DE202017106857U1

DE202017106857U1 - Agricultural or construction machinery powertrain and agricultural or construction work implement

Info

Publication number: DE202017106857U1
Application number: DE202017106857.9U
Authority: DE
Original assignee: Roegelberg Holding & Co KG GmbH; Rogelberg Holding & Co KG GmbH
Current assignee: Roegelberg Holding & Co KG GmbH; Rogelberg Holding & Co KG GmbH
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-02-13
Anticipated expiration: 2027-11-11

Abstract

Land- oder Baumaschinen-Antriebsstrang für ein land- oder bauwirtschaftliches Arbeitsgerät, umfassend eine Antriebswelle (1) und eine Abtriebswelle (4), die über wenigstens eine schräge Flanke (7), insbesondere über eine Schrägverzahnung, in einer Eingriffsstellung zur Übertragung eines Drehmoments ausgebildet sind, gekennzeichnet durch eine Druckaufnahmevorrichtung (8), die zur Aufnahme und Verwendung einer aufgrund der schrägen Flanke (7) im Antriebsfall entstehenden und ein Drehmoment abbildenden axialen Kraft ausgebildet ist.Agricultural or construction machinery drive train for a agricultural or construction work implement, comprising a drive shaft (1) and an output shaft (4) formed over at least one oblique edge (7), in particular via a helical toothing, in an engaged position for transmitting a torque are characterized by a pressure receiving device (8), which is designed for receiving and using a due to the oblique flank (7) in the drive case resulting and a torque-forming axial force.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Land- oder Baumaschinen-Antriebsstrang für ein land- oder bauwirtschaftliches Arbeitsgerät, umfassend eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, die über wenigstens eine schräge Flanke, insbesondere über eine Schrägverzahnung, in eine Eingriffsstellung zur Übertragung eines Drehmoments ausgebildet sind. Solcher Art Antriebsstränge, die in beispielsweise als Ladewagen, Düngerstreuer oder Brechmaschinen ausgebildeten land- bzw. bauwirtschaftlichen Arbeitsgeräten eingesetzt werden, sind in der Regel härteren Bedingungen bezüglich Verschmutzung, Temperaturen und Betriebszeiten als beispielsweise Automobile ausgesetzt. Bei den auftretenden hohen Drehmomenten existiert daher ein großes Interesse, zur Messung der Drehmomente, um zum Beispiel steuern und regeln zu können, bzw. um den Antriebsstrang abzusichern.The present invention relates to a agricultural or construction machinery drive train for a agricultural or construction work implement, comprising a drive shaft and an output shaft, which are formed via at least one oblique edge, in particular via a helical toothing, in an engagement position for transmitting a torque. Such type drive trains, which are used in example designed as a loader wagon, fertilizer spreader or crushing agricultural or construction equipment, are generally exposed to harsher conditions with respect to pollution, temperatures and operating times than, for example, automobiles. Therefore, there is great interest in the occurrence of high torques, for measuring the torques, in order to control and regulate, for example, or to secure the drive train.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs beschriebenen Gegenstand auf eine robuste Weise überwachen zu können.It is an object of the present invention to be able to monitor the object described above in a robust manner.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Gegenstand gemäß Anspruch 1 oder 14. Vorteilhafte Weiterführungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung sowie den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.The object is achieved by an article according to claim 1 or 14. Advantageous developments of the invention are to be taken from the following description and the respective subclaims.

Ein erfindungsgemäßer Land- oder Baumaschinen-Antriebsstrang für ein land- oder bauwirtschaftliches Arbeitsgerät zeichnet sich dadurch aus, dass er eine Druckaufnahmevorrichtung aufweist, die zur Aufnahme und Verwendung einer aufgrund der schrägen Flanke im Antriebsfall entstehenden und ein Drehmoment abbildenden axialen Kraft ausgebildet ist. Hierdurch kann auf aufwendige elektronische Messsysteme, die in verschiedenen Teilen des Antriebsstrangs eingesetzt werden müssen, oder auf andere aufwendige elektronische Messverfahren, aus denen ein Drehmoment bestimmt werden kann, verzichtet werden. Je nach Ausbildung des Antriebsstrangs kann an unterschiedlichen Stellen die aufgrund der schrägen Flanke im Antriebsfall entstehende axiale Kraft aufgenommen werden und zur Überwachung der auf die Welle wirkenden Belastungen, insbesondere zur Feststellung des Drehmoments verwendet werden. Hierfür kann die Kraft direkt oder indirekt gemessen werden, beispielsweise über Druckaufnehmer in den Lagern oder innerhalb zweier ineinander steckender und drehfest miteinander verbundener, jedoch gegeneinander in axialer Richtung verschiebbare Teile der Welle.An inventive agricultural or construction machinery drive train for a agricultural or construction work equipment is characterized in that it comprises a pressure receiving device, which is designed to receive and use a resulting due to the oblique flank in the drive case and a torque-forming axial force. This makes it possible to dispense with complicated electronic measuring systems, which have to be used in different parts of the drive train, or other complex electronic measuring methods, from which a torque can be determined. Depending on the design of the drive train, the axial force arising due to the inclined flank in the drive case can be absorbed at different locations and used to monitor the loads acting on the shaft, in particular for determining the torque. For this purpose, the force can be measured directly or indirectly, for example via pressure sensor in the camps or within two nested and rotatably connected to each other, but against each other in the axial direction of sliding parts of the shaft.

Relevant für die Bestimmung bzw. Abbildung des Drehmoments ist lediglich das im Antriebsstrang wirkende Drehmoment, welches über die wenigstens eine schräge Flanke im Antriebsfall zur Ausbildung einer Axialkraft führt. Diese ist bekanntlich abhängig vom Schräg- bzw. Neigungswinkel der Fläche bzw. Flanke und ist auf bekannte Weise für eine Vielzahl unterschiedlich schräger Flanken bestimmbar, wobei es sich bei der wenigstens einen schrägen Flanke um eine schräge Flanke eines Nocken, eines Gewindegangs oder um die Flanken einer Schrägverzahnung, die axial oder radial angeordnet ist, handeln kann.Relevant for the determination or mapping of the torque is only the torque acting in the drive train, which leads via the at least one inclined flank in the drive case to form an axial force. This is known to be dependent on the oblique or inclination angle of the surface or flank and can be determined in a known manner for a variety of different sloping flanks, wherein it is at least one oblique flank to an oblique edge of a cam, a thread or the flanks a helical toothing, which is arranged axially or radially, can act.

In Abhängigkeit zumindest der Ausbildung der Nocken oder Verzahnungen und etwaig auftretenden Reibungsverlusten sind aus den Axialkräften ohne Weiteres die Drehmomente bestimmbar. Sollte aufgrund von komplexer bauenden Systemen mit z.B. einer Vielzahl von Lagerungen oder Abdichtungen die Bestimmung eines Drehmoments bzw. die Abbildung eines Drehmoments umfangreicher werden, kann für einen gegebenen Antriebsstrang exemplarisch die Axialkraft gemessen und in Relation zum übertragenen Drehmoment gesetzt werden, so dass eine Wertetabelle entsteht, nach der die auftretenden Axialkräfte dem empirisch ermittelten Drehmomentwert zugeordnet werden können.Depending on at least the formation of the cams or teeth and any friction losses occurring, the torques can be readily determined from the axial forces. Should due to complex building systems with e.g. For a given powertrain, the axial force can be measured and set in relation to the transmitted torque to form a table of values, according to which the axial forces occurring are determined empirically determined torque value can be assigned.

Eine schräge Flanke ist erfindungsgemäß eine Flanke, deren Flächennormale im Berührungspunkt oder entlang der Berührungslinie nicht senkrecht zur der Drehachse steht. Des Weiteren weist dieser Berührungspunkt bzw. die Berührungslinie zur Ausbildung eines Hebelarms einen Abstand zur Drehachse auf. Eine Druckaufnahmevorrichtung ist eine Vorrichtung, die aufgrund einer quer zur Axialkraft anstehenden bzw. verlaufenden Fläche versehen ist, auf die die Axialkraft wirken kann, so dass der entstehende Druck aufgenommen, weitergeleitet und/oder zu Mess- bzw. anderen Zwecken verwendet werden kann.An oblique flank according to the invention is an edge whose surface normal is not perpendicular to the axis of rotation at the contact point or along the contact line. Furthermore, this contact point or the contact line to form a lever arm at a distance from the axis of rotation. A pressure-receiving device is a device which is provided by a transverse to the axial force or extending surface on which the axial force can act so that the resulting pressure can be absorbed, forwarded and / or used for measurement or other purposes.

Insbesondere umfasst die Druckaufnahmevorrichtung eine zumindest einseitig in axialer Richtung begrenzte Fluidkammer, wobei durch die Flächenbegrenzung in axialer Richtung eine für die Druckaufnahme notwendige Fläche bereitgestellt wird. Die Verwendung einer mit einem Fluid gefüllten Kammer, welches insbesondere als inkompressibel angenommen werden kann, ermöglicht eine einfache Weiterleitung des in axialer Richtung aufgenommenen Druckes, so dass die Ausbildung einer Überwachungsvorrichtung bzw. insbesondere Drehmomentmessung weiterhin vereinfacht ist.In particular, the pressure receiving device comprises a fluid chamber which is delimited at least on one side in the axial direction, wherein a surface necessary for pressure absorption is provided by the surface boundary in the axial direction. The use of a chamber filled with a fluid, which can be assumed to be incompressible, in particular, enables a simple forwarding of the pressure recorded in the axial direction, so that the formation of a monitoring device or in particular a torque measurement is further simplified.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Fluidkammer zumindest einseitig durch eine relativ zu einem zumindest teilweise axial verschiebbaren Teil des Antriebsstrangs, insbesondere als Bestandteil der Antriebs- und/oder Abtriebswelle, feststehende Wandung, insbesondere eines Gehäuses des Antriebsstrangs, begrenzt. Während einerseits sowohl für die Druckaufnahmevorrichtung eine Referenzfläche zur Verfügung gestellt wird, die für die Übertragung und Weiterleitung eines Drucks zumindest vorteilhaft ist, kann andererseits durch die Kombination der feststehenden mit einer oder mehr beweglichen Wandungen ein hydraulischer Kolben geschaffen werden, der zu Regel- und Steuerzwecken verwendbar sein kann. Hierdurch kann die Fluidkammer eine weitere Funktion ausüben, und zwar insbesondere dann, wenn die Fluidkammer an ein Hydrauliksystem beispielsweise eines Schleppers angeschlossen ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the fluid chamber is at least on one side by a relative to an at least partially axially displaceable part of the drive train, in particular as part of the drive and / or output shaft, fixed wall, in particular a housing of the drive train limited. While on the one hand both for the pressure receiving device, a reference surface available On the other hand, by combining the fixed with one or more movable walls, a hydraulic piston can be provided which can be used for regulating and control purposes. As a result, the fluid chamber can perform a further function, in particular when the fluid chamber is connected to a hydraulic system, for example a tractor.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der zumindest eine axial verschiebbare Teil der Antriebs- oder Abtriebswelle über eine Fluidbeaufschlagung der Fluidkammer und eine hiermit einhergehende Volumenvergrößerung der Fluidkammer aus einer Außereingriffsstellung in axialer Richtung in die Eingriffsstellung überführbar. Die Fluidkammer wirkt somit als Hubraum eines hydraulischen Kolbens bzw. Hydraulikzylinders. Hierdurch wird eine Kupplungsfunktion realisiert. Die Antriebs- oder Abtriebswelle können jeweils einen Wellenzapfen und einen auf diesem angeordneten, zur Übertragung eines Drehmoments drehfest verbundenen sowie gegebenenfalls axial verschiebbaren Flansch aufweisen, auf dem die zumindest eine schräge Flanke angeordnet ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the at least one axially displaceable part of the drive or output shaft via a Fluidbeaufschlagung the fluid chamber and a concomitant increase in volume of the fluid chamber from a disengaged position in the axial direction in the engaged position can be transferred. The fluid chamber thus acts as displacement of a hydraulic piston or hydraulic cylinder. As a result, a coupling function is realized. The drive or output shaft may each have a shaft journal and a arranged on this, rotatably connected for transmitting a torque and optionally axially displaceable flange, on which the at least one inclined edge is arranged.

Ein solcher, kolbenartiger Teil ist vorzugsweise als Verschiebehülse ausbildbar, so dass insbesondere bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der verschiebbare Teil der Antriebs- oder Abtriebswelle insbesondere über ein Radial-Axiallager in axialer Richtung an der vorzugsweise drehfesten Verschiebehülse festgelegt ist. Der mit der weiteren Welle in Eingriff bringbare Teil des Antriebsstrangs kann somit über die Verschiebehülse bewegt werden. Die Verschiebehülse selbst ist über die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer dazu ausgebildet, einen Teil der einen Welle in die Eingriffsposition mit einem hierzu passenden, einen Formschluss herbeiführenden Teil der anderen Welle zu überführen, wobei zumindest die eine schräge Flanke beteiligt ist. Durch die im Antriebsfall anliegende Axialkraft kann über dieselbe Fluidkammer nun ein Druck aufgenommen werden, der aufgrund der schrägen Flanke(n) entsteht. Insbesondere durch den Anschluss an ein Hydrauliksystem kann damit bei Berücksichtigung etwaiger Leitungsverluste und notwenigen Temperatur- bzw. Viskositätskorrekturen an beliebiger Stelle des Hydrauliksystems ein im Antriebsfall entstehender Druck aufgenommen werden.Such, piston-like part is preferably formed as a sliding sleeve, so that in particular in a further advantageous embodiment of the invention, the displaceable part of the drive or output shaft is fixed in particular via a radial thrust bearing in the axial direction of the preferably rotationally fixed sliding sleeve. The part of the drive train which can be brought into engagement with the further shaft can thus be moved via the sliding sleeve. The displacement sleeve itself is formed via the pressurization of the fluid chamber to convert a part of a shaft in the engaged position with a matching, inducing a form-fitting part of the other shaft, wherein at least one oblique edge is involved. Due to the applied axial force in the drive case, a pressure can now be absorbed via the same fluid chamber, which arises due to the oblique flank (s). In particular, by connecting to a hydraulic system can thus be taken into account in consideration of any line losses and necessary temperature or viscosity corrections at any point of the hydraulic system emerging in the drive case pressure.

Durch die drehfeste Ausbildung der Verschiebehülse kann eine leichtere Abdichtung der Fluidkammer und somit eine bessere Bestimmung des Drehmoments erreicht werden. Gleichzeitig ist die als Stellglied fungierende Verschiebehülse weniger massiv auszuführen als die eigentlichen drehmomentübertragenden Teile der Welle. Der verschiebbare Teil einer Welle kann beispielsweise ein Flansch sein, der als über eine in axialer Richtung verlaufende Längsverzahnung in Umfangsrichtung festgelegter Zahnkranz oder Nockenkopf ausgebildet ist.Due to the non-rotatable design of the sliding sleeve easier sealing of the fluid chamber and thus a better determination of the torque can be achieved. At the same time acting as an actuator sliding sleeve is less massive perform as the actual torque transmitting parts of the shaft. The displaceable part of a shaft may, for example, be a flange which is designed as a toothed rim or cam head fixed in the circumferential direction via a longitudinal toothing extending in the axial direction.

Vorteilhafterweise ist die Druckaufnahmevorrichtung als Drehmomentmessvorrichtung dazu ausgebildet, aus der axialen Kraft das Drehmoment zu bestimmen. Dies kann beispielsweise durch die Aufnahme und Bestimmung eines in der Fluidkammer ausgebildeten Druckes und dessen Übersetzung in eine Anzeige oder durch die Ausgabe eines zugehörigen Wertes erfolgen. Vorzugsweise kann die Drehmomentmessvorrichtung eine Auswerteeinheit umfassen, die Mittel zur insbesondere softwaregeschützten Umsetzung eines durch die axiale Kraft bewirkten Drucksignals in einen Drehmomentwert aufweist. Eine solche Auswerteeinheit kann dem Antriebsstrang zugeordnet sein, sie muss jedoch nicht unmittelbar am Antriebsstrang positioniert sein, sondern kann beispielsweise auf Seiten eines Schleppers realisiert werden. Alternativ kann eine solche Auswerteeinheit auch in einem Jobrechner zur Bedienung des Arbeitsgerätes vorhanden sein. In einem solchen Fall kann es ausreichen, wenn das Drucksignal über entsprechende Datenleitungen an einen Jobrechner übermittelt und dort umgesetzt wird. Mittels einer über die Zeit vorgenommenen Erfassung der an einem Antriebsstrang im Antriebsfall anliegenden Drehmomente kann eine Überwachung des Antriebsstrangs realisiert werden, aufgrund derer bei Erreichen insbesondere vorgebbarer Leistungsgrenzen insbesondere automatisiert eine Leistungsreduzierung oder Abschaltung des Antriebsstrangs vorgenommen wird, um eine dauerhafte Überlastung zu vermeiden.Advantageously, the pressure-receiving device is designed as a torque measuring device to determine the torque from the axial force. This can be done for example by recording and determining a pressure formed in the fluid chamber and its translation into a display or by the output of an associated value. Preferably, the torque measuring device may comprise an evaluation unit, which has means for the particular software-protected conversion of a pressure signal caused by the axial force into a torque value. Such an evaluation unit may be assigned to the drive train, but it does not have to be positioned directly on the drive train, but can be realized, for example, on the side of a tractor. Alternatively, such an evaluation unit may also be present in a job computer for operating the implement. In such a case, it may be sufficient if the pressure signal is transmitted via corresponding data lines to a job computer and implemented there. By means of a made over time detection of the voltage applied to a drive train in the case of driving torque monitoring of the drive train can be realized, due to which especially automatically achieves a power reduction or shutdown of the drive train when reaching particular specifiable performance limits to avoid permanent overload.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Druckaufnahmevorrichtung ergänzend oder alternativ als Überlastsicherung ausgebildet sein, die bei Erreichen eines sich aus der axialen Kraft ergebenden Maximaldrucks auslöst. Bei einem Maximalwert der axialen Kraft kann beispielsweise auf die Ansteuerung des Antriebsstrangs eingewirkt werden oder auch automatisch eine Außereingriffsstellung bewirkt werden. Eine solche Außereingriffsstellung kann insbesondere durch eine Überlastsicherung erreicht werden, die durch ein Druckbegrenzungsventil zumindest mitausgebildet ist. Hierdurch ist es auf baulich einfache Weise möglich, ein in Fluidkommunikation mit der Fluidkammer stehendes Druckbegrenzungsventil vorzusehen, das in der Fluidkammer eine Druckminderung durch Öffnung des Druckbegrenzungsventils bewirkt. Hierdurch kann durch die in der Eingriffsstellung entstehende axiale Kraft, eine Bewegung des verschiebbaren Teils des Antriebsstrangs in Richtung einer Außereingriffsstellung bewirkt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the pressure receiving device may additionally or alternatively be designed as an overload protection, which triggers upon reaching a maximum pressure resulting from the axial force. At a maximum value of the axial force can be acted for example on the control of the drive train or automatically a disengaged position can be effected. Such a disengaged position can be achieved in particular by an overload protection, which is at least mitausgebildet by a pressure relief valve. As a result, it is possible in a structurally simple manner to provide a pressure-limiting valve which is in fluid communication with the fluid chamber and effects a pressure reduction in the fluid chamber by opening the pressure-limiting valve. This can be effected by the axial force arising in the engaged position, a movement of the displaceable part of the drive train in the direction of a disengaged position.

Insbesondere ist es der Vorteil eines Druckbegrenzungsventils, dass durch das schlagartige Öffnen bei Erreichen eines Maximaldrucks eine unmittelbare Außereingriffsstellung bewirkt wird und kein längerer Regelprozess über die Maschinensteuerung erfolgen muss. In particular, it is the advantage of a pressure limiting valve that an immediate disengagement position is caused by the sudden opening upon reaching a maximum pressure and no longer control process must be done via the machine control.

Zur multifunktionalen Verwendung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist es von Vorteil, wenn eine Auslösegrenze des Druckbegrenzungsventils insbesondere elektronisch einstellbar ist. Hierdurch können für verschiedene Situationen, in denen der Antriebsstrang unterschiedlich stark belastet wird oder unterschiedliche Abtriebszweige des Antriebsstrangs verwendet werden, verschiedene Auslösegrenzen, d.h. Schwellwerte bzw. Maximaldrücke eingestellt werden, so dass der Antriebsstrang betriebsspezifisch ausgebildet ist. Ein elektronisch, z.B. von einem Schlepperfahrzeug aus, einstellbares Druckbegrenzungsventil kann beispielsweise im Antriebsstrang eines Ladewagens dazu dienen, diesen für den Einsatz beim Aufnehmen des Ladeguts oder für die Abgabe desselben anzupassen. Auch kann derselbe Antriebsstrang für verschiedene Arbeitsgeräte angepasst werden.For the multifunctional use of a drive train according to the invention, it is advantageous if a triggering limit of the pressure limiting valve is in particular electronically adjustable. As a result, for different situations in which the drive train is loaded differently or different output branches of the drive train are used, different trip limits, i. Thresholds or maximum pressures are set so that the drive train is designed operation-specific. An electronic, e.g. from a tractor vehicle, adjustable pressure relief valve can serve for example in the drive train of a loading wagon to adapt it for use when receiving the load or for the delivery of the same. Also, the same powertrain can be adapted for different implements.

Für eine weitergehende Integration des Antriebsstrangs in eine Maschinensteuerung ist es von Vorteil, wenn die Überlastsicherung im Falle einer Auslösung zur Aus- und/oder Weitergabe eines Steuerwertes vorzugsweise an Komponenten der Maschinensteuerung bzw. -bedienung ausgebildet ist.For a further integration of the drive train in a machine control, it is advantageous if the overload protection is preferably formed on components of the machine control or operation in the event of triggering for off and / or passing on a control value.

Zur Unterstützung der Bewegung des verschiebbaren Teils des Antriebs- oder Abtriebsstrangs kann dieser einen Kraftspeicher, z.B. eine Feder, aufweisen, der auf den verschiebbaren Teil einwirken kann. Insbesondere ist dieser Kraftspeicher entweder gehäusefest gelagert oder er wirkt zwischen Antriebs- und Abtriebswelle und kann somit eine Relativbewegung zwischen den beiden Teilen herbeiführen.In support of the movement of the displaceable part of the drive or power take-off train, this can be a force store, e.g. a spring, which can act on the displaceable part. In particular, this energy storage is either fixed to the housing or it acts between the drive and output shaft and thus can bring about a relative movement between the two parts.

Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang zur Übertragung eines Drehmoments zwischen 100 Nm und 100000 Nm, vorzugsweise zwischen 1000 Nm und 100.000 Nm ausgebildet.Preferably, an inventive drive train for transmitting a torque between 100 Nm and 100000 Nm, preferably between 1000 Nm and 100,000 Nm is formed.

Die eingangs gelöste Aufgabe wird ebenfalls durch ein land- oder bauwirtschaftliches Arbeitsgerät gelöst, welches einen vor- oder nachbeschriebenen erfindungsgemäßen Antriebsstrang aufweist. Diesem Arbeitsgerät kommen dann entsprechend auch die Vorteile des jeweiligen Antriebsstrangs zu.The object solved at the outset is likewise achieved by a farming or construction-economical implement which has a pre- or post-described drive train according to the invention. This work equipment then also corresponding to the benefits of each powertrain.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Figurenbeschreibung zu entnehmen. Schematisch dargestellt zeigt.

1 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs,
2 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Gegenstands,
3 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Gegenstands in einer Eingriffsstellung,
4 den Gegenstand nach 3 in einer Außereingriffsstellung,
5 einen weiteren erfindungsgemäßen Gegenstand.

Further advantages and details of the invention can be taken from the following description of the figures. Schematically shown.

1 a partially cutaway view of a drive train according to the invention,
2 a partially cutaway view of another article according to the invention,
3 a partially cutaway view of another article according to the invention in an engaged position,
4 the object after 3 in a disengaged position,
5 another article of the invention.

Gleich oder ähnlich wirkende Teile sind - sofern dienlich - mit identischen Bezugsziffern versehen. Einzelne technische Merkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele können in Kombination mit den Merkmalen eines unabhängigen Anspruchs und gegebenenfalls auch mit einzelnen Merkmalen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele zu erfindungsgemäßen Weiterbildungen führen.Equal or similar parts are - if appropriate - provided with identical reference numbers. Individual technical features of the embodiments described below, in combination with the features of an independent claim and possibly also with individual features of the above-described embodiments lead to further developments according to the invention.

Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang, vorliegend eines landwirtschaftlichen genutzten Ladewagens, ist zur Übertragung von Drehmomenten zwischen 100 Nm und 100.000 Nm ausgelegt und entsprechend massiv konstruktiv ausgestaltet. Eine Antriebswelle 1 weist stirnseitig einen mit Nocken 2 versehenen, als Nockenkopf ausgebildeten axial verschiebbaren Teils 3 auf, der mit ebenfalls mit 2 bezeichneten Nocken eines Nockenkopfes 3' der Abtriebswelle 4 in Eingriff steht. Der Teil 3 der Antriebswelle 1 ist zum Beispiel über eine Längsverzahnung drehfest mit der weiteren Antriebswelle 1 verbunden. Durch die schräg zu einer Drehachse 6 von Antriebs- und Abtriebswelle 1, 4 angestellten Flanken 7 der Nocken 2 wird im Antriebsfall eine in axialer Richtung A wirkende axiale Kraft ausgeübt. Eine allgemein mit 8 bezeichnete Druckaufnahmevorrichtung umfasst einen Drucksensor 12 und eine mit dem Drucksensor 12 in Verbindung stehende Fluidkammer 9, die einseitig durch eine mit einer quer zur Richtung A verlaufende Fläche einer Verschiebehülse 11 begrenzt wird. Über diese Fläche wird durch die Kraft in Richtung A ein Druck auf das in der Fluidkammer 9 befindliche Fluid eingebracht, welcher durch den Drucksensor 12 gemessen wird. Dieser ist Teil einer Drehmomentmessvorrichtung und leitet den gemessenen Druck über eine nicht dargestellte Leitung weiter zu einer Auswerteeinheit, in der aus dem Drucksignal ein Drehmomentwert berechnet oder bestimmt wird. Auf einer weiteren Seite ist die Fluidkammer 9 durch eine Wandung eines Gehäuses 10 des Antriebsstrangs begrenzt.An inventive drive train, in this case an agricultural wagon used, is designed for the transmission of torques between 100 Nm and 100,000 Nm and designed correspondingly massive design. A drive shaft 1 has an end face with cam 2 provided, designed as a cam head axially displaceable part 3 on, who also with 2 designated cam of a cam head 3 ' the output shaft 4 engaged. The part 3 the drive shaft 1 is for example via a spline rotation with the other drive shaft 1 connected. Through the oblique to a rotation axis 6 of drive and output shaft 1 . 4 salaried flanks 7 the cam 2 In the case of actuation, an axial force acting in the axial direction A is exerted. A general with 8th designated pressure receiving device comprises a pressure sensor 12 and one with the pressure sensor 12 associated fluid chamber 9 , which on one side by a transverse to the direction A extending surface of a sliding sleeve 11 is limited. Over this surface, the force in the direction A, a pressure on the in the fluid chamber 9 introduced fluid present, which by the pressure sensor 12 is measured. This is part of a torque measuring device and passes the measured pressure via a line, not shown, to an evaluation unit, in which a torque value is calculated or determined from the pressure signal. On another side is the fluid chamber 9 through a wall of a housing 10 of the drive train limited.

Die Verschiebehülse 11 ist als insbesondere drehfest gelagerter Kolben in axialer Richtung zur Aufnahme eines Druckes ausreichend verschiebbar gelagert, wobei die Antriebswelle 1 über ein Axial-Radiallager 13 sowie ein Lager 14 gelagert ist.The sliding sleeve 11 is mounted as a particular rotatably mounted piston in the axial direction for receiving a pressure sufficiently displaceable, wherein the drive shaft 1 via an axial-radial bearing 13 as well as a warehouse 14 is stored.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist im Wesentlichen identisch aufgebaut, wobei nunmehr keine einzelnen Nocken sondern eine Schrägverzahnung der beiden Wellen 1, 4 dargestellt ist. Die als Kolben wirkende Verschiebehülse 11 weist im vorliegenden Fall eine größere Fluidkammer 9 mit einer in radialer Richtung längeren und somit insgesamt größeren Kolbenfläche zur Messung des hydraulischen Drucks auf. Je nach Anwendungsfall kann hierdurch für unterschiedliche große Axialkräfte derselbe Drucksensor verwendet werden, da sich der in der Fluidkammer entstehende Druck in einfacher Weise durch den Quotienten aus in axialer Richtung wirkender Kraft und der Kolbenfläche 17 ergibt. Die Fluidkammer 9 ist auf der der Kolbenfläche 17 gegenüber liegenden Seite von einer Wandung 15 des Gehäuses 10 begrenzt.The embodiment according to 2 is essentially identical, with now no single cam but a helical toothing of the two shafts 1 . 4 is shown. The displacement sleeve acting as a piston 11 has in the present case a larger fluid chamber 9 with a piston surface which is longer in the radial direction and thus larger overall for measuring the hydraulic pressure. Depending on the application, the same pressure sensor can thereby be used for different large axial forces, since the pressure generated in the fluid chamber in a simple manner by the quotient of force acting in the axial direction and the piston surface 17 results. The fluid chamber 9 is on the piston surface 17 opposite side of a wall 15 of the housing 10 limited.

Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang nach 3 ist als Überlastkupplung ausgebildet, wobei auch aufgrund der bereits vorstehend beschriebenen Elemente eine sehr ähnliche Konstruktion realisiert ist. Allerdings ist ein Verschiebeweg X1 der Verschiebehülse 11 so groß, dass die mit einer Länge X2 in Eingriff stehenden Nocken 2 in eine Außereingriffsstellung in Richtung der axialen Kraft A überführt werden können (4).A drive train according to the invention 3 is designed as an overload clutch, whereby also due to the elements already described above, a very similar construction is realized. However, this is a displacement X1 the sliding sleeve 11 so big, that with a length X2 engaged cam 2 can be transferred into a disengaged position in the direction of the axial force A ( 4 ).

In der Eingriffsstellung ist die Fluidkammer gefüllt und es kann kein Fluid abfließen, so dass verhindert wird, dass die Nocken 2 in die Außereingriffsstellung gelangen. Erst bei Erreichen eines durch ein Druckbegrenzungsventil 16 vorgegebenen Schwell- bzw. Maximalwerts kann durch das dann öffnende Ventil die Fluid relativ schlagartig abfließen und eine Außereingriffsstellung erreicht werden.In the engaged position, the fluid chamber is filled and no fluid can flow out, so that it prevents the cams 2 get into the disengaged position. Only when reaching a through a pressure relief valve 16 predetermined threshold or maximum value can flow through the valve then opening the fluid relatively abruptly and a disengaged position can be achieved.

Durch nachfolgende Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 9 über eine nicht dargestellte Hydraulik-Leitung kann einerseits die Antriebswelle 1 wieder in die in 3 gezeigte Eingriffsstellung verbracht werden und es ist somit eine Kupplung realisiert. Gleichzeitig kann über ein Verschließen bzw. Abschließen der Fluidkammer 9 über den Drucksensor 12 der in der Kammer im Antriebsfall entstehende Druck gemessen werden.By subsequent pressurization of the fluid chamber 9 via a hydraulic line, not shown, on the one hand, the drive shaft 1 back in the 3 shown engagement position are spent and it is thus realized a clutch. At the same time can via a closing or completing the fluid chamber 9 over the pressure sensor 12 the pressure generated in the chamber in the drive case is measured.

In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel kann dieser Wert dann an eine Gerätesteuerung weitergeleitet und für die Überlastsicherung-Funktion bzw. die Drehmomentmessung verwendet werden.In a non-illustrated embodiment, this value can then be forwarded to a device control and used for the overload protection function or the torque measurement.

Ein erfindungsgemäßes und als Ladewagen 20 ausgebildetes landwirtschaftliches Arbeitsgerät ist mit seinem Antriebsstrang in 5 in einer an einen gestrichelt und nur teilweise dargestellten Schlepper 21 angehängten Position dargestellt. Ausgehend von einer Gelenkwelle 22 vom Schlepper weist der mit Überlastsicherung und Kupplungsfunktion versehene Antriebsstrang das Gehäuse 10 auf, in dem die funktionalen Teile eines der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Antriebsstränge enthalten sind. Durch eine Einstellung des Druckbegrenzungsventils kann der Antriebsstrang einerseits auf eine Übertragung geeigneter Drehmomente eines zur Aufnahme von Ladegut benötigten Laderotors 23 begrenzt werden. Andererseits kann der Antriebsstrang durch eine Einstellung eines anderen Schwellwerts des Druckbegrenzungsventils auf die Übertragung geeigneter Drehmomente einer für die Abgabe von Ladegut vorgesehenen Dosierwalze 24 begrenzt werden.An inventive and as a loader wagons 20 trained agricultural implement is with his drivetrain in 5 in a to a dashed and only partially illustrated tractor 21 attached position shown. Starting from a propeller shaft 22 From the tractor, the drive train provided with overload protection and clutch function, the housing 10 in which the functional parts of one of the drive trains according to the invention described above are contained. By adjusting the pressure relief valve, the drive train on the one hand to a transmission of suitable torques required for receiving cargo loader motor 23 be limited. On the other hand, by setting another threshold value of the pressure limiting valve, the drive train can transmit suitable torques of a metering roller provided for the discharge of load 24 be limited.

Claims

Agricultural or construction machinery drive train for a agricultural or construction work implement, comprising a drive shaft (1) and an output shaft (4) formed over at least one oblique edge (7), in particular via a helical toothing, in an engaged position for transmitting a torque are characterized by a pressure receiving device (8), which is designed for receiving and using a due to the oblique flank (7) in the drive case resulting and a torque-forming axial force.

Drive train after Claim 1 , characterized in that the pressure receiving device (8) comprises at least one side in the axial direction (A) limited fluid chamber (9).

Drive train after Claim 2 , characterized in that the fluid chamber (9) at least on one side by a relative to an at least partially axially displaceable part (3) of the drive train, in particular the drive and / or output shaft (1, 4), fixed wall (15), in particular one Housing (10) of the drive train is limited.

Drive train after Claim 3 , characterized in that the at least one axially displaceable part (3) of the drive or output shaft (1, 4) via a Fluidbeaufschlagung the fluid chamber (9) and an associated volume increase of the fluid chamber (9) from a disengaged position in the axial direction in the Engagement position can be transferred.

Drive train after Claim 3 or 4 , characterized in that the displaceable part (3) of the drive or output shaft in particular via a radial thrust bearing (13) in the axial direction (A) is fixed to a preferably rotationally fixed sliding sleeve (11).

Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure receiving device (8) is designed as a torque measuring device to determine the torque from the axial force.

Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the torque measuring device comprises an evaluation unit, the means for the particular software-based conversion of a caused by the axial force pressure signal has a torque value.

Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure receiving device (8) is designed as an overload protection, which triggers upon reaching a maximum pressure resulting from the axial force.

Drive train after Claim 8 , characterized in that the overload protection is formed by a pressure relief valve (16) at least with.

Drive train after Claim 8 or 9 , characterized in that a triggering limit of the pressure relief valve (16) is adjustable.

Powertrain after one of Claims 8 to 10 , characterized in that the overload protection is designed in the event of triggering for the removal and / or passing on of a control value.

Drive train according to one of the preceding claims, characterized by a force accumulator, by means of which the displaceable part (3) of the drive or output drive train can be transferred to the disengaged position.

Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed to transmit a torque greater than 100 Nm, preferably greater than 1000 Nm, and less than 100,000 Nm.

Agricultural or construction work implement, characterized by a drive train according to one of the preceding claims.