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Die Erfindung betrifft eine Landmaschinenkupplung und eine Landmaschine.
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In Landmaschinen ist es erforderlich, zwischen Wellen ein Moment unter Zulassung eines Winkelversatzes und Achsversatzes zwischen den Wellen zu übertragen. Dabei müssen bei Landmaschinen hohe Momente unter widrigen Umweltbedingungen, insbesondere unter einem relativ hohen Schmutzeintrag, übertragen werden, wobei bei Landmaschinen wenig Bauraum zur Verfügung steht und erhöhte Bauteiltoleranzen üblich sind. Es besteht daher Bedarf an einer Landmaschinenkupplung, mit welcher unter widrigen Umweltbedingungen hohe Momente zwischen Wellen übertragen werden können, und zwar unter Zulassung eines Winkelversatzes und Achsversatzes zwischen den Wellen.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Landmaschinenkupplung zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Landmaschinenkupplung nach Anspruch 1 gelöst.
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In die Ausnehmungen der Zwischenscheibe sind Buchsen aus einem Kunststoff-Werkstoff eingesetzt, in welche die Mitnehmernocken der Nabenteile eingreifen. Die Zwischenscheibe lässt einen Winkelversatz und Achsversatz zwischen den Nabenteilen und damit Wellen zu. Der Winkelversatz und Achsversatz wird beim Drehen der Landmaschinenkupplung über die Relativbewegung der Trägerscheibe, die zwischen den Nabenteilen positioniert ist, ausgeglichen. Dadurch, dass die Zwischenscheibe gemäß einer ersten Ausführungsform aus einem metallischen Werkstoff gefertigt ist, kann die Landmaschinenkupplung einerseits hohe Momente übertragen, andererseits kann von derselben Wärme effektiv abgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die Zwischenscheibe aus einem elastischen Werkstoff wie Gummi oder Elastomer und kann daher vorteilhaft Antriebsschwingungen dämpfen. Der elastische Werkstoff kann vorteilhaft von Gewebematerial und/oder von in bestimmte Richtungen ausgerichteten Fasern durchsetzt sein, wodurch dessen Zugfestigkeit – ggf. in vorbestimmten Richtungen – erhöht werden kann.
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Die in die Ausnehmungen der Zwischenscheibe eingesetzten Buchsen aus dem Kunststoff-Werkstoff stellen gute Gleiteigenschaften bereit. Die Buchsen aus dem Kunststoff-Werkstoff reduzieren durch ihre Schmierwirkung demnach die Reibung. Die Landmaschinenkupplung kann demnach nicht nur Momente übertragen, vielmehr ist dieselbe auch verschleissunanfällig.
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Vorzugsweise weist die Zwischenscheibe erste Ausnehmungen für die Mitnehmernocken des erstes Nabenteils und zweite Ausnehmungen für die Mitnehmernocken des zweiten Nabenteils auf, wobei sich die ersten Ausnehmungen an der Zwischenscheibe diametral gegenüberliegen, und wobei sich die zweiten Ausnehmungen an der Zwischenscheibe ebenfalls diametral gegenüberliegen, und wobei zwischen den ersten Ausnehmungen und den zweiten Ausnehmungen jeweils ein Versatz von 90° besteht. Hiermit können besonders vorteilhaft hohe Momente übertragen werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Ausnehmungen der Zwischenscheibe als Durchbrüche ausgebildet, wobei die in die Ausnehmungen eingesetzten Buchsen beidseitig offen ausgebildet sind. Hiermit kann eine besonders vorteilhafte, kompakte Bauform der Landmaschinenkupplung bereitgestellt werden.
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Die erfindungsgemäße Landmaschine, bei welcher es sich vorzugsweise um einen Feldhäcksler oder um ein Erntevorsatzgerät handelt, weist eine erfindungsgemäße Landmaschinenkupplung auf, bei einem Feldhäcksler vorzugsweise im Bereich des Häckselwerks.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Landmaschinenkupplung;
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2 eine erste Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Landmaschinenkupplung;
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3 eine Explosionsdarstellung eines Details der 2;
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4 eine zweite Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Landmaschinenkupplung;
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5 eine Explosionsdarstellung eines Details der 4; und
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6a bis 6e eine in den Antriebsstrang eines Erntevorsatzgeräts integrierte erfin dungsgemäße Landmaschinenkupplung.
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Die Erfindung betrifft eine Landmaschinenkupplung und eine Landmaschine.
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1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Landmaschinenkupplung 1, wobei 2 und 4 eine Explosionsdarstellung der Landmaschinenkupplung 1 zeigen, und wobei 3 und 5 eine Explosionsdarstellung eines Details der Landmaschinenkupplung zeigen.
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Die Landmaschinenkupplung 1 verfügt über Nabenteile 2, 3 sowie über eine zwischen den Nabenteilen 2, 3 positionierte Zwischenscheibe 4. Jedes der Nabenteile 2, 3 verfügt über Mitnehmernocken 5 bzw. 6, die in Ausnehmungen 7 bzw. 8 der Zwischenscheibe 4 eingreifen.
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Im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Zwischenscheibe 4 erste Ausnehmungen 7 für erste Mitnehmernocken 5 eines ersten Nabenteils 3 und zweite Ausnehmungen 8 für Mitnehmernocken 6 eines zweiten Nabenteils 2 auf, wobei die Mitnehmernocken 6 des Nabenteils 2 und die Mitnehmernocken 5 des Nabenteils 3 von unterschiedlichen bzw. sich gegenüberliegenden Seiten der Zwischenscheibe 4 aus in die entsprechenden Ausnehmungen der Zwischenscheibe 4 eingreifen. So greifen die Mitnehmernocken 5 des ersten Nabenteils 3 von einer ersten Seite der Zwischenscheibe 4 aus und die Mitnehmernocken 6 des zweiten Nabenteils 2 von einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Zwischenscheibe 4 aus in die jeweiligen Ausnehmungen 7 bzw. 8 der Zwischenscheibe 4 ein.
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Dann, wenn wie im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel, jedes Nabenteil 2, 3 zwei Mitnehmernocken 5, 6 aufweist, liegen sich an dem jeweiligen Nabenteil 2, 3 die jeweiligen Mitnehmernocken 5 bzw. 6 diametral gegenüber, wobei sich auch die entsprechenden Ausnehmungen 7 bzw. 8 der Zwischenscheibe 4, in welche die jeweiligen Mitnehmernocken 5 bzw. 6 eingreifen, diametral gegenüberliegen. Dabei weisen die ersten Ausnehmungen 7 und die zweiten Ausnehmungen 8 jeweils einen Versatz von 90° auf.
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In die Ausnehmungen 7, 8 der Zwischenscheibe 4, die der Aufnahme der Mitnehmernocken 5 bzw. 6 der Nabenteile 2 bzw. 3 dienen, sind Buchsen 9 eingesetzt, vorzugsweise eingepresst. Die Buchsen 9 verfügen über eine Außenkontur, die an die Innenkontur der Ausnehmungen 7, 8 angepasst ist. Vorzugsweise ist zum Einpressen der Buchsen 9 in die Ausnehmungen 7, 8 die Außenkontur der Buchsen 9 geringfügig größer als die Innenkontur der Ausnehmungen 7, 8.
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Zusätzlich können die Buchsen 9 mit Haken ausgestattet sein, die einen Formschluss zwischen den Buchsen 9 und der Zwischenscheibe 4 herstellen. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass sich die Buchsen 9 nicht so leicht aus den Ausnehmungen 7, 8 der Zwischenscheibe 4 herauslösen.
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Die Buchsen 9 weisen ihrerseits eine Ausnehmung 10 mit einer Innenkontur auf, die an die Außenkontur der Mitnehmernocken 5, 6 der Nabenteile 2, 3 angepasst ist. Vorzugsweise ist die Außenkontur der der Mitnehmernocken 5, 6 geringfügig kleiner als die Innenkontur der Buchsen 9, sodass Spiel zwischen den Mitnehmernocken 5, 6 und den Buchsen 9 beseht.
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Die Buchsen 9 sind demnach in die Ausnehmungen 7, 8 der Zwischenscheibe 4 eingesetzt, vorzugsweise spielfrei eingepresst, wobei die Mitnehmernocken 5, 6 der Nabenteile 2, 3 vorzugsweise mit Spiel in die Ausnehmungen 10 der Buchsen 9 und damit auch in die Ausnehmungen 7, 8 der die Buchsen 9 aufnehmenden Zwischenscheibe 4 eingreifen.
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Die Ausnehmungen 7, 8 der Zwischenscheibe 4 sind jeweils als Durchbrüche ausgeführt, dieselben erstrecken sich demnach durch die gesamte Dicke bzw. axiale Erstreckung der Zwischenscheibe 4. Die Dicke der in die Ausnehmungen 7, 8 der Zwischenscheibe 4 eingesetzten Buchsen 9 ist an die Dicke der Zwischenscheibe 4 angepasst. Ferner sind die Ausnehmungen 10 der Buchsen 9 als Durchbrüche ausgebildet, also beidseitig offen.
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Die Nabenteile 2, 3 mit ihren Mitnehmernocken 5, 6 sind aus einem metallischen Werkstoff gefertigt, der gute wärmeableitende Eigenschaften aufweist. Als metallischer Werkstoff kann zum Beispiel Stahl oder Aluminium zum Einsatz kommen.
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Die Zwischenscheibe 4 ist gemäß einer ersten Ausführungsform auch aus einem metallischen Werkstoff gefertigt, der gute wärmeableitende Eigenschaften aufweist, insbesondere wiederum aus Stahl oder Aluminium.
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Die in die Ausnehmungen 7, 8 der Zwischenscheibe 4 eingesetzten Buchsen 9 sind aus einem Kunststoff-Werkstoff gefertigt, der über gute Gleiteigenschaften zur Reibungsminimierung verfügt.
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Durch die Kombination der Zwischenscheibe 4 aus dem metallischen Werkstoff mit dem in die Ausnehmungen 7, 8 der Zwischenscheibe 4 eingesetzten Buchsen 9 aus einem Kunststoff-Werkstoff, können gleichzeitig mehrere Eigenschaften erfüllt werden, die für Landmaschinenkupplungen, bei welchen unter widrigen Umweltbedingungen hohe Momente übertragen werden müssen, besonders vorteilhaft sind. So ermöglicht die Zwischenscheibe 4 aus dem metallischen Werkstoff einerseits die Übertragung hoher Momente und andererseits eine gute Wärmeabfuhr. Die Buchsen 9 aus dem Kunststoff-Werkstoff reduzieren Reibung, bedingt durch die guten Gleiteigenschaften, insbesondere Trocken-Gleiteigenschaften, des Kunststoff-Werkstoffs. Die erfindungsgemäße Landmaschinenkupplung ermöglicht demnach bei geringer Reibung und guter Wärmeabfuhr die Übertragung hoher Momente, wobei die geringe Reibung und die hohe Wärmeabfuhr für eine gute Verschleißbeständigkeit der Landmaschinenkupplung sorgen. Selbst bei Nutzung der Landmaschinenkupplung unter widrigen Umweltbedingungen, wie großen Temperaturschwankungen und hohen Verschmutzungen, kann mit derselben bei geringer Verschleißanfälligkeit ein hohes Moment übertragen werden, und zwar bei Gewährleistung des Ausgleichs eines Winkelversatzes und Achsversatzes zwischen den Nabenteilen bzw. Wellen.
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Die erfindungsgemäße Landmaschinenkupplung 1 ist Bestandteil einer Landmaschine. Dann, wenn die Landmaschine ein Feldhäcksler ist, ist die erfindungsgemäße Landmaschinenkupplung vorzugsweise im Bereich eines Häckselwerks des Feldhäckslers verbaut.
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Aufgrund ihrer kompakten Bauform kann eine erfindungsgemäße Landmaschinenkupplung besonders vorteilhaft einfach in einen Antriebsstrang integriert werden. Dabei können die Nabenteile 2, 3 und / oder die Mitnehmernocken 5, 6 besonders vorteilhaft an benachbarten Bauteilen angeformt bzw. angeordnet werden, wodurch separate Nabenteile ggf. entfallen können und das Gewicht sowie die Drehmasse reduziert werden kann.
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In den 6a bis 6e ist eine erfindungsgemäße Landmaschinenkupplung beispielhaft dargestellt, die in den Antriebsstrang eines Erntevorsatzgeräts integriert ist.
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Die 6a zeigt ein Gehäuse 15 zur Aufnahme von Getriebe- oder Antriebselementen, eines als Maisgebiss ausgeführten Erntevorsatzgerätes, welches auch als Konsole bzw. Halterung einer nicht dargestellten Mäh- und Einzugstrommel dient. Das Gehäuse 15 ist an einer Seite an einem Grundrahmen des Maisgebisses befestigt und geschnitten dargestellt. An einer Welle 16 ist über eine Welle-Naben-Verbindung 14 das Nabenteil 2 der Landmaschinenkupplung 1 angeordnet, wobei die zugehörigen Mitnehmernocken vor bzw. hinter der Schnittebene liegen und daher in dieser Ansicht nicht sichtbar sind. Weiterhin ist die Zwischenscheibe 4 erkennbar, in welche die – in der Schnittebene liegenden – weiteren Mitnehmernocken 5 der anderen Kupplungsseite eingreifen. Diese Mitnehmernocken 5 sind direkt an einem nicht näher bezifferten Bauteil einer Überlastkupplung 17 angeordnet, z.B. daran angeformt, welche das Antriebsdrehmoment auf ein Kegelradgetriebe 18 überträgt. Ein Kegelrad 19 treibt abschließend über eine Welle 20 die nicht dargestellte Mäh- und Einzugstrommel an. Selbstverständlich kann der Kraftfluss auch in umgekehrter Richtung verlaufen.
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Mit der erfindungsgemäßen Landmaschinenkupplung 1 kann ein etwaiger Winkel- und/oder Achsversatz ausgeglichen werden, die sich beispielsweise aufgrund von Herstelltoleranzen, z.B. aufgrund von Schweißverzug, ergeben. Mit der Überlastkupplung 17 kann der Antrieb im Fall einer Überlast unterbrochen werden, um die Bauteile vor der Zerstörung zu schützen.
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Alternativ zu einer aus einem metallischen Werkstoff bestehenden Zwischenscheibe 4 kann vorgesehen werden, die Zwischenscheibe 4 aus einem elastischen Werkstoff, wie Gummi oder Elastomer, herzustellen. Bei dieser weiteren Ausführungsform kann eine erfindungsgemäße Landmaschinenkupplung 1 neben dem Ausgleich von Winkel- und/oder Achsversatz zusätzlich auch Antriebsschwingungen dämpfen.
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Der elastische Werkstoff kann vorteilhaft von Gewebematerial bzw. in vorbestimmten Richtungen verlaufenden Fasern durchsetzt sein, wodurch dessen Zugfestigkeit – ggf. in vorbestimmten Richtungen – erhöht wird.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Landmaschinenkupplung 1 an der Überlastkupplung 17 ergibt sich ein kompakter Aufbau, so dass eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung selbst in beengte Bauräume integrierbar ist. Weiterhin ermöglicht eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung eine einfache sowie vorzugsweise werkzeuglose Montage bzw. Demontage der Überlastkupplung 17 und / oder der Landmaschinenkupplung 1.
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In 6b ist ersichtlich, wie nach dem Lösen der Welle-Naben-Verbindung 14 das Nabenteil 2 auf der Antriebswelle 16 nach rechts verschoben werden kann. Dadurch entsteht in axialer Richtung ein Freiraum für die Zwischenscheibe 4, so dass diese von den Mitnehmernocken 5 der Überlastkupplung 17 abgezogen werden kann und durch eine Öffnung aus dem Gehäuse 15 entnommen werden kann – wie es in 6c dargestellt ist.
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Nach der Entnahme der Zwischenscheibe 4 ist ein weiterer Freiraum entstanden, der es ermöglicht, die komplette Überlastkupplung 17 von einer Welle des Kegelradgetriebes 18 abzuziehen – wie aus 6d hervorgeht – und durch die Öffnung des Gehäuses 15 zu entnehmen (6e).
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Die Montage der Überlastkupplung 17 und der Landmaschinenkupplung 1 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei am Ende lediglich noch die Welle-Naben-Verbindung 14 gegen axiales Verschieben zu sichern ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Landmaschinenkupplung
- 2
- Nabenteil
- 3
- Nabenteil
- 4
- Zwischenescheibe
- 5
- Mitnehmernocke
- 6
- Mitnehmernocke
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Buchse
- 10
- Ausnehmung
- 14
- Welle-Naben-Verbindung
- 15
- Gehäuse
- 16
- Welle
- 17
- Überlastkupplung
- 18
- Kegelradgetriebe
- 19
- Kegelrad
- 20
- Welle
