CH644070A5

CH644070A5 - Coupling and steering device, in particular for agricultural equipment

Info

Publication number: CH644070A5
Application number: CH376980A
Authority: CH
Inventors: Johann Nussmueller
Original assignee: Johann Nussmueller
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1980-05-14
Publication date: 1984-07-13
Also published as: DE3014136C2; JPS6212074B2; AT374153B; FR2461631A1; FR2461631B1; DE3014136A1; HU181692B; ATA510079A; JPS5625060A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungs- und Lenkvorrichtung, insbesondere für landwirtschaftliche Geräte, die eine Bremskupplung mit einem Antriebsteil und einem abzubremsenden, mit mindestens einem Laufrad auf Drehung verbundenen Abtriebsteil umfasst.

Solche eingangs genannten Vorrichtungen dienen zum Lenken von fahrbaren Geräten und Fahrzeugen, deren Räder nicht wie sonst üblich verschwenkt werden können. Das Lenken geschieht dadurch, dass die Räder der linken oder rechten Seite des Fahrzeuges abgebremst werden, wie dies z.B. von kettengetriebenen Fahrzeugen her bekannt ist Es sind bereits Kupplungs- und Lenkvorrichtungen bekannt geworden, bei denen gleichzeitig mit der Abbremsung des Rades auf einer Seite des Fahrzeuges ein Entkuppeln dieses Rades vom Antrieb erfolgt. Soll mit einer solchen bekannten Konstruktion eine Kurve mit möglichst kleinem Radius gefahren werden, so müssen die innen liegenden Räder bis zum

Stillstand abgebremst werden, wobei die aussen liegenden, angetriebenen Räder das Fahrzeug um die Kurve ziehen. Dabei werden in nachteiliger Weise die innen liegenden Räder über den Boden geschliffen und der Lenkradius ist für gewisse Einsatzzwecke, z.B. auf steilen Weinberghängen, zu gross.

Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, die Nachteile bekannter Konstruktionen zu überwinden, den Lenkradius zu verkleinern und damit die Wendigkeit eines mit einer solchen Lenkung ausgestatteten Fahrzeuges zu erhöhen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebsteil mit einem Planetengetriebe zur Übertragung der Relativverdrehung zwischen Antriebsteil und Abtriebsteil auf das Laufrad verbunden ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Planetengetriebe eine Ankerplatte, die mit den Kupplungsbacken der Bremskupplung verbunden ist und um die Antriebswelle drehbar angeordnet ist und die Zwischenräder aufweist, welche einerseits mit einem mit der Antriebswelle verbundenen Zentralrad und andererseits mit dem Abtriebsrad in Eingriff sind. Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist die Ankerplatte über einen Mitnehmerbolzen in einer Schwenkache der Kupplungsbacken mit diesen verbunden und die Kupplungsbacken sind über Ausrückgabeln mit der Bremstrommel nach innen schwenkbar verbunden. Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Planetengetriebe von einer mit der Ankerplatte verbundenen Deckglocke abgedeckt sein. Fernerhin kann das Zentralrad ein Lager zur Aufnahme der Ankerplatte aufweisen.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind zwei Zwischenräder vorgesehen und das Planetengetriebe ist für eine Übersetzung 1:1 eingerichtet. Endlich kann das Planetengetriebe mit Ankerplatte und der Deckglocke zumindest teilweisee in der Bremstrommel der Bremskupplung angeordnet sein. Das Abtriebsrad weist zweckmässigerweise ein Lager zur Lagerung der Deckglocke auf und im Abtriebsrad kann ein weiteres Lager zur Aufnahme des Zapfens der Antriebswelle vorgesehen sein. Das Abtriebsrad ist zweckmässig mit einem Kardangelenk zur Übertragung des Drehmoments auf das zugehörige Laufrad verbunden.

Im folgenden wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges mit der erfin-dungsgemässen Kupplungs- und Lenkvorrichtung. Fig. 2 ist ein axialer Längsschnitt durch die Vorrichtung entsprechend der Linie II-II in Fig. 4, wobei die einzelnen Bestandteile auseinandergezogen dargestellt sind. Fig. 3 ist in verkleinerter Darstellung eine Ansicht der Kupplungstrommel in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2 und Fig. 4 eine Ansicht der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles IV. Fig. 5 ist ein teilweiser Schnitt gemäss der Linie V-V in Fig. 4 Fig. 6,7 und 8 sind Ansichten gemäss den Pfeilen VI, VII und VIII in Fig. 2.

Das in Fig. 1 beispielsweise dargestellte Fahrzeug weist einen steifen Rahmen 20 auf, an dessen vier Ecken nicht-verschwenkbare, ungefederte Niederdruckballonreifen 21 angeordnet sind. Die Laufräder 21 werden vom Motor 22 über ein Schaltgetriebe 23, Antriebswelle 1, zwei erfindungsge-mässe Kupplungs- und Lenkvorrichtungen 24, Kardanwellen 25 und über Kettentriebe 26 angetrieben. Vom Fahrersitz 27 aus erfolgt die Steuerung der Kupplungs- und Lenkvorrichtung und damit die Lenkung des gesamten Fahrzeuges über die Hebel 28 und die zugehörigen Bowdenzuge 29.

Im Prinzip erfolgt die Lenkung so, dass zum Kurvenfahren die jeweils innen liegenden Laufräder durch Betätigung des entsprechenden Hebels 28 zu einer verlangsamten Drehbewegung und bei scharfen Kurven sogar zu einer um5

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gekehrten Drehbewegung veranlasst werden. Bei einer scharfen Rechtskurve bewegen sich somit die linken Laufräder nach vorne und die rechten Laufräder nach rückwärts. Der Lenkradius ist dabei praktisch 0 und das Fahrzeug kann praktisch auf der Stelle gewendet werden.

Auf Fig. 2 ist der Aufbau der erfindungsgemässen Kupplungs- und Lenkvorrichtung zu ersehen. Die Antriebswelle 1 kommt von rechts aus dem nicht dargestellten Schaltgetriebe. Auf der Antriebswelle 1 ist die Kupplungstrommel 2 aufgekeilt (Keil 30) und dadurch sowohl in axialer Richtung als auch in Drehrichtung mit dieser fest verbunden. Anschliessend an die Kupplungstrommel folgt die Bremstrommel 19, die mit der Antriebswelle 1 keine direkte Verbindung aufweist. Die Bremstrommel 19 weist ein in die Kupplungstrommel ragendes Zentralrohr 31 mit zwei einander gegenüberliegenden Flanschen 32 auf. Mit den Flanschen 32 sind zwei Kupplungsbacken 3 über die Ausrückgabel 7 und die Bolzen 33, 34 schwenkbar verbunden. Der Mitnehmerbolzen 5 dient als Drehpunkt der Kupplungsbacken 3 in ihrer Bewegung gegeneinander, wobei die Kupplungsbacken durch die Druckfedern 6 auseinander gepresst und mit deren Kupplungsbelag 4 gegen die Kupplungsfläche 35 angepresst werden. Die Bremstrommel 19 wird vom Bremsband 8 zumindest teilweise umfasst. Das Bremsband 8 kann über einen in Fig. 1 dargestellten Bowdenzug 29 und Hebel 28 angezogen werden, wodurch die Drehung der Bremstrommel 19 gegenüber der Kupplungstrommel 2 und der Antriebswelle 1 bis zum Stillstand verlangsamt werden kann.

Auf dem Mitnehmerbolzen 5 sitzt fest verschraubt die Ankerplatte 9 innerhalb der Bremstrommel 19. Mit der Ankerplatte 9 ist die Deckglocke 16 fest verschraubt, wodurch ein abgeschlossenes Gehäuse gebildet ist. Die Ankerplatte 9 ist gegenüber der Antriebswelle 1 durch ein Kugellager 10 abgestützt. Weiters sind an der Innenseite der Ankerplatte 9 zwei Zwischenräder 12,13 drehbar angeordnet. Das Zwischenrad 12 kämmt einerseits mit dem Zentralrad 11, das auf der Antriebswelle 1 aufgekeilt ist und andererseits mit dem zweiten Zwischenrad 13. Die Räder 11, 12,13 sind Stirnzahnräder. Das Zwischenrad 13 weist eine grössere Stärke auf als das Zwischenrad 12 und kämmt mit dem Abtriebsrad 14, das durch das Kugellager 15 gegenüber der Deckglocke 16 und durch ein innen liegendes Kugellager

36 gegen den Zapfen 17 der Antriebswelle 1 abgestützt ist. Mit dem Abtriebsrad 14 ist ein Kardangelenk 18 fest verschraubt. Das Kardangelenk ist in weiterer Folge mit dem Antrieb bis zu den Rädern 21 verbunden.

Zur Bremstrommel 19 sei noch gesagt, dass deren Wand

37 eine entsprechend geformte Ausnehmung 38 aufweist, so dass die Bremsbacken 3 mit den Mitnehmerbolzen 5 gegenüber der Bromstrommel etwas verdreht werden können.

Im folgenden sei die Funktionsweise der Erfindung näher erklärt: Bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges wird die Lenkvorrichtung nicht betätigt, d.h. das Bremsband 8 ist lose und rutscht auf der Bremstrommel 19. Die Kraft des Motors 22 wird über die Antriebswelle 1 auf die Kupplungstrommel 2, die gegen die Fläche 35 festgepressten Kupplungsbacken 3, den Mitnehmerbolzen 5, die Ankerplatte 9 und das Abtriebsrad 14 sowie auf das Kardangelenk 18 übertragen. Die Ankerplatte 9 dreht sich zusammen mit dem Zentralrad 11 und der Antriebswelle 1 mit gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit und die Zwischenräder 12, 13 stehen still. Dadurch dreht sich auch das Abtriebsrad 14 mit der gleichen Geschwindigkeit.

Wird' zum Lenken die Vorrichtung betätigt und das Bremsband 8 gegen die Bremstrommel 19 gezogen, so wird diese je nach aufgewendeter Zugkraft auf das Bremsband gegenüber der Kupplungstrommel 2 und den Bremsbacken 3 abgebremst. Es kommt dadurch zu einer Verdrehung zwischen dem Zentralrohr 31 und den Bremsbacken 3 und diese werden durch die Ausrückgabeln 7 gegen die Kraft der Druckfedern 6 von der Fläche 35 der Kupplungstrommel 2 abgezogen. Dadurch werden die Kupplungsbacken von der Kupplungstrommel mehr oder weniger entkuppelt. Gleichzeitig wird über den Mitnehmerbolzen 5 auch die Ankerplatte 9 abgebremst und mit ihr die Zwischenräder 12, 13. Daraus resultiert eine Relativverdrehung zwischen dem Zentralrad 11, das sich mit der Geschwindigkeit der Antriebswelle 1 dreht und der Ankerplatte 9. Die Relativverdrehung bewirkt ein Drehen der Zwischenräder 12, 13, und deren Drehbewegung wird auf das Abtriebsrad 14 übertragen. Die Drehung des Abtriebsrades 14 durch die Zwischenräder 12, 13 ist gegen die Drehrichtung der Antriebswelle 1 gerichtet. Diese beiden Drehrichtungen werden je nach Ab-bremsung der Bremstrommel 19 einander überlagert. Wird die Bremstrommel 19 nur leicht abgebremst, so wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des zugehörigen Laufrades etwas verlangsamt und bei stärkerer Abbremsung auch zum Stillstand gebracht. Wird die Bremstrommel noch stärker oder zur Gänze abgebremst, so drehen sich das Abtriebsrad 14 und das zugehörige Laufrad in die entgegengesetzte Richtung. In dem zuletzt genannten Fall sind die Kupplungsbacken 3 zur Gänze von der Kupplungstrommel 2 gelöst und die Ankerplatte 9 steht still. Die Drehung der Antriebswelle 1 und des zentralen Stirnrades 11 wirkt zur Gänze auf die Zwischenräder 12,13, die bei einer Übersetzung 1: 1 des Planetengetriebes das Abtriebsrad 14 mit der gleichen Umdrehungsgeschwindigkeit wie die Antriebswelle 1, aber in umgekehrter Richtung in Drehung versetzen.

Hervorgehoben sei noch, dass bei der Lenkvorrichtung gemäss der Erfindung stets Kraftschluss zwischen Motor und den Laufrädern gegeben ist und der Übergang von volle-4 644070 LB

-Kraft-voraus und volle-Kraft-rückwärts auf beiden Seiten des Fahrzeuges unabhängig voneinander völlig stufenlos durchgeführt werden kann. Werden bei einem Fahrzeug gemäss Fig. 1 beide Hebel 28 gleichzeitig betätigt, so bewegt sich das Fahrzeug gerade nach rückwärts, ohne das Schaltgetriebe 23 betätigen zu müssen. Dies ist insbesondere bei schwierigem Einsatz in der Landwirtschaft von Vorteil.

Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. So könnte z.B. in besonderen Fällen die Bremskupplung anders ausgeführt sein. Die Entkupp-lung der Kupplungsbacken von der Kupplungstrommel könnte z.B. durch nach innen gerichtete Auflaufflächen an der Wandung 37 der Bremstrommel 19 erfolgen. Die Übersetzung des Planetengetriebes ist je nach den Gegebenheiten beliebig wählbar.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann in manchen Fällen auch für jedes Laufrad einzeln angeordnet werden bzw. ist die Vorrichtung auch bei einachsigen Geräten von Vorteil.

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5 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Kupplungs- und Lenkvorrichtung, insbesondere für landwirtschaftliche Geräte, die eine Bremskupplung mit einem Antriebsteil und einem abzubremsenden, mit mindestens einem Laufrad auf Drehung verbundenen Abtriebsteil umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebsteil mit einem Planetengetriebe (9,12,13) zur Übertragung der Relativverdrehung zwischen Antriebsteil (1, 2, 11) und Abtriebsteil (3) auf das Laufrad verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe eine Ankerplatte (9) umfasst, die mit den Kupplungsbacken (3) der Bremskupplung verbunden ist und um die Antriebswelle (1) drehbar angeordnet ist und Zwischenräder (12,13) aufweist, welche einerseits mit einem mit der Antriebswelle verbundenen Zentralrad

(11) und andererseits mit dem Abtriebsrad (14) in Eingriff sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerplatte (9) über einen Mitnehmerbolzen (5) in einer Schwenkachse der Kupplungsbacken (3) mit diesen verbunden ist, und dass die Kupplungsbacken (3) über Ausrückgabeln (7) mit der Bremstrommel (19) nach innen schwenkbar verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe von einer mit der Ankerplatte (9) verbundenen Deckglocke (16) abgedeckt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralrad (11) ein Lager (10) zur Aufnahme der Ankerplatte (9) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Zwischenräder (12, 13) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe für eine Übersetzung 1: 1 eingerichtet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Pianetegetriebe mit der Ankerplatte (9) und der Deckglocke (16) zumindest teilweise in der Bremstrommel der Bremskupplung angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (14) ein Lager (15) zur Lagerung der Deckglocke (16) aufweist und im Abtriebsrad (14) ein weiteres Lager zur Aufnahme des Zapfens (17) der Antriebswelle (1) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (14) mit einem Kardangelenk zur Übertragung des Drehmoments auf das zugehörige Laufrad verbunden ist.