BE1024017B1

BE1024017B1 - PTO FOR A WORK MACHINE

Info

Publication number: BE1024017B1
Application number: BE2017/5073A
Authority: BE
Inventors: Xavier G.J.M Bonte; Ruben Gryson
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2017-10-27

Abstract

Een aftakas [PTO] (16, 18) voor een werkmachine (10) bevat een binnenste buis (24) en een buitenste buis (26) die de binnenste buis (24) in een telescopische opstelling verschuifbaar ontvangt. De binnenste buis (24) en de buitenste buis (26) hebben elk een in elkaar passend dwarsdoorsnedeprofiel en zijn opgesteld om gezamenlijk te draaien om draaiend vermogen over te brengen. De binnenste buis (24) en de buitenste buis (26) hebben elk minstens één belastingsoverdrachtsgebied (30) om ertussen draaiend vermogen over te brengen. De binnenste buis (24) en/of de buitenste buis (26) bevatten minstens één opening (34), waarbij elke opening (34) verbonden is met minstens één belastingsoverdrachtsgebied (30) om een omvang van het minstens één belastingsoverdrachtsgebied (30) te vergroten en daarbij spanningsconcentraties (32) in het minstens één belastingsoverdrachtsgebied (30) te verminderen.A power take-off shaft [PTO] (16, 18) for a working machine (10) includes an inner tube (24) and an outer tube (26) which slidably receives the inner tube (24) in a telescopic arrangement. The inner tube (24) and the outer tube (26) each have a mating cross-sectional profile and are arranged to rotate together to transmit rotational power. The inner tube (24) and the outer tube (26) each have at least one load transfer area (30) to transfer rotating power between them. The inner tube (24) and / or the outer tube (26) contain at least one opening (34), each opening (34) being connected to at least one load transfer area (30) to accommodate a size of the at least one load transfer area (30) and thereby reduce voltage concentrations (32) in the at least one load transfer region (30).

Description

AFTAKAS VOOR EEN WERKMACHINEPTO FOR A WORK MACHINE

ACHTERGROND VAN DE UITVINDINGBACKGROUND OF THE INVENTION

Deze uitvinding heeft betrekking op onderdelen van een aandrijflijn voor werkmachines, en meer bepaald op aftakassen die gebruikt worden bij zulke werkmachines.This invention relates to components of a power train drive line for work machines, and more particularly to power take-off shafts used with such work machines.

Werkmachines kunnen ruwweg geclassificeerd worden in machines die gebruikt worden voor landbouw-, industriële bouw- en/of bosbouwtoepassingen. Bij sommige werkmachines wordt een tractie-eenheid (zoals een tractor) gekoppeld met een landbouwwerktuig (zoals een balenpers, een planter, een cultivator (schoffelploeg), een eg enz.) en sleept dit. Sommige van deze gesleepte landbouwwerktuigen kunnen hydraulisch vermogen gebruiken en/of vermogen afnemen van een aftakas (PTO - power take off) om verschillende onderdelen van het landbouwwerktuig aan te drijven. Zo kunnen bijvoorbeeld sommige landbouwwerktuigen hydraulisch vermogen gebruiken om onderdelen omhoog en omlaag te bewegen, hydraulische motoren aan te drijven enz. Als een ander voorbeeld kunnen andere landbouwwerktuigen vermogen van een aftakas gebruiken om draaiende onderdelen van het landbouwwerktuig aan te drijven, of om draaiend vermogen op het landbouwwerktuig in lineair vermogen om te zetten.Work machines can be roughly classified into machines used for agricultural, industrial, and / or forestry applications. With some work machines, a traction unit (such as a tractor) is coupled with an agricultural implement (such as a baler, a planter, a cultivator (hoe), a harrow, etc., and drags it. Some of these towed agricultural implements can use hydraulic power and / or take power from a power take-off (PTO) to drive different parts of the agricultural implement. For example, some agricultural implements may use hydraulic power to move parts up and down, drive hydraulic motors, etc. As another example, other agricultural implements may use power from a power take-off to drive rotating parts of the agricultural implement, or to rotate power on convert the agricultural implement into linear power.

Een aftakas wordt gebruikt om vermogen / koppel van de aftakas over te dragen en kan een binnenste buis en een buitenste buis bevatten die op een telescopische wijze met elkaar verbonden zijn. In geval van een balenpers verbinden gewoonlijk twee aftakassen de spievertanding van de aftakas aan de achterkant van een tractor met het vliegwiel dat zich aan de voorkant van de balenpers bevindt. De twee aftakassen zijn via hun uiteinden met elkaar verbonden waarbij de voorste aftakas in de lengterichting schuift zodat het landbouwwerktuig er aan kan worden aangehaakt en de aftakas tijdens het draaien enz. in en uit kan schuiven. De achterste aftakas is vast in de lengterichting, waarbij het voorste uiteinde bevestigd is aan een vaste tussenbak en het achterste uiteinde aan het vliegwiel.A PTO shaft is used to transfer power / torque from the PTO shaft and can include an inner tube and an outer tube that are connected to each other in a telescopic manner. In the case of a baler, usually two power take-offs connect the spline of the power take-off at the rear of a tractor to the flywheel located at the front of the baler. The two PTO shafts are connected to each other via their ends, with the front PTO sliding in the longitudinal direction so that the agricultural implement can be hooked onto it and the PTO can slide in and out during turning, etc. The rear PTO shaft is fixed in the longitudinal direction, the front end being attached to a fixed transfer case and the rear end to the flywheel.

Met een in de lengterichting vaste aftakas, zoals hierboven beschreven, zijn de belastingen die overgebracht worden tussen de binnenste buis en de buitenste buis het hoogst aan het uiteinde van de binnenste buis. In het geval van een grote vierkantebalenpers kan de heen- en weergaande actie van de plunjer binnen de balenkamer grote pulserende (stotende) belastingen veroorzaken die herhaaldelijk overgebracht worden op dezelfde belastingsoverdrachtsplaats(en) tussen de binnenste en de buitenste as. Dit kan na een zekere tijd tot breuk van de buitenste as leiden.With a longitudinally fixed PTO shaft as described above, the loads transmitted between the inner tube and the outer tube are highest at the end of the inner tube. In the case of a large square baler, the reciprocating action of the plunger within the bale chamber can cause large pulsing (jolting) loads that are repeatedly transferred to the same load transfer site (s) between the inner and outer axes. This can lead to breakage of the outer shaft after a certain time.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

Deze uitvinding biedt een oplossing om het probleem van een aftakas te verhelpen, die in wezen vast kan zijn in de lengterichting en na een zekere tijd en afhankelijk van de belastingen begint te begeven. De aftakas wordt gebruikt om koppel van de tractor op het vliegwiel van de balenpers over te dragen. Vanwege de grote pulserende belastingen kunnen de spanningen in de geprofileerde buizen in de overgangszone van de binnenste naar de buitenste buis te hoog worden. Deze uitvinding vermindert dan ook de spanningen op deze plaats door een sleuf of een gat toe te voegen aan het uiteinde van de binnenste en/of buitenste buis De sleuf of het gat maakt het uiteinde van de buis buigzamer waardoor de spanningsconcentratie verminderd wordt. Eén uitvoeringsvorm van de uitvinding is gericht op een asgeheel voor een werkmachine dat bestaat uit een binnenste buis en een buitenste buis die de binnenste buis verschuifbaar ontvangt in een telescopische opstelling. De binnenste buis en de buitenste buis hebben elk een in elkaar passend dwarsdoorsnedeprofiel en zijn opgesteld om gezamenlijk te draaien om draaiend vermogen over te brengen. De binnenste buis en de buitenste buis hebben elk minstens één belastingsoverdrachtsgebied om ertussen draaiend vermogen over te brengen. De binnenste buis en/of de buitenste buis hebben minstens één opening, waarbij elke opening verbonden is met minstens één belastingsoverdrachtsgebied om een omvang van het minstens één belastingsoverdrachtsgebied te vergroten en daarbij spanningsconcentraties in het minstens één belastingsoverdrachtsgebied te verminderen.The present invention provides a solution to overcome the problem of a power take-off, which can be essentially fixed in the longitudinal direction and starts to collapse after a certain time and depending on the loads. The PTO is used to transfer torque from the tractor to the flywheel of the baler. Due to the large pulsating loads, the stresses in the profiled tubes in the transition zone from the inner to the outer tube can become too high. This invention therefore reduces the stresses at this location by adding a slot or a hole at the end of the inner and / or outer tube. The slot or hole makes the end of the tube more flexible, thereby reducing the stress concentration. One embodiment of the invention is directed to an axle assembly for a working machine that consists of an inner tube and an outer tube that slidably receives the inner tube in a telescopic arrangement. The inner tube and the outer tube each have a mating cross-sectional profile and are arranged to rotate together to transmit rotational power. The inner tube and the outer tube each have at least one load transfer area to transfer rotating power therebetween. The inner tube and / or the outer tube have at least one opening, each opening being connected to at least one load transfer area to increase a size of the at least one load transfer area and thereby reduce stress concentrations in the at least one load transfer area.

In een andere uitvoeringsvorm is elke opening verbonden met een respectief belastingsoverdrachtsgebied om een omvang van het respectieve belastingsoverdrachtsgebied te vergroten en daarbij spanningsconcentraties in het respectieve belastingsoverdrachtsgebied te verminderen.In another embodiment, each aperture is connected to a respective load transfer area to increase a size of the respective load transfer area and thereby reduce stress concentrations in the respective load transfer area.

In een andere uitvoeringsvorm hebben de binnenste buis en de buitenste buis een reeks belastingsoverdrachtsgebieden om draaiend vermogen ertussen over te brengen en bevatten de binnenste buis en/of de buitenste buis een reeks openingen, waarbij elke opening verbonden is met een respectief belastingsoverdrachtsgebied.In another embodiment, the inner tube and the outer tube have a series of load transfer areas to transfer rotating power therebetween and the inner tube and / or the outer tube contain a series of openings, each opening being connected to a respective load transfer area.

In een andere uitvoeringsvorm bevat de binnenste buis een verst afgelegen uiteinde dat zich binnen in de buitenste buis bevindt en bevat de binnenste buis de reeks openingen in het verst afgelegen uiteinde, en verschaft de reeks openingen een grotere soepelheid aan de binnenste buis aan het verst afgelegen uiteinde om de omvang van de reeks belastingsoverdrachtsgebieden te vergroten.In another embodiment, the inner tube includes a furthest end located within the outer tube and the inner tube contains the series of openings in the furthest end, and the series of openings provides greater flexibility to the inner tube at the furthest to increase the size of the range of load transfer areas.

In een andere uitvoeringsvorm verandert de grotere soepelheid die de binnenste buis verkrijgt een vorm van de belastingsoverdrachtsgebieden zodat contactkrachten in elk belastingsoverdrachtsgebied gewijzigd worden: van een contactpunt in een contactlijn; of van een contactpunt in een contactgebied; of van een contactlijn in een bredere contactlijn; of van een contactlijn in een contactgebied; of van een contactgebied in een groter contactgebied; die of dat op zijn beurt de spanningsconcentraties in elk belastingsoverdrachtsgebied vermindert.In another embodiment, the greater flexibility that the inner tube acquires changes a shape of the load transfer areas so that contact forces in each load transfer area are changed: from a contact point to a contact line; or from a contact point in a contact area; or from a contact line into a wider contact line; or from a contact line in a contact area; or from a contact area in a larger contact area; that or that in turn reduces the stress concentrations in each load transfer area.

In een andere uitvoeringsvorm hebben de binnenste buis en de buitenste buis elk een dwarsdoorsnedeprofiel dat een reeks toppen bepaalt en is elk belastingsoverdrachtsgebied verbonden met een respectieve top.In another embodiment, the inner tube and the outer tube each have a cross-sectional profile defining a series of tips and each load transfer region is connected to a respective tip.

In een andere uitvoeringsvorm is elke opening een gat of een uitsnede.In another embodiment, each opening is a hole or a cutout.

In een andere uitvoeringsvorm is minstens één opening een gat en heeft het gat een diameter die afhangt van een dikte van de overeenkomstige binnenste of buitenste buis.In another embodiment, at least one opening is a hole and the hole has a diameter that depends on a thickness of the corresponding inner or outer tube.

In een andere uitvoeringsvorm bevindt elk gat zich op een minimumafstand van 2 mm van een verst afgelegen uiteinde van de overeenkomstige binnenste of buitenste buis.In another embodiment, each hole is at a minimum distance of 2 mm from a furthest distant end of the corresponding inner or outer tube.

In een andere uitvoeringsvorm heeft elke opening een ronde, vierkante, rechthoekige, driehoekige of onregelmatig gevormde dwarsdoorsnede.In another embodiment, each opening has a round, square, rectangular, triangular or irregularly shaped cross-section.

In een andere uitvoeringsvorm bevat de werkmachine een tractie-eenheid en/of een gesleept landbouwwerktuig.In another embodiment, the working machine comprises a traction unit and / or a towed agricultural implement.

In een andere uitvoeringsvorm is de werkmachine geconfigureerd als balenpers en heeft de aftakas een in wezen vaste lengte tijdens de werking.In another embodiment, the working machine is configured as a baler and the PTO has a substantially fixed length during operation.

Een voordeel van deze uitvinding is dat breuken van de aftakas verminderd of vermeden worden.An advantage of this invention is that fractures of the PTO shaft are reduced or avoided.

Een ander voordeel is dat spanningsconcentraties verminderd worden in het (de) belastingsoverdrachtsgebied(en) tussen de binnenste en de buitenste buis.Another advantage is that stress concentrations are reduced in the load transfer area (s) between the inner tube and the outer tube.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

De bovenvermelde en andere kenmerken en voordelen van deze uitvinding en dè manier om ze te bereiken zullen duidelijker worden en de uitvinding zal beter begrepen kunnen worden door verwijzing naar de volgende beschrijving van uitvoeringsvormen van de uitvinding samen met de bijbehorende tekeningen, waarin:The above and other features and advantages of this invention and the way to achieve them will become more apparent and the invention may be better understood by reference to the following description of embodiments of the invention together with the accompanying drawings, wherein:

Figuur 1 een zijaanzicht is van een uitvoeringsvorm van een gedeelte van een werkmachine in de vorm van een grote vierkantebalenpers voor landbouwtoepassingen;Figure 1 is a side view of an embodiment of a portion of a working machine in the form of a large square baler for agricultural applications;

Figuur 2 een perspectiefaanzicht is van een uitvoeringsvorm van een aftakas volgens deze uitvinding;Figure 2 is a perspective view of an embodiment of a PTO shaft according to the present invention;

Figuur 3 een perspectiefaanzicht is van een uiteinde van een defecte buitenste buis die deel uitmaakt van een aftakas;Figure 3 is a perspective view of an end of a defective outer tube that forms part of a PTO shaft;

Figuur 4 een dwarsdoorsnede is van een aftakas die typische spanningsconcentraties weergeeft in de belastingsoverdrachtsgebieden tussen de binnenste buis en de buitenste buis;Figure 4 is a cross-sectional view of a power take-off showing typical voltage concentrations in the load transfer areas between the inner tube and the outer tube;

Figuur 5 een aanzicht is in perspectief van de aftakas zoals weergegeven in Figuur 4, die typische spanningsconcentraties illustreert in de buitenste buis in belastingsoverdrachtsgebieden tussen de binnenste en de buitenste buis;Figure 5 is a perspective view of the PTO shaft as shown in Figure 4, illustrating typical stress concentrations in the outer tube in load transfer regions between the inner and outer tubes;

Figuur 6 een perspectiefaanzicht is van een verst afgelegen uiteinde van een binnenste buis die een deel uitmaakt van een aftakas, een uitvoeringsvorm illustreert van openingen in de vorm van gaten die gevormd zijn in de binnenste buis om spanningsconcentraties in de belastingsoverdrachtsgebieden te beperken;Figure 6 is a perspective view of a furthest end of an inner tube that is part of a power take-off shaft, illustrating an embodiment of apertures in the form of holes formed in the inner tube to limit stress concentrations in the load transfer areas;

Figuur 7 een perspectiefaanzicht is van een andere uitvoeringsvorm van openingen in de vorm van uitsneden die in de binnenste buis zijn aangebracht;Figure 7 is a perspective view of another embodiment of openings in the form of cut-outs provided in the inner tube;

Figuur 8 een perspectiefaanzicht is van nog een andere uitvoeringsvorm van openingen in de vorm van gaten en uitsneden die gevormd zijn in de binnenste buis;Figure 8 is a perspective view of yet another embodiment of openings in the form of holes and cutouts formed in the inner tube;

Figuur 9 een dwarsdoorsnede is van een aftakas die spanningsconcentraties weergeeft in de belastingsoverdrachtsgebieden bij gebruik van één of meerdere in de binnenste en/of buitenste buis gevormde openingen; enFigure 9 is a cross-sectional view of a power take-off shaft showing stress concentrations in the load transfer areas when one or more openings formed in the inner and / or outer tube are used; and

Figuur 10 een aanzicht is in perspectief van de aftakas die weergegeven is in Figuur 9, en verminderde spanningsconcentraties illustreert in de buitenste buis in de belastingsoverdrachtsgebieden tussen de binnenste en de buitenste buis.Figure 10 is a perspective view of the PTO shaft shown in Figure 9, illustrating reduced stress concentrations in the outer tube in the load transfer areas between the inner and the outer tube.

Overeenkomstige verwijzingen (nummers en/of letters) geven door alle verschillende aanzichten heen overeenkomstige onderdelen aan. De hier uiteengezette voorbeelden illustreren uitvoeringsvormen van de uitvinding en zulke voorbeelden mogen niet geïnterpreteerd worden alsof ze de reikwijdte van de uitvinding op enige wijze zouden beperken.Corresponding references (numbers and / or letters) indicate corresponding parts throughout all the different views. The examples set forth herein illustrate embodiments of the invention and such examples should not be construed as limiting the scope of the invention in any way.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDINGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Nu met verwijzing naar de tekeningen en meer bepaald naar Figuur 1, wordt een zijaanzicht weergegeven van een gedeelte van een werkmachine in de vorm van een grote vierkantebalenpers 10. Voor het doel van deze onthulling is de term "werkmachine" gedefinieerd als zijnde ook een tractie-eenheid en/of een gesleept landbouwwerktuig. De tractie-eenheid kan een tractor zijn, een bulldozer enz. Het landbouwwerktuig kan een balenpers zijn, een meststrooier of eender welk ander landbouwwerktuig dat gebruik maakt van vermogen van de aftakas. De aftakas (die verder wordt besproken) kan volledig aan boord van het landbouwwerktuig vervoerd worden of kan zich tussen de tractie-eenheid en het landbouwwerktuig uitstrekken.Now with reference to the drawings and more particularly to Figure 1, a side view is shown of a part of a working machine in the form of a large square baler 10. For the purpose of this disclosure, the term "working machine" is defined as being also a traction unit and / or a towed agricultural implement. The traction unit can be a tractor, a bulldozer, etc. The agricultural implement can be a baler, a fertilizer spreader or any other agricultural implement that uses power from the PTO. The power take-off (which will be discussed further) can be transported fully aboard the agricultural implement or can extend between the traction unit and the agricultural implement.

In het aanzicht dat geïllustreerd is in Figuur 1 is slechts het voorste deel van de balenpers 10 zichtbaar, met inbegrip van een koppeling 12, een frame 14, een eerste aftakas 16, een tweede aftakas 18 en een vliegwiel 20 (slechts gedeeltelijk zichtbaar in de tekening). De eerste aftakas 16 is verbonden met een transferbak 22 aan het achterste uiteinde ervan en kan verbonden worden met een tractie-eenheid zoals een tractor (niet weergegeven) aan het voorste uiteinde ervan. De eerste aftakas 16 schuift telescopisch in en uit om de verbinding met de tractor mogelijk te maken, en om längeren korter te kunnen worden tijdens het draaien enz.In the view illustrated in Figure 1, only the front part of the baler 10 is visible, including a coupling 12, a frame 14, a first PTO shaft 16, a second PTO shaft 18 and a flywheel 20 (only partially visible in the drawing). The first PTO shaft 16 is connected to a transfer box 22 at the rear end thereof and can be connected to a traction unit such as a tractor (not shown) at the front end thereof. The first PTO shaft 16 telescopes in and out to allow connection to the tractor, and to make it possible to become shorter while turning, etc.

De tweede aftakas 18 (ook weergegeven in Figuur 2) strekt zich uit tussen en is gekoppeld met de transferbak 22 en het vliegwiel 20. Aftakas 18 bevat een binnenste buis 24 en een buitenste buis 26 die de binnenste buis 24 verschuifbaar ontvangt in een telescopische opstelling. De binnenste buis en de buitenste buis hebben elk een in elkaar passend dwarsdoorsnedeprofiel en zijn opgesteld om gezamenlijk te draaien om draaiend vermogen over te brengen.The second PTO shaft 18 (also shown in Figure 2) extends between and is coupled to the transfer tray 22 and the flywheel 20. PTO shaft 18 includes an inner tube 24 and an outer tube 26 that slidably receives the inner tube 24 in a telescopic arrangement . The inner tube and the outer tube each have a mating cross-sectional profile and are arranged to rotate together to transmit rotational power.

De aftakas 18 drijft het vliegwiel 20 aan, dat op zijn beurt, op de bekende manier, een plunjer in de hoofdbalenkamer (geen van beide weergegeven) op een heen- en weergaande wijze kan aandrijven. Als de plunjer tijdens de compressieslag en de terugslag beweegt, worden drukstoten overgebracht op de tweede aftakas 18. Aangezien de tweede aftakas 18 in wezen in de lengterichting vast is tijdens de werking (d.w.z. dat hij tijdens de werking niet inen uitschuift), worden deze krachtstoten altijd overgebracht naar dezelfde belastingsoverdrachtsgebieden tussen de binnenste buis 24 en de buitenste buis 26. Deze grote krachtstoten kunnen soms leiden tot een breuk van de tweede aftakas 18 (zie Figuur 3, die een gebroken buitenste buis 26 van de aftakas 18 toont).The power take-off shaft 18 drives the flywheel 20, which in turn, in the known manner, can drive a plunger in the main bale chamber (neither shown) in a reciprocating manner. If the plunger moves during the compression stroke and the recoil, pressure thrusts are transmitted to the second PTO shaft 18. Since the second PTO shaft 18 is essentially fixed longitudinally during operation (ie it does not slide in and out during operation), these force strokes become always transferred to the same load transfer areas between the inner tube 24 and the outer tube 26. These large bursts of force can sometimes lead to a break of the second PTO 18 (see Figure 3, which shows a broken outer tube 26 of the PTO 18).

Nu met verwijzing naar Figuren 4 en 5, zijn spanningsconcentraties geïllustreerd in een conventionele aftakas die gebruikt kan worden voor de aftakas 18 aan boord van de balenpers 10. In de geïllustreerde uitvoeringsvorm hebben de binnenste buis 24 en de buitenste buis 26 dwarsdoorsneden met een vorm zodat ze in elkaar passen, met vier toppen 28 en vier belastingsoverdrachtsgebieden 30 op elke respectieve top 28. De belastingsoverdrachtsgebieden 30 zijn de punten/lijnen/zones waar draaiend vermogen overgebracht wordt tussen de binnenste buis 24 en de buitenste buis 26. In de uitvoeringsvorm die weergegeven is in Figuur 4 wordt verondersteld dat de buitenste buis 26 de binnenste buis 24 draaiend aandrijft en dat zowel de buitenste buis 26 als de binnenste buis 24 rechtsom draaien, zoals aangegeven door de pijl. Afhankelijk van de fabrikant kan het niet-ronde dwarsdoorsnedeprofiel variëren en kan het aantal toppen en/of belastingsoverdrachtsgebieden variëren.Now with reference to Figures 4 and 5, stress concentrations are illustrated in a conventional power take-off which can be used for the power take-off 18 on board the baler 10. In the illustrated embodiment, the inner tube 24 and the outer tube 26 have cross-sections having a shape such that they fit together, with four tops 28 and four load transfer areas 30 on each respective top 28. The load transfer areas 30 are the points / lines / zones where rotating power is transferred between the inner tube 24 and the outer tube 26. In the embodiment shown In Figure 4, it is assumed that the outer tube 26 rotates the inner tube 24 and that both the outer tube 26 and the inner tube 24 rotate clockwise, as indicated by the arrow. Depending on the manufacturer, the non-circular cross-sectional profile may vary and the number of crests and / or load transfer areas may vary.

Zoals te zien is, zijn er in elk belastingsoverdrachtsgebied 30 hoge spanningsconcentraties 32 die tot breuk van de buitenste buis 26 kunnen leiden. Gewoon lijk komt elk belastingsoverdrachtsgebied 30 overeen met een punt of een lijn, en worden de grote belastingsstoten van de plunjer dus overgebracht op een klein belastingsoverdrachtsgebied. Dit resulteert in hoge spanningsconcentraties, die in de loop van de tijd op hun beurt tot breuk van de buitenste buis 26 kunnen leiden.As can be seen, there are high voltage concentrations 32 in each load transfer region 30 which can lead to rupture of the outer tube 26. Usually, each load transfer area 30 corresponds to a point or line, and thus the large load shocks from the plunger are transferred to a small load transfer area. This results in high stress concentrations, which in turn can lead to breakage of the outer tube 26 over time.

Volgens een aspect van deze uitvinding en met verwijzing naar de Figuren 6-8 kunnen de binnenste buis 24 en/of de buitenste buis 26 minstens één opening 34 bevatten, waarbij elke opening 34 verbonden is met minstens één belastingsoverdrachtsgebied 30 om een omvang van het minstens één belastingsoverdrachtsgebied 30 te vergroten en daarbij spanningsconcentraties 32 in het minstens één belastingsoverdrachtsgebied 30 te verminderen.According to an aspect of the present invention and with reference to Figures 6-8, the inner tube 24 and / or the outer tube 26 may include at least one opening 34, each opening 34 being connected to at least one load transfer region 30 to a extent of at least one increase one load transfer area 30 and thereby reduce voltage concentrations 32 in the at least one load transfer area 30.

In de uitvoeringsvorm die weergegeven is in Figuur 6 bevat de binnenste buis 24 de openingen 34 die verbonden zijn met elk respectief belastingsoverdrachtsgebied 30 om een omvang van het respectieve belastingsoverdrachtsgebied 30 te vergroten en daarbij spanningsconcentraties 32 in het respectieve belastingsoverdrachtsgebied te verminderen. In deze uitvoeringsvorm zijn de openingen 34 gevormd als gaten die geboord zijn of op een andere wijze gevormd op een voorafbepaalde afstand van het verst afgelegen uiteinde 36 van de binnenste buis 24 (bv. op een afstand van 2 mm van het verst afgelegen uiteinde 36). De reeks openingen 34 verschaft een grotere flexibiliteit voor de binnenste buis op het verst afgelegen uiteinde 36 om de omvang van de reeks belastingsoverdrachtsgebieden 30 te vergroten. Meer bepaald maakt de grotere flexibiliteit het mogelijk om het verst afgelegen uiteinde van de binnenste buis 24 lichtjes plastisch te vervormen tijdens de werking, waardoor het mogelijk is om de belastingsoverdragende oppervlakken tussen de binnenste buis 24 en de buitenste buis 26 beter op elkaar te laten passen en de omvang van de belastingsoverdrachtsgebieden te vergroten. Daardoor worden de belastingen over een groter gebied verdeeld, wat dus de spanningsconcentraties in de belastingsoverdrachtsgebieden 30 vermindert en de waarschijnlijkheid van een breuk van aftakas 18 doet afnemen.In the embodiment shown in Figure 6, the inner tube 24 includes the openings 34 connected to each respective load transfer area 30 to increase a size of the respective load transfer area 30 and thereby to reduce stress concentrations 32 in the respective load transfer area. In this embodiment, the openings 34 are formed as holes that are drilled or otherwise formed at a predetermined distance from the furthest end 36 of the inner tube 24 (e.g., at a distance of 2 mm from the furthest end 36) . The series of openings 34 provides greater flexibility for the inner tube at the farthest end 36 to increase the size of the series of load transfer areas 30. More specifically, the greater flexibility makes it possible to slightly plastically deform the farthest end of the inner tube 24 during operation, making it possible to better match the load-transferring surfaces between the inner tube 24 and the outer tube 26 and to increase the size of the tax transfer areas. As a result, the loads are distributed over a larger area, thus reducing the stress concentrations in the load transfer areas 30 and decreasing the probability of a breakage of PTO shaft 18.

De grotere flexibiliteit die de binnenste buis 24 verkrijgt verandert een vorm van de belastingsoverdrachtsgebieden 30 zodat contactkrachten in elk belastingsoverdrachtsgebied over een groter gebied verdeeld worden. De vorm van de belastingsoverdrachtsgebieden kan gewijzigd worden van: een contactpunt in een contactlijn; of van een contactpunt in een contactgebied; of van een contactlijn in een bredere contactlijn; of van een contactlijn in een contactgebied; of van een contactgebied in een groter contactgebied; die of dat op zijn beurt de spanningsconcentraties 32 in elk belastingsoverdrachtsgebied vermindert.The greater flexibility that the inner tube 24 obtains changes a shape of the load transfer areas 30 so that contact forces in each load transfer area are distributed over a larger area. The shape of the load transfer areas can be changed from: a contact point in a contact line; or from a contact point in a contact area; or from a contact line into a wider contact line; or from a contact line in a contact area; or from a contact area in a larger contact area; that or that, in turn, reduces voltage concentrations 32 in each load transfer area.

In de uitvoeringsvorm die weergegeven is in Figuur 6, heeft de binnenste buis 24 een dwarsdoorsnedeprofiel dat de reeks toppen 28 bepaalt, en is elk belastingsoverdrachtsgebied 30 verbonden met een respectieve top 28. Het is echter mogelijk om een dwarsdoorsnedeprofiel te hebben zodat niet alle toppen verbonden zijn met een respectief belastingsoverdrachtsgebied 30. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om 4 toppen te hebben terwijl er slechts belastingsoverdrachtsgebieden verbonden zijn met 2 van de 4 toppen.In the embodiment shown in Figure 6, the inner tube 24 has a cross-sectional profile defining the series of tips 28, and each load transfer region 30 is connected to a respective tip 28. However, it is possible to have a cross-sectional profile so that not all tips are connected be with a respective load transfer area 30. Thus, for example, it is possible to have 4 tops while only load transfer areas are connected to 2 of the 4 tops.

Bovendien zijn in de uitvoeringsvorm die weergegeven is in Figuur 6, vier openingen aangebracht overeenkomstig het aantal toppen en belastingsoverdrachtsgebieden. Het kan echter mogelijk zijn om een aantal openingen te voorzien dat verschillend is van het aantal toppen en/of belastingsoverdrachtsgebieden. Zo kan het mogelijk zijn om een dwarsdoorsnedevorm te gebruiken met vier toppen zoals getoond, maar slechts een enkele opening 34, of twee openingen 34 die op tegenoverliggende zijden van de binnenste buis 24 gepositioneerd zijn. Dus, ongeacht de hierin weergegeven of besproken specifieke uitvoeringsvormen, kan het aantal openingen 34, toppen 28 en/of belastingsoverdrachtsgebieden 30 van constructie tot constructie variëren.In addition, in the embodiment shown in Figure 6, four openings are provided corresponding to the number of tips and load transfer areas. However, it may be possible to provide a number of openings that is different from the number of tops and / or load transfer areas. For example, it may be possible to use a cross-sectional shape with four tops as shown, but only a single opening 34, or two openings 34 positioned on opposite sides of the inner tube 24. Thus, regardless of the specific embodiments shown or discussed herein, the number of openings 34, tops 28 and / or load transfer regions 30 may vary from structure to structure.

In de uitvoeringsvorm die weergegeven is in Figuur 7 zijn de openingen 34 gevormd als uitsneden die zich uitstrekken naar en doorlopen tot het verst afgelegen uiteinde 36. De uitsneden zijn over het algemeen U-vormig in de geïllustreerde uitvoeringsvorm, maar kunnen andere vormen hebben, afhankelijk van de toepassing.In the embodiment shown in Figure 7, the apertures 34 are formed as cutouts that extend to and extend to the furthest end 36. The cutouts are generally U-shaped in the illustrated embodiment, but may have other shapes depending on of the application.

In de uitvoeringsvorm die weergegeven is in Figuur 8 is de binnenste buis 24 gevormd met openingen 34 in de vorm van zowel de gaten als de uitsneden. De gaten zijn gepositioneerd op tegenoverliggende zijden van de binnenste buis 24, net als de uitsneden. Natuurlijk kan het mogelijk zijn om een verschillende configuratie van gaten en uitsneden te gebruiken. Zoals 1 gat en 3 uitsneden, of een verschillende verdeling van gaten en uitsneden.In the embodiment shown in Figure 8, the inner tube 24 is formed with openings 34 in the form of both the holes and the cutouts. The holes are positioned on opposite sides of the inner tube 24, just like the cutouts. Of course, it may be possible to use a different configuration of holes and cutouts. Such as 1 hole and 3 cut-outs, or a different distribution of holes and cut-outs.

Nu met verwijzing naar Figuren 9 en 10 zijn de spanningsconcentraties 32 die optreden in een aftakas 18 met in de binnenste buis 24 gevormde openingen 34 geïllustreerd. Wanneer de spanningsconcentraties 32 vergeleken worden met de spanningsconcentraties 32 die weergegeven zijn in de Figuren 5 en 6, is te zien dat de spanningsconcentraties veel kleiner zijn in de Figuren 9 en 10. Dit komt doordat het verst afgelegen uiteinde 36 van de binnenste buis 24 ontworpen is om buigzaam te zijn dankzij de openingen 34, zodat de binnenste buis de grote belastingsstoten over een groter gebied kan verdelen en daarbij de spanningsconcentraties verminderen.Referring now to Figures 9 and 10, the stress concentrations 32 occurring in a PTO shaft 18 with openings 34 formed in the inner tube 24 are illustrated. When the stress concentrations 32 are compared with the stress concentrations 32 shown in Figures 5 and 6, it can be seen that the stress concentrations are much smaller in Figures 9 and 10. This is because the furthest end 36 of the inner tube 24 is designed is to be flexible thanks to the openings 34, so that the inner tube can distribute the large load surges over a larger area and thereby reduce the stress concentrations.

In de hierboven weergegeven en beschreven uitvoeringsvormen is enkel de binnenste buis 24 beschreven als uitgerust zijnde met de openingen 34. Het is echter mogelijk om de openingen 34 in de buitenste buis 26 aan te brengen, of de openingen 34 zowel in de binnenste buis 24 als in de buitenste buis 26 aan te brengen.In the embodiments shown and described above, only the inner tube 24 is described as being equipped with the openings 34. However, it is possible to provide the openings 34 in the outer tube 26, or the openings 34 both in the inner tube 24 and to be arranged in the outer tube 26.

Het is ook in te zien dat de gaten en/of uitsneden die weergegeven zijn en beschreven werden met betrekking tot de verschillende hierin geïllustreerde uitvoeringsvormen in grootte en vorm kunnen variëren, afhankelijk van verschillende factoren. Zo kan wanneer de gaten of uitsneden bedoeld zijn om flexibiliteit te verschaffen aan het verst afgelegen uiteinde van de binnenste buis, dan kan het aantal gaten of uitsneden, of de grootte van de gaten of uitsneden afhangen van andere factoren die te maken hebben met de binnenste of de buitenste buis, zoals de wanddikte van de buis, het type materiaal waaruit de buis gevormd is enz. De gaten of uitsneden kunnen ook verschillende dwarsdoorsnedevormen aannemen, zoals ronde, vierkante, rechthoekige, driehoekige of onregelmatig gevormde dwarsdoorsneden.It is also appreciated that the holes and / or cutouts shown and described with respect to the various embodiments illustrated herein may vary in size and shape depending on various factors. For example, when the holes or cutouts are intended to provide flexibility at the furthest end of the inner tube, then the number of holes or cutouts, or the size of the holes or cutouts, may depend on other factors related to the inner or the outer tube, such as the wall thickness of the tube, the type of material from which the tube is formed, etc. The holes or cutouts can also take on various cross-sectional shapes, such as round, square, rectangular, triangular or irregularly shaped cross-sections.

In de hierboven beschreven uitvoeringsvorm is de aftakas 18 in wezen in de lengterichting vast. Er dient echter ook te worden begrepen dat de principes van deze uitvinding ook toegepast kunnen worden op andere types aftakassen, zoals de aftakas 16 die gekoppeld kan worden met de tractor en in- en uitschuift tijdens de werking. Daartoe kan de binnenste buis en/of de buitenste buis van de aftakas 16 één of meer openingen bevatten met het oog op het beperken van spanningsconcentraties in de belastingsoverdrachtsgebied(en) tussen de binnenste buis en buitenste buis.In the embodiment described above, the PTO shaft 18 is substantially fixed in the longitudinal direction. However, it is also to be understood that the principles of this invention can also be applied to other types of PTO shafts, such as the PTO shaft 16 which can be coupled to the tractor and retracts and extends during operation. To this end, the inner tube and / or the outer tube of the PTO shaft 16 may contain one or more openings with a view to limiting stress concentrations in the load transfer area (s) between the inner tube and outer tube.

Hoewel deze uitvinding werd beschreven met betrekking tot minstens één uitvoeringsvorm, kan deze uitvinding verder gewijzigd worden binnen de geest en de reikwijdte van deze onthulling. Deze octrooiaanvraag is dan ook bedoeld om alle variaties en gebruiken of aanpassingen van de uitvinding te dekken door gebruik te maken van de algemene principes ervan. Verder is deze aanvraag bedoeld om zulke afwijkingen van deze onthulling zoals bekend binnen de bekende of gebruikelijke praktijk ten opzichte van de stand van de techniek te dekken, waartoe deze uitvinding behoort en die binnen de grenzen van de bijgevoegde conclusies vallen.Although this invention has been described with respect to at least one embodiment, this invention can be further modified within the spirit and scope of this disclosure. This patent application is therefore intended to cover all variations and uses or modifications of the invention by making use of its general principles. Furthermore, this application is intended to cover such deviations from this disclosure as known within the known or customary practice with respect to the prior art, to which this invention belongs and which fall within the limits of the appended claims.

Claims

CONCLUSIONS:

A PTO [PTO] (16,18) for a working machine (10) comprising: an inner tube (24); and and an outer tube (26) which slidably receives the inner tube (24) in a telescopic arrangement, the inner tube (24) and the outer tube (26) each having a mutually fitting cross-sectional profile and arranged to jointly to transfer rotating power. wherein both the inner tube (24) and the outer tube (26) each have at least one load transfer region (30) to transfer rotating power therebetween, and characterized in that: the inner tube (24) and / or the outer tube (26) contain at least one aperture (34), each aperture (34) being connected to at least one load transfer region (30) to increase a size of the at least one load transfer region (30) and thereby stress concentrations (32) in the at least one load transfer region (30) to decrease.

The PTO shaft (16, 18) according to claim 1, wherein each aperture (34) is connected to a respective load transfer area (30) to increase a size of the respective load transfer area (30) and thereby voltage concentrations (32) in the respective load transfer area (30) 30).

PTO shaft (16, according to claim 1 or 2), wherein the inner tube (24) and the outer tube (26) contain a series of load transfer regions (30) to transfer rotating power between them, the inner tube (24) and / or the outer tube (26) includes a series of openings (34), each opening (34) being connected to a respective load transfer area (30).

The PTO shaft (16, 18) according to claim 3, wherein the inner tube (24) includes a furthest end (36) located inside the outer tube (26), and the inner tube (24) the series of openings ( 34) includes in the furthest end (36), and wherein the series of openings (34) provides greater flexibility to the inner tube (24) at the furthest end (36) to increase the size of the series of load transfer regions (30) increase.

PTO shaft (16, 18) according to one or more of the preceding claims, wherein the greater flexibility that the inner tube (24) obtains changes a shape of the load transfer areas (30) so that contact forces in each load transfer area (30) are changed: from a contact point in a contact line; or from a contact point in a contact area; or from a contact line into a wider contact line; or from a contact line in a contact area; or from a contact area in a larger contact area; that or that in turn reduces the stress concentrations in each load transfer area (30).

The PTO shaft (16, 18) according to claim 3 to 5, wherein the inner tube (24) and the outer tube (26) each have a cross-sectional profile defining a series of tips (28), and wherein each load transfer area (30) is connected with a respective (28) top

PTO shaft (16,18) according to one or more of the preceding claims, wherein each opening (34) is a hole or a cut-out.

PTO shaft (16,18) according to one or more of the preceding claims, wherein at least one opening (34) has a hole and the hole has a diameter that depends on a thickness of the corresponding inner (24) or outer tube (26) ).

The PTO shaft (16, 18) according to claim 8, wherein each hole (34) is at a minimum distance of 2 mm from a furthest distant end (36) of the corresponding inner (24) or outer tube (26).

PTO shaft (16, 18) according to one or more of the preceding claims, wherein each opening (34) has a round, square, rectangular, triangular or irregularly shaped cross-section.

PTO shaft (16, 18) according to one or more of the preceding claims, wherein the working machine (10) comprises a traction unit and / or a towed agricultural implement.

PTO shaft (16,18) according to one or more of the preceding claims, wherein the working machine (10) is configured as a baler, and the PTO shaft (16,18) has a substantially fixed length during operation.