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Die
Erfindung betrifft ein Wechselradbetriebe für vorzugsweise Bodenbearbeitungsmaschinen,
insbesondere für
Kreiseleggen, die zumindest ein auf einer Antriebswelle drehfest
aufgenommenes Antriebszahnrad sowie zumindest ein auf einer Abtriebswelle
drehfest aufgenommenes Abtriebszahnrad aufweisen, wobei wenigstens
eines der Zahnräder
lösbar
auf der Welle angeordnet ist.
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Für Bodenbearbeitungsmaschinen
sind Getriebe bekannt, die zur Verwirklichung unterschiedlicher Übersetzungen
als Wechselradgetriebe ausgebildet sind. Diese Getriebe weisen meist
zwei mit Stirnrädern
besetzte parallele Wellen auf, von denen eine die Antriebswelle
ist. Die zweite Welle greift über ein
Zahnrad in ein auf der Antriebswelle festgelegtes Zahnrad ein. Von
der zweiten Welle führt
dann eine Abwinklung zur Abtriebswelle und diese dann weiter zum
Maschinenbalken. Diese Getriebe sind sehr voluminös und entsprechend
teuer.
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Zum
Austausch der Stirnräder
muss das Getriebegehäuse
an der Seite aufgeschraubt werden. Hierbei entstehen weitere Probleme,
wie z.B. die Verschmutzung des Gehäuseaußenraumes mit Öl oder die
Verschmutzung der Getriebeelemente innerhalb des Gehäuses.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Getriebe
zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Getriebe
zeichnet sich dadurch aus, daß Antriebs-
und Abtriebszahnrad bereits als miteinander kämmende Kegelräder ausgebildet
sind. Dies verringert den benötigten
Bauraum erheblich, so daß ein
solcher Art ausgebildetes Getriebe deutlich weniger voluminös baut und
entsprechend günstiger
herzustellen ist. Gegenüber dem
beschriebenen Stand der Technik kann so eine komplette Welle gespart
werden.
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Bevorzugt
ist zumindest eines der Kegelräder
austauschbar mit seiner Welle verbunden, wobei "austauschbar" nicht nur die Austauschbarkeit des Kegelrades
gegen ein weiteres Kegelrad, sondern ebenfalls eine Austauschbarkeit
bezüglich
seiner Position im Getriebe bedeutet. Ein Kegelrad eines erfindungsgemäßen Getriebes
ist beispielsweise variabel auf seiner Welle positionierbar.
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Abhängig von
den verwendeten Kegelrädern ergeben
sich verschiedene Getriebekenngrößen, vorzugsweise Übersetzungsverhältnisse.
Bei der Verwendung von zwei gegeneinander austauschbaren Kegelrädern lassen
sich zwei verschiedene Übersetzungen
realisieren, während
durch den Austausch des Kegelradpaares selbst weitere Möglichkeiten
gegeben sind, um die geforderten Getriebekenngrößen zu erzeugen. Der Getriebeinnenraum
ist dazu groß genug
ausgebildet, um alternativ andere Kegelradpaare zuzulassen.
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Bevorzugtermaßen ist
das Getriebe nach der Erfindung mit einem Getriebegehäuse ausgestattet, welches
eine mit einer Abdeckung verschließbare Öffnung im Bereich seiner Oberseite
aufweist. Das erfindungsgemäße Getriebe
ist daher oben zu öffnen und
die Gefahr von Verschmutzungen des Gehäuseaußenraumes durch aus dem Gehäuseinnenraum austretendes Öl verringert
sich gegenüber
den seitlich zu öffnenden
Getrieben nach dem Stand der Technik. Auch ist ein höherer Ölstand,
z.B. bis auf Höhe
der Lager der Antriebswelle, und damit eine verbesserte Schmierung
der Kegelräder
möglich.
Die Abdeckung kann vorteilhaft als einfache Abdeckplatte ausgebildet
sein und ist somit leicht und günstig
zu fertigen.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Getriebes
weist eine einzige Getriebekammer auf. Auch hierdurch verringert sich
der bauliche Aufwand gegenüber
den Stirnradwechselgetrieben, die zumeist zwei Getriebebereiche
aufweisen, von denen einer seitlich zugängig ist und die Wechselräder aufnimmt.
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Weitere
Vorteile der Erfindung können
den übrigen
Unteransprüchen
und der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen
entnommen werden. In den Zeichnungen zeigt:
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1 ein
erfindungsgemäßes Getriebe,
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2 den
Gegenstand nach 1 mit gegeneinander getauschten
Kegelrädern,
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3 den
Gegenstand nach 1 mit geändertem Abtriebswellendrehsinn
und
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4 ein
weiteres erfindungsgemäßes Getriebe
ohne Durchtrieb der Antriebswelle (Nebenantrieb).
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Das
dargestellte Getriebe weist eine zumindest teilweise in einem Getriebegehäuse 1 befindliche
Antriebswelle 3 auf, die um eine Drehachse 4 rotiert.
Eine Abtriebswelle 17 mit einer Drehachse 21 verläuft größtenteils
in einem unteren Teil 6 des Getriebegehäuses 1, der an einem
oberen Teil 2 des Getriebegehäuses 1 mit Befestigungsmitteln 9 angeflanscht
ist.
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Auf
der Antriebswelle 3 ist in 1 ein Antriebskegelrad 11 über ein
Keilwellenprofil 37 drehfest aufgenommen, welches mit Hilfe
eines Sicherungselementes 12 lösbar festgelegt ist. Auf einer Seite
liegt das Antriebskegelrad 11 an einer Buchse 13 an,
die eine mögliche
Bewegung des Antriebskegelrades 11 in Richtung 14 begrenzt.
Auf der anderen Seite verhindert das Sicherungselement 12 einen Versatz
des Antriebskegelrades 11 in eine der Richtung 14 entgegengesetzte
Richtung.
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Ein
Abtriebskegelrad 16 ist auf dem oberen Ende der Abtriebswelle 17 gelagert.
Die beiden Kegelräder 11 und 16 kämmen erfindungsgemäß miteinander
und übertragen
so das Drehmoment von der Antriebswelle 3 auf die Abtriebswelle 17 mit
der durch die Kegelräder 11 und 16 vorgegebener Übersetzung.
An dem dem Abtriebskegelrad 16 gegenüberliegenden unteren Endbereich
der Abtriebswelle 17 kann wie dargestellt ein weiteres
Ritzel 18 angeordnet sein, das den Übergang beispielsweise zu einem
Maschinenbalken bei gleichzeitig möglicher weiterer Drehzahlwandlung
bildet. Durch diese weitere Übersetzung
aus dem Getriebegehäuse 1 heraus, läßt sich
die räumliche
Gesamterstreckung des Getriebes weiter reduzieren. Statt eines direkten
Zahneingriffs auf den Maschinenbalken über das Ritzel 18 können auch
andere Möglichkeiten
des Kraftübergangs
oder Kupplungen verwendet werden.
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Bevorzugt
kreuzen sich Antriebsdrehachse 4 und Abtriebsdrehachse 21 in
einem Winkel von 90°, was
für einen
Großteil
von beispielsweise Bodenbearbeitungsgeräten optimal ist. Abhängig von
der Anforderung an das Getriebe kann auch ein anderer Winkel zwischen
Antriebsdrehachse 4 und Abtriebsdrehachse 7 ausgebildet
sein.
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Das
Abtriebskegelrad 16 ist über ein Keilwellenprofil drehfest
auf der Antriebswelle 17 festgelegt; andere formschlüssige Verbindungen
sind ebenfalls möglich.
Anders als das Antriebskegelrad 11 ist das Abtriebskegelrad 16 in
der Figurenebene jedoch nach unten durch ein weiteres, werkseitig
montiertes Sicherungselement 19 begrenzt. Mit Hilfe dieses
Sicherungselements 19 ist die Abtriebswelle 17 auch
in ihrer Achsrichtung 7 festgelegt, so daß die Einstellung
der Lagerung der Abtriebswelle 17 unbeeinflußt ist von
der Befestigung des auf der Antriebswelle 17 befindlichen
Abtriebskegelrades 16. Wird das Abtriebskegelrad 16 zum
Austausch von der Welle 17 entfernt, kann diese so nicht
durch Schwerkraftwirkung aus dem Getriebegehäuse 1 herausrutschen. Das
Antriebskegelrad 11 hingegen ist zwischen Lagern 29 der
Antriebswelle 3 angeordnet, womit sich gegenüber dem
Stand der Technik erhebliche Vorteile aufgrund einer erhöhten Stabilität sowie
weiterhin verminderte Anforderungen an den Platzbedarf ergeben.
Ein solcher Art ausgestaltetes erfindungsgemäßes Getriebe baut insgesamt
stabiler und günstiger.
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Die
Sicherungselemente 12 zur Festlegung der Kegelräder 11 und 16 sind
bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1 als
in entsprechende Ausnehmungen in den Achsen eingreifende Klammerelemente
bzw. Federstecker ausgebildet. Diese können auf einfache Art und Weise
auf die jeweilige Achse aufgeschoben werden und sorgen für eine Begrenzung
in Richtung der entsprechenden Achsrichtung. Statt Klammern können beispielsweise
auch Paßstifte
verwendet werden. Durch die Abdeckung 23, die mit Hilfe
von Befestigungselementen 24 in einem oberen Bereich des
Getriebes eine Öffnung 26 verschließt, ist
der Getriebeinnenraum 27 gegenüber dem Außenraum abgedichtet. Weitere
dynamische Dichtungen 28, die sich im Bereich der Lager 29 befinden,
sowie eine dynamische Dichtung 29 verhindern den Austritt
von Schmierstoffen in den Getriebeaußenraum, bzw. den Eintritt
von Schmutz in das Getriebe.
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Zum
Austausch eines einzelnen Kegelrades, der beiden Kegelräder 11 und 16 gegeneinander (2)
oder auch des Kegelradpaares 11, 16 gegen ein
weiteres Kegelradpaar ist bei der dargestellten Ausbildung der Erfindung
die Abdeckung 23 vom Gehäuse 1 zu entfernen,
um so in den Getriebeinnenraum 27 eingreifen zu können. Nach
dem anschließenden
Lösen,
bzw. Abziehen der Sicherungselemente 12 von der Antriebswelle 3 kann
diese in Richtung 14 aus dem Getriebegehäuse 1 herausgezogen werden.
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Bei
der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform
ist die Antriebswelle 3 mit einem Durchtrieb durch das
Getriebegehäuse 1 ausgestaltet
und weist so einen Nebenabtrieb 3' auf. Eine als Schmutzabstreifer
ausgebildete Lagerbuchse 32 greift in die Nuten des Keilwellenprofils
des Nebenabtriebs 3' der
Welle 3 und verhindert so das Eindringen zumindest von
grobem Schmutz, wenn die Welle 3 aus dem Getriebegehäuse 1 hinausgezogen
und dabei der Nebenabtrieb 3' zunächst in
das Getriebegehäuse 1 hineingezogen
wird. Die Lagerbuchse 32 selbst ist zum einen statisch,
beispielsweise mit einem als O-Ring ausgebildeten Dichtelement 33,
und zum anderen mit einer bereits beschriebenen Dichtung 28 gegenüber dem
Getriebegehäuse 1 abgedichtet.
Zwischen Lagerbuchse 32 und Antriebswelle 3 kann
sich weiterhin ein beispielsweise als Gleitbuchse ausgebildetes
Gleitlager 34 befinden, das der Vermeidung von Passungsrost
dient. Natürlich
sind auch andere bekannte Maßnahmen
zur Vermeidung dieser Alterungserscheinung denkbar; ebenso kann der
Schmutzabstreifer direkt an der Welle anliegen, ohne Teil der Lagerbuchse 32 zu
sein.
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Durch
die Ausbildung einer Schulter an zumindest einer der Buchen 32 bzw. 13 kann
eine Bewegung der Antriebswelle 3 entgegen der Richtung 14 verhindert
werden. Damit ist die Welle 3 lediglich in Richtung 14 aus
dem Getriebegehäuse 2 herausziehbar.
Die Buchsen 32 und 13 sowie die Lager 29 werden
durch bekannte Sicherungselemente wie z.B. Sicherungsringe 41 festgelegt.
Das Getriebegehäuse 1 ist
sehr stabil, da die Kegelräder 11, 16 durch die Öffnung 26 ausgetauscht
wer den können
und keine anderweitige aufwendige Demontage notwendig ist.
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Nach
dem Herausziehen der Antriebswelle 3 aus dem Getriebeinnenraum 27 kann
das Antriebskegelrad 11 entnommen werden und nach Entfernen des
Abtriebskegelrades 16 an dessen Position gebracht werden.
Um das bisherige Abtriebskegelrad 16 dann an die in 1 gezeigte
Position des Antriebskegelrades 11 zu bringen, wird die
Antriebswelle 3 wieder in das Gehäuse 1 und in das bisherige
Antriebskegelrad 16 eingeschoben und anschließend über ein
Sicherungselement 12 gesichert. Für einen sicheren Sitz der Kegelräder auf
den Wellen sind Antriebs- und Abtriebswelle 3, 17 mit
identischen Keilwellenprofilen ausgestattet. Durch den Austausch der
Kegelräder 11, 16 gegeneinander
wird ein anderes Übersetzungsverhältnis erzeugt.
Die neue Position der Kegelräder 11, 16 ist
in 2 gezeigt, wobei ebenfalls die Bezugsziffern vertauscht
wurden, da das Antriebskegelrad 11 aus 1 nun
zum Abtriebskegelrad 16 geworden ist und umgekehrt.
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Zur
Umkehrung des Drehsinns der Abtriebswelle 17 ist vorgesehen,
die Position des Antriebskegelrades 11 aus 1 auf
der Antriebswelle zu verändern,
wie in 3 dargestellt ist. Entsprechend weist die Abtriebswelle 3 symmetrisch
zur Abtriebsdrehachse 7 einen weiteren Bereich zur Aufnahme des
Kegelrades 11 auf. Ein Sicherungselement 12 sichert
das Kegelrad 11 in der Position in 3 gegen Versatz
in Richtung 14. Um einen Versatz der Welle 3 in
Richtung 14 zu verhindern, wird eines der beiden auf der
Welle 3 befindlichen Sicherungselemente 12 in
eine umlaufende Nut 38 der Antriebswelle 3 unmittelbar
vor der Lagerbuchse 13 eingebracht und legt damit die Welle 3 fest.
Insgesamt befinden sich drei Nuten 38 auf der Welle 3,
die für
deren Festlegung, bzw. den festen Sitz eines Kegelrades vorgesehen sind.
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Das
in 4 dargestellte Getriebe weist keinen Nebenabtrieb
auf, so daß bei
dem ansonsten baugleichen Getriebegehäuse 1 die in der Figur
linke Lagerung der Antriebswelle 3 gegenüber den
in den übrigen
Abbildungen beschriebenen Ausbil dungsformen geändert wurde. Die dortige Getriebegehäuseseite
ist entsprechend mit einer vorzugsweise lösbaren Abdeckung 39 verschlossen,
so daß das
Getriebe bei Bedarf auch mit einer einen Nebenabtrieb 3' aufweisenden
Antriebswelle 3 (1, 2 und 3)
nachrüstbar
ist.
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Die
dargestellten Getriebe werden bevorzugt in Bodenbearbeitungsmaschinen,
insbesondere Kreiseleggen eingesetzt, wodurch sich die erfindungsgemäßen Kreiseleggen
deutlich gegenüber den
bisherigen Kreiseleggen bezüglich
Kosten und Stabilität
absetzen können.