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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung befasst sich mit einem Scharniergelenk, das in faltbare Gelenkverbindungen an z. B. breiten Landmaschinen mit klappbaren Gelenken eingeht, beispielsweise ein klappbares äußeres Teil an einer Egge, an Injektoren, Schlauchbalken, Spritzen usw. gemäß dem Oberbegriff und dem Verfahren des Patentanspruchs 1.
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Breite Landmaschinen sind beim Straßentransport zusammengeklappt und werden ausgeklappt, wenn sie als Ackergeräte verwendet werden. Dieses Ausklappen erfolgt in vielen Fällen hydraulisch von der Kabine aus. Diese Funktion erfordert ein Gelenk, das genügend Platz für die Arbeitsorgane während des Transports in einer sicher verriegelten Position sowie eine stabile Arbeitsstellung mit denselben Anforderungen an Stärke und Stabilität gewährleistet. Das Ausklappen kann um eine horizontale oder vertikale Achse erfolgen.
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zeigt ein Beispiel für ein bekanntes Planetengetriebe mit einem Schleppschlauchsystem an einem Spritzbalken, wobei die Schleppschläuche die Gülle durch die an der Erdoberfläche schleppenden Schläuche mit einem Abstand von 30–50 cm auf den Acker ausbringen.
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Es gibt Beispiele für Gülleausbringer mit einem Planetengetriebe als Drehgelenk mit einem Zylinder, welcher mittels einer Planetengetriebevorrichtung den Flügel um 180 Grad dreht. Es gibt andere Systeme, die anhand von Geometrien eine 180 Grad Drehung des Arms gewährleisten.
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Durch
DE 3342962 ist weiterhin ein anderes Beispiel für ein doppeltes Scharniergelenk bekannt, das u. a. in Rasenmähern oder Pistenpräparierungsmaschinen genutzt werden.
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Diesen Systemen gemeinsam ist der Umstand, dass der Drehpunkt mittig zwischen den Gelenken in eingeklappter Position und asymmetrisch in der Arbeitsstellung angebracht ist, mit daraus folgenden schiefen Belastungen. Die Gelenke können mittels weicher Schläuche oder fester Anschlusspunkte angeschlossen sein. Es ist nicht möglich, diese zu führen, ohne dass sie dabei in der Arbeitsstellung zu lang sind und damit Falten bilden. Diese Gelenkverbindungen werden schnell abgerieben und verlieren die Möglichkeit einer Verriegelung in der Außenpositionen, weshalb sie nicht als belastetes Gelenk allein verwendet werden können.
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Oft wird es deshalb vorteilhaft und wünschenswert sein, ein System verwenden zu können, das diese Mängel nicht aufweist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Scharniergelenk und ein Verfahren zur Drehung und Verriegelung zu schaffen, wobei das Gelenk in einer zweckmäßigen, betriebssicheren und einfacher Weise eingeklappt werden kann, indem die eingeklappte Länge vermindert wird und eine bessere Anordnung von Schläuchen und Leitungen ermöglicht wird, ohne dabei Verschiebungen in die Längsrichtung während der Schwenkung zu verursachen. Die Erfindung ermöglicht die Herstellung einer einfachen, starken und verdrehungsstabilen Konstruktion, in welcher etwaiges Spiel in den Außenstellungen verschwindet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung befasst sich wie genannt mit einem doppelten Scharniergelenk, das dadurch eigenartig ist, dass die genannte Einheit zwei oder mehrere verzahnte Bleche enthalten, die von einem Gelenkteil zusammen gehalten werden und die entlang einem Teil ihrer Kante einen Kreisbogen von Zähnen haben, die in einem Verlauf als eine gerade Linie mit Zahneingriff übergehen, wobei ein Hauptflügel und ein oder mehrere Außenflügel eingeklappt und in den Außenstellungen verriegelt und fixiert werden können.
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Die Erfindung betrifft somit ein Scharniergelenk, vorzugsweise zum Gebrauch in breiten Landmaschinen, wie Spritzen, Schlauchbalken, Eggen, Injektoren, Zugstangen, Stabilisatoren usw. bestehend aus einer Hauptsektion und einer oder mehreren Außensektionen, wobei das Scharniergelenk folgendes umfasst:
- – ein Gelenkteil bestehend aus mindestens zwei Löchern zur Durchführung von Befestigungselementen
- – mindestens zwei Bleche, die jeweils mit mindestens einem Loch versehen sind, durch welches ein Befestigungselement das Blech zum Gelenkteil verbindet und wobei ein Teil der Kanten der Bleche verzahnt ist, und wobei die verzahnten Kanten in Eingriff stehen, und wobei ein Teil der Kante des jeweiligen Blechs, die verzahnt ist, einen Teil eines Kreisbogens ausmacht, welcher in eine Kante mit Verzahnungen übergeht, die einer im Wesentlichen geraden Linie an der einen oder auch den beiden Seiten des Kreisbogens folgen, und wobei die Bleche mit in Eingriff stehenden Zähnen zu einander und zum Gelenkteil beweglich sind, welcher an beiden Blechen befestigt ist, so dass ein Rahmen in einer Hauptsektion und ein Rahmen in einer Außensektion um das Scharniergelenk eingeklappt werden können.
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Das Scharniergelenk umfasst Beschläge, an welchen ein oder mehrere Bleche befestigt sind, wobei mindestens ein Teil der Kanten der Bleche verzahnt ist, und wobei der Teil der Blechkante, der verzahnt ist, einen Teil eines Kreisbogens ausmacht, welcher an einem oder an beiden Enden in eine annähernd gerade Linie übergeht, und wobei die in Eingriff stehenden Zähne zu einander bis in die Positionen beweglich sind, an welchen die Verzahnungen aufhören. Das Scharniergelenk kann als ein doppeltes Scharniergelenk ausgeformt sein. Die Ausdrücke ”verzahnt” oder ”Verzahnung” bedeuten dabei, dass die Kante des Blechs mit Zähnen versehen ist wie bei einem Zahnrad, indem jedoch das Blech kein Zahnrad ist (mit zirkularer Form und Zähne entlang der ganzen Kante).
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Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung des Scharniergelenks ist es möglich, das Gelenk in vorteilhafter und zweckmäßiger Weise zu verriegeln, dadurch dass der verzahnte Teil der Blechkante, der eine annähred gerade Linie verzeichnet, einen Stoppanschlag bildet. Wenn die Zähne der beiden geraden Kantstücke völlig einrasten, kann sich das Gelenk nicht mehr drehen, wobei vermieden wird, dass das Gelenk überbelastet wird.
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Die Bleche haben im Wesentlichen eine rektanguläre oder trapez-ähnliche Form, wobei jedoch eine Ecke in der Form eines Kreisbogens abgerundet ist. Ungefähr die Hälfte oder 40 bis 60% der Kante des Blechs ist verzahnt, dabei auch die Kante mit dem Kreisbogen sowie das kleinste verzahnte Teil mit einem im Wesentlichen geraden Verlauf. Ein Teil der Kante, der nicht verzahnt ist, kann mit einem Beschlag zur Montage des Blechs an einem Rahmen versehen sein. Der Beschlag kann auf dem Blech geschweißt oder festgeschraubt sein. Das Blech ist vorzugsweise aus Stahl, insbesondere gehärtetem Stahl, aber Materialien mit ähnlichen Eigenschaften sind auch anwendbar.
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Vorzugsweise ist der Teil der Kante eines Blechs, der nicht verzahnt ist, mit einem Beschlag zur Montage am Rahmen in der Hauptsektion oder der Außensektion verbunden.
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Das Gelenkteil hat mindestens zwei Löcher für Befestigungselemente wie Nagel oder Bolzen, und in einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Gelenkteil mindestens drei Löcher, wobei das dritte Loch mit einem Stellglied verbunden sein kann, das an seinem anderen Ende mit dem Rahmen in der Hauptsektion oder der Außensektion verbunden sein kann. Obwohl das Scharniergelenk grundsätzlich manuell betrieben werden kann, wird eine maschinelle Bedienung des Scharniergelenks mit einem Stellglied, beispielsweise einem hydraulischen Zylinder, jedoch bevorzugt.
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In einer Ausführungsform des Scharniergelenks, die beispielsweise für Balken mit großer Belastung geeignet ist, ist ein erstes Stellglied am Rahmen in der Hauptsektion befestigt und ein zweites Stellglied am Rahmen der Außensektion befestigt, wobei das erste und das zweite Stellglied mit dem Gelenkteil zusammenwirken. In dieser Weise wirken zwei Stellglieder mit doppelter Kraft auf das Gelenkteil ein.
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Das erfindungsgemäße Scharniergelenk umfasst auch eine Ausführungsform, in welcher das Scharniergelenk ein weiteres Gelenkteil umfasst. Wenn das Scharniergelenk zwei Gelenkteile umfasst, können die beiden Gelenkteile auf jeder Seite von zwei Blechen angeordnet werden und dabei die Bleche mittels Bolzen oder Nagel befestigen.
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Es kann eine Ausführungsform des Scharniergelenks geschaffen werden, in welcher die Kanten mit Zähnen so justiert werden können, dass sie mehrere Außenpositionen umfassen. Die Außenpositionen werden in der Regel dort sein, wo die Verzahnungen der Kanten aufhören.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Scharniergelenk vier Bleche, die zwei Blechpaare ausmachen, welche paarweise gleich sind und paarweise parallel auf dem Gelenkteil montiert sind. Mit dieser Ausführungsform wird eine sehr kräftige und verdrehungsstabile Konstruktion erzielt.
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Das erfindungsgemäße Scharniergelenk kann links- oder rechtsdrehend sein, wobei es für die Anwendung den meisten Geräten, wie Balken, angepasst werden kann. In einem System mit einem Balken kann es mehrere Einklappgelenke geben, die erfindungsgemäße Scharniergelenke haben, welche links- oder rechtsdrehend sein können.
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In einem Aspekt der Erfindung können zwei Scharniergelenke in einem Einklappgelenk montiert sein, beispielsweise an Schleppschlauchbalken verwendet, in Fällen wo Scharniergelenke in sowohl oberen als auch unteren Wangen erforderlich sein können. Die zwei Scharniergelenke können gleich oder unterschiedlich sein.
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Erfindungsgemäß wird bevorzugt, dass das Stellglied ein hydraulisch betriebener Zylinder oder ein elektrisch betriebener Spindel ist. Ein hydraulisch betriebenes Stellglied ist besonders bevorzugt, da ein derartiges Stellglied sehr wirksam ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen doppelten Scharniergelenks entspricht der verzahnte Kreisbogen etwa einem Viertelkreis. Dadurch wird in Interaktion mit einem geraden verzahnten Teil auf der einen oder auch auf beiden Seiten des Kreisbogens erreicht, dass das Scharniergelenk bis zu 90 Grad oder 180 Grad schwenken kann. Wenn der Kreisbogen einen geraden Teil mit Verzahnungen an beiden Enden hat, ist der Winkel der geraden Teile zu einander bevorzugt ca. 90 Grad.
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In einer Ausführungsform des Scharniergelenks kann es eine Justierung der Kanten mit Zähnen geben, so dass diese mehrere Außenpositionen umfassen. Dadurch ist es möglich zu regeln, in wie hohem Grad der Hauptflügel und der Außenflügel zu einander eingeklappt werden können. Es ist somit möglich, das Einklappen auf zwischen beispielsweise 90 und 180 Grad zu justieren.
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Es ist auch möglich, jeden Endstopp zu justieren, beispielsweise an den Befestigungspunkten des Stellglieds am Gelenkteil oder bei der Wanderung des Stellglieds, wenn das Stellglied beispielsweise ein linearer hydraulischer Zylinder ist.
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Die Abbildungen
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme der Abbildungen beschrieben, wobei
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ein schematisch bekanntes Scharniergelenk zeigt,
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dasselbe Scharniergelenk schematisch mit einem Schleppschlauchsystem an einem Spritzbalken in ausgeklappter Position zeigt,
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dasselbe in eingeklappter Position zeigt,
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schematisch einen Gülletankwagen mit einem vorgespannten Traktor und einem Anbaugerät in der Form eines Schleppschlauchbalkens mit einer bekannten Ausführungsform eines Drehgelenks zeigt. Das Scharniergelenk ist erfindungsgemäß ausgeklappt.
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schematisch einen Teil der Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scharniergelenks zeigt.
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schematisch eine Ausführungsform des Scharniergelenks zeigt, wobei das Gelenk erfindungsgemäß zur Hälfte ausgeklappt ist.
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dasselbe Scharniergelenk in eingeklappter Position zeigt.
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ein vertikales Scharniergelenk mit einem doppelten und einem einzelnen Neben-Scharniergelenk in aus- und eingeklappter Position zeigt.
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ein Scharniergelenk mit zwei Zylindern zeigt,
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ein Scharniergelenk als Schnittzeichnung zeigt,
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ein Neben-Scharniergelenk zeigt.
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Die Beschreibung
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1 zeigt ein bekanntes Scharniergelenk 1, in welchem die Scheiben 2a und 2b mit annähernder Kreisform um ein Rahmenteil 3 mit Hilfe der Welle 6 zusammen gespannt sind, welche durch die Löcher der Scheiben 2a und 2b und das Rahmenteil 3 verläuft. Die Scheiben 2a und 2b sind jeweils mit einem Arm 4 verbunden, der wiederum mit dem einen Ende eines Stellglieds 5 verbunden ist, dessen anderes Ende am Rahmenteil 3 befestigt ist. Bei einer Verschiebung des Stellglieds 5 wird der Arm 4 beeinflusst, was eine Drehbewegung der Scheiben 2a und 2b um die Welle 6 zur Folge hat. Dadurch wird auf die Beschläge 7 an den Scheiben 2a und 2b eingewirkt, so dass diese eine rotierende Bewegung ausführen, was eine Änderung des Winkels vom Rahmenteil 3 zu den Beschlägen 7 bewirkt.
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zeigt das bekannte Scharniergelenk 1 aus , das auf einem Spritzbalken 20 mit einem Schleppschlauchsystem montiert ist, an welchem der Spritzbalken in ausgefahrener Position steht. Der Spritzbalken besteht aus zwei Sektionen 21 und 22, welche im Verhältnis zu einander eingeklappt werden können. Das Einklappen erfolgt mittels des Scharniergelenks 1, mit dem Rahmenteil 3 an der Sektion 21 und die Beschläge 7 an der Sektion 22 montiert. Das Scharniergelenk 1 kann vom Stellglied beeinflusst werden, so dass Sektion 22 im Verhältnis zur Sektion 21 auf dem Spritzbalken eingeklappt wird.
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zeigt die Situation, in welcher der Spritzbalken 20 in eingeklappter Position ist. Hier ist Sektion 22 mittels des Scharniergelenks 1 auf Sektion 21 ganz eingeklappt.
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zeigt einen auf einem Wagen mit Gülletank 31 montierten Gülleausbringer 30. Der Wagen kann von einem Traktor 32 oder einem ähnlichen Fahrzeug gezogen werden. Eine Anzahl von Spritzgeräten 33, die am Gülleausbringer 30 montiert sind, besteht aus einer Innensektion 34, die mit zwei Außensektionen 35a und 35b verbunden ist. Die Außensektionen 35a und 35b können anhand der Scharniergelenke 36a und 36b auf die Innensektion 34 eingeklappt werden.
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zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniergelenks 40. Das Scharniergelenk 40 ist in einem Ausschnitt A gezeigt, wobei es am Balken 41 angebracht ist.
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Das Scharniergelenk 40 umfasst ein Gelenkteil 42, an welchem vier Bleche 43a, 43b, 43c und 43d mit durchgehenden Bolzen 44 befestigt sind. Die Bleche 43a, 43b, 43c und 43d sind jeweils paarweise gleich und sind parallel auf jeder Seite des Gelenkteils 42 montiert. Jedes Blech umfasst einen Kantteil mit Verzahnungen, wobei jedes Blech einen Kantteil 45 mit Verzahnungen hat, der vorzugsweise die Form eines Kreisbogens aufweisen. Auf jeder Seite des Kantteils 45 strecken sich die Kantteile 46 und 47 mit Verzahnungen, die im Wesentlichen einen Verlauf aufweisen, der geraden Linien entsprechen. Ungefähr die Hälfte der Kante der Bleche 43a, 43b, 43c, 43d ist verzahnt. Ein Teil der nicht-verzahnten Kante ist mit Beschlägen 48a und 48b verbunden, welche auf den Rahmen 49 und 50 montiert sind. Diese Rahmen befinden sich in der Hauptsektion bzw. in der einen Außensektion auf dem Balken 41.
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Das Gelenkteil 42 ist weiterhin mit einem Stellglied 51 verbunden, welcher ein lineares hydraulisch betriebenes Stellglied in der Form eines hydraulischen Zylinders ist. Das Stellglied 51 ist an einem Ende mit dem Gelenkteil 42 und am anderen Ende mit dem Rahmen 50 verbunden.
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zeigt das Scharniergelenk 40 in der Position, in welcher der Balken 41 völlig ausgeklappt ist. In dieser Position stehen die verzahnten Kanten auf dem Teil 47 in Eingriff und verriegeln den Balken in der ausgeklappten Position.
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In hat das Stellglied 51 das Gelenkteil 42 bewegt, so dass die Bleche 43a, 43b, 43c und 43d mit den verzahnten Teilen der Kante 45 in Eingriff stehen, welche die Form eines Kreisbogens hat.
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In dieser Position ist der Balken 41 mit dem Scharniergelenk 40 zur Hälfte ausgeklappt. Die gegenüberstehenden Kreisbögen 45 mit den Verzahnungen, die sich gegenseitig verriegeln, und der Balken und die Außensektion bilden einen Winkel von ca. 90 Grad zu einander.
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zeigt das Scharniergelenk 40 in einer Position, in welcher der Balken 41 in einer eingeklappten Position ist. Hier ist das Gelenkteil 42 des Weiteren vom Stellglied 51 bewegt worden, so dass die verzahnten Kantteile 46 in Eingriff stehen. Die Verzahnung des Kantteils 46 folgt im Wesentlichen einer geraden Linie. Der Balken und die Außensektion bilden jetzt einen Winkel von ca. 180° zu einander.
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zeigt einen Balken mit zwei Sektionen, die von zwei erfindungsgemäßen Scharnierteilen zusammen gehalten werden. Der Balken ist mit einem Scharniergelenk 60 mit einem Gelenkteil 61 montiert, an welchem vier Bleche 62 befestigt sind. Das Scharniergelenk 60 ist an den Rahmen 49 und 50 mit den Beschlägen 63 montiert. Das Scharniergelenk 60 ist mit dem Stellglied 64 verbunden, der auswirken kann, dass das Scharnier sich so bewegt, dass die Rahmen 49 und 50 eingeklappt werden können. Dies ist in und gezeigt. zeigt das Scharniergelenk 60, wenn die Rahmen 49 und 50 ausgeklappt sind.
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Der Balken enthält weiterhin ein Scharniergelenk 70, das wiederum aus zwei Gelenkteilen 71 besteht. Zwischen diesen Teilen sind zwei Bleche 72 montiert. Das Scharniergelenk 70 ist an den Rahmen 49 und 50 mit den Beschlägen 73 montiert. Das Scharniergelenk 70 ist nicht mit einem Stellglied verbunden und folgt deshalb den Bewegungen aus dem Scharniergelenk 60. Aus diesem Grund werden die Gelenkteile 71 auch als Nebengelenke bezeichnet.
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In entsprechender Weise wie bei dem Scharniergelenk 60 ist das Scharniergelenk 70 mit den Rahmen 49 und 50 in ausgeklappter Position in und in eingeklappter Position in und gezeigt.
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Die Scharniergelenke 60 und 70 sind mit mehreren Einzelheiten in den nachfolgenden und dargestellt.
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zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scharniergelenks 80, das an zwei Rahmen 49 und 50 montiert ist. In dieser Ausführungsform ist das Scharniergelenk 80 anhand von Gelenkteil 81 mit zwei Stellgliedern 84 und 85 verbunden, die an dem anderen Ende mit den Rahmen 49 und 50 verbunden sind. Diese Ausführungsform eignet sich vor allem für schwere Maschinen.
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zeigt Einzelheiten eines Scharniergelenks 60, wie in gezeigt. Das Scharniergelenk besteht aus vier Blechen, die in Paaren von zwei jeweils am Beschlag 63 befestigt sind, und zwar in der Weise dass die Bleche 62 im Wesentlichen parallel sind. Zwischen die Bleche 62 ist das Gelenkteil 61 eingeschoben. Das Gelenkteil 61 ist mit zwei Löchern 64 versehen, die den Löchern 65 in den Blechen entsprechen. Durch die Löcher 64 und 65 können Bolzen 66 geführt werden, die die Bleche 62 drehbar am Gelenkteil 61 befestigen.
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Das Gelenkteil 61 ist mit einem dritten Loch 67 an einem Arm 68 versehen. Das Loch 67 ist für die Befestigung eines Stellglieds vorgesehen. Ungefähr die Hälfte der Kante der Bleche 62 haben Verzahnungen und sie sind im Übrigen wie unter beschrieben gestaltet.
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zeigt eine Ausführungsform des Scharniergelenks 70. Das Scharniergelenk 70 besteht aus zwei Blechen 72 mit Zähnen an einem Teil der Kante, wobei die Zähne in Eingriff stehen. Die Bleche 72 werden anhand von Gelenkteilen 71 mit Löchern 74 zusammen gehalten, welche den Löchern 75 in den Blechen 72 entsprechen, durch welche Bolzen 76 geführt sind, die an den Enden mit Muttern 77 verriegelt sind.
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Die Bleche 72 sind einer Kante entlang am Beschlag 73 befestigt, so dass das Scharniergelenk 70 in einem Balken montiert werden kann. Auch in diesem Fall ist ungefähr die Hälfte der Kante der Bleche 72 mit Verzahnungen versehen und sie sind ebenfalls wie unter beschrieben gestaltet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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