DE202009015958U1 - Rotary coupling and agricultural machine - Google Patents
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Abstract
Drehkupplung (K) zwischen relativ zueinander zwischen einer zumindest annähernd koaxialen Strecklage (I) und wenigstens einer Extrem-Knicklage (III) über mehr als etwa 45°, gegebenenfalls bis etwa 180°, um wenigstens eine querliegende Gelenkachse (21) verstellbaren Antriebswellen (W, W'), insbesondere einer landwirtschaftlichen Maschine (M), wobei die Drehkupplung (K) erste und zweite Kupplungsteile (22, 23) jeweils mit mehr als zwei zu einem gegenseitigen Eingriff auf einem zur Antriebswellenachse koaxialen Teilkreis separierten und Übertragungselementen (24, 27) aufweist, und die Übertragungselemente (24) zumindest des ersten Kupplungsteiles (22) zur Antriebswellenachse zumindest annähernd parallele Finger (24) sind, zwischen denen offene Eingriffsvertiefungen (25) für rotationssymmetrische Kontaktflächen (36, 37) der Übertragungselemente (27, 27a, 27b) des zweiten Kupplungsteiles (23) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungselemente (24, 27) der ersten und zweiten Kupplungsteile (22, 23) so ausgebildet sind, dass in der Strecklage (I) mindestens zwei aber nicht alle Übertragungselemente (27a) des zweiten Kupplungsteiles (23) umlauffähig gleichzeitig in spielfreiem Eingriff und zumindest...Rotary coupling (K) between relative to each other between an at least approximately coaxial stretched layer (I) and at least one extreme buckling layer (III) over more than about 45 °, optionally up to about 180 °, about at least one transverse hinge axis (21) adjustable drive shafts (W , W '), in particular an agricultural machine (M), wherein the rotary coupling (K) first and second coupling parts (22, 23) each with more than two for a mutual engagement on a coaxial part of the drive shaft axis separated and transmission elements (24, 27 ), and the transmission elements (24) of at least the first coupling part (22) to the drive shaft axis at least approximately parallel fingers (24) between which open engagement recesses (25) for rotationally symmetrical contact surfaces (36, 37) of the transmission elements (27, 27a, 27b ) of the second coupling part (23) are provided, characterized in that the transmission elements (24, 27) of the first en and second coupling parts (22, 23) are formed so that in the extended position (I) at least two but not all transmission elements (27 a) of the second coupling part (23) rotatable simultaneously in play-free engagement and at least ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Drehkupplung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie eine landwirtschaftliche Maschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 16 angegebenen Art.The invention relates to a rotary coupling specified in the preamble of
In der Antriebstechnik ist häufig die Anforderung zu erfüllen, zwischen zwei über eine Drehkupplung verbundenen Antriebswellen nicht nur in der Strecklage sondern bis zum Erreichen der und in der extremen Knicklage den Eingriff aufrechtzuhalten, um die relativen Drehpositionen der gekuppelten Antriebswellen einzuhalten.In drive technology, it is often necessary to meet the requirement to maintain engagement between two drive shafts connected via a rotary coupling, not only in the extended position but until reaching and in the extreme buckling position in order to maintain the relative rotational positions of the coupled drive shafts.
In der Kraftfahrzeugtechnik brauchen für Antriebswellen-Drehkupplungen beispielsweise nur moderate Knicklagen von etwa ±25° gegenüber der Strecklage beherrscht zu werden. Um diese Anforderung zu erfüllen, reichen, wie bekannt, Kreuzgelenke, homokinetische Drehkupplungen mit freien Kugeln oder Tripod-Drehkupplungen mit drei Übertragungselementen mit balligen Kontaktflächen aus.In motor vehicle technology, for example, only moderate buckling positions of approximately ± 25 ° relative to the extended position need to be mastered for drive shaft rotary joints. To meet this requirement, as known, universal joints, homokinetic rotary joints with free balls or tripod rotary joints with three transmission elements with spherical contact surfaces are sufficient.
Speziell bei landwirtschaftlichen Maschinen mit mehreren Arbeitskreiseln an relativ zueinander abknickbaren Tragarmen gibt es die Anforderung, auch noch in einer extremen Knicklage von mehr als etwa 45°, oder etwa 90°, oft sogar bis zu annähernd 180° einen umlauffähigen Eingriff der Drehkupplung sicherzustellen, um die relativen Drehpositionen der gekuppelten Antriebswellen zu halten, weil benachbarte Arbeitskreisel bis zu geringfügigen Knicklagen mit ihren Kreiselarmen ineinandergreifen und bei deren gegensinnigen Drehungen Kollisionen auftreten könnten, falls nach einer vorhergehenden Rückstellung aus der Extrem-Knicklage die relativen Drehpositionen der Antriebswellen nicht mehr ordnungsgemäß gegeben wären. Die Verstellung wenigstens eines Arbeitskreisels in eine extreme Knicklage ist beispielsweise in einer Vorgewendestellung zum Wenden der landwirtschaftlichen Maschine zum einfacheren Manövrieren erforderlich, oder in einer Transportstellung mit gegenüber der Arbeitsbreite deutlich verringerter Transportbreite.Especially in agricultural machines with multiple work rotations on relatively bendable support arms there is the requirement, even in an extreme buckling position of more than about 45 °, or about 90 °, often even up to approximately 180 ° to ensure a fitable engagement of the rotary joint to to keep the relative rotational positions of the coupled drive shafts, because adjacent work rotors mesh with their gyros to slight kinks and their opposite directions could cause collisions, if after a previous recovery from the extreme buckling position, the relative rotational positions of the drive shafts would no longer be given properly. The adjustment of at least one working gyroscope in an extreme buckling position, for example, in a headland position for turning the agricultural machine for easier maneuvering required, or in a transport position with respect to the working width significantly reduced transport width.
Diese Anforderung wird bei der aus
Weiterer Stand der Technik zu Drehkupplungen von landwirtschaftlichen Maschinen mit Arbeitskreiseln und extremen Knicklagen größer 90° ist zu finden in:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehkupplung der eingangs genannten Art sowie eine landwirtschaftliche Maschine anzugeben, bei denen die Anforderung eines Eingriffs der Drehkupplung bis zu extremer Knicklage auf kostengünstige Weise besser erfüllt wird, und in der Strecklage und geringfügigen Knicklagen das Antriebsdrehmoment mit hohem Gleichförmigkeitsgrad und ohne Betriebsgeräusch über lange Standzeiten verschleißarm übertragen wird. Weiterer Teil der Aufgabe ist es, in der Strecklage und in geringfügigen Knicklagen eine stabile Selbstzentrierung zwischen beiden Kupplungsteilen sicherzustellen.The invention has for its object to provide a rotary joint of the type mentioned above and an agricultural machine in which the requirement of engagement of the rotary coupling is better met up to extreme buckling in a cost effective manner, and in the extended position and minor buckling the drive torque with a high degree of uniformity and is transmitted without wear over long service life wear. Another part of the task is to ensure a stable self-centering between the two coupling parts in the extended position and in minor buckling.
Die gestellte Aufgabe wird jeweils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 16 gelöst.The stated object is achieved in each case with the features of
In der Drehkupplung wird mit dem Kunstgriff, von allen vorgesehenen Übertragungselementen in der Strecklage und in geringfügigen Knicklagen nur mindestens zwei Übertragungselemente eines Kupplungsteils in Eingriff zu halten, wie sie zur stabilen Zentrierung und Übertragung des Drehmomentes benötigt werden und weitere Übertragungselemente außer Funktion zu lassen, sowie alle Übertragungselemente erst bei Annäherung an die oder in der extremen Knicklage aufeinanderfolgend in Eingriff zu bringen, um dann die relativen Drehpositionen der Antriebswellen aufrechtzuhalten, in der Strecklage und in geringfügigen Knicklagen ein spielfreier Eingriff mit hohem Gleichförmigkeitsgrad und ohne nennenswertes Betriebsgeräusch bei der Drehmomentübertragung auf baulich einfache und kostengünstige Weise möglich. Dies ist u. a. dadurch bedingt, dass zunächst mit nur einer minimal erforderlichen Anzahl in spielfreiem Eingriff befindlicher Übertragungselemente, die in der Extrem-Knicklage nicht in der Lage wären, die Drehpositionierungen zwischen den Antriebswellen aufrechtzuhalten, nur einwandfreie und klemmkraftfreie Eingriffssituationen auftreten. Die Drehkupplung arbeitet somit über lange Standzeiten leise und verschleißarm und in der Strecklage und den geringfügigen Knicklagen mit hohem Gleichförmigkeitsgrad. Alle Übertragungselemente kommen erst bei Annäherung an die extreme Knicklage und dann aufeinanderfolgend zur Wirkung.In the rotary joint is to keep the trick of all provided transmission elements in the extended position and in minor buckling only at least two transmission elements of a coupling part in engagement, as they are needed for stable centering and transmission of torque and other transmission elements out of function, and to bring each transfer elements only when approaching or in the extreme buckling position successively engaged, and then maintain the relative rotational positions of the drive shafts, in the extended position and in minor buckling play-free engagement with a high degree of uniformity and no significant operating noise in the Transmission of torque in a structurally simple and cost-effective manner possible. This is partly due to the fact that first with only a minimum required number in play-free engagement transmission elements that would not be able to maintain the rotational positioning between the drive shafts in the extreme buckling, only perfect and clamping force-free engagement situations occur. The rotary coupling thus operates quietly and wear-resistant over long service lives and in the extended position and the minor buckling layers with a high degree of uniformity. All transmission elements come only when approaching the extreme buckling position and then successively to the effect.
In der landwirtschaftlichen Maschine lässt sich unter Nutzen der Vorteile der Drehkupplung ein Tragarm beispielsweise eines außenliegenden Arbeitskreisels um annähernd 180° aus der Strecklage in die Extremlage verstellen, ohne den Eingriff zwischen den gekuppelten Antriebswellen zu verlieren. Dank nur mindestens zweier spielfrei eingreifender Übertragungselemente des zweiten Kupplungsteiles, wie zur stabilen Zentrierung der Kupplungsteile und zur Übertragung des Drehmomentes erforderlich, ergeben sich in der Strecklage und den, z. B. bei der Bodenanpassung der Arbeitskreisel erforderlichen, geringfügigen Knicklagen sehr präzise vorherbestimmbare, optimale und vor allem spielfreie Eingriffssituationen, die in langen Standzeiten ohne nennenswertes Betriebsgeräusch resultieren. Die weiteren Übertragungselemente treten erst bei der Verstellung zur extremen Knicklage und in der extremen Knicklage zusätzlich in Aktion, um die Synchronisation zwischen den Arbeitskreiseln aufrechtzuhalten. Kurz vor und bei Erreichen der extremen Knicklage, gegebenenfalls bei geringerem, vom verstellten Arbeitskreisel abgenommenem Drehmoment, spielt gegebenenfalls auftretendes Spiel keine Rolle mehr. Beim Zurückstellen des Tragarmes mit dem Arbeitskreisel in die Strecklage oder in eine geringfügige Knicklage wird die spielfreie Eingriffssituation automatisch wieder hergestellt, wobei dann wieder einige Übertragungselemente allein durch die Bewegung des Tragarms der Maschine außer Funktion gebracht werden.In the agricultural machine can be under use of the advantages of the rotary joint, a support arm, for example, an external work gyroscope by approximately 180 ° from the extended position to adjust the extreme position without losing the engagement between the coupled drive shafts. Thanks to only at least two play-free engaging transmission elements of the second coupling part, as required for stable centering of the coupling parts and for transmitting the torque, resulting in the extended position and the, z. B. required in the ground adjustment of the work top, minor buckling very precise predictable, optimal and especially backlash engagement situations that result in long service life without significant operating noise. The other transmission elements are only in the adjustment to the extreme buckling position and in the extreme buckling in addition to action to maintain the synchronization between the work rotors. Shortly before and when the extreme buckling position is reached, possibly with a smaller torque taken from the misaligned work top, any play that may occur no longer plays any role. When returning the support arm with the work top in the extended position or in a slight buckling the play-free engagement situation is automatically restored, in which case some transmission elements are brought back out of action solely by the movement of the support arm of the machine.
In der Strecklage und den geringfügigen Knicklagen werden bei der Drehkupplung und in der Maschine Eingriffsverhältnisse erzielt, wie sie sich z. B. mit Zahnrädern mit Evolventenverzahnungen erzielen lassen. Spielfrei bedeutet hier, ein extrem kleines „Zahnspiel” im Bereich von Zehntel-Millimetern oder weniger, das genügend klein ist, um z. B. Schläge und Rattergeräusche zu vermeiden.In the extended position and the minor buckling engagement ratios are achieved in the rotary joint and in the machine, as they are z. B. can be achieved with gears with involute. Playing free means here, an extremely small "backlash" in the range of tenths of a millimeter or less, which is sufficiently small, for. B. to avoid shocks and chattering noises.
Diese Vorteile werden in der landwirtschaftlichen Maschine unabhängig davon erzielt, ob der jeweilige Tragarm, wie an sich bekannt, nach oben, nach hinten oder nach vorne oder schräg relativ zum angrenzenden Tragarm verstellt wird.These advantages are achieved in the agricultural machine, regardless of whether the respective support arm, as known per se, up, back or forward or obliquely relative to the adjacent support arm is adjusted.
Besonders zweckmäßig sind die Kontaktflächen der zumindest zwei Übertragungselemente des zweiten Kupplungsteiles an Laufringen angeordnet, die um zum zweiten Kupplungsteil im Wesentlichen radiale Achsen drehbar sind. Zumindest bei dem spielfreien Eingriff wird mit günstiger Rollreibung gearbeitet.Particularly expediently, the contact surfaces of the at least two transmission elements of the second coupling part are arranged on races which are rotatable about radial axes which are essentially radial to the second coupling part. At least in the play-free engagement is worked with favorable rolling friction.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform sind zumindest die ersten Kontaktflächen der mindestens zwei Übertragungselemente des zweiten Kupplungsteiles ballig ausgebildet, um für den spielfreien Eingriff in der Strecklage und den geringfügigen Knicklagen optimale Eingriffsverhältnisse sicherzustellen, während die zweiten Kontaktflächen zumindest bereichsweise im Wesentlichen radial zur Antriebswellenachse sein können, weil sie ohnedies erst bei Annäherung an die und in der extremen Knicklage zu wirken brauchen.In an expedient embodiment, at least the first contact surfaces of the at least two transmission elements of the second coupling part are formed crowned to ensure optimal engagement conditions for the play-free engagement in the extended position and the minor buckling layers, while the second contact surfaces may be at least partially substantially radially to the drive shaft axis, because in any case, they need only act on approaching and in the extreme buckling position.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weisen von mindestens sechs Übertragungselementen drei Übertragungselemente die ersten Kontaktflächen auf, sind diese drei Übertragungselemente untereinander identisch ausgebildet und in Umfangsrichtung regelmäßig verteilt, und folgen die Übertragungselemente in Umfangsrichtung mit den ersten und den zweiten Kontaktflächen regelmäßig abwechselnd aufeinander. Die drei in der Strecklage und in den geringfügigen Knicklagen im spielfreien Eingriff befindlichen Übertragungselemente bewirken eine stabile Zentrierung der Kupplungsteile ineinander und stellen bei der Verstellung zur extremen Knicklage sehr günstige Eingriffssituationen sicher. Die soll jedoch nicht ausschließen, nur zumindest zwei symmetrisch zueinander liegende Übertragungselemente mit den ersten Kontaktflächen und identisch auszubilden.In an expedient embodiment, three transmission elements of at least six transmission elements have the first contact surfaces, these three transmission elements are identical to each other and distributed regularly in the circumferential direction, and follow the transmission elements in the circumferential direction with the first and the second contact surfaces regularly alternately. The three in the extended position and in the minor buckling layers in the play-free engagement transmission elements cause a stable centering of the coupling parts into one another and ensure very favorable engagement situations when adjusting the extreme buckling position. However, this should not be excluded, only form at least two symmetrical to each other transmission elements with the first contact surfaces and identical.
Bei einer weiteren, zweckmäßigen Ausführungsform sind die die ersten Kontaktflächen aufweisenden Übertragungselemente in Umfangsrichtung größer dimensioniert als die die zweiten Kontaktflächen aufweisenden Übertragungselemente. Dies ist einerseits bedingt durch die ballige Form der ersten Kontaktflächen, die bei dem spielfreien Eingriff nur punktuell Kontakt haben, und andererseits im Hinblick darauf zweckmäßig, dass in der Strecklage und den geringfügigen Knicklagen ein relativ großes Drehmoment mit hohem Gleichförmigkeitsgrad und über lange Standzeit verschleißarm übertragen werden soll. Die anderen Übertragungselemente mit den zweiten Kontaktflächen kommen weitaus seltener zum Eingriff und können deshalb schwächer dimensioniert und so ausgebildet sein, dass sie zu keinen Verklemmungen führen.In a further expedient embodiment, the transmission elements having the first contact surfaces are dimensioned larger in the circumferential direction than the transmission elements having the second contact surfaces. On the one hand, this is due to the convex shape of the first contact surfaces, which have contact only selectively in the play-free engagement, and on the other hand in terms of expedient that wear in the extended position and the minor buckling a relatively high torque with high degree of uniformity and wear over a long service life shall be. The other transmission elements with the second contact surfaces are far less likely to engage and can therefore be dimensioned smaller and designed so that they do not lead to jamming.
Besonders günstige Eingriffssituationen ergeben sich dann, wenn die ersten, rotationssymmetrischen Kontaktflächen Kreisbogen- oder Evolventenerzeugende haben (punktförmiger Kontakt). Die Begrenzungsflächen der zugeordneten Eingriffsvertiefungen können zumindest im Wesentlichen eben und zueinander parallel sein. Dies soll nicht ausschließen, auch die Begrenzungsflächen der zugeordneten Eingriffsvertiefungen im Querschnitt mit gekrümmten Profilen auszubilden. Particularly favorable engagement situations arise when the first, rotationally symmetrical contact surfaces arc or involute generating have (point contact). The boundary surfaces of the associated engagement recesses may be at least substantially planar and parallel to one another. This should not preclude, also form the boundary surfaces of the associated engagement recesses in cross-section with curved profiles.
Um sicherzustellen, dass auf dem Weg zur und in der extremen Knicklage die Synchronisation zwischen den Antriebswellen aufrechtgehalten bleibt, ist es zweckmäßig, wenn die querliegende Gelenkachse gegenüber den Antriebswellen zu der Seite der extremen Strecklage versetzt ist und zumindest in der Strecklage annähernd auf einen Punkt der Umlaufbahn des spielfreien Eingriffskontaktes ausgerichtet ist. Die seitliche Versetzung der Gelenkachse ermöglicht es, aneinander angrenzenden Tragarme in der extremen Knicklage parallel zueinander oder aufeinander zu legen.To ensure that maintained on the way to and in the extreme buckling the synchronization between the drive shafts, it is expedient if the transverse hinge axis is offset from the drive shafts to the side of the extreme stretched position and at least in the extended position approximately to a point of Orbit of the play-free engagement contact is aligned. The lateral displacement of the hinge axis makes it possible to place adjacent support arms in the extreme buckling position parallel to each other or to each other.
Bei einer alternativen Ausführungsform können zwischen den angrenzenden Tragarmen bzw. Antriebswellen erste und zweite, parallele und über eine Kopplung verbundene Gelenkachsen vorgesehen sein, zwischen denen die Drehkupplung angeordnet ist. Die Kopplung kann mit paarweise kämmenden Zahnradsegmenten kombiniert sein, um einen definierten Knickbewegungsablauf sicherzustellen. Zwei Gelenkachsen bedingen allerdings zwei Drehlagerungen, so dass der Ausführungsform mit nur einer Gelenkachse der Vorzug zu geben ist.In an alternative embodiment may be provided between the adjacent support arms or drive shafts first and second, parallel and connected via a coupling joint axes, between which the rotary joint is arranged. The coupling may be combined with paired gear segments to ensure a defined kinking action. However, two joint axes require two pivot bearings, so that the embodiment with only one hinge axis is preferable.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Laufring, vorzugsweise aus zumindest teilweise gehärtetem Stahl, auf einem zum zweiten Kupplungsteil radial oder schräg orientierten Arm drehbar gelagert, beispielsweise über ein Gleitlager, ein Nadellager oder ein Kugellager. Der Arm befindet sich auf einer auf der Antriebswelle drehfest und axial fixierten Buchse mit einem Außendurchmesser, der kleiner ist als der von den Fingern oder Übertragungselementen des ersten Kupplungsteiles definierte Innendurchmesser, so dass in der Strecklage und geringfügigen Knicklagen die Buchse in den ersten Kupplungsteil eintaucht, jedoch beim Verstellen in die extreme Knicklage keine Kollisionen zwischen den Kupplungsteilen entstehen. Alle Arme können gleich an der Buchse angeordnet sein, und zwar entweder radial in einer gemeinsamen Radialebene oder relativ zur Achse der Antriebswelle schrägstehend (konisch), derart, dass die ersten Kontaktflächen eine gemeinsame Umlaufbahn haben. Eine schräge Orientierung der Arme kann günstigere kinematische Verhältnisse zwischen den Kupplungsteilen ermöglichen, und gegebenenfalls kompaktere Abmessungen der Drehkupplung.In an expedient embodiment, the raceway, preferably made of at least partially hardened steel, is rotatably mounted on an arm oriented radially or obliquely to the second coupling part, for example via a plain bearing, a needle bearing or a ball bearing. The arm is located on a rotatably fixed on the drive shaft and axially fixed bushing with an outer diameter which is smaller than that defined by the fingers or transmission elements of the first coupling part inner diameter, so that immersed in the extended position and minor buckling the bushing in the first coupling part, However, no collisions between the coupling parts occur when adjusting in the extreme buckling position. All of the arms may be equally disposed on the sleeve, either radially in a common radial plane or obliquely (conically) relative to the axis of the drive shaft, such that the first contact surfaces have a common orbit. An oblique orientation of the arms may allow for more favorable kinematic relationships between the coupling parts, and possibly more compact dimensions of the rotary joint.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist jeder Arm eine in eine Gewindebohrung der Buchse eingeschraubte Kopfschraube mit einem ein Drehlager für den Laufring definierenden oder tragenden Schaftabschnitt. Dieses Konzept ist herstellungstechnisch günstig und erlaubt eine bequeme Montage bzw. einen raschen Austausch.In an expedient embodiment, each arm is a cap screw screwed into a threaded bore of the bushing with a shaft portion defining or supporting a pivot bearing for the race. This concept is favorable in terms of manufacturing technology and permits convenient assembly or rapid replacement.
Herstellungstechnisch und montagetechnisch günstig kann jedes eine zweite Kontaktfläche aufweisende Übertragungselement ein zylindrischer Gewindestift mit einem gerundeten freien Ende und einem in eine radiale oder schräge Gewindebohrung der Buchse eingeschraubten Gewindeabschnitt sein, z. B. aus Stahl. Auch die zweite Kontaktfläche kann gehärtet sein und könnte an einem Laufring vorgesehen werden.In terms of manufacturing technology and assembly technology, each transmission element having a second contact surface can be a cylindrical threaded pin with a rounded free end and a threaded section screwed into a radial or oblique threaded bore of the bushing, for example a threaded bushing. B. steel. The second contact surface may also be hardened and could be provided on a race.
Bei einer weiteren, zweckmäßigen Ausführungsform sind die, vorzugsweise gehärteten, Begrenzungsflächen der Eingriffsvertiefungen paarweise über Rundbögen verbunden, deren Radien in etwa den Konturen der ersten und zweiten Kontaktflächen entsprechen. Ferner können, um die Begrenzungsflächen sauber zu definieren und gut bearbeiten zu können, zumindest zur Außenseite des ersten Kupplungsteiles schräge Fasen geformt sein.In a further expedient embodiment, the, preferably hardened, boundary surfaces of the engagement recesses are connected in pairs via round arches whose radii approximately correspond to the contours of the first and second contact surfaces. Furthermore, in order to be able to define the boundary surfaces neatly and to be able to work well, oblique chamfers may be formed at least to the outside of the first coupling part.
Da speziell kurz vor Erreichen der oder in der extremen Knicklage zum Aufrechterhalten der Synchronisation zwischen den Antriebswellen Eingriffssituationen eintreten, bei denen gegebenenfalls die freien Enden der Finger beteiligt sind, ist es zweckmäßig, die freien Enden der Finger anzuspitzen. Vorzugsweise werden diese mit symmetrisch in die Eingriffsvertiefungen schräg abfallenden Fasen versehen, und gegebenenfalls mit äußeren und inneren konvexen Rundungen.Especially since shortly before reaching or in the extreme buckling position to maintain the synchronization between the drive shafts engagement situations occur, in which optionally the free ends of the fingers are involved, it is expedient to sharpen the free ends of the fingers. Preferably, these are provided with chamfered symmetrically into the engagement recesses bevels, and optionally with outer and inner convex curves.
Um stets einwandfreie Eingriffssituationen sicherzustellen, ist es ferner zweckmäßig, die Eingriffsvertiefungen axial tiefer auszubilden als die in Umfangsrichtung gesehenen Dimensionen der ersten und zweiten Kontaktflächen, vorzugsweise um etwa 30% bis 40% tiefer. Dies ermöglicht bei der Schwenkung um die Gelenkachse erforderliche Verschiebebewegungen zwischen den Übertragungselementen. Die in Umfangsrichtung gesehenen Dimensionen der ersten und zweiten Kontaktflächen können in einem Verhältnis von etwa 3:1 und die in Umfangsrichtung gesehenen Weiten der Eingriffsvertiefungen in einem Verhältnis von etwa 1,8:1 stehen. Daraus resultiert in der Strecklage und in den geringfügigen Knicklagen ein ausreichend großes Spiel für die die zweiten Kontaktflächen aufweisenden, dann passiv bleibenden, Übertragungselemente in deren Eingriffsvertiefungen.In order to ensure always perfect engagement situations, it is also expedient to form the engagement recesses axially deeper than the circumferentially seen dimensions of the first and second contact surfaces, preferably by about 30% to 40% lower. This allows for the pivoting about the hinge axis required sliding movements between the transmission elements. The circumferential dimensions of the first and second contact surfaces may be in a ratio of about 3: 1 and the circumferential widths of the engagement recesses may be in a ratio of about 1.8: 1. This results in the extended position and in the minor buckling layers a sufficiently large game for the second contact surfaces having, then passively, transmission elements in the engagement recesses.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Drehkupplung sind die Antriebswellen und die Kupplungsteile mit zueinander passenden Sechskantprofilen gestaltet, so dass sich die Kupplungsteile bequem auf die Antriebswellen aufschieben und auf diesen fixieren lassen. Gegebenenfalls sind die Antriebswellen durchgehende Sechskant-Massiv- oder -Hohlprofile.In an advantageous embodiment of the rotary coupling, the drive shafts and the Clutch parts designed with matching hexagonal profiles, so that the coupling parts can be easily pushed onto the drive shafts and fixed on this. Optionally, the drive shafts are solid hexagonal solid or hollow profiles.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der landwirtschaftlichen Maschine haben die ersten Kontaktflächen zweckmäßig jeweils eine Erzeugende in Form eines Kreisbogenabschnittes oder eines Evolventenabschnittes, um optimale Eingriffsverhältnisse ohne Spiel zumindest in der Strecklage und den geringfügigen Knicklagen sicherzustellen, vorzugsweise jeweils mit punktförmigen Kontakten.In an expedient embodiment of the agricultural machine, the first contact surfaces expediently each have a generator in the form of a circular arc section or an involute section in order to ensure optimum engagement conditions without play at least in the extended position and the minor buckling positions, preferably in each case with punctiform contacts.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der landwirtschaftlichen Maschine weist am zweiten Kupplungsteil sechs in Umfangsrichtung regelmäßig verteilte Übertragungselemente auf, die abwechselnd erste und zweite Kontaktflächen tragen. In der Strecklage und in den geringfügigen Knicklagen stehen drei Übertragungselemente in spielfreiem Eingriff, während die anderen Übertragungselemente funktionslos sind. Erst bei Annäherung an die und in der extremen Knicklage kommen alle Übertragungselemente mit Überschneidungen nacheinander zum Eingriff.An expedient embodiment of the agricultural machine has on the second coupling part six circumferentially regularly distributed transmission elements, which alternately bear first and second contact surfaces. In the extended position and in the minor buckling layers are three transmission elements in play-free engagement, while the other transmission elements are inoperative. Only when approaching and in the extreme buckling position, all transmission elements with intersections come successively to the intervention.
Für die im Betrieb einer landwirtschaftlichen Maschine auftretenden, relativ groben Arbeitsbedingungen ist es zweckmäßig, zumindest an den wenigstens zwei Übertragungselementen des zweiten Kupplungsteiles drehbar gelagerte Laufringe anzuordnen, um über günstige Rollreibungsverhältnisse lange Standzeiten zu erzielen.For the occurring during operation of an agricultural machine, relatively coarse working conditions, it is expedient to arrange at least on the at least two transmission elements of the second coupling part rotatably mounted races in order to achieve over favorable rolling friction conditions long service life.
Im Hinblick auf bequeme Montage und Demontage ist jeder Laufring an einer in eine Buchse des zweiten Kupplungsteiles eingeschraubten Kopfschraube um die Achse der Kopfschraube drehbar gelagert, vorzugsweise mit wenigstens einem Gleitlager, einem Nadellager, oder einem Kugellager. Dieses Konzept ist herstellungs- und montagetechnisch günstig, ermöglicht den raschen Austausch eines Laufringes, ohne notwendigerweise die Buchse und die Kopfschraube ersetzen zu müssen, und sichert günstige und verschleißarme Rollreibung, die zur Geräuscharmut beiträgt.In view of convenient assembly and disassembly of each race is rotatably mounted on a screwed into a socket of the second coupling part cap screw around the axis of the cap screw, preferably with at least one sliding bearing, a needle bearing, or a ball bearing. This concept is manufacturing and assembly technology favorable, allows the rapid replacement of a race, without necessarily replace the socket and the cap screw, and ensures favorable and low-wear rolling friction, which contributes to low noise.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der radial zur Antriebswellenachse gesehene Überstand der die ersten Kontaktflächen aufweisende Übertragungselemente größer als der Überstand der die zweiten Kontaktflächen aufweisende Übertragungselemente. Die radial kürzeren, die zweiten Kontaktflächen aufweisenden Übertragungselemente stellen sicher, dass bei der Verstellung zur extremen Knicklage und beim Zurückstellen auch daran keine Klemmungen auftreten.In an expedient embodiment, the projection of the transmission elements having the first contact surfaces, as seen radially relative to the drive shaft axis, is greater than the projection of the transmission elements having the second contact surfaces. The radially shorter, the second contact surfaces having transmission elements ensure that in the adjustment to the extreme buckling position and when reset also no jamming occur.
Da bei der landwirtschaftlichen Maschine die Kreisel zur Bodenanpassung relativ zueinander mit ihren Tragarmen geringfügige Knicklagen von etwa ±10°, vorzugsweise ±7°, aus der Strecklage einnehmen, und dabei die gleichförmige und geräuscharme Übertragung des vollen Drehmomentes gewährleistet sein muss, ist es zweckmäßig, wenn innerhalb dieses Winkelbereiches die die ersten Kontaktflächen aufweisenden Übertragungselemente gleichzeitig und spielfrei in Eingriff sind. Die die zweiten Kontaktflächen aufweisende Übertragungselemente sind dabei funktionslos. Erst bei oder in der extremen Strecklage kommen alle Übertragungselemente aufeinanderfolgend und überschneidend, gegebenenfalls dann mit Spiel, in Eingriff, um die Synchronisation zwischen den Antriebswellen aufrechtzuhalten.Since in the agricultural machine the gyros for ground adjustment relative to each other with their support arms occupy slight buckling layers of about ± 10 °, preferably ± 7 °, from the extended position, while the uniform and low-noise transmission of the full torque must be ensured, it is appropriate if, within this angular range, the transmission elements having the first contact surfaces engage simultaneously and without play. The transmission elements having the second contact surfaces are functionless. Only in or in the extreme stretched position, all transmission elements come successively and intersecting, possibly then with play, in engagement to maintain the synchronization between the drive shafts.
Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, die Antriebswellen als Sechskantprofile auszubilden und den ersten Kupplungsteil jeweils auf der Antriebswelle in einem außenliegenden Tragarm anzuordnen.In a further expedient embodiment, it is provided to design the drive shafts as hexagonal profiles and to arrange the first coupling part respectively on the drive shaft in an external support arm.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:With reference to the drawings, embodiments of the subject invention will be explained. Show it:
Die in
In
Bei der gezeigten Ausführungsform sind zwischen Lagerungen
Alternativ könnte beispielsweise der Tragarm
Anstelle der Anlenkung des jeweiligen Hydraulikzylinders
Bei einer weiteren, nicht gezeigten Alternative, könnten, wie an sich bekannt, zwischen beispielsweise den Tragarmen
Zwischen den Tragarmen
In ausgezogenen Linien ist in
Die Drehkupplung K in
Die
Die Eingriffsvertiefungen
In
Die Begrenzungsflächen
Die erste ballige Kontaktfläche
In der Strecklage
Bei einer alternativen Ausführungsform wäre es denkbar, den zweiten Kupplungsteil
Spielfrei bedeutet ein Minimalspiel wie bei Evolventen und Zahnrädern, z. B. im Zehntel-Millimeterbereich.Play free means a minimal game as involutes and gears, z. B. in tenths of a millimeter range.
Wichtig ist, dass von mehreren Übertragungselementen an einem Kupplungsteil in der Strecklage und den geringfügigen Knicklagen nur gerade so viele, mindestens zwei oder drei, mit balligen ersten Kontaktflächen in spielfreiem Eingriff sind, wie zum Zentrieren der Kupplungsteile und gleichförmigen Übertragen des vollen Drehmomentes gebraucht werden, und dass erst vor und in der extremen Knicklage weitere und so viele weitere Übertragungselemente in Eingriff kommen, dass zu keiner Zeit ein eingriffsfreier Zustand entsteht.It is important that of several transmission elements on a coupling part in the extended position and the minor buckling layers are only just as many, at least two or three, with crowned first contact surfaces in play-free engagement, as used for centering the coupling parts and uniform transfer of full torque, and that only before and in the extreme buckling position more and so many other transmission elements come into engagement, that at no time a tamper-free state arises.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 19827401 C [0006] DE 19827401 C [0006]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20110512 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20121128 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |