BE1021125B1

BE1021125B1 - Cardanaandrijving

Info

Publication number: BE1021125B1
Application number: BE2013/0040A
Authority: BE
Inventors: Xavier Bonte
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv; Cnh Belgium N.V.
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2016-02-09
Also published as: US9995345B2; WO2014114634A1; EP2947977B1; US20160003305A1; EP2947977A1

Abstract

Cardanaandrijving voor het verbinden van een power take-off (PTO) van een landbouwvoertuig met een ingangsas van een landbouwwerktuig, waarbij de cardanaandrijving een primaire as en een secundaire as bevat, die met elkaar verbonden zijn via een dubbele kruiskoppeling om zo een homokinetische verbinding tussen de primaire en de secundaire as te bekomen, waarbij de dubbele kruiskoppeling een intermediair element vertoont dat hoofdzakelijk gevormd wordt door twee vorken uit de dubbele kruiskoppeling, waarbij ten minste één van de twee vorken via lagers verbonden is met een frame dat voorzien is om bevestigd te worden op het landbouwwerktuig.

Description

Cardanaandri j ving

De uitvinding heeft betrekking op een cardanaandrijving voor het verbinden van een power take-off (PTO) van een landbouwvoertuig met een ingangsas van een landbouwwerktuig.

Een cardanaandrijving is een aandrijving waarbij één of meerdere assen een eerste en een tweede roterend element verbinden, waarbij in de verbinding ten minste één kruiskoppeling gebruikt wordt. Landbouwvoertuigen zoals tractors zijn typisch voorzien van een power take-off (PTO). De PTO wordt gevormd door een as die zich aan een buitenzijde van de tractor bevindt, en die aangedreven kan worden door de motor van de tractor. Deze as is typisch voorzien van vertanding, zodanig dat een rotatiebeweging overgebracht kan worden naar een extern element. Dit extern element, typisch een werktuig dat achter de tractor, of aan de tractor gehangen wordt, kan dan via de PTO aangedreven en/of van energie voorzien worden. Landbouwwerktuigen hebben typisch een ingangsas via dewelke het werktuig aangedreven, of van energie voorzien kan worden. Deze ingangsas wordt via een overbrenging verbonden met de PTO wanneer het werktuig met de tractor verbonden wordt. Typisch verloopt deze verbinding via een cardanaandrijving.

Verschillende cardanaandrijvingen zijn bekend uit de stand van de techniek. Typisch kunnen twee assen voorzien zijn in de cardanaandrijving, zijnde een primaire as en een secundaire as. De primaire as wordt met één eind aangesloten aan de PTO van de tractor, en met een ander eind aan de secundaire as. De secundaire as wordt vervolgens met zijn ander eind (eerste eind is verbonden met de primaire as) verbonden met de ingangsas van het werktuig. Daarbij staat typisch de primaire as onder een hoek ten opzichte van de secundaire as. Verschillende koppelingen zijn bekend voor het overbrengen van een rotatiebeweging van de primaire as over een hoek naar de secundaire as. Een voorbeeld daarvan is een kruiskoppeling. Bij een kruiskoppeling worden twee vorken haaks over elkaar geplaatst, en wordt een kruiselement via rollagers verbonden met de tanden van de vorken. Echter, bij toepassing van een kruiskoppeling, wordt de rotatiesnelheid niet evenredig doorgegeven van de primaire as naar de secundaire as, en zal de secundaire as een sinusoïdale rotatiesnelheid vertonen. Daarom wordt een dubbele kruiskoppeling toegepast. Een dubbele kruiskoppeling is bekend om een homokinetische verbinding tussen een primaire en een secundaire as mogelijk te maken. Daarbij is een homokinetische verbinding een verbinding waarbij de ingangssnelheid en de uitgangssnelheid één op één evenredig is.

Dubbele kruiskoppelingen zijn bekend in de markt, en worden daar ook wel CV-joints genoemd. Bij dergelijke CV-joints is een intermediair element uit de dubbele kruiskoppeling (intermediair element is gevormd door de middelste twee vorken) automatisch in een correcte positie gehouden. Namelijk de rotatiehoek van het intermediaire element moet midden tussen de primaire en secundaire as in liggen. Wanneer de hoek tussen de primaire as en de secundaire as groter wordt, en het vermogen dat overgebracht wordt groot is (zoals bij landbouwwerktuigen het geval is), gaan bekende CV-joints stuk door overbelasting. In het bijzonder wordt de kracht op de hoekverdeler van het intermediaire element in de CV-joint groter dan de maximale kracht die de CV-joint kan torsen. Als gevolg daarvan, kunnen CV-joints niet altijd toegepast worden.

Het is een doel van de uitvinding een cardanaandrijving te voorzien die hoge vermogens kan torsen onder een grotere hoek dan de bekende cardanaandrijving.

Hiertoe is de cardanaandrijving volgens de uitvinding voorzien voor het verbinden van een power take-off (PTO) van een landbouwvoertuig met een ingangsas van een landbouwwerktuig, waarbij de cardanaandrijving een primaire as en een secundaire as bevat die met elkaar verbonden zijn via een dubbele kruiskoppeling om zo een homokinetische verbinding tussen de primaire en de secundaire as te bekomen, waarbij de dubbele kruiskoppeling een intermediair element vertoont dat hoofdzakelijk gevormd wordt door twee vorken uit dubbele kruiskoppeling, waarbij ten minste één van de twee vorken via lagers verbonden is met een frame van het landbouwwerktuig.

Volgens de uitvinding wordt het intermediaire element van de dubbele kruiskoppeling, dat gevormd wordt door twee vorken uit de dubbele kruiskoppeling, via lagers verbonden met een frame van het landbouwwerktuig. Hierdoor kan de positie, en daarmee de rotatieas waar het intermediaire element rond draait, vooraf bepaald worden.

Het intermediair element wordt hoofdzakelijk gevormd door twee vorken uit dubbele kruiskoppeling. Daarbij moet hoofdzakelijk gevormd geïnterpreteerd worden als dat het intermediaire element, naast twee vorken, geen noemenswaardige verdere elementen bevat. De interpretatie dat tussen de twee vorken zich een as uitstrekt (zoals complexere cardanaandrijvingen nog wel eens opgebouwd willen zijn) valt daarom niet onder de bewoording dat het intermediair element hoofdzakelijk gevormd wordt door twee vorken. Volgens de uitvinding is verder ten minste één van de twee vorken via lagers verbonden met het frame van het landbouwwerktuig. Doordat de vorken rechtstreeks verbonden zijn met het frame, kan de lengte van het intermediaire element minimaal gehouden worden. Als gevolg, blijft de beweegruimte van de primaire as voldoende groot om correct functioneren van de cardanaandrijving in elke stand van het landbouwvoertuig ten opzichte van het landbouwwerktuig te garanderen.

Bij voorkeur is het frame instelbaar zodanig dat een hoek en/of positie van de lagers ten opzichte van het landbouwwerktuig aanpasbaar is. Om correct de homokinetische werking van een dubbele kruiskoppeling te garanderen, moet de hoek tussen de primaire as en de rotatieas van het intermediaire element gelijk zijn aan de hoek tussen de rotatieas van het intermediaire element en de secundaire as. Verschillende tractoren hebben hun PTO op verschillende hoogten staan. Daardoor kan de hoek van de primaire as variëren afhankelijk van welke tractor met het werktuig verbonden wordt. Deze variatie in hoekpositie van de primaire as zal een invloed hebben op de ideale positie van het intermediaire element. Door het frame instelbaar te maken, kan de hoek van het intermediaire element geoptimaliseerd worden afhankelijk van de positie van de primaire as. Daarmee is de cardanaandrijving op een werktuig bruikbaar via meerdere tractoren.

Bij voorkeur bevatten de lagers ten minste twee rollagers. Onder twee rollagers worden ook dubbelrijige lagers begrepen. Rollagers zijn bekend om een hoge druk te kunnen opvangen. Verder zal het toepassen van twee rollagers het voordeel hebben dat de hoekpositie van het intermediair element, door een bevestiging via de twee rollagers op twee plaatsen langs de rotatieas van het intermediaire element, eenduidig bepaald is. .

Bij voorkeur is elke vork langs een as gevormd, waarbij elke vork ter plaatse van één eind van de as twee tanden vertoont en ter plaatse van een ander eind van de as een verbindingsstuk vertoont dat voorzien is om verbonden te worden met een verder element uit de cardanaandrijving. Dergelijk vork is geschikt voor toepassing in een kruiskoppeling en is eenvoudig te monteren via het verbindingsstuk.

Bij voorkeur zijn de lagers op genoemd verbindingsstuk gemonteerd. Doordat de lagers op het verbindingsstuk gemonteerd zijn, zijn ze zeer dicht bij de tanden van de vork geplaatst. Hierdoor kunnen krachten goed opgevangen worden. Verder zal, wanneer de lagers op het verbindingsstuk van de vork gemonteerd zijn, het intermediaire element dat hoofdzakelijk uit twee vorken bestaat, een minimale lengte hebben.

Bij voorkeur is het intermediaire element met twee vorken uit één stuk vervaardigd. Door het vervaardigen van het intermediaire element uit één stuk, kan het intermediaire element vervaardigd worden met een uiterst korte lengte en hoge sterkte. Het afwezig zijn van een verbinding tussen een eerste en een tweede vork verhindert dat de verbinding kan breken.

Bij voorkeur vertonen twee vorken die uit één stuk vervaardig zijn een lagermontagevlak met een diameter die groter is dan de afstand tussen twee tanden uit de vork van twee vorken. Door het voorzien van een lagermontagevlak, kan het intermediair element dat uit één stuk vervaardigd is op een eenvoudige wij ze via lagers met het frame verbonden worden. Door de diameter van het lager montagevlak groter te maken dan de afstand tussen twee tanden uit een vork, kan het lager over de tanden van de vork geschoven worden tot over het lager montagevlak. Zodoende kan het lager gemonteerd worden rond het intermediair element.

Bij voorkeur wordt de primaire as gevormd door een eerste en tweede element die telescopisch ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn zodat de lengte van de primaire as varieerbaar is. Doordat de lengte van de eerste as varieerbaar is, kan de cardanaandrijving op een eenvoudige manier gemonteerd worden met de PTO. Verder kunnen bewegingen van het werktuig ten opzichte van het landbouwvoertuig opgevangen worden door variatie in lengte van de primaire as.

Bij voorkeur bevat de cardanaandrijving opeenvolgend primaire as, eerste vork, eerste kruiselement, tweede vork, derde vork, tweede kruiselement, vierde vork en secundaire as, waarbij de tweede en de derde vork het intermediaire element vormen. Dergelijke opbouw van cardanaandrijving blijkt uitermate goed te presteren in verschillende test- en praktijkomgevingen.

Bij voorkeur zijn de lagers bevestigd op de derde vork. Door het voorzien van de lagers op één vork, kan een optimale lagering voorzien worden. Hierdoor zullen spelingsvariaties die kunnen ontstaan tussen de tweede en de derde vork, wanneer deze als verschillende elementen gevormd zijn en aan elkaar bevestigd zijn, geen nadelige invloed hebben op de lagering. Door de lagers op de derde vork te plaatsen, kan de primaire as eenvoudig gedemonteerd worden.

Bij voorkeur is de primaire as verder voorzien van een homokinetische koppeling waarmee de primaire as aan de PTO bevestigbaar is. Typisch is de hoek waarmee de primaire as aan de PTO bevestigd is noemenswaardig kleiner dan de hoek tussen de primaire as en de secundaire as. Om die reden is een bekende homokinetische koppeling wel geschikt voor toepassing tussen de PTO en de primaire as en niet tussen de primaire as en de secundaire as.

Bij voorkeur is de secundaire as verder voorzien van een kruiskoppeling of tandkoppeling met bolle vertanding waarmee de secundaire as aan de ingangsas van het landbouwvoertuig bevestigbaar is. Typisch wordt de secundaire as bevestigd in lijn met de ingangsas van het werktuig. De kruiskoppeling of tandkoppeling met bolle vertanding heeft als functie om imperfecties in de uitlijning van de secundaire as ten opzichte van de ingangsas op te kunnen vangen.

De uitvinding heeft verder betrekking op een landbouwwerktuig met een cardanaandrijving volgens de uitvinding. Daarbij is het intermediaire element bij voorkeur zodanig gepositioneerd dat de hoek tussen de rotatieas van het intermediair element en de primaire as gelijk is aan de hoek tussen de rotatieas van het intermediaire element en de secundaire as. Daarmee wordt een cardanverbinding met een homokinetische werking verkregen.

De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

In de tekening laat : figuur 1 een ploftekening zien van een cadanaandrijving volgens een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding; figuur 2 een werktuig zien met een cardanaandrijving volgens de uitvinding; figuur 3 een intermediair element zien volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding; en figuur 4 een intermediair element zien volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding.

In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.

De uitvinding is tot stand gekomen bij het ontwikkelen van een balenpers met een hoog persvermogen. Een dergelijke balenpers heeft, door zijn hoog vermogen, een groot vliegwiel dat om constructietechnische redenen onder een relatief grote hoek staat ten opzichte van de PTO. Hiervoor is een cardanaandrijving ontwikkeld, die zowel de relatief grote hoek tussen PTO en ingangsas kan overbruggen, alsook die geschikt is om hoge vermogens te torsen. Het zal duidelijk zijn dat, ondanks dat de uitvinding ontstaan is naar aanleiding van de ontwikkeling van een balenpers, de uitvinding eveneens toepasbaar is op andere landbouwwerktuigen. De uitvinding is daarom niet beperkt tot een cardanaandrijving voor het verbinden van een power takeoff met een balenpers. Verschillende landbouwwerktuigen kunnen aangedreven worden via een cardanaandrijving volgens de uitvinding. Voorbeelden van dergelijke landbouwwerktuigen zijn een maaimachine, een zaaimachine, een heftruckvorkmachine, een bulldozerschepmachine, of andere machines die voorzien zijn om door een landbouwvoertuig gedragen, of voortgetrokken te worden, en die tevens voorzien zijn om aangedreven te worden door de PTO van het landbouwvoertuig.

Figuur 1 toont een ploftekening van een cardanaandrijving toegepast op een landbouwvoertuig met landbouwwerktuig. Figuur toont het landbouwvoertuig 1 met de PTO 2. De figuur toont verder het landbouwwerktuig 4 met ingangsas 3 waarbij op de weergegeven ingangsas een vliegwiel geplaatst is ter illustratie. De figuur toont verder de cardanaandrijving met, van links naar rechts, een homokinetische koppeling 17, een primaire as 6, een eerste vork 9, een eerste kruiselement 14 en een tweede vork 10. De eerste vork, tweede vork 10 en eerste kruiselement 14 vormen samen een eerste kruiskoppeling. Figuur toont verder een derde vork 11, een tweede kruiselement 15 en een vierde vork 12. De derde vork 11, de vierde vork 12 en het kruiselement 15 vormen samen een tweede kruisverbinding. De eerste en tweede kruisverbinding vormen samen een dubbele kruisverbinding, die een homokinetische overbrenging vormt tussen de primaire as 6 en de secundaire as 7. De figuur toont verder de secundaire as 7 en een koppelelement 18 voor het verbinden van de secundaire as 7 met de ingangsas 3 van het werktuig. De figuur toont verder een frame 5 dat voorzien is om verbonden te worden met het werktuig 4. De tweede vork 10 en derde vork 11 vormen samen het intermediaire element 8 van de dubbele kruisverbinding. Dit intermediaire element is voorzien van lagers 13 die verbonden zijn met het frame 5.

Figuur 2 toont een landbouwwerktuig 4 dat voorzien is om voortgetrokken te worden door een landbouwvoertuig zoals een tractor. Bij verschillende tractoren kan de PTO op verschillende hoogten staan. Daardoor is in de praktijk de precieze oriëntatie van de primaire as 6 van de cardanaandrijving afhankelijk van welke tractor gebruikt wordt om het werktuig aan te drijven. In een ideale situatie strekt de primaire as zich uit in lijn met de PTO 2. Echter, omdat de PTO op verschillende hoogtes kan staan, wordt deze ideale situatie zelden behaald. Daarom wordt de primaire as 6 via een koppelingselement 17 verbonden met de PTO 2 van de tractor 1. Het koppelelement 17 is bij voorkeur een homokinetische koppeling, wat wilt zeggen dat de rotatiesnelheid van de PTO één op één doorgegeven wordt aan de primaire as. Op elk moment in de rotatiebeweging zal de rotatiesnelheid van PTO gelijk zijn aan de rotatiesnelheid van de primaire as 6. Omdat de hoek tussen de PTO en de primaire as ideaal 0, en in de praktijk steeds relatief klein zal zijn, kunnen bekende homokinetische verbindingen toegepast worden voor het verbinden van de PTO 2 met de primaire as 6. Een voorbeeld van een bekende koppeling is een Thompson koppeling of een Rzeppa koppeling.

De primaire as 6 is bij voorkeur telescopisch gevormd, zodat bewegingen van het landbouwvoertuig ten opzichte van het landbouwwerktuig kunnen opgevangen worden door een lengtevariatie van de primaire as 6. Daarbij zal het duidelijk zijn dat rotatiebewegingen van het landbouwvoertuig ten opzichte van het landbouwwerktuig opgevangen worden door respectievelijke koppelingen 17 en 8 waar de primaire as tussen vastgehouden wordt. Zo wordt een dynamische cardanaandrijving gevormd die voorzien is om flexibel te zijn, in het bijzonder bewegingen tussen landbouwvoertuig en landbouwwerktuig op te vangen en tegelijkertijd een rotatie over te brengen van de PTO 2 naar de ingangsas 3.

Om een optimale werking van de cardanaandrijving te garanderen, moet de primaire as voldoende ruimte hebben om in en uit te schuiven. Aan de tractorzijde, waar de primaire as 6 aan de PTO 2 gekoppeld is, is weinig of geen mogelijkheid tot vergroten van de beweegruimte van de primaire as. Enkel de homokinetische koppeling kan zodanig gekozen worden dat ze minimale plaats inneemt. Daarom is de opbouw van de cardanaandrijving aan het tweede eind van de primaire as (het eerste eind van de primaire as is gekoppeld aan de PTO) geoptimaliseerd om de primaire as voldoende beweegruimte te geven.

De secundaire as 7 is verbonden met de ingangsas 3 van het werktuig. Tussen de secundaire as en de ingangsas, die bij voorkeur hoofdzakelijk in lijn liggen, zit typisch een koppelelement 18. Deze koppeling 18 is tussen de secundaire as en de ingangsas 3 geplaatst om imperfecties in uitlijning tussen de secundaire as 7 en de ingangsas 3 op te vangen. Verschillende types koppelingen zijn bekend, waaronder een kruiskoppeling (een enkel kruiskoppeling) of een tandkoppeling met bolle vertanding. De secundaire as 7 kan in de praktijk zeer kort zijn, wanneer de ingangsas 3 van het werktuig en het intermediaire element 8 kort bij elkaar liggen.

De primaire as 6 is verbonden met de secundaire as 7 via een dubbele kruiskoppeling. De dubbele kruiskoppeling bevat een eerste kruiskoppeling en een tweede kruiskoppeling. De eerste kruiskoppeling is opgebouwd door de eerste vork 9, en de tweede vork 10 die haaks over elkaar geschoven zijn, en waar een kruiselement 14 in bevestigd is om de over elkaar geschoven vorken met elkaar te verbinden. De tweede kruiskoppeling wordt, analoog aan de eerste kruiskoppeling, gevormd door een derde vork 11 die haaks over een vierde vork 12 geschoven wordt, waarbij eveneens een kruiselement 15 tussen de tanden van de derde vork en de vierde vork 11, 12 geplaatst is om de vorken te verbinden.

De tweede vork 10 en derde vork 11 zijn vast met elkaar verbonden, en vormen het intermediaire element 8 van de dubbele kruiskoppeling. Door de lengte van het intermediaire element 8 zo klein mogelijk te maken, wordt beweegruimte voor de primaire as 1 gecreëerd.

Het intermediaire element 8 is vast verbonden met het werktuig 4 via een frame 5. Daarbij is het intermediair element 8 via lagers 13, bij voorkeur rollagers die rechtstreeks op één van de twee vorken 10, 11 geplaatst zijn, verbonden met het frame 5. Verder is het frame bevestigbaar op het werktuig zodanig dat het frame met het werktuig bevestigd is op het moment van werking van de cardanaandrijving. Door het intermediaire element vast te verbinden met het werktuig via het frame 5, wordt één voorafbepaalde positie van de primaire as bepaald, waarbij de rotatie overdracht van de primaire naar de secundaire as homokinetisch is. In andere posities dan de bepaalde positie van de primaire as, welke posities kunnen voorkomen door bewegen van het werktuig ten opzichte van de tractor, zal de rotatie overdracht niet homokinetisch zijn. Dit lijkt een nadelig gevolg te zijn van de uitvinding, waarin het intermediaire element vastgezet wordt ten opzichte van het werktuig, omdat de bekende homokinetische koppelingen een zelfregelend intermediair element hebben en daarmee steeds een homokinetische verbinding garanderen. Echter, in de praktijk blijkt dit geen noemenswaardige nadelen te veroorzaken om volgende redenen. Via de cardanaandrijving kan een hoog vermogen van de PTO naar het werktuig overgebracht worden. Een hoog vermogen wordt typisch overgebracht wanneer het werktuig in een werkpositie staat. Voor nagenoeg alle landbouwwerkmachines wordt de werkstand geactiveerd wanneer tractor en werktuig in een rechte lijn staan en voorwaarts bewegen. Tijden het manoeuvreren zal het werktuig typisch bewegen ten opzichte van het landbouwvoertuig, en beweegt de primaire as typisch weg van zijn bepaalde (ideale) positie. Echter tijdens het manoeuvreren wordt nauwelijks vermogen overgedragen aan het werktuig. Het is daarom tijdens het manoeuvreren niet essentieel dat de koppeling tussen de primaire en de secundaire as homokinetisch werkt. Daarom zal in de praktijk het vast verbinden van het intermediaire element van de dubbele kruiskoppeling geen nadelige invloed hebben op de werking van het landbouwwerktuig.

Om een homokinetische werking van de dubbele kruiskoppeling te bekomen, wordt het intermediaire element 8 zodanig gepositioneerd dat de hoek α (hoek tussen de primaire as 7 en de rotatie as van het intermediaire element 8) hoofdzakelijk gelijk is aan de hoek β (hoek tussen de secundaire as 7 en de rotatie as van het intermediaire element 8). Om een dergelijke positionering van het intermediaire element 8 mogelijk te maken voor verschillende posities van de primaire as 6 (door de verschillende PTO hoogtes van de tractor), is het frame voorzien van instelmiddelen. Het intermediaire element 8 is via lagers 13 verbonden met het frame 5 dat op zijn beurt verbonden is met het werktuig 4. Door het frame instelbaar te maken, kan de positie en hoekpositie van de lagers ten opzichte van het werktuig aangepast worden. Hierdoor kan het intermediaire element 8 in een ideale positie geplaatst worden. Instelmiddelen voor het mechanisch positioneren en aanpassen van de positie van één element ten opzichte van een ander element, zijn algemeen bekend en worden veelvuldig gebruikt in machinebouw. Daarom zijn geen verdere details van het frame beschreven, namelijk de vakman kan op basis van de beschreven effecten een frame bouwen waarbij het intermediaire element in positie en hoekpositie verplaatsbaar is ten opzichte van het werktuig 4. In het kader van deze uitvinding wordt de term 'twee rollagers' gedefinieerd als een lagering met twee rijen. Daarbij zal het duidelijk zijn dat zowel twee afzonderlijke één-rijige lagers alsook een enkele tweerijige lager onder de term 'twee rollagers' valt.

Figuur 3 toont een eerste uitvoeringsvorm van het intermediaire element volgens de uitvinding. De figuur toont de tweede vork 10 (die samen met de eerste vork 9 en het eerste kruiselement 14 de eerste kruisverbinding van de dubbele kruiskoppeling vormt). De tweede vork 10 toont aan de linkerzijde twee tanden die elk van een gat 16 voorzien zijn waar het kruiselement in gemonteerd kan worden. De tweede vork 10 bevat aan zijn rechterzijde een verbindingselement zodanig dat de tweede vork 10 verbonden kan worden met verdere elementen in de cardanaandrijving. De figuur toont verder de derde vork 11 (die samen met de vierde vork 12 en het tweede kruiselement 15 de tweede kruisverbinding vormt uit de dubbele kruiskoppeling). De derde vork 11 toont aan zijn rechterzijde twee tanden die elk een opening hebben om het kruiselement te monteren, analoog aan de tweede vork 10. De derde vork 11 toont aan zijn linkerzijde een verbindingselement waarmee de derde vork 11 aan verdere elementen in de cardanaandrijving gekoppeld kan worden.

De tweede vork 10 en de derde vork 11 zijn rechtstreeks met elkaar verbonden via verbindingsmiddelen. Een voorbeeld van verbindingsmiddelen is een boutverbinding of splineverbinding. Door de tweede vork 10 en de derde vork 11 rechtstreeks met elkaar te verbinden, kan de totale lengte A van het intermediaire element minimaal zijn.

Figuur 3 toont hoe de tweede vork 10 korter is dan de derde vork 11. De reden hiervoor is praktisch, namelijk dergelijke vorken zijn typisch standaardelementen. Vork 10 is een standaardelement dat aangekocht kan worden, terwijl vork 11 een individueel aangepast element is om bevestiging met frame 5 mogelijk te maken. De derde vork 11 is voorzien van een lager montagevlak, waar rollagers 13 op gemonteerd kunnen worden. Het monteren, positioneren, en vastzetten van rollagers 13 over een lager montageoppervlak is bekend voor de vakman, en wordt daarom niet in detail besproken. In de uitvoeringsvorm van figuur 3, zijn twee lagers bevestigd op één vork. De reden hiervoor is dat de verbinding tussen de tweede vork 10 en de derde vork 11 in de praktijk nooit helemaal perfect en zonder speling kan gevormd worden. Het resultaat daarvan is dat de rotatie as van de tweede vork 10 en de rotatie as van de derde vork 11 niet 100% samenvalt. Hierdoor zouden rollagers, wanneer ze gemonteerd worden de een op de tweede vork en de ander op de derde vork, niet geheel synchroon kunnen bewegen en waardoor onnodige slijtage aan de rollagers optreedt. Hierdoor zouden rollagers vroegtijdig stukgaan. Door de twee rollagers te voorzien op één vork, in de figuur zijnde de derde vork 11, wordt deze slijtage voorkomen. Namelijk op deze manier wordt de rotatie van het intermediaire element bepaald door de rotatie as van de derde vork 11. Doordat de twee rollagers op één vork gemonteerd zijn, zullen de rollagers volledig synchroon kunnen bewegen, en zal geen onnodige slijtage optreden.

Figuur 4 toont een alternatieve opbouw van het intermediaire element volgens de uitvinding. Volgens deze uitvoeringsvorm zijn de tweede vork 10 en de derde vork 11 uit één stuk vervaardigd. Het intermediair element is voorzien van een lager montageoppervlak voor het monteren van lagers 13, zodanig dat het intermediaire element met het frame 5 verbonden kan worden. Daarbij is de diameter van het lager montageoppervlak groter dan de buitenste afstand tussen twee tanden van ten minste één van de twee vorken 10, 11. Op deze manier kan het lager 13 over de vorken geschoven worden tot bij het lager montageoppervlak. In het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van figuur 4 kan het lager 13 via de linkerzijde over de tweede vork 10 geschoven worden tot bij het lager montageoppervlak.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding, die niet weergegeven is, zijn een asdeel met spline en de derde vork 11 uit één stuk vervaardigd en zodanig dat de tweede vork 10 over het asdeel met spline bevestigbaar is met de derde vork 11. Op die manier kunnen tweede en derde vork rechtstreeks en op een eenvoudige manier met elkaar verbonden worden. Daarbij kan de derde vork 11 voorzien zijn van lageroppervlakken om de lagers te bevestigen.

De specifieke opbouw van de cardanaandrijving volgens de uitvinding, in het bijzonder de specifieke opbouw van het intermediaire element van de dubbele kruiskoppeling tussen de primaire as 6 en de secundaire as 7 laat toe om die elementen uit de cardanaandrijving, die het zwaarst belast worden, specifiek te versterken. Het plaatsen van een zwaardere bekende dubbele kruiskoppeling, analoog aan de homokinetische verbinding 7 tussen de PTO 2 en de primaire as 6, zou verdere nadelen met zich meebrengen, die de cardanaandrijving uiteindelijk niet werkbaar maken. Zo zou een zware dubbele kruiskoppeling te veel plaats innemen, waardoor de primaire as -6 te weinig beweegruimte krijgt.

Bij voorkeur is het intermediaire element 8 zodanig gevormd dat het een totale lengte a heeft, gemeten evenwijdig met de rotatie as van het intermediaire element, die kleiner is dan 50 cm, bij voorkeur kleiner dan 40 cm, meer bij voorkeur kleiner dan 30 cm. Op deze manier krijgt de primaire as 7 voldoende beweegruimte.

De hierboven beschreven uitvoeringsvormen, en de weergegeven figuren zijn illustratief en dienen slechts om de uitvinding beter te begrijpen. De uitvinding is niet beperkt tot de beschreven voorbeelden. Verschillende alternatieven beschreven in de tekst kunnen door een vakman vrij gecombineerd worden en meer in detail uitgewerkt worden tot een werkend geheel, zonder af te wijken van de kern van de uitvinding. De beschermingsomvang van de uitvinding zal daarom enkel bepaald worden door de conclusies.

Claims

CONCLUSIES

1. Cardanaandrijving voor het verbinden van een power take-off (PTO) (2) van een landbouwvoertuig (1) met een ingangsas (3) van een landbouwwerktuig (4), waarbij de cardanaandrijving een primaire as (6) en een secundaire as (7) bevat, die met elkaar verbonden zijn via een dubbele kruiskoppeling om zo een homokinetische verbinding tussen de primaire en de secundaire as te bekomen, waarbij de dubbele kruiskoppeling een intermediair element (8) vertoont dat hoofdzakelijk gevormd wordt door twee vorken (10, 11) uit de dubbele kruiskoppeling, waarbij ten minste één van de twee vorken (10, 11) via lagers (13) verbonden is met een frame (5) dat voorzien is om bevestigd te worden op het landbouwwerktuig (4).
2. Cardanaandrijving volgens conclusie 1, waarbij het frame (5) instelbaar is zodanig dat een hoek en/of positie van de lagers (13) ten opzichte van het landbouwwerktuig (4) aanpasbaar is.
3. Cardanaandrijving volgens conclusie 1 of 2, waarbij de lagers (13) ten minste twee rollagers bevatten.
4. Cardanaandrijving volgens conclusie 3, waarbij elke vork (9, 10, 11, 12) langs een as gevormd is, waarbij elke vork ter plaatse van één eind van de as twee tanden vertoont, en ter plaatse van een ander eind van de as een verbindingsstuk vertoont dat voorzien is om verbonden te worden met een verder element uit de cardanaandrij ving.
5. Cardanaandrijving volgens conclusie 4, waarbij de lagers op genoemd verbindingsstuk gemonteerd zijn.
6. Cardanaandrijving volgens één van de conclusies 1 tot 3, waarbij het intermediaire element (8) met de twee vorken uit één stuk vervaardigd is.
7. Cardanaandrijving volgens conclusie 6, waarbij de twee vorken (10, 11) die uit één stuk vervaardigd zijn een lagermontagevlak vertonen met een diameter die groter is dan de afstand tussen twee tanden uit een vork van de twee vorken.
8. Cardanaandrijving volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de primaire as (6) gevormd wordt door een eerste en een tweede element die telescopisch ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn zodat de lengte van de primaire as kan variëren.
9. Cardanaandrijving volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de cardanaandrijving opeenvolgend primaire as (6), eerste vork (9), eerste kruiselement (14), tweede vork (10), derde vork (11), tweede kruiselement (15), vierde vork (12) en secundaire as (7) bevat, waarbij de tweede en de derde vork het intermediair element (8) vormen.
10. Cardanaandrijving volgens conclusie 9, waarbij de lagers (13) bevestigd zijn op de derde vork.
11. Cardanaandrijving volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de primaire as (6) verder voorzien is van een homokinetische koppeling waarmee de primaire as aan de PTO (2) bevestigbaar is.
12. Cardanaandrijving volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de secundaire as (7) verder voorzien is van een kruiskoppeling of tandkoppeling met bolle vertanding (18) waarmee de secundaire as aan de ingangsas (3) van het landbouwwerktuig (4) bevestigbaar is.
13. Landbouwwerktuig (4) met een cardanaandrijving volgens één van de voorgaande conclusies.
14. Landbouwwerktuig volgens conclusie 13, waarbij het intermediaire element (8) gepositioneerd is zodanig dat de hoek tussen de rotatieas van het intermediaire element (8) en de primaire as (6) gelijk is aan de hoek tussen de rotatieas van het intermediaire element (8) en de secundaire as (7).