann beispielsweise als federbelastete
Klauenkupplung ausgebildet sein, so dass dieses als synchrone Kupplungseinrichtung
ausgestaltet ist, die zudem entkuppelt werden kann.
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Diese
Ausgestaltung der Antriebsverbindung ist besonders vorteilhaft bei
verklappbaren Mähbalken, wenn diese zu Transportzwecken
hochgeklappt werden sollen. Besonders vorteilhaft ist dabei der
geringe Anteil an Antriebselementen einhergehend mit entsprechender
Gewichtseinsparung.
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Die
Erfindung sieht dabei vor, dass die Antriebsverbindung der Antriebsstränge
der wenigstens zwei Mähbalken bodennah und entgegen der
Fahrtrichtung hinter der Teilungsfuge der wenigstens zwei Mähbalken
liegt.
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Dabei
besteht die Antriebsverbindung der beiden Mähbalken aus
zwei miteinander gekoppelten Winkelgetrieben, vorzugsweise ausgebildet
als Kegelradgetriebe, wobei das Tellerrad des jeweiligen Winkelgetriebes
drehfest mit einem Stirnrad verbunden ist und wobei die Figurenachsen
von Tellerrad und Stirnrad in einer Flucht liegen. Dabei steht das
jeweilige Tellerrad des Winkelgetriebes mittels eines weiteren Stirnrads
als Zwischenrad mit den in Reihe liegenden Stirnrädern,
welche innerhalb des Mähbalkengehäuses die Mähscheiben
antreiben, in Eingriff.
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Der
Teil des Antriebsstrangs, bestehend aus Tellerrad, Stirnrad und
Zwischenrad je eines Mähbalkens, bildet den Schenkel des
besagten U-förmig ausgebildeten Antriebsstrangs zwischen
den beiden Mähbalken.
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Die
Antriebszapfen der Antriebsverbindung der Winkelgetriebe bilden
den Verbindungsschenkel des U-förmig ausgebildeten Antriebsstrangs,
wobei diese untereinander mit der besagten Kupplung in Wirkverbindung
stehen. Die Kupplung ist vorzugsweise als Trennkupplung ausgebildet,
so dass der Antriebsstrang dadurch unterbrochen werden kann, z.
B. um damit die beiden Mähbalken voneinander zu entkoppeln,
um diese dann in eine raumsparende Transportposition überführen
zu können.
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Die
Kupplung ist vorzugsweise als Klauenkupplung mit einer Zentriervorrichtung
ausgebildet, damit die Kupplungselemente, welche die drehfeste Verbindung
des Antriebsstrangs bzw. der Antriebsverbindung nach dem öffnen
der Kupplungsverbindung wieder herstellen, beim Schließen
der Kupplungsverbindung wieder richtig zueinander finden, ineinander
greifen, und somit wieder gekuppelt sind.
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Zusätzlich
kann die U-förmig ausgebildete Antriebsverbindung so ausgestaltet
sein, dass die wenigstens zwei Mähbalken während
der Arbeitsfahrt Nickbewegungen um die Rotationsachse der miteinander
gekuppelten Antriebszapfen der Antriebsverbindung ausführen
können, welches der unabhängigen Bodenanpassung
der Mähbalken untereinander dient.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Kupplung z.
B. auch als Bogenzahnkupplung oder Doppelkreuzgelenkkupplung ausgebildet
sein, so dass sich die wenigstens zwei Mähbalken auch unabhängig
voneinander während der Arbeitsfahrt quer zur Fahrtrichtung
dem Boden anpassen können.
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Diese
Anwendung der Erfindung ist nicht auf zwei Mähbalken beschränkt,
sondern sie kann auch auf eine weitere Verkettung von nebeneinander
liegenden Mähbalken verwendet werden.
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Ausführungsbeispiel
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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
zwei gekoppelte Mähbalken in einer Draufsicht
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2 zeigt
zwei gekoppelte Mähbalken in einer perspektivischen Ansicht
analog 1 in einer Draufsicht
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3 zeigt
eine andere Ausführung zweier gekoppelter Mähbalken
in einer perspektivischen Ansicht als Draufsicht mit teils geöffneten
Getrieben bzw freigelegter Antriebsverbindung zwischen den Mähbalken
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4 zeigt
einen Ausschnitt als Einblick in die Getriebekästen im
Kopplungsbereich der gekoppelten Mähbalken in einer Ansicht
auf die Unterseite des Deckels des Mähbalkengehäuses.
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5 zeigt
die Antriebsverbindung im Schnittverlauf A-A der 3
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6 zeigt
die Ansicht X gemäß 5
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7 zeigt
die Antriebsverbindung in einer Darstellung als Explosionszeichnung
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8 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Mähbalkenkopplung
mit vier Mähbalken
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1 und 2 zeigt
den prinzipiellen Aufbau eines Mähwerks 1, bestehend
aus zwei nebeneinander liegenden Mähbalken 2, 2',
die durch eine Teilungsfuge 7 von einander getrennt sind.
Beide Mähbalken 2, 2' werden in bekannter
Weise von einem Maschinengestell aufgenommen, welches aus Gründen
der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist, da dieses
für die nähere Betrachtung der Erfindung entbehrlich
ist.
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3 zeigt
eine alternative Ausgestaltung eines Mähbalkens 2, 2' nach
der Erfindung in einer Bruchdarstellung mit teils offenliegendem
Mähbalkengehäuse 19, 19', welches
die Ausgestaltung des erfinderischen Antriebssystems besser erkennen lässt. 4 zeigt
einen Ausschnitt mit Blickrichtung in den Kopplungsbereich 22 des
Mähbalkengehäuses 19, 19' der
gekoppelten Mähbalken 2, 2' in einer Ansicht
auf die Unterseite des Deckels 21 des Mähbalkengehäuses 19, 19'.
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Die
Mähbalken 2, 2' umfassen in an sich bekannter
Weise nebeneinander liegende umlaufend angetriebene Mähscheiben 3,
welche in einem Mähbalkengehäuse 19, 19' gelagert
sind. Innerhalb des Mähbalkengehäuses 19 befindet
sich ein Stirnrädersatz, dessen Stirnräder miteinander
in bekannter Weise in Eingriff stehen und welche die Mähscheiben 3 umlaufend
antreiben und damit in Drehbewegung setzen. Einer der Mähbalken 2 oder 2' steht
in direkter Antriebsverbindung mit dem Motor eines Traktors oder
Trägerfahrzeugs, welches auch eine selbstfahrenden Arbeitsmaschine,
wie beispielsweise ein selbstfahrendes Mähwerk oder ein
Feldhäcksler sein kann.
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Beide
Mähbalken 2, 2' stehen in Antriebsverbindung
miteinander, indem die Teilungsfuge 7 durch die Antriebsverbindung 5 überbrückt
ist. Diese Antriebsverbindung stellt die Brücke für
den Energiefluss von einem Mähbalken zum anderen Mähbalken
dar.
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Die
Antriebsverbindung beinhaltet eine erste Getriebeeinheit 6 und
eine zweite Getriebeeinheit 6', bestehend aus Stirnradgetriebe 8, 8' und
Winkelgetriebe 9, 9', wobei diese Getriebeeinheiten 6, 6' endseitig,
jeweils der Teilungsfuge zugewandt, von deren Mähbalken 2, 2' aufgenommen
werden. Beide Getriebeeinheiten, die erste Getriebeeinheit 6 und
die zweite Getriebeeinheit 6' sind prinzipiell untereinander
identisch aber spiegelbildlich diametral zueinander ausgerichtet.
Dabei liegen sich die Ritzelwellen 10, 10' der
Winkelgetriebe 9, 9' fluchtend gegenüber und
sind durch eine Kupplungsvorrichtung 11 miteinender verbunden,
wodurch die Antriebsverbindung 5 hergestellt ist. Die Antriebsverbindung 5 der
wenigstens zwei Mähbalken 2, 2' befindet
sich bodennah entgegen der Fahrtrichtung F hinter der Teilungsfuge 7 der
Mähbalken 2, 2'. Dabei wird die Teilungsfuge 7 von
der Antriebsverbindung 5 etwa U-förmig übergriffen.
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Das
Winkelgetriebe 9, 9' ist beispielsweise als Kegelradgetriebe
mit einem Tellerrad und einem Ritzel ausgebildet.
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Unterhalb
des Tellerrads 13 des Stirnradgetriebes 8, 8' befindet
sich ein, welches fluchtend auf einer gemeinsamen Rotationsachse 14 mit
dem Tellerrad 13 liegt und welche drehfest miteinander
verbunden sind. Dem Stirnrad 12 ist ein weiteres Stirnrad
als Zwischenrad 15 zugeordnet, welches mit dem Stirnrädersatz
des jeweiligen Mähbalkens 2, 2' zum Antrieb
der Mähscheiben 3 in Eingriff und damit in Antriebsverbindung
steht. Dadurch ist die Antriebsverbindung zum darüber liegenden
Winkelgetriebe 9 hergestellt.
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5 zeigt
die Antriebsverbindung 5 gemäß dem Schnittverlauf
A-A der 3 bzw. der 6 in einem
vergrößerten Maßstab, jedoch ohne die
Tellerräder 13 der Winkelgetriebe 9, 9' und 6 zeigt
die Ansicht X gemäß 5. 7 zeigt
die Antriebsverbindung in einer Darstellung als Explosionszeichnung
Das Winkelgetriebe 9, 9' ist als Kegelradgetriebe
ausgebildet und in dem Getriebegehäuse 23 gelagert.
Das Getriebegehäuse 23 weist einen feststehenden
Achszapfen 24 mit einem Lagersitz 25 für das
Tellerrad 13 auf. Der Lagerhals 25 des Getriebegehäuses 23 nimmt
die Lager der Ritzelwellen 10, 10' auf, die darin
drehbar gelagert sind.
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Die
Ritzelwellen 10, 10' der Winkelgetriebe 9, 9' sind
durch eine Kupplung 11, die vorteilhafter Weise als einfache
Klauenkupplung 16 ausgebildet ist, miteinander drehfest
gekuppelt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die
Kupplung 11 als axial vorgespannte federbelastete Klauenkupplung 16 mit
einer Zentriervorrichtung 17 ausgebildet, welche es ermöglicht,
dass die Kupplungsverbindung geöffnet bzw getrennt werden
und umgekehrt wieder geschlossen werden kann. Dabei dient die Zentriervorrichtung 17 mit
der Zentrierspitze 34 als Einführungshilfe beim
Zusammenfügen der beiden Kupplungshälften. Die
Klauenkupplung 16 besteht aus zwei Kupplungshälften 26, 27,
der feststehenden Kupplungshälfte 26 und der axial
verschiebbaren Kupplungshälfte 27, die von der
jeweiligen Profilverzahnung 33 der Ritzelwellen 10, 10' aufgenommen werden.
Dabei ist die axial verschiebbare Kupplungshälfte 27 über
die vorgespannte Druckfeder 28 an dem Druckring 29,
der sich an der Wellenschulter 35 abstützt, axial
verschiebbar. Das Übersetzungsverhältnis der Getriebeeinheiten 6, 6' bestehend
aus Stirnrad- (8, 8') und Winkelgetriebe 9, 9' ist
dabei so festgelegt, dass die Klauenkupplung in jede der einrastbaren
Stellungen möglich ist, ohne dass es dabei zu Kollisionen
der Mähscheiben im Bereich der Trennfuge kommen kann. Beide Übersetzungsverhältnisse
der Getriebeeinheiten 6, 6' sind untereinander
gleich und damit exakt identisch.
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Die
Kupplung 11 ist eingebettet in eine geschlossene feststehende
Schutzeinrichtung, bestehend aus den Schutzrohren 41, 42.
Die Trennstelle 43 der Schutzeinrichtung besteht aus einem
Außenflansch 44 und einem Innenflansch 45,
die sich als Labyrinthdichtung gegenseitig überdecken.
Die Schutzrohre 41, 42 werden von dem jeweiligen
Lagerhals 30 des Getriebegehäuses 23 aufgenommen und
mit den Klemmschrauben 32 mit diesem fixiert.
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Beide
Winkelgetriebe 9, 9' können prinzipiell identisch
ausgeführt sein, welches im Sinne einer modularen Ausgestaltung
entsprechende Kostenvorteile beinhaltet.
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Zusätzlich
kann diese U-förmig ausgebildete Antriebsverbindung 5 so
ausgestaltet sein, dass die wenigstens zwei Mähbalken 2, 2' während
der Arbeitsfahrt Nickbewegungen um die Rotationsachse 18 der
miteinander gekuppelten Antriebszapfen 10, 10' der
Antriebsverbindung 5 ausführen können,
welches der unabhängigen Bodenanpassung der Mähbalken 2, 2', 31, 31' untereinander
dient.
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Bei
der in 1 bzw. 2 dargestellten Ausführung
eines Antriebssystems zur antriebsseitigen Mähbalkenkopplung
geht die Hauptantriebswelle 36 zum Antrieb der Mähbalken 2, 2' durch
die aufrechte Drehachse 4 einer Mähscheibe 3,
welche zusätzlich eine aufgesetzte Trommel 37 aufweist.
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Bei
der in 3 dargestellten Ausführung eines Antriebssystems
zur Mähbalkenkopplung ist die Hauptantriebswelle 36 zum
Antrieb der Mähbalken 2, 2' durch den
Antriebszapfen 38 der Ritzelwelle 39 des Winkelgetriebes 40 definiert.
Dabei steht das Winkelgetriebe 40 analog den Getriebeeinheiten
der Stirnrad- und Winkelgetriebe 6, 6' mit dem
Stirnrädersatz 20 des Mähbalkens 2, 2',
an dem das Winkelgetriebe 40 angeflanscht ist, im Eingriff.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der 3 weist
der Antriebszapfen 38 nach hinten und damit entgegen der Fahrtrichtung
F. Ebenso kann der Antriebszapfen 38 aber auch quer zur
Fahrtrichtung F ausgerichtet sein. Auch in dieser Ausgestaltung
kann das Winkelgetriebes 40 prinzipiell identisch mit den
Winkelgetrieben 9, 9' sein.
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8 zeigt
ein Ausführungsbeispiel für eine Erweiterung der
Mähbalkenkopplung mit dem erfindungsgemäßen
Antriebssystem mit weiteren angekoppelten Mähbalken 31, 31',
so dass auch weitere Mähbalkenkopplungen mit dem erfinderischen
Antriebssystem mit drei oder mehr Mähbalken 2, 2, 31, 31' realisiert
werden können.
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- 1
- Mähwerk
- 2,
2'
- Mähbalken
- 3
- Mähscheibe
- 4
- aufrechte
Drehachse
- 5
- Antriebsverbindung
- 6,
6'
- Getriebeeinheiten
- 7
- Teilungsfuge
- 8,
8'
- Stirnradgetriebe
- 9,
9'
- Winkelgetriebe
- 10,
10'
- Ritzelwelle
- 11
- Kupplung
- 12
- Stirnrad
- 13
- Tellerrad
- 14
- Rotationsachse
- 15
- Zwischenrad
- 16
- Klauenkupplung
- 17
- Zentriervorrichtung
- 18
- Rotationsachse
- 19,
19'
- Mähbalkengehäuse
- 20
- Stirnrädersatz
- 21
- Deckel
- 22
- Kopplungsbereich
- 23
- Getriebegehäuse
- 24
- Achszapfen
- 25
- Lagersitz
- 26
- feststehende
Kupplungshälfte
- 27
- axial
verschiebbare Kupplungshälfte
- 28
- Druckfeder
- 29
- Druckring
- 30
- Lagerhals
- 31,
31'
- Mähbalken
- 32
- Klemmschraube
- 33
- Profilverzahnung
- 34
- Zentrierspitze
- 35
- Wellenschulter
- 36
- Hauptantriebswelle
- 37
- Trommel
- 38
- Antriebszapfen
- 39
- Ritzelwelle
- 40
- Winkelgetriebe
- 41
- Schutzrohr
- 42
- Schutzrohr
- 43
- Trennstelle
- 44
- Außenflansch
- 45
- Innenflansch
- F
- Fahrtrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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