DE3709769A1 - Kegelradwinkelgetriebe, insbesondere fuer landmaschinen - Google Patents

Kegelradwinkelgetriebe, insbesondere fuer landmaschinen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Kegelradwinkelgetriebe, insbe­ sondere für Landmaschinen, mit einem Getriebegehäuse, in dem Getriebegehäuse gelagerten An- und Abtriebswellen, denen je ein Kegelrad zugeordnet ist und wobei sich die Achsen der Wellen kreuzen und mindestens eine der Wellen 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 verstellbar anzuordnen. Die seitliche Verstellung dient der Veränderung der Arbeitsbreite.
Landmaschinen sind normalerweise in Rahmenbauweise hergestellte Schweißkonstruktionen. Sie müssen leicht ausgebildet sein. Die an solchen Rahmenkonstruktionen abgeordneten 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 Antriebselemente 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 Antriebsstranges. führt. Darüber hinaus können Winkelgetriebe mit Kegel­ rädern auch günstig zur Leistungsverzweigung eingesetzt werden.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kegelradwinkelgetriebe vorzu­ schlagen, daß die Einbauvariabilität erhöht und bei kleinstmöglichem Bauraum die Ein- und Weiterleitung der Drehbewegung von einem Antriebsteil bzw. an ein anderes anzutreibendes zuläßt, welches gegenüber dem Getriebe bzw. 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 einem Gelenkteil, insbesondere dem Gelenkaußenteils eines Gleichlaufdrehgelenkes verbunden, insbesondere einstückig ist, und daß die Einheit aus Wellenzapfen und Gelenkaußenteil im Getriebegehäuse durch ein auf dem Gelenkaußenteil und ein im Abstand dazu angebrachtes, auf dem Wellenzapfen angeordnetes Lager drehbeweglich gelagert ist.
Vorteilhaft mit dieser Ausbildung ist eine kompakte Bau­ weise verbunden. Darüber hinaus ist das Getriebe selbst um eine Funktion erweitert, nämlich der Funktion der Zulas­ sung von Abwinkelungen und gegebenenfalls Verschiebungen seines An- bzw. Abtriebs gegenüber beweglichen Teilen des Antriebstranges, die ihre Lage relativ zum Getriebe ver­ ändern. Solche Lageveränderungen finden vor allen Dingen in landwirtschaftlichen Geräten statt, bei denen Antriebs­ bewegungen von einem Antrieb abzuleiten sind. Durch die Anordnung wird außerdem erreicht, daß keine weiteren Verbindungselemente zwischen dem Gelenk und dem Wellen­ zapfen erforderlich sind, da dieser Bestandteil des Ge­ lenkaußenteiles ist. Wenn das Winkelgetriebe sich direkt an den Hauptantriebsstrang anschließt, ergibt sich insofern ein Vorteil, daß insgesamt an Einbaulänge für die Hauptantriebswelle gewonnen wird und damit eine Verringerung des Beugewinkels erfolgt.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Wellen­ zapfen des Gelenkaußenteils an seinem freien Ende mit einer Lagersitzfläche für ein Lager versehen ist und in seinem Zwischenbereich zum Gelenkaußenteil hin mit zwei verzahnten Bereichen zur drehfesten und wahlweise axialen Befestigung eines mit einer entsprechend verzahnten Bohrung versehenen Kegelrades aufweist. Durch die wahlweise Zuordnung des Kegelrades zu einem der verzahnten Bereiche kann eine Drehrichtungsänderung gegenüber der eingeleiteten Drehbewegung erzielt werden. Zur Anordnung kann dabei in günstiger Weise der Wellen­ zapfen des Gelenkteiles genutzt werden.
Da durch die Wahl von Kegelrädern bei der Drehmomentüber­ tragung Axialkräfte entstehen, ist vorgesehen, daß eines der Lager zur Aufnahme von Axialkräften ausgebildet ist.
Zur Erzielung einer möglichst kompakten Bauweise ist vor­ gesehen, daß die Außenfläche des Gelenkaußenteiles 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, daß 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.
Zur Abdichtung der Baueinheit ist zwischen dem Gelenk­ außenteil und dem Getriebegehäuse eine Dichtung ange­ ordnet. Es ist jedoch auch möglich, zwischen dem Getriebe­ gehäuse und dem Gelenkinnenteil oder einem damit verbund­ enen Teil eine Dichtung, insbesondere einen Faltenbalg oder vergleichbare Dichtungen anzuordnen. Dabei ist der Faltenbalg gegenüber dem Getriebegehäuse ortsfest und über einen Relativbewegung zulassenden Haltering am Gelenkinnenteil bzw. einer damit verbundenen Abtriebswelle verbunden. Durch diese Bauweise ist es möglich, das Gelenk in den Schmiermittelkreis des Kegelradgetriebes einzubeziehen.
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 und
Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 durch eine dritte Variante, bei der die Kegelradverzahnung Bestandteil des Gelenkaußenteils und eine als Faltenbalg ausgebildete Abdichtung ortsfest am Getriebegehäuse angeordnet ist.
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 bis 4 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 weiteren Kegelrad 5, das rechtwinkelig zum ersten Kegelrad 4 angeordnet ist. 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 Verschiebeglenk ausgebildet, d. h. es läßt sowohl Abwinklungen der Welle 22 gegenüber dem Gelenkaußenteil 7, als auch Verschiebungen gegenüber diesem zu.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist schließlich die Kegelradverzahnung 4 a unmittelbarer Bestandteil des Gelenkaußenteiles 7. Ferner ist der Faltenbalg 20 auf einem Ansatz des Getriebegehäuses fest angeordnet und stützt sich auf der Welle 22 über ein Faltenbalglager 33 ab. Der Faltenbalg 20 verbleibt in diesem Falle in Ruhe, d. h. er rotiert nicht mit der Welle 22. Die Relativbewegung der Welle 22 dem Faltenbalg 20 gegenüber wird durch das Lager 33 ermöglicht.
  • 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 (10)

1. Kegelradwinkelgetriebe, insbesondere für Land­ maschinen, mit einem Getriebegehäuse, in dem Getriebe­ gehäuse gelagerten An- und Abtriebswellen, denen je ein Kegelrad zugeordnet ist und wobei sich die Achsen der Wellen kreuzen und mindestens eine der Wellen fliegend gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Wellen (2, 3) als Zapfen fest mit einem Gelenkteil, insbesondere dem Gelenk­ außenteil (7) eines Gleichlaufdrehgelenkes (6) verbunden, insbesondere einstückig ist, und daß die Einheit aus Wellenzapfen (9) und Gelenkaußenteil (7) im Getriebegehäuse (1) durch ein auf dem Gelenkaußenteil (7) und ein im Abstand dazu ange­ brachtes, auf dem Wellenzapfen (9) angeordnetes Lager (12, 13) drehbeweglich gelagert ist.
2. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelradverzahnung (4 a,) Bestandteil des Ge­ lenkaußenteils (7) ist (Fig. 4).
3. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenzapfen (9) des Gelenkaußenteils (7) an seinem freien Ende mit einer Lagersitzfläche (14) für ein Lager (13) versehen ist und in seinem Zwischenbe­ reich (15) zum Gelenkaußenteil (7) hin mit zwei ver­ zahnten Bereichen (15 a, 15 b) zur drehfesten und wahl­ weisen axialen Befestigung eines Kegelrades (4) mit einer entsprechend verzahnten Bohrung (16) versehen ist.
4. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Lager (12 oder 13) als Lager zur Auf­ nahme von Axialkräften, ausgebildet ist.
5. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (18) des Gelenkaußenteils (7) als innere Laufbahn für die Wälzkörper (19) des zugeord­ neten Lagers (12) ausgebildet ist.
6. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichlaufdrehgelenk (6) nur Winkelbewegungen seines Gelenkinnenteils (8) gegenüber seinem Gelenk­ außenteils (7) zulassend ausgebildet ist.
7. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichlaufdrehgelenk (6) Winkel- und Axialbe­ wegungen seines Gelenkinnenteils (8) gegenüber seinem Gelenkaußenteils (7) zulassend ausgebildet ist.
8. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gelenkaußenteil (7) und dem Getriebe­ gehäuse (1) eine Dichtung (39) angeordnet ist.
9. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Getriebegehäuse (1) und dem Gelenk­ innenteil (8) oder einem damit verbundenen Teil (22) eine Dichtung, insbesondere ein Faltenbalg (20), an­ geordnet ist.
10. Kegelradwinkelgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (20) gegenüber dem Getriebegehäuse (1) ortsfest angeordnet ist.
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