BE1022973A1 - Wellenflansch einer landwirtschaftlichen erntemaschine - Google Patents

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Abstract

Wellenflansch (3) einer landwirtschaftlichen Erntemaschine, insbesondere eines Feldhäckslers, der einen Flanschabschnitt (6) zur Befestigung einer anzutreiben- den Baugruppe (1) der Erntemaschine, insbesondere einer Häckseltrommel des Feldhäckslers, und einen Wellenabschnitt (8) zur Anbindung einer Riemenscheibe aufweist, wobei ein Teilabschnitt (11) des Wellenabschnitts (8) mit mindestens ei- ner Wellendichtung (12), ein Teilabschnitt (13) des Wellenabschnitts (8) mit einem Lager (14) und ein Teilabschnitt (15) des Wellenabschnitts (8) mit einem Naben- abschnitt (9) der Riemenscheibe zusammenwirkt, wobei der Teilabschnitt (15) des Wellenabschnitts (8), der mit dem Nabenabschnitt (9) der Riemenscheibe zusammenwirkt, einen verzahnungsfreien Unterteilabschnitt (15a) und einen Unterteilab- schnitt (15b) mit Verzahnung (16) aufweist, und wobei der Wellenabschnitt (8) zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten (11, 13) sowie dem verzahnungsfreien Unterteilabschnitt (15a) des Teilabschnitts (15), die mit dem Lager (14) und der oder jeder Wellendichtung (12) und dem Nabenabschnitt (9) der Riemenscheibe zusammenwirken, randschichtgehärtet ist.

Description

Wellenflansch einer landwirtschaftlichen Erntemaschine
Die Erfindung betrifft einen Wellenflansch einer landwirtschaftlichen Erntemaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In landwirtschaftlichen Erntemaschinen, wie zum Beispiel Feldhäckslern, kommen Wellenflansche zum Einsatz, die einerseits einen Flanschabschnitt zur Befestigung einer anzutreibenden Baugruppe der Erntemaschine und andererseits einen Wellenabschnitt zur Anbindung einer Riemenscheibe aufweisen. Der Wellenabschnitt des Wellenflansches, welcher der Anbindung einer Riemenscheibe dient, umfasst einen ersten Teilabschnitt, der mit mindestens einer Wellendichtung zusammenwirkt, einen zweiten Teilabschnitt, der mit einem Lager zusammenwirkt, und einen dritten Teilabschnitt, der mit einem Nabenabschnitt der Riemenscheibe zusammenwirkt. Der dritte Teilabschnitt, der mit dem Nabenabschnitt der Riemenscheibe zusammenwirkt, umfasst einen verzahnungsfreien Unterteilabschnitt und einen Unterteilabschnitt mit Verzahnung.
Bei aus der Praxis bekannten Wellenflanschen sind die Wellenabschnitte derselben ausschließlich in dem Teilabschnitt des Wellenabschnitts, der mit der oder jeder Wellendichtung zusammenwirkt, oberflächenverfestigt. Da es sich bei derartigen Wellenflanschen um hochbelastete Baugruppen handelt, besteht die Gefahr, dass dieselben im Betrieb brechen und demnach versagen. Es besteht daher Bedarf an Wellenflanschen, die höher belastbar und demnach weniger bruchanfällig sind.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Wellenflansch einer landwirtschaftlichen Erntemaschine zu schaffen, der weniger bruchanfällig ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Wellenflansch einer landwirtschaftlichen Erntemaschine nach Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist der Wellenabschnitt zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten sowie dem verzahnungsfreien Unterteilabschnitt des Teilabschnitts, die mit dem Lager und der oder jeder Wellendichtung und dem Nabenabschnitt der Riemenscheibe zusammenwirken, randschichtgehärtet ist. Hiermit kann die Bruchanfälligkeit eines Wellenflansches reduziert werden.
Vorzugsweise ist der Wellenabschnitt zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten, die mit dem Lager und der oder jeder Wellendichtung und dem Nabenabschnitt der Riemenscheibe zusammenwirken, randschichtgehärtet. Hiermit kann die Bruchanfälligkeit eines Wellenflansches weiter reduziert werden.
Insbesondere ist der Wellenabschnitt ferner in einem Teilabschnitt, an welchem ein Klemmelement für den Nabenabschnitt angreift, und/oder in einem Übergangsbereich zum Flanschabschnitt randschichtgehärtet ist. Hiermit kann die Bruchanfälligkeit eines Wellenflansches weiter reduziert werden.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, in welcher der Wellenabschnitt des Wellenflansches durchgehend zwischen dem Übergangsbereich zum Flanschabschnitt und einem dem Flanschabschnitt gegenüberliegenden Ende randschichtgehärtet ist. Ein derartiger Wellenflansch ist hochbelastbar und weniger bruchanfällig.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Wellenabschnitt im randschichtgehärteten Bereich an der Oberfläche eine Härte nach Rockwell zwischen 50 HRC und 60 HRC auf. Ausgehend von der Oberfläche nimmt die Härte des randschichtgehärteten Bereichs des Wellenabschnitts vorzugsweise derart ab, dass der Wellenabschnitt im randschichtgehärteten Bereich in einer Tiefe zwischen 10 mm und 14 mm von der Oberfläche eine Härte nach Rockwell von 40 HRC aufweist. Ein derartiger Wellenabschnitt weist im Bereich der Oberfläche eine Zugfestigkeit von mindestens 1800 N/mm2 bis zu 2200 N/mm2 auf. In der Tiefe zwischen 10 mm und 14 mm beträgt die Zugfestigkeit noch in etwa 1300 N/mm2. Ein derartiger Wellenflansch ist hochbelastbar. Die Bruchanfälligkeit desselben ist erheblich reduziert.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine anzutreibende Baugruppe einer Erntemaschine zusammen mit Wellenflanschen; und
Fig. 2 ein Detail der Fig. 1 im Bereich eines antriebsseitigen Wellenflan sches.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen Wellenflansch einer landwirtschaftlichen Erntemaschine. Ein solcher Wellenflansch wird auch als Antriebsflansch bezeichnet.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer als Feldhäcksler ausgebildeten Erntemaschine im Bereich einer Häckseltrommel 1, wobei an jeder Seite der Häckseltrommel 1 jeweils ein Wellenflansch 2 bzw. 3 angreift. Bei dem Wellenflansch 3 handelt es sich um einen antriebsseitigen Wellenflansch und beim Wellenflansch 2 um einen abtriebsseitigen Wellenflansch. Am antriebsseitigen Wellenflansch 3 greift eine Riemenscheibe 4 an, die über einen Antriebsriemen an ein Antriebsaggregat gekoppelt ist. An dem abtriebsseitigen Wellenflansch 2 greift ebenfalls eine Riemenscheibe 5 an, über die dieser abtriebsseitige Wellenflansch 2 an eine ausgehend von der Häckseltrommel 1 anzutreibende weitere Baugruppe des Feldhäckslers gekoppelt ist.
Fig. 2 zeigt ein Detail der Anordnung der Fig. 1 im Bereich des antriebsseitigen Wellenflansches 3. Der antriebsseitige Wellenflansch 3 verfügt über einen Flanschabschnitt 6, über den der Wellenflansch 3 an einen Befestigungsflansch 7 der Häckseltrommel 1 angebunden ist.
Ferner verfügt der Wellenflansch 3 über einen Wellenabschnitt 8, der sich ausgehend vom Flanschabschnitt 6 in Axialrichtung der Häckseltrommel 1 erstreckt. An diesem Wellenabschnitt 8 greift die Riemenscheibe 4 an, nämlich über einen Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Nabenabschnitt 9 und die eigentliche Riemenscheibe 4 von zwei separaten Baugruppen bereitgestellt, die über Schrauben 10 miteinander verbunden sind. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass der Nabenabschnitt 9 integraler Bestandteil der Riemenscheibe 4 ist.
So kann zum Beispiel Fig. 1 entnommen werden, dass bei der an dem abtriebsseitigen Wellenflansch 2 angreifenden Riemenscheibe 5 der entsprechende Nabenabschnitt 9 integraler Bestandteil der Riemenscheibe 5 ist.
Der Wellenabschnitt 8 des Wellenflanschs 3 verfügt über einen ersten Teilabschnitt 11, an dem im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Wellendichtungen angreifen. An einem hierzu benachbarten Teilabschnitt 13 des Wellenabschnitts 8 greift ein Lager 14 an, bei welchem es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um ein Pendelrollenlager handelt. Hierzu benachbart schließt sich ein Teilabschnitt 15 des Wellenabschnitts 8 an, an welchem der Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4 angreift. Der Teilabschnitt 15 des Wellenabschnitts 8, an welchem der Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4 angreift, ist in einen verzahnungsfreien Unterteilabschnitt 15a und einen Unterteilabschnitt 15b mit Verzahnung 16 unterteilt.
An dem Ende des Wellenabschnitts 8 des Wellenflansches 3, der dem Flanschabschnitt 6 gegenüberliegt, weist der mit dem Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4 zusammenwirkende Teilabschnitt 15 des Wellenabschnitts 8 den die Verzahnung 16 tragenden Unterteilabschnitt 15b, der mit einer korrespondierenden Verzahnung 17 des Nabenabschnitts 9 der Riemenscheibe 4 zur Drehmomentübertragung zusammenwirkt. Über ein Klemmelement 18, welches mit einer Klemmscheibe 19 und einer Schraube 20 zusammenwirkt, ist der auf den Wellenabschnitt 8 des Wellenflansches 3 aufgeschobene Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4 fixiert.
Im Sinne der Erfindung ist der Wellenabschnitt 8 zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten 11, 13 sowie dem verzahnungsfreien Unterteilabschnitt 15a des Teilabschnitts 15, die mit dem Lager 14 und der oder jeder Wellendichtung 12 und dem Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe zusammenwirken, randschichtgehärtet.
Vorzugsweise ist der Wellenabschnitt 8 zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten 11, 13 und 15, die mit dem Lager 14, den Wellendichtungen 12 und dem Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4 zusammenwirken, randschichtgehärtet.
Insbesondere ist der Wellenabschnitt 8 ferner in dem Teilabschnitt 22, an welchem das Klemmelement 18 für den Nabenabschnitt 9 angreift, und/oder in dem Übergangsbereich zum Flanschabschnitt 7 randschichtgehärtet.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 verdeutlicht eine gestrichelte Linie denjenigen Bereich 21 des Wellenabschnitts 8 des erfindungsgemäßen Wellenflansches 3, in welchem derselbe durchgehend randschichtgehärtet ist. So zeigt Fig. 2, dass dieser Bereich 21 unmittelbar benachbart zum Flanschabschnitt 6 beginnt und bis in denjenigen Teilabschnitt 22 benachbart zum freien Ende des Wellenabschnitts 8 hineinragt, an welchem das Klemmelement 18 zur Anlage kommt. Die Randschichthärtung in diesem Bereich 21 ist durchgehend, also ununterbrochen in Axialrichtung sowie Umfangsrichtung des Wellenabschnitts 8.
Der Wellenabschnitt 3 ist dabei derart randschichtgehärtet, dass derselbe an seiner Oberfläche eine Härte nach Rockwell zwischen 50 HRC und 60 HRC, insbesondere zwischen 52 HRC und 58 HRC, aufweist. Ausgehend von der Oberfläche nimmt die Härte des randschichtgehärteten Bereichs 21 des Wellenabschnitts 3 ab, und zwar derart, dass der Wellenabschnitt 3 im randschichtgehärteten Bereich 21 in einer Tiefe zwischen 10 mm und 14 mm von der Oberfläche aus gesehen eine Härte nach Rockwell von 40 HRC aufweist. Ein derartiger Wellenabschnitt 3 weist im Bereich der Oberfläche eine Zugfestigkeit von mindestens 1800 N/mm2 bis zu 2200 N/mm2 auf. In der Tiefe zwischen 10 mm und 14 mm beträgt die Zugfestigkeit noch in etwa 1300 N/mm2.
Ein derartiger Wellenflansch ist hochbelastbar. Die Lebensdauer von Wellenflanschen kann hiermit gesteigert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass auch der abtriebsseitige Wellenflansch 2 auf analoge Art und Weise ausgebildet sein kann.
Die Randschichthärtung des Wellenabschnitts 3 erfolgt induktiv. Beim induktiven Randschichthärten wird das Werkstück einem wechselnden Magnetfeld ausgesetzt. Dadurch erhitzt sich das Werkstück an der Oberfläche bis hin zur Rotglut. Die Schichttiefe der Randschichthärtung ist abhängig von der Frequenz des wechselnden Magnetfelds, je höher die Frequenz ist desto geringer ist die Schichttiefe die erwärmt wird. Anschließend wird das Werkstück abgeschreckt und so gehärtet. Diesbezügliche Details sind dem angesprochenen Fachmann geläufig.
Bezugszeichenliste 1 Häckseltrommel 2 Wellenflansch 3 Wellenflansch 4 Riemenscheibe 5 Riemenscheibe 6 Flanschabschnitt 7 Befestigungsflansch 8 Wellenabschnitt 9 Nabenabschnitt 10 Schraube 11 Teilabschnitt 12 Wellendichtung 13 Teilabschnitt 14 Lager 15 Teilabschnitt 15a Unterteilabschnitt 15b Unterteilabschnitt 16 Verzahnung 17 Verzahnung 18 Klemmelement 19 Klemmscheibe 20 Schraube 21 Bereich 22 Teilabschnitt

Claims (7)

Patentansprüche
1. Wellenflansch einer landwirtschaftlichen Erntemaschine, insbesondere eines Feldhäckslers, der einen Flanschabschnitt (6) zur Befestigung einer anzutreibenden Baugruppe (1) der Erntemaschine, insbesondere einer Häckseltrommel des Feldhäckslers, und einen Wellenabschnitt (8) zur Anbindung einer Riemenscheibe aufweist, wobei ein Teilabschnitt (11) des Wellenabschnitts (8) mit mindestens einer Wellendichtung (12), ein Teilabschnitt (13) des Wellenabschnitts (8) mit einem Lager (14) und ein Teilabschnitt (15) des Wellenabschnitts (8) mit einem Nabenabschnitt (9) der Riemenscheibe zusammenwirkt, und wobei der Teilabschnitt (15) des Wellenabschnitts (8), der mit dem Nabenabschnitt (9) der Riemenscheibe zusammenwirkt, einen verzahnungsfreien Unterteilabschnitt (15a) und einen Unterteilabschnitt (15b) mit Verzahnung (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (8) zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten (11, 13) sowie dem verzahnungsfreien Unterteilabschnitt (15a) des Teilabschnitts (15), die mit dem Lager (14) und der oder jeder Wellendichtung (12) und dem Nabenabschnitt (9) der Riemenscheibe zusammenwirken, randschichtgehärtet ist.
2. Wellenflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (8) zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten (11, 13, 15), die mit dem Lager (14) und der oder jeder Wellendichtung (12) und dem Nabenabschnitt (9) der Riemenscheibe zusammenwirken, randschichtgehärtet ist.
3. Wellenflansch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (8) ferner in einem Teilabschnitt (22), an welchem ein Klemmelement (18) für den Nabenabschnitt (9) angreift, randschichtgehärtet ist.
4. Wellenflansch nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (8) weiterhin in einem Übergangsbereich zum Flanschabschnitt (6) randschichtgehärtet ist.
5. Wellenflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (8) ausgehend von einem Übergangsbereich zum Flanschabschnitt (6) bis zu einem dem Flanschabschnitt (6) gegenüberliegenden Ende, an welchem ein Klemmelement (18) für den Nabenabschnitt (9) angreift, durchgehend randschichtgehärtet ist.
6. Wellenflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (8) im randschichtgehärteten Bereich an der Oberfläche eine Härte nach Rockwell zwischen 50 HRC und 60 HRC aufweist.
7. Wellenflansch nach einem der Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Oberfläche die Härte des randschichtgehärteten Bereichs des Wellenabschnitts (8) derart abnimmt, dass der Wellenabschnitt (8) im randschichtgehärteten Bereich in einer Tiefe zwischen 10 mm und 14 mm von der Oberfläche eine Härte nach Rockwell von 40 HRC aufweist.
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