DE10220081B4

DE10220081B4 - Lagerverbindung für das Gestänge einer Anbauvorrichtung

Info

Publication number: DE10220081B4
Application number: DE10220081A
Authority: DE
Inventors: Daniel Benjamin Kletzli; Shane Michael Boden
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2001-05-09
Filing date: 2002-05-04
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2022-05-05
Also published as: DE10220081A1; US6520682B2; BR0201617B1; US20020168122A1; BR0201617A

Abstract

Lagerverbindung für das Gestänge einer Anbauvorrichtung mit einem länglichen Gestängeteil (12), an dessen einem Ende eine sphärische Lagerpfanne (16) mit einer sphärischen inneren Oberfläche ausgebildet ist, einer in der sphärischen Lagerpfanne (16) positionierten Buchse (18), welche eine sphärische äußere Oberfläche (20) und eine zylindrische durchgehende Bohrung (22) enthält, und einer in der Bohrung (22) der sphärischen Buchse (18) angeordneten Hülse (30), dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden der Hülse (30) Mittel zur Sicherung der Hülse (30) innerhalb der Bohrung (22) vorgesehen sind, wobei sich die Sicherungsmittel und/oder die Enden der Hülse (30) über die Bohrung (22) hinaus erstrecken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerverbindung für das Gestänge einer Anbauvorrichtung mit einem länglichen Gestängeteil, an dessen einem Ende eine sphärische Lagerpfanne mit einer sphärischen inneren Oberfläche ausgebildet ist. In der sphärischen Lagerpfanne ist eine Buchse mit einer sphärischen äußeren Oberfläche und einer zylindrischen durchgehenden Bohrung positioniert, wobei in der Bohrung der sphärischen Buchse eine Hülse angeordnet ist.
Viele Schlepper, wie z. B. landwirtschaftliche Schlepper, Schlepper aus dem Nutzfahrzeug- oder Kompaktnutzfahrzeugbereich, sind mit einer hinteren und/oder vorderen Dreipunkt-Anbauvorrichtung ausgerüstet, welche dem Anbau von Geräten an den Schlepper dienen. Solche Anbauvorrichtungen enthalten normalerweise zwei untere Gestänge, die gemeinhin als Unterlenker bezeichnet werden, und einen einzigen oberen Oberlenker. Die äußeren Enden der Gestänge enthalten sphärische Lagerpfannen mit einer Bolzenöffnung, zur Aufnahme eines Bolzens, welcher der Montage eines Anbaugerätes an dem Gestänge dient. Die Enden der Gestänge sind üblicherweise als flache Stangen oder als gegabeltes Ende einer Stange ausgebildet um eine sphärische Lagerverbindung zu bilden. Die Abmessungen der Lagerverbindungen sind durch industrielle Standards, wie z. B. die S217.11 des Amerikanischen Verbands landwirtschaftlicher Ingenieure (ASAE) festgelegt. Durch die Standardisierung ist eine passgerechte Montagemöglichkeit des Anbaugerätes an den Schlepper gewährleistet.
Die Lagerverbindung kann dauerhaft zusammengefügt werden, indem eine Buchse mit einer äußeren sphärischen Oberfläche in einer sphärischen Lagerpfanne im Gestängeteil platziert wird und dann die Lagerpfanne, zur dauerhaften Aufnahme der Buchse in der Lagerpfanne, auf einer Seite gesenkgeschmiedet wird. Der Schmiedevorgang erfordert eine flache Oberfläche auf einer Seite des Gestängeteils. Die Notwendigkeit der flachen Oberfläche verhindert eine lokale Verstärkung der Lagerpfanne, durch die zusätzliche Kräfte aufgenommen werden könnten. Ausweitungen oder Vorsprünge des Gestängeteils auf der gegenüberliegenden Seite sind bekannte Mittel, um das Gestängeteil im Bereich der Lagerpfanne zur Erhöhung der Festigkeit zu verdicken, die jedoch aufgrund der Erfordernisse beim Schmiedevorgang auf eine einzige Seite beschränkt sind.

Um den Schmiedevorgang zu umgehen, sind lösbare Lagerverbindungen bekannt, in denen eine Aufnahmeöffnung in der sphärischen Lagerpfanne vorgesehen ist, die es ermöglicht, die Buchse in die Lagerpfanne einzuführen, wenn diese entsprechend zur Öffnung ausgerichtet ist. Die Buchse wird dann um 90° in eine Gebrauchsposition gedreht, in der die Durchgangsbohrung in der Buchse sich quer zum Gestängeteil erstreckt. Ein Sicherungsteil, wie z. B. ein Sprengring, wird in eine sich in der Lagerpfanne befindliche Nut eingesetzt, um zu verhindern, dass sich die Buchse zur Entnahme in Ausrichtung zur Aufnahmeöffnung zurückdreht. Bei dieser Art von trennbaren Lagerverbindungen wird Material an der Lagerpfanne abgetragen, um eine Nut für den Sprengring zu schaffen. Bei vielen sind die Aufnahmeöffnungen derart angeordnet, dass aus dem Bereich der Lagerkontaktfläche, in dem die Buchse während des Gebrauchs der Anbauvorrichtung auf die Lagerpfanne einwirkt, Material abgetragen wurde.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine lösbare und hochfeste Lagerverbindung der eingangs genannten Art anzugeben, durch welche einige oder alle der vorgenannten Probleme überwunden werden. Insbesondere soll eine Lagerverbindung mit einer lösbaren Buchse vorgeschlagen werden, die es ermöglicht, die Lagerpfanne an beiden seitlichen Flächen zu verbreitern, um die Funktionsfläche auszuweiten. Des Weiteren soll kein Material an der Lagerfläche der Lagerpfanne für einen Sprengring abgetragen werden. Die Aufnahmeöffnung für die Buchse soll sich senkrecht zur Längsachse des Gestängeteils erstrecken, so dass die Lagerkontaktfläche in Längsrichtung des Gestängeteils nicht durch die Aufnahmeöffnung reduziert wird. Es soll eine zu beiden seitlichen und horizontalen Flächen symmetrische Lagerpfanne geschaffen werden, wodurch Biegebelastungen und Spannungen im Gestängeteil reduziert werden.

Die DE 1 231 573 B offenbart eine Lagerverbindung in Form eines Kugelgelenks, insbesondere für Lenker von Dreipunktaufhängungen an Ackerschleppern. Zur Sicherung einer Hülse in einer sphärisch ausgebildeten Buchse des Kugelgelenks wird ein Federbügel eingesetzt. Der Federbügel erstreckt sich durch an der Buchse angeordnete Bohrungen und greift in eine Ringnut der Hülse ein, wodurch die Hülse axial in der Buchse fixiert wird. Der Federbügel wird in einer an der sphärischen Außenseite der Buchse vorgesehenen Vertiefung versenkt, so dass sich die Buchse ungehindert in einer Lagerpfanne bewegen kann. Diese Art der Sicherung ist aufwändig und kompliziert zu fertigen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 bzw. 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind an den Enden der Hülse Mittel zur Sicherung der Hülse in der Bohrung vorgesehen, wobei die Enden der Hülse sich über die Bohrung hinaus erstrecken. Bei in die Bohrung eingesetzter Hülse verhindern dabei die Enden der Hülse ein Herauslösen der Buchse aus der sphärischen Lagerpfanne, sofern die Hülse zu einer Aufnahmeöffnung ausgerichtet ist.

Die Aufnahmeöffnung erstreckt sich vorzugsweise vollständig durch die Lagerpfanne, so dass die Buchse von beiden Richtungen eingesetzt werden kann. Dies ermöglicht auch, dass die Lagerpfanne symmetrisch ist. Die Buchse wird eingebaut, indem sie, zur Aufnahmeöffnung ausgerichtet, in die Lagerpfanne eingesetzt und dann um 90° gedreht wird, so dass die Bohrung in der Buchse senkrecht zur Längsachse ausgerichtet ist und sich seitlich zu dieser erstreckt. Dann wird die Hülse in die Bohrung der Buchse eingesetzt. Ein Ende der Hülse besitzt einen vorstehenden Halteabsatz und in das entgegengesetzte Ende ist eine Sprengringnut eingelassen. Ein Sprengring wird in die Nut eingesetzt und hält die Hülse in der Buchse. Bei eingesetzter Hülse kann die Buchse nicht mehr aus der Lagerpfanne herausgenommen werden, selbst dann nicht, wenn die Buchse zur Aufnahmeöffnung ausgerichtet ist. Die Buchse ist somit in der Lagerpfanne gesichert, ohne Verwendung einer Sprengringnut in der Lagerpfanne, durch die die Lagerkontaktfläche und die Festigkeit der Lagerpfanne reduziert werden würde.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben und erläutert.
Es zeigt:
1 eine perspektivische Zusammenbauzeichnung eines Gestänges einer Anbauvorrichtung und einer erfindungsgemäßen Lagerverbindung,
2 eine Querschnittsansicht einer sphärischen Lagerpfanne im Wesentlichen entlang der Linie 2-2 aus 1,
3 eine Querschnittsansicht der sphärischen Lagerpfanne im Wesentlichen entlang der Linie 3-3 aus 1,
4 eine Seitenansicht des Gestänges der Anbauvorrichtung und der Lagerverbindung mit einer eingesetzten und zu einer Aufnahmeöffnung ausgerichteten Buchse und
5 eine Querschnittsansicht der Lagerverbindung im Wesentlichen entlang der Linie 5-5 aus 4.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Lageranordnung für eine Anbauvorrichtung abgebildet und mit den Bezugszeichen 10 versehen. Die Verbindung 10 enthält ein Gestängeteil 12 einer Anbauvorrichtung mit einem ringförmigen Endteil 14, der als sphärische Lagerpfanne 16 ausgebildet ist. Die sphärische Lagerpfanne 16 nimmt eine Buchse 18 auf, die eine sphärische äußere Oberfläche 20 und eine durchgehende Bohrung 22 besitzt. Die Lagerpfanne 16 ist mit einer Aufnahmeöffnung 24 versehen, die sich vertikal, wie in 1 gezeigt, senkrecht zur Längsachse des Gestängeteils 12 erstreckt. Die Aufnahmeöffnung 24 erstreckt sich vollständig durch die sphärische Lagerpfanne 16 und ermöglicht es somit, dass die Buchse 18 aus beiden seitlichen Richtungen in die Lagerpfanne 16 eingesetzt werden kann. Die durchgängige Öffnung 24 führt auch zu einer Symmetrie der Lagerpfanne 16 bezüglich der Längsebene. Die Aufnahmeöffnung 24 unterbricht die Oberfläche der sphärischen Lagerpfanne 16 derart, dass die Lagerpfanne 16 ein sphärisches Lagerkontaktflächenpaar 26, 28 aufweist. Bei Anordnung der Aufnahmeöffnung 24 derart, dass diese sich in eine Richtung erstreckt, die senkrecht zur Längsachse des Gestängeteils 12 ist, liegen die Lagerkontaktflächen 26, 28 hintereinander in einer Linie mit der Längsachse des Gestängeteils 12 und mit der Richtung der Spannungskräfte im Gestängeteil 12.
Die Buchse 18 wird in die Lagerpfanne 16 eingebaut, indem sie zuerst zur Aufnahmeöffnung 24 ausgerichtet wird, wie in 4 abgebildet. Dann wird die Buchse 18 in die Aufnahmeöffnung 24 und in die sphärische Lagerpfanne 16 eingesetzt. Die Buchse 18 wird dann um 90° in der Lagerpfanne 16 gedreht, und nimmt dann eine Ausrichtung ein, wie sie in 1 gezeigt ist, wo sich die Bohrung 22 in der Buchse 18 quer zur Längsachse des Gestängeteils 12 erstreckt. Eine zylindrische Hülse 30, mit einer durchgehenden Bohrung 32, wird durch die Bohrung 22 der Buchse 18 gesteckt. Ein vorstehender Halteabsatz 34 an einem Ende der Hülse 30 verhindert ein Durchrutschen der Hülse 30 durch die Bohrung 22 der Buchse 18. Am gegenüberliegenden Ende der Hülse 30 ist in die äußere Oberfläche eine Sprengringnut 36 eingelassen. Ein Sprengring 38 wird in die Nut 36 eingesetzt und hält die Hülse 30 in der Bohrung 22.
Wie in 4 gezeigt, erstrecken sich die Enden der Hülse 30 über die Buchse 18 hinaus. Wenn die Buchse 18 nach erfolgter Montage wieder zu der Aufnahmeöffnung 24 ausgerichtet wird, dann ist die Hülse 30 durch die Hülle der sphärischen Lagerpfanne 16 eingeschlossen, wie die Querschnittsansicht aus 5 zeigt. Dies verhindert, dass die Buchse 18 aus der sphärischen Lagerpfanne 16 herausgenommen werden kann, selbst dann, wenn die Buchse 18 zur Aufnahmeöffnung 24 ausgerichtet wird. Auf diese Weise ist bis zum Entfernen der Hülse 30 die Buchse 18 in der Lagerpfanne 16 gefangen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, dass der ringförmige Teil 14 am Ende des Gestängeteils 12 an jeder Seitenfläche mit Vorsprüngen 40 versehen ist. Diese Vorsprünge 40 sind auf einer Schnittebene normal zur Längsachse des Gestängeteils 16 angeordnet. Ein Querschnittsbereich 42 der Vorsprünge 40, wie in 2 gezeigt, ist größer als ein Querschnittsbereich 44 am Ende des Gestängeteils 12, in einer Schnittebene entlang seiner Längsachse. Durch Erweiterung des Querschnittsbereichs 42 wird die Festigkeit der Lagerverbindung 10 (Kugelgelenklager) erhöht. Durch Anordnung von Vorsprüngen 40 an beiden Seiten ergibt sich ein symmetrischer Querschnittsbereich 42, so dass Biegebelastungen und Spannungen reduziert werden. Durch Entfallen eines Schmiedevorgangs zur Sicherung der Buchse 18 in der sphärischen Lagerpfanne 16 wird die Anordnung von Vorsprüngen 40 erst ermöglicht.
Auch wenn die Erfindung lediglich anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung sowie der Zeichnung viele verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und Varianten, die unter die vorliegende Erfindung fallen.

Claims

Lagerverbindung für das Gestänge einer Anbauvorrichtung mit einem länglichen Gestängeteil (12), an dessen einem Ende eine sphärische Lagerpfanne (16) mit einer sphärischen inneren Oberfläche ausgebildet ist, einer in der sphärischen Lagerpfanne (16) positionierten Buchse (18), welche eine sphärische äußere Oberfläche (20) und eine zylindrische durchgehende Bohrung (22) enthält, und einer in der Bohrung (22) der sphärischen Buchse (18) angeordneten Hülse (30), dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden der Hülse (30) Mittel zur Sicherung der Hülse (30) innerhalb der Bohrung (22) vorgesehen sind, wobei sich die Sicherungsmittel und/oder die Enden der Hülse (30) über die Bohrung (22) hinaus erstrecken.
Lagerverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sphärische Lagerpfanne (16) eine sich senkrecht zur Längsachse des Gestängeteils (12) erstreckende Aufnahmeöffnung (24) enthält, in die die Buchse (18) einsetzbar ist, sofern die Buchse (18) entsprechend zur Aufnahmeöffnung (24) ausgerichtet ist.
Lagerverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmittel und/oder die Enden der Hülse (30) derart mit dem Rand der Bohrung (22) zusammenwirken, dass sie bei in die Bohrung (22) eingesetzter Hülse (30), ein Herausnehmen der Buchse (18) aus der sphärischen Lagerpfanne (16) verhindern, sofern die Hülse (30) zur Aufnahmeöffnung (24) ausgerichtet ist.
Lagerverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Sicherung der Hülse (30) innerhalb der Bohrung (22) einen Halteabsatz (34) an einem Ende der Hülse (30), eine Sprengringnut (36) am anderen Ende der Hülse (30) und einen in die Nut eingesetzten Sprengring (38) enthalten.
Lagerverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aufnahmeöffnung (24) vollständig durch die sphärische Lagerpfanne (16) erstreckt, so dass die Buchse (18) aus beiden seitlichen Richtungen in die sphärische Lagerpfanne (16) eingesetzt werden kann.
Lagerverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Gestängeteils (12) einen die sphärische Lagerpfanne (16) bildenden ringförmigen Teil (14) aufweist.
Lagerverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die sphärische Lagerpfanne (16) formende Ende des Gestängeteils (12) in einer normal zur Längsachse des Gestängeteils (12) angeordneten Schnittebene (2) einen Querschnittsbereich (42) enthält, der im Vergleich zu einer entlang der Längsachse des Gestängeteils (12) verlaufenden Schnittebene (3) erweitert ist.
Lagerverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erweiterte Querschnittsbereich (42) durch Vorsprünge (40) an gegenüberliegenden Seitenflächen des ringförmigen Teils (14) gebildet wird.
Lagerverbindung für das Gestänge einer Anbauvorrichtung, gegebenenfalls nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, mit einem länglichen Gestängeteil (12), an dessen einem Ende eine sphärische Lagerpfanne (16) mit einer sphärischen inneren Oberfläche ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Gestängeteils (12) einen die sphärische Lagerpfanne (16) bildenden ringförmigen Teil (14) aufweist, wobei der ringförmige Teil (14) in einer normal zur Längsachse des Gestängeteils (12) angeordneten Schnittebene (2) einen Querschnittsbereich (42) enthält, der im Vergleich zu einer entlang der Längsachse des Gestängeteils (12) verlaufenden Schnittebene (3) erweitert ist, und wobei der erweiterte Querschnittsbereich (42) durch Vorsprünge (40) an gegenüberliegenden Seitenflächen des ringförmigen Teils (14) gebildet wird.
Lagerverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Teil in der entlang der Längsachse des Gestängeteils (12) verlaufenden Schnittebene symmetrisch ausgebildet ist.