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Dokumentenidentifikation DE202007002510U1 24.05.2007
Titel Antrieb für ein landwirtschaftliches Gerät
Anmelder GKN Walterscheid GmbH, 53797 Lohmar, DE
Vertreter Neumann Müller Oberwalleney & Partner Patentanwälte, 53721 Siegburg
DE-Aktenzeichen 202007002510
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 24.05.2007
Registration date 19.04.2007
Application date from patent application 16.02.2007
IPC-Hauptklasse A01D 69/06(2006.01)A, F, I, 20070216, B, H, DE
IPC-Nebenklasse A01D 80/00(2006.01)A, L, I, 20070216, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein landwirtschaftliches Gerät, insbesondere einen Heuwender, der eine Eingangswelle, einen Schwenkarm sowie ein Doppelgelenk umfasst. Die Eingangswelle ist um eine Drehachse drehbar gelagert. Der Schwenkarm ist um eine Schwenkachse, die quer zur Drehachse verläuft, relativ zu einem Rahmen des Geräts schwenkbar befestigbar. Das Doppelgelenk weist eine Doppelgabel, die eine erste Gabel und eine zweite Gabel aufweist, eine Eingangsgabel, die über ein erstes Zapfenkreuz mit der ersten Gabel verbunden ist und entlang der Drehachse verschiebbar und drehfest mit der Eingangswelle verbunden ist, und eine Ausgangsgabel, die über ein zweites Zapfenkreuz mit der zweiten Gabel verbunden ist und am Schwenkarm drehbar gelagert ist, auf.

Ein solcher Antrieb ist aus der DE 30 31 837 C2 bekannt, in der eine Maschine zur Heuwerbung beschrieben wird, die mehrere Rechräder aufweist, die um eine vertikale Achse drehbar angetrieben sind. Die Rechräder sind an einem Stützrahmen drehbar gelagert, der ein Mittelstück und Seitenstücke aufweist. Die Seitenstücke sind schwenkbar mit dem Mittelstück verbunden und können relativ zu diesem geschwenkt werden, um Bodenunebenheiten auszugleichen oder die Seitenstücke in eine vertikale Transportstellung zu überführen. Zum Antrieb der Rechräder an den Seitenstücken dient jeweils eine Eingangswelle, die über das Doppelgelenk mit einer Antriebswelle für das jeweilige Rechrad an dem Seitenstück verbunden ist. Das Doppelgelenk ist in Form eines Doppelkardangelenks ausgebildet. Beim Überführen eines Seitenstücks in die vertikale Transportposition muss das Doppelgelenk zumindest in Bezug auf eine der Wellen verstellbar ausgebildet sein. Dies wird dadurch gewährleistet, dass die Eingangsgabel entlang der Drehachse verschiebbar mit der Eingangswelle verbunden ist. Beim Überführen in die Transportposition wird die Ausgangsgabel über einen Schwenkwinkel von über 90° noch oben geschwenkt. Bei dieser Schwenkbewegung wird auch die Doppelgabel relativ zur Eingangsgabel geschwenkt. Hierbei wird von der Doppelgabel eine Kraft auf die Eingangsgabel ausgeübt, die in Richtung einer Achse auf die Eingangsgabel wirkt, welche die Mittelpunkte der beiden Zapfenkreuze beinhaltet. Je weiter die Ausgangsgabel noch oben geschwenkt wird umso größer wird der Winkel zwischen der Krafteinleitungsrichtung und der Drehachse der Eingangswelle, so dass bei einem Überschreiten eines bestimmten Schwenkwinkels der Ausgangsgabel bzw. der Doppelgabel die Eingangsgabel nicht mehr problemlos relativ zur Eingangswelle aufgrund von Selbsthemmungseffekten verschoben werden kann. Ferner ist bei großen Schwenkwinkeln der Ausgangsgabel ein großer Verschiebeweg der Eingangsgabel erforderlich.

Die EP 0370 933 B1 zeigt ebenfalls einen Antrieb für Heuwender, bei dem anstelle eines Doppelgelenks eine Kupplung mit zwei Kupplungsteilen vorgesehen ist, wobei die Kupplungsteile Zapfen aufweisen, die parallel zur jeweiligen Drehrichtung des Kupplungsteils verlaufen und um die jeweilige Drehachse angeordnet sind. Die Zapfen der beiden Kupplungsteile greifen ineinander, wobei beim Verschwenken eines Seitenstücks des Heuwenders die Zapfen in Eingriff bleiben und Schwenkwinkel über 90° erreicht werden können und dabei weiterhin eine Kraftübertragung möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen eingangs genannten Antrieb vorzuschlagen, der große Schwenkwinkel bei geringem Verschiebeweg der Eingangsgabel ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Lagereinheit zur Anbringung an einem Rahmen des Geräts vorgesehen ist, mittels derer die Eingangswelle um die Drehachse drehbar gelagert ist und radial zur Drehachse zwischen einer Ausgangsstellung und einer Ausweichstellung relativ zum Rahmen verlagerbar ist, und dass ein Anschlag vorgesehen ist, der die Verschiebebewegung der Eingangsgabel relativ zur Eingangswelle oder die Schwenkbewegung der Doppelgabel relativ zur Ausgangsgabel begrenzt.

Somit wird beim Verschwenken der Ausgangsgabel bis zum Erreichen eines vorbestimmten Winkels die Eingangsgabel relativ zur Eingangswelle verschoben, bis diese an den Anschlag gelangt und in Anlage zu diesem überführt wird. Bei einem weiteren Verschwenken der Ausgangsgabel wird daraufhin die Eingangswelle radial zur Drehachse ausgelenkt. Somit wird ein großer Schwenkwinkel der Ausgangsgabel relativ zur Drehachse der Eingangswelle bei kurzem Verschiebeweg der Eingangsgabel ermöglicht.

Vorzugsweise beaufschlagt die Lagereinheit die Eingangswelle zur Einnahme der Ausgangsstellung mit Kraft, so dass erst bei Erreichen eines Grenzschwenkwinkels der Ausgangsgabel die Eingangswelle verlagert wird und bis dahin in der Ausgangsstellung gehalten wird.

Die Lagereinheit kann ein Befestigungselement zur Befestigung an dem Rahmen des Geräts, einen Lagerbock zum Lagern der Eingangswelle, der gegenüber dem Befestigungselement verlagerbar ist, sowie Federmittel umfassen, wobei die Federmittel zwischen dem Befestigungselement und dem Lagerbock abgestützt sind und den Lagerbock zur Einnahme einer der Ausgangsstellung der Eingangswelle entsprechenden Position mit Kraft beaufschlagen.

Hierbei sollte der Lagerbock nicht nur rein linear gegenüber dem Befestigungselement verstellbar sein, da die Eingangswelle eine Schwenkbewegung um ein weiteres Gelenk ausführt, so dass auch geringe Winkelabweichungen ausgeglichen werden müssen. Der Lagerbock sollte daher auch geringfügige Winkelbewegungen gegenüber dem Befestigungselement zulassen.

Der Anschlag ist vorzugsweise derart gestaltet, dass die Verschiebebewegung der Eingangsgabel relativ zur Eingangswelle in Richtung von der Doppelgabel weg begrenzt wird. Hierzu kann ein Anschlagelement zur Befestigung am Rahmen des Geräts vorgesehen sein, das den Anschlag bildet.

Das Anschlagelement kann eine Ausnehmung aufweisen, durch welche die Eingangswelle hindurchgeführt ist. Das Anschlagelement kann hierzu gabelförmig gestaltet sein oder einen Langloch für die Eingangswelle aufweisen.

Vorzugsweise ist die Schwenkachse derart angeordnet, dass diese die Drehachse der Eingangswelle in einem Abstand kreuzt und auf derjenigen Seite der Drehachse angeordnet ist, zu der hin der Schwenkarm zur Einnahme einer Transportstellung schwenkbar ist. Somit wird ausgehend von einer Position, in der eine Drehachse der Ausgangswelle auf der Drehachse der Eingangswelle liegt, durch Verschwenken des Schwenkarms und damit der Ausgangsgabel in Richtung zur einer Position des Schenkarms, die eine Transportstellung des Geräts entspricht, die Eingangsgabel zunächst auf der Eingangswelle in Richtung zur Doppelgabel verschoben. Beim Überschreiten eines ersten vorbestimmten Winkels wird daraufhin die Eingangsgabel zurück von der Doppelgabel weg bewegt, bis die Eingangsgabel in Anlage zum Anschlag gelangt. Somit wird der erforderliche Verschiebeweg der Eingangsgabel weiter verkürzt.

Ein bevorzugten Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigt

1 eine Skizze eines erfindungsgemäßen Antriebs in einer Seitenansicht mit dem Schwenkarms in einer ersten Position;

2 eine Draufsicht des Antriebs gemäß 1;

3 eine Seitenansicht des Antriebs mit dem Schwenkarm in einer zweiten Position;

4 eine Seitenansicht des Antriebs mit dem Schwenkarm in einer dritten Position;

5 eine Seitenansicht des Antriebs mit dem Schwenkarm in einer vierten Position.

Die 1 bis 5 zeigen schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebs in unterschiedlichen Ansichten und unterschiedlichen Positionen des Schwenkarms und werden im folgenden zusammen beschrieben.

Es ist eine Eingangswelle 1 mit einem ersten Ende 2 und einem zweiten Ende 3 dargestellt. An dem ersten Ende 2 ist ein Doppelgelenk 4 in Form eines Doppelkreuzgelenkes vorgesehen. Am zweiten Ende 3 ist ein Kreuzgelenk 5 vorgesehen. Der Antrieb dient zum Antreiben eines Aggregats eines landwirtschaftlichen Geräts, wobei das Aggregat an einem Teil des Geräts vorgesehen ist, welches gegenüber einem Rahmen des Geräts verschwenkbar ist. Hierbei kann es sich z.B. um einen Heuwender handeln, der einen Gerätsrahmen aufweist, an dem ein Seitenteil schwenkbar befestigt ist. An dem schwenkbaren Seitenteil ist ein Rechrad drehbar angeordnet. Dieses Rechrad lässt sich mit einem erfindungsgemäßen Antrieb antreiben, wobei das Doppelgelenk dazu dient, auch bei Schwenkbewegungen des Seitenteils aufgrund von Bodenunebenheiten einen Antrieb des Rechenrades zu gewährleisten.

Schematisch ist ein Schwenkarm 6 gezeigt, der entweder Teil des Seitenteils des Geräts ist oder mit diesem verbunden ist. Ferner ist ein Gestell 7 vorgesehen, welches durch einen Rahmen des Geräts gebildet ist oder mit diesem verbunden ist, wobei der Schwenkarm 6 um eine Schwenkachse S schwenkbar am Gestell 7 befestigt ist. Ferner ist eine Befestigungsplatte 8 schematisch dargestellt, welche entweder durch den Rahmen des Geräts gebildet ist oder mit diesem verbunden ist. An der Befestigungsplatte ist eine Lagereinheit 9 vorgesehen, mittels derer die Eingangswelle 1 um eine erste Drehachse X drehbar gelagert ist.

Das Doppelgelenk 4 weist eine Doppelgabel 10 mit einer ersten Gabel 11 und einer diesen entgegengesetzt angeordneten zweiten Gabel 12 auf. Die erste Gabel 11 ist über ein erstes Zapfenkreuz 14 mit einer Eingangsgabel 13 verbunden, so dass ein erstes Kreuzgelenk gebildet ist. Über ein zweites Zapfenkreuz 15 ist die zweite Gabel 12 mit einer Ausgangsgabel 16 verbunden, so dass ein zweites Kreuzgelenk gebildet ist.

Die Eingangsgabel 13 ist drehfest und verschiebbar mit der Eingangswelle 1 verbunden. Hierzu weist die Eingangswelle 1 an ihrem ersten Ende 2 eine Längsverzahnung 17 auf, auf die die Eingangsgabel 13 aufgesteckt ist, wobei die Eingangsgabel 13 eine Bohrung mit einer Längsverzahnung aufweist, um in Eingriff mit der Längsverzahnung 17 der Eingangswelle zu gelangen.

Zur Begrenzung des Verschiebeweges der Eingangsgabel 13 ist ein Anschlag in Form eines Anschlagelements 18 vorgesehen, welches an der Befestigungsplatte 8 befestigt ist und eine Anschlagsfläche 19 bildet. Die Eingangsgabel 13 kann somit gegen die Anschlagfläche 19 bewegt werden, so dass der Verschiebeweg der Eingangsgabel 13 in Richtung zum zweiten Ende 3 der Eingangswelle 1 begrenzt ist. Das Anschlagselement 18 kann gabelförmig gestaltet sein und die Eingangswelle 1 an ihrem ersten Ende 2 umgreifen. Ferner kann das Anschlagselement 18 auch ein Langloch aufweisen, durch welches die Eingangswelle 1 hindurchgeführt ist. Denkbar wäre auch eine Anschlagsfläche, die durch die Eingangswelle 1 selbst gebildet ist, so dass ein separates Anschlagselement 28 nicht erforderlich wäre.

Die Ausgangsgabel 16 ist drehfest mit einem Wellenzapfen 20 verbunden. Der Wellenzapfen 20 weist hierzu eine Längsverzahnung 21 auf, auf die die Ausgangsgabel 16 mit einer Bohrung mit Längsverzahnung aufgeschoben ist, wobei eine Sicherung vorgesehen ist, damit die Ausgangsgabel 16 auf den Wellenzapfen 20 nicht verschiebbar ist. Der Wellenzapfen 20 ist um eine zweite Drehachse Y drehbar an dem Schwenkarm 6 gelagert.

Die Lagereinheit 9 umfasst ein Befestigungselement 22 in Form einer Hülse, welches einen Flansch 23 aufweist. Mit dem Flansch 23 ist das Befestigungselement 22 an der der Eingangswelle 1 abgewandten Seite der Befestigungsplatte 8 befestigt. Das Befestigungselement 22 weist eine zentrale Bohrung 24 auf, welche einen Zapfenabschnitt 25 eines Lagerbocks 26 aufnimmt. Der Zapfenabschnitt 25 ist durch das hülsenförmige Befestigungselement 22 sowie durch eine Bohrung 27 der Befestigungsplatte 8 hindurchgeführt und bildet an der dem Befestigungselement 22 abgewandten Seite der Befestigungsplatte 8 einen Lagerabschnitt 28. Der Lagerabschnitt 28 trägt ein Lager, z.B. ein Wälzlager, zum Lagern der Eingangswelle 1. Der Lagerbock 26 ist über den Zapfenabschnitt 25 in der Bohrung 27 des Befestigungselements 22 entlang einer Verstellachse V verschiebbar angeordnet, so dass hierüber auch die Eingangswelle 1 radial zur ersten Drehachse X verlagerbar ist.

An dem dem Lagerabschnitt 28 abgewandten Ende weist der Zapfenabschnitt 25 eine Stützplatte 29 auf, welche in einer Ebenen angeordnet ist, die senkrecht zur Verstellachse V verläuft. Die Stützplatte 29 ist mit einer Schraube 30 am Zapfenabschnitt 25 befestigt. Zwischen dem Flansch 23 und der Stützplatte 29 stützt sich eine Druckfeder 21 ab, die um das Befestigungselement 22 schraubenförmig verläuft und den Lagerbock 26 zur Einnahme einer in 1 dargestellten Position, die einer Ausgangsstellung der Eingangswelle entspricht, mit Kraft beaufschlagt.

In 1 ist der Schwenkarm 6 in einer ersten Stellung gezeigt, in der die erste Drehachse X und die zweite Drehachse Y aufeinander liegen. Die Eingangsgabel 13 ist in der ersten Stellung in einem Abstand zur Anschlagfläche 19 des Anschlagselements 18 angeordnet. Im Betrieb kann der Schwenkarm 6 bis in die in 2 dargestellte zweite Stellung verstellt werden. In der zweiten Stellung befindet sich die Eingangsgabel 13 in einem größeren Abstand zur Anschlagsfläche 19 als in der ersten Stellung des Schwenkarms 6. Dies rührt daher, dass die Schwenkachse S die erste Drehachse X in einem Abstand kreuzt und somit versetzt zu dieser angeordnet ist. Hierbei ist die Schwenkachse S in derjenigen Richtung zur ersten Drehachse X versetzt angeordnet, zu der der Schwenkarm 6 in der zweiten Stellung geschwenkt ist. Ferner ist der Gelenkmittelpunkt M des Doppelgelenks 4 auf einer Ebenen angeordnet, die senkrecht zur ersten Drehachse X angeordnet ist und die Schwenkachse S beinhaltet. Somit wird die Eingangsgabel 13 beim Schwenken des Schwenkarms 6 aus der ersten Stellung (1) in die zweite Stellung (3) zunächst von der Anschlagsfläche 19 weg gezogen. Im Verlauf des weiteren Schwenkens des Schwenkarms 6 in die in 4 dargestellt dritte Stellung wird die Eingangsgabel 13 von der Doppelgabel 10 wieder in Richtung auf die Anschlagsfläche 19 zu bewegt, so dass der Abstand zwischen der Anschlagsfläche 19 und der Eingangsgabel 13 kleiner wird, bis die Eingangsgabel 13 in Anlage zur Anschlagsfläche 19 überführt ist. In der dritten Stellung des Schwenkarms befindet sich der Antrieb im Stillstand. Ein weiteres Verschieben der Eingangsgabel 13 in Richtung zum zweiten Ende 3 der Eingangswelle 1 ist somit begrenzt. Bei einem weiteren Schwenken des Schwenkarms 6 über die dritte Stellung hinaus in die in 6 gezeigte vierten Stellung wird die Eingangsgabel 13 radial zur ersten Drehachse X verschoben, wobei die gesamte Eingangswelle 1 radial zur ersten Drehachse X verschoben wird. Hierzu dient die Lagereinheit 9, deren Zapfenabschnitt 25 relativ zum Befestigungselement 22 gegen die Federkraft der Druckfeder 31 verschoben wird. Sobald der Schwenkarm 6 zurück geschwenkt wird, wird die Eingangswelle 1 durch die Federkraft der Druckfeder 31 aus der in 5 gezeigten Ausweichstellung in die in 1 bis 4 gezeigten Ausgangsstellung zurückbewegt.

1
Eingangswelle
2
erstes Ende
3
zweites Ende
4
Doppelgelenk
5
Kreuzgelenk
6
Schwenkarm
7
Gestell
8
Befestigungsplatte
9
Lagereinheit
10
Doppelgabel
11
erste Gabel
12
zweite Gabel
13
Eingangsgabel
14
erstes Zapfenkreuz
15
zweites Zapfenkreuz
16
Ausgangsgabel
17
Längsverzahnung
18
Anschlagelement
19
Anschlagsfläche
20
Wellenzapfen
21
Längsverzahnung
22
Befestigungselement
23
Flansch
24
Bohrung
25
Zapfenabschnitt
26
Lagerbock
27
Bohrung
28
Lagerabschnitt
29
Stützplatte
30
Schraube
31
Druckfeder
M
Gelenkmittelpunkt
X
erste Drehachse
Y
zweite Drehachse
S
Schwenkachse
V
Verstellachse


Anspruch[de]
Antrieb für ein landwirtschaftliches Gerät, insbesondere einen Heuwender, umfassend

eine Eingangswelle (1), die um eine Drehachse (X) drehbar gelagert ist,

ein Schwenkarm (6), der um eine Schwenkachse (S) relativ zu einem Rahmen des Geräts schwenkbar befestigbar ist, wobei die Schwenkachse (6) quer zur Drehachse (X) verläuft, sowie

ein Doppelgelenk (4) mit einer Doppelgabel (10), die eine erste Gabel (11) und eine zweite Gabel (12) aufweist, mit einer Eingangsgabel (13), die über ein erstes Zapfenkreuz (14) mit der ersten Gabel (11) verbunden ist und entlang der Drehachse (X) verschiebbar und drehfest mit der Eingangswelle (1) verbunden ist, und mit einer Ausgangsgabel (16), die über ein zweites Zapfenkreuz (15) mit der zweiten Gabel (12) verbunden ist und am Schwenkarm (6) drehbar gelagert ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Lagereinheit (9) zur Anbringung an einen Rahmen des Geräts vorgesehen ist, mittels derer die Eingangswelle (1) um die Drehachse (X) drehbar gelagert ist und radial zur Drehachse (X) zwischen einer Ausgangsstellung und einer Ausweichstellung relativ zum Rahmen verlagerbar ist, und

dass ein Anschlag (18) vorgesehen ist, der die Verschiebebewegung der Eingangsgabel (13) relativ zur Eingangswelle (1) oder die Schwenkbewegung der Doppelgabel (10) relativ zur Ausgangsgabel (16) begrenzt.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (9) die Eingangswelle (1) zur Einnahme der Ausgangsstellung mit Kraft beaufschlagt. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (9) ein Befestigungselement (12) zur Befestigung an dem Rahmen des Geräts, einen Lagerbock (26) zum Lagern der Eingangswelle (1), der gegenüber dem Befestigungselement (22) verlagerbar ist, sowie Federmittel (31) umfasst, wobei die Federmittel (31) zwischen dem Befestigungselement (22) und dem Lagerbock (26) abgestützt sind und den Lagerbock (26) zur Einnahme einer der Ausgangsstellung der Eingangswelle (1) entsprechenden Position mit Kraft beaufschlagen. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (18) die Verschiebebewegung der Eingangsgabel (13) relativ zur Eingangswelle (1) in Richtung von der Doppelgabel (10) weg begrenzt. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlagselement (18) zur Befestigung am Rahmen des Geräts vorgesehen ist, das den Anschlag bildet. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagselement (18) eine Ausnehmung aufweist, durch welche die Eingangswelle (1) hindurchgeführt ist. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (S) die Drehachse (X) der Eingangswelle (1) in einem Abstand kreuzt und auf derjenigen Seite der Drehachse (X) angeordnet ist, zu der hin der Schwenkarm (6) zur Einnahme einer Transportstellung schwenkbar ist.






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