DE20012666U1 - Rotating agricultural tool with bearing arrangement - Google Patents

Rotating agricultural tool with bearing arrangement

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Description

SBCF GmbH Schweinfurt, 18. 7. 2000SBCF GmbH Schweinfurt, 18. 7. 2000

DE 00 019 DE STP-go.neDE 00 019 DE STP-go.ne

BeschreibungDescription

Rotierendes landwirtschaftliches Werkzeug mit LageranordnungRotating agricultural tool with bearing arrangement

Die Erfindung betrifft ein rotierendes, scheibenförmiges, landwirtschaftliches Werkzeug, das an einem Maschinenrahmen über eine Nabe und eine Lagereinheit angeordnet ist, wobei die Lagereinheit mindestens einen Innenring und mindestens einen Außenring sowie eine Anzahl von Wälzkörpern aufweist, die zwischen den Lagerringen angeordnet sind.The invention relates to a rotating, disc-shaped agricultural tool which is arranged on a machine frame via a hub and a bearing unit, wherein the bearing unit has at least one inner ring and at least one outer ring and a number of rolling elements arranged between the bearing rings.

Beispiele für derartige landwirtschaftliche Werkzeuge sind Pflugmesserscheiben in Pflügen, Schneidscheiben für Sämaschinen und Scheiben für Eggen. In derartigen Anordnungen ist die rotierende Scheibe in einer Lageranordnung geführt, die häufig auf einem kurzen Lagerzapfen aufgenommen ist, wobei der Lagerzapfen an einem Maschinenrahmen angeordnet ist. Die Anordnung ist auf einem Niveau oberhalb der Erde angeordnet, sor daß die Schneide der häufig tassenförmigen Scheibe eine Furche in die Erde schneiden kann, wenn die landwirtschaftliche Maschine über die Erde gezogen oder auf ihr entlang gefahren wird. Während dieses Vorgangs ist die Scheibe einer abrupt veränderlichen Belastung ausgesetzt, was es erforderlich macht, die Scheibe in einer geeigneten Lagerung anzuordnen, die auf einem Wellenzapfen positioniert ist.Examples of such agricultural tools are plough blade discs in ploughs, cutting discs for seed drills and discs for harrows. In such arrangements the rotating disc is guided in a bearing arrangement which is often carried on a short journal, the journal being arranged on a machine frame. The arrangement is arranged at a level above the ground so that the cutting edge of the often cup-shaped disc can cut a furrow in the ground as the agricultural machine is pulled over or driven along the ground. During this operation the disc is subjected to an abruptly changing load which makes it necessary to arrange the disc in a suitable bearing which is positioned on a shaft journal.

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Die Lageranordnung hat in solchen Anwendungen eine sehr exponierte Position, wenn das landwirtschaftliche Werkzeug im Gebrauch in die Erde einschneidet und somit Erde, Gesteinsbrocken und Schlamm gegen die Lageranordnung schleudert, weshalb die Anordnung sehr gut gegen die Umgebung abgedichtet sein muß. Bei den üblichen Konstruktionen wird die Lageranordnung auf einen stehenden Wellenzapfen montiert, der wiederum am Maschinenrahmen angeordnet ist; jegliche äußere Dichtungseinheiten und Schutzschilder werden darauf angeordnet, um das Lagerinnere gegen die Umgebung abzuschirmen. Die Montage der Lageranordnung sowie deren Dichtung hat also eine große Bedeutung und muß mit hoher Sorgfalt und Genauigkeit erfolgen.The bearing assembly in such applications is in a very exposed position when the agricultural tool cuts into the ground during use, throwing earth, rocks and mud against the bearing assembly, so the assembly must be very well sealed from the environment. In the usual designs, the bearing assembly is mounted on a standing shaft journal, which in turn is mounted on the machine frame; any external sealing units and protective shields are mounted on this to shield the interior of the bearing from the environment. The assembly of the bearing assembly and its sealing is therefore very important and must be carried out with great care and precision.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung für ein rotierendes landwirtschaftliches Werkzeug zu schaffen, das Verbesserungen bezüglich des Aufbaus und der Montagemöglichkeit schafft. Weiterhin soll sichergestellt sein, daß das Lager im Gebrauch effizient gegen äußere Einflüsse abgeschirmt bzw. abgedichtet ist.The invention is therefore based on the object of creating a bearing arrangement for a rotating agricultural tool which provides improvements in terms of construction and assembly options. Furthermore, it should be ensured that the bearing is efficiently shielded or sealed against external influences during use.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Die Unteransprüche gegen vorteilhafte Weiterbildungen an.The solution to this problem is defined by the characterizing features of claim 1. The subclaims refer to advantageous further developments.

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung zu sehen.The drawing shows an exemplary embodiment of the arrangement according to the invention.

Es zeigen:Show it:

Figur 1 schematisch den Schnitt durch ein scheibenförmiges Werkzeug und die erfindungsgemäße Lageranordnung,Figure 1 shows a schematic section through a disc-shaped tool and the bearing arrangement according to the invention,

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Figur 2 eine detaillierte Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Lagereinheit, die einen Teil der in Figur 1 dargestellten Anordnung darstellt undFigure 2 is a detailed sectional view of a first embodiment of a bearing unit which forms part of the arrangement shown in Figure 1 and

Figur 3 eine zur Figur 2 korrespondierende Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Lagereinheit.Figure 3 is a view corresponding to Figure 2 of a second embodiment of the bearing unit.

In Figur 1 ist der Schnitt durch eine Pflugmesserscheibe eines Pflugs dargestellt, wobei die Scheibe jedoch jede Art von rotierendem Werkzeug in einer landwirtschaftlichen Maschinen darstellen kann. Die Scheibe hat eine Schneide und ist auf einem nichtdrehendem Wellenzapfen mittels einer Lageranordnung gelagert, wodurch die Schneide der Scheibe im Betrieb in die Erde eindringen kann.Figure 1 shows a cross-section of a plough blade disc, but the disc can be any type of rotating tool in an agricultural machine. The disc has a cutting edge and is mounted on a non-rotating shaft journal by means of a bearing arrangement, which allows the cutting edge of the disc to penetrate the soil during operation.

Die rotierende Scheibe 1 hat im wesentlichen eine tassenförmige Gestalt und an der äußeren Peripherie eine Schneide 2. In ihrem Zentralbereich ist die Scheibe 1 mittels einer Anzahl gleichmäßig über den Umfang verteilter Bolzen 4 an einer Nabe 3 angeordnet. In der gezeigten Anordnung ist die Nabe 3 auf einem kurzen Wellenzapfen 5 mittels einer Lageranordnung gelagert (nicht dargestellt in Figur 1). Der Wellenzapfen 5 ist fest und nicht rotierbar an einem Rahmenteil 6 der Maschine angeordnet, die das rotierende Werkzeug trägt, d.h. vorliegend die Pflugmesserscheibe 1 wie dargestellt.The rotating disk 1 has a substantially cup-shaped configuration and a cutting edge 2 on the outer periphery. In its central region, the disk 1 is arranged on a hub 3 by means of a number of bolts 4 evenly distributed over the circumference. In the arrangement shown, the hub 3 is mounted on a short shaft journal 5 by means of a bearing arrangement (not shown in Figure 1). The shaft journal 5 is fixed and non-rotatably arranged on a frame part 6 of the machine which carries the rotating tool, i.e. in the present case the plough blade disk 1 as shown.

Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der Lageranordnung für die Nabe 3 entsprechend Figur 1. Die Nabe 3 ist hier als Einheit ausgebildet, die den Wellenzapfen 5 umfaßt, der mittels Schweißnähten 7 am Rahmen 6 befestigt ist. Der Wellenzapfen 5 trägt zwei Innenringe 8, 9 eines Schrägkugellagers, das zwei Reihen Kugeln 10 aufweist, die zwischen den Innenringen 8, 9 und einem einstückigen Außenring 11 angeordnet sind. Die radial außenliegende Oberfläche des Außenrings 11 bildet die äußere Kontur der Nabe 3 und ist mit einem sich radial erstreckenden Flansch oder - alternativ dazu - mit sichFigure 2 shows a sectional view of a first embodiment of the bearing arrangement for the hub 3 according to Figure 1. The hub 3 is here designed as a unit which comprises the shaft journal 5 which is fastened to the frame 6 by means of welds 7. The shaft journal 5 carries two inner rings 8, 9 of an angular contact ball bearing which has two rows of balls 10 which are arranged between the inner rings 8, 9 and a one-piece outer ring 11. The radially outer surface of the outer ring 11 forms the outer contour of the hub 3 and is provided with a radially extending flange or - alternatively - with

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radial erstreckenden Ösen 12 zur Aufnahme von Befestigungsbolzen 4 für die Nabe 3 versehen. Die Innenringe 8, 9 sind zwischen einer Schulter 13 des Wellenzapfens 5 und einer Scheibe 14 festgelegt, wobei die Scheibe 14 an dem Ende des Wellenzapfens 5 mittels eines Schraubenelements 15 befestigt ist, das in eine axiale Bohrung im Wellenzapfen 5 eingreift; das Schraubenelement 15 ist dabei mittels einer Mutter 16 befestigt. In der nach außen weisenden Richtung, d.h. in Figur 2 nach rechts, ist das Innere der Nabe 3, d.h. das Innere der Lagereinheit, geschützt, indem die rotierende Scheibe 1 fest mit dem Außenring 11 verbunden ist, wobei ein elastisches Dichtelement, beispielsweise ein O-Ring 17 vorgesehen ist, der den Wellenzapfen umgibt und zwischen Flansch 12 und Scheibe 1 gehalten wird. In entgegengesetzter Richtung, also im linken Bereich der Figur, weist das Lager eine innere Dichtung 18 konventioneller Art auf; ergänzend dazu ist eine externe Dichtung zwischen dem Rahmen 6 und dem Außenring 11 vorgesehen, wobei diese Dichtung vorliegend als doppelte Lippendichtung 19 ausgebildet ist. Weiterhin kann eine gewinkelte Schutzleiste 20 am rotierenden Außenring 11 angeordnet werden, die dabei als Schleuderscheibe dient und Schmutz und Feuchtigkeit am Eindringen in den abgedichteten Bereich hindert. Der Wellenzapfen 5 wird primär für das Zusammenhalten der beiden Innenringe 8, 9 des Lagers benötigt.radially extending eyelets 12 for receiving fastening bolts 4 for the hub 3. The inner rings 8, 9 are fixed between a shoulder 13 of the shaft journal 5 and a disk 14, the disk 14 being fastened to the end of the shaft journal 5 by means of a screw element 15 which engages in an axial bore in the shaft journal 5; the screw element 15 is fastened by means of a nut 16. In the outward direction, i.e. to the right in Figure 2, the interior of the hub 3, i.e. the interior of the bearing unit, is protected by the rotating disk 1 being firmly connected to the outer ring 11, an elastic sealing element, for example an O-ring 17, being provided which surrounds the shaft journal and is held between flange 12 and disk 1. In the opposite direction, i.e. in the left-hand area of the figure, the bearing has an inner seal 18 of a conventional type; In addition, an external seal is provided between the frame 6 and the outer ring 11, whereby this seal is designed as a double lip seal 19. Furthermore, an angled protective strip 20 can be arranged on the rotating outer ring 11, which serves as a centrifugal disk and prevents dirt and moisture from penetrating the sealed area. The shaft journal 5 is primarily required to hold the two inner rings 8, 9 of the bearing together.

Figur 3 zeigt eine zu Figur 2 alternative Ausgestaltung der Lagereinheit für die rotierende Scheibe 1, die mittels Bolzen 4 an der Nabe 3 angeordnet ist und hier durch ein zweireihiges Schrägkugellager gelagert wird. Die Nabe 3 ist wieder am Rahmen 6 der landwirtschaftlichen Maschine angeordnet, die ein oder mehrere rotierende Werkzeuge 1 aufweisen kann. In diesem Fall ist der Innenring des Lagers zweiteilig ausgebildet und weist die beiden Teile 23 und 25 auf, die jeweils eine Laufbahn für die beiden Reihen der Kugeln 10 haben. Bei dieser Ausführungsform ist einer der beiden Innenringe 23 mit einem radialen Flansch 24 versehen, mit dem das rotierende Werkzeug 1 über Bolzen 4 festgelegt werden kann. Der Innenring 23 hat weiterhin einen radial zurückgesetzten Bereich 30, in den der andere Innenring 25 eingesetzt werden kann. Der Außenring 26 ist am Rahmen 6 mittels Bolzen oderFigure 3 shows an alternative design of the bearing unit for the rotating disk 1 to Figure 2, which is arranged on the hub 3 by means of bolts 4 and is supported here by a double-row angular contact ball bearing. The hub 3 is again arranged on the frame 6 of the agricultural machine, which can have one or more rotating tools 1. In this case, the inner ring of the bearing is designed in two parts and has the two parts 23 and 25, each of which has a raceway for the two rows of balls 10. In this embodiment, one of the two inner rings 23 is provided with a radial flange 24, with which the rotating tool 1 can be secured via bolts 4. The inner ring 23 also has a radially recessed area 30, into which the other inner ring 25 can be inserted. The outer ring 26 is attached to the frame 6 by means of bolts or

dgl. festgelegt, was mit der Bezugsziffer 27 angedeutet ist. Das Lager ist mit Dichtungselementen 28 und 29 konventionellen Typs versehen. Bei der Herstellung dieser Naben- und Lagereinheit wird zunächst der zweite Innenring 25 in den radial zurückgesetzten Bereich 30 des ersten Innenrings 23 eingesetzt und dann gesichert, indem die angrenzenden Enden des ersten Lagerrings 24 mittels eines Kaltwalzvorgangs oder dgl. umgebogen bzw. umbördelt werden, um den Halteflansch 31 auszubilden.the like, which is indicated by the reference numeral 27. The bearing is provided with sealing elements 28 and 29 of conventional type. In the manufacture of this hub and bearing unit, the second inner ring 25 is first inserted into the radially recessed region 30 of the first inner ring 23 and then secured by bending or flanging the adjacent ends of the first bearing ring 24 by means of a cold rolling process or the like in order to form the retaining flange 31.

In diesem Ausführungsbeispiel ist es nicht erforderlich, einen Wellenzapfen oder dgl. vorzusehen, nachdem der Außenring 26 direkt am Rahmen 6 mittels der Bolzen 27 befestigt wird.In this embodiment, it is not necessary to provide a shaft journal or the like since the outer ring 26 is directly attached to the frame 6 by means of the bolts 27.

In beiden Ausführungsbeispielen kann die Naben- und Lagereinheit vom Hersteller als komplette abgedichtete Einheit geliefert werden, die bereits das genaue Lagerspiel aufweist. Der Hersteller der landwirtschaftlichen Maschine bzw. der Reparaturbetrieb braucht lediglich die gelieferte Einheit am Maschinenrahmen bzw. am rotierenden Werkzeug durch Anschrauben einer Anzahl von Bolzen bzw. Schrauben festzulegen.In both embodiments, the hub and bearing unit can be supplied by the manufacturer as a complete sealed unit, which already has the exact bearing clearance. The manufacturer of the agricultural machine or the repair shop only needs to fix the supplied unit to the machine frame or the rotating tool by screwing on a number of bolts or screws.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt; es sind vielmehr verschiedene Varianten denkbar und möglich, die innerhalb des Schutzumfangs der nachfolgenden Ansprüche liegen. Obwohl die beschriebenen Lager im Ausführungsbeispiel als zweireihige Schrägkugellager dargestellt sind, ist es natürlich auch möglich, andere Arten von Lagern einzusetzen. Genauso ist es möglich, andere Typen von Dichtungen vorzusehen, als diejenigen, die in den Zeichnungen dargestellt sind.The invention is not limited to the embodiments shown; rather, various variants are conceivable and possible, which are within the scope of the following claims. Although the bearings described in the embodiment are shown as double-row angular contact ball bearings, it is of course also possible to use other types of bearings. It is also possible to provide other types of seals than those shown in the drawings.

Claims (10)

1. Rotierendes, scheibenförmiges, landwirtschaftliches Werkzeug (1), das in einem Rahmen (6) einer Maschine über eine Nabe (3) und eine Lageranordnung gelagert ist, wobei die Lageranordnung mindestens einen Innenring (8, 9; 23, 25) und mindestens einen Außenring (11; 26) sowie eine Anzahl von Wälzkörpern (10) aufweist, die zwischen Innen- und Außenring angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Innenring (8, 9; 23, 25) und/oder ein Außenring (11; 26) der Lageranordnung mit einem Befestigungselement (12, 24) zur lösbaren Befestigung des Werkzeugs (1) und/oder des Rahmens (6) ausgestattet ist und daß Innen- bzw. Außenring (8, 9, 11; 23, 25, 26) zusammen mit den Wälzkörpern (10) und dem Befestigungselement (12, 24) eine geschlossene Nabeneinheit (3) bilden, die am landwirtschaftlichen Werkzeug (1) befestigt werden kann. 1. Rotating, disc-shaped, agricultural tool ( 1 ) which is mounted in a frame ( 6 ) of a machine via a hub ( 3 ) and a bearing arrangement, the bearing arrangement having at least one inner ring ( 8 , 9 ; 23 , 25 ) and at least one outer ring ( 11 ; 26 ) as well as a number of rolling elements ( 10 ) which are arranged between the inner and outer rings, characterized in that an inner ring ( 8 , 9 ; 23 , 25 ) and/or an outer ring ( 11 ; 26 ) of the bearing arrangement is equipped with a fastening element ( 12 , 24 ) for the detachable fastening of the tool ( 1 ) and/or the frame ( 6 ) and that the inner or outer ring ( 8 , 9 , 11 ; 23 , 25 , 26 ) together with the rolling elements ( 10 ) and the fastening element ( 12 , 24 ) form a closed hub unit ( 3 ) which can be fastened to the agricultural tool ( 1 ). 2. Landwirtschaftliches Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (11) der Lageranordnung mindestens ein sich radial nach außen erstreckendes Element (12) aufweist, das Öffnungen zur Aufnahme von Bolzen (4) zur Befestigung der Lageranordnung an dem landwirtschaftlichen Werkzeug (1) hat. 2. Agricultural tool according to claim 1, characterized in that the outer ring ( 11 ) of the bearing arrangement has at least one radially outwardly extending element ( 12 ) which has openings for receiving bolts ( 4 ) for fastening the bearing arrangement to the agricultural tool ( 1 ). 3. Landwirtschaftliches Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine sich radial nach außen erstreckende Element ein sich radial erstreckender Flansch (12) ist. 3. Agricultural tool according to claim 2, characterized in that the at least one radially outwardly extending element is a radially extending flange ( 12 ). 4. Landwirtschaftliches Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine sich radial nach außen erstreckende Element durch eine Anzahl sich radial nach außen erstreckender, über den Umfang gleichmäßig verteilter Ösen gebildet wird, von denen jedes eine Bohrung zur Aufnahme eines Bolzens (4) aufweist. 4. Agricultural tool according to claim 2, characterized in that the at least one radially outwardly extending element is formed by a number of radially outwardly extending eyelets evenly distributed over the circumference, each of which has a bore for receiving a bolt ( 4 ). 5. Landwirtschaftliches Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (8, 9) zweiteilig ausgebildet ist, wobei beide Teile von einem Wellenzapfen (5) aufgenommen werden, der am Rahmen (6) angeordnet ist, wobei die Innenringe (8, 9) zwischen einer Schulter (13) des Wellenzapfens (5) und einer einstellbaren Scheibe (14) in ihrer Position gehalten werden. 5. Agricultural tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inner ring ( 8 , 9 ) is designed in two parts, both parts being received by a shaft journal ( 5 ) which is arranged on the frame ( 6 ), the inner rings ( 8 , 9 ) being held in position between a shoulder ( 13 ) of the shaft journal ( 5 ) and an adjustable disk ( 14 ). 6. Landwirtschaftliches Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenzapfen (5) einen Teil der Nabeneinheit (3) bildet und am Rahmen (6) mittels Schweißnähten (7) oder dgl. angeordnet ist. 6. Agricultural tool according to claim 5, characterized in that the shaft journal ( 5 ) forms part of the hub unit ( 3 ) and is arranged on the frame ( 6 ) by means of welds ( 7 ) or the like. 7. Landwirtschaftliches Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (23) der Lageranordnung mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch (24) für die Verbindung mit dem landwirtschaftlichen Werkzeug (1) mittels Bolzen (4) oder dgl. ausgestattet ist, wobei der Außenring (26) einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch zur Verbindung mit dem Rahmen (6) mittels Bolzen (4) oder dgl. aufweist. 7. Agricultural tool according to claim 1, characterized in that the inner ring ( 23 ) of the bearing arrangement is provided with a radially outwardly extending flange ( 24 ) for connection to the agricultural tool ( 1 ) by means of bolts ( 4 ) or the like, wherein the outer ring ( 26 ) has a radially outwardly extending flange for connection to the frame ( 6 ) by means of bolts ( 4 ) or the like. 8. Landwirtschaftliches Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring zweiteilig ausgeführt ist, wobei der erste Teil (23) am landwirtschaftlichen Werkzeug (1) mittels Bolzen (4) oder dgl. angeordnet ist, wobei das andere Teil (25) in einem radial zurückgesetzten Bereich (30) des ersten Teils (23) angeordnet ist, wobei das zweite Teil (25) mittels eines nach außen umgebogenen Endflansches (21) des ersten Teils (23) in seiner Position gehalten wird. 8. Agricultural tool according to claim 1, characterized in that the inner ring is designed in two parts, the first part ( 23 ) being arranged on the agricultural tool ( 1 ) by means of bolts ( 4 ) or the like, the other part ( 25 ) being arranged in a radially recessed region ( 30 ) of the first part ( 23 ), the second part ( 25 ) being held in its position by means of an outwardly bent end flange ( 21 ) of the first part ( 23 ). 9. Landwirtschaftliches Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnung als zweireihiges Schrägkugellager ausgebildet ist. 9. Agricultural tool according to one of claims 1 to 8, characterized in that the bearing arrangement is designed as a double-row angular contact ball bearing. 10. Landwirtschaftliches Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabeneinheit (3) die Lageranordnung enthält und sowohl innere (18, 28) als auch äußere Dichtungsmittel (17, 19, 20) aufweist. 10. Agricultural tool according to one of claims 1 to 9, characterized in that the hub unit ( 3 ) contains the bearing arrangement and has both inner ( 18 , 28 ) and outer sealing means ( 17 , 19 , 20 ).
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