DE2412819A1

DE2412819A1 - Wellenkupplung zwischen einer maehwerksbaugruppe und einem einzugskanal eines maehdreschers

Info

Publication number: DE2412819A1
Application number: DE19742412819
Authority: DE
Inventors: Helmut Rohwedder
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1974-03-16
Filing date: 1974-03-16
Publication date: 1975-09-25
Also published as: DE2412819B2; DE2412819C3; FR2263675A1; FR2263675B1; GB1457480A

Description

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(Case No. 8057)

Wellenkupplung zwischen einer Mähwerksbaugruppe und einem Einzugskanal eines Mähdreschers

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenkupplung zwischen einer Mähwerksbaugruppe und einem Einzugskanal eines Mähdreschers, wobei mindestens ein Wellenkupplungselement gegen die Wirkung einer Stellkraft verstellbar und mittels dieser quer zur Bewegungsrichtung der anzukuppelnden Mäh— Werksbaugruppe in Richtung des anderen Kupplungselementes verschiebbar und mit diesem formschlüssig verbindbar ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (OS 1 507 338) ist eine Wellenkupplung zwischen der Mähvorrichtung und dem Elevatorteil eines Mähdreschers bekannt, wobei die Antriebswelle der Mähwerksvorrichtung mit Schaftkupplungselementen ausgerüstet ist, die mit an der Welle des Elevatorteiles vorgesehenen Kupplungszapfen in Eingriff bringbar sind. Stehen beispielsweise die Kupplungsteile der Welle der Mähvorrichtung auf der gleichen Höhe wie die Kupplungsteile des Elevatorteiles, so treffen die Kupplungselemente gegen die Kupplungsteile und verhindern dadurch den AnkupplungsVorgang. Deshalb ist es notwendig, die Kupplungselemente gegenüber den Kupplungsteilen so auszurichten, daß sie radial eingeführt werden können, um eine Beschädigung der Wellenkupplung zu verhindern. Auf diese Weise ist ein automatischer AnkupplungsVorgang nur unter ganz bestimmten Voraussetzungen möglich, zumal die Bedienungsperson des Mähdreschers stets darauf achten muß, daß die Kupplungsteile entsprechend zueinander ausgerichtet sind, Selbst ein geringfügiges Drehen nur einer Welle beim Kupplungsvorgang kann zu einer Beschädigung führen.

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Aus der US-PS 3 324 637 ist eine manuell verstellbare Klauenkupplung bekannt, die erst axial verschoben werden muß, um sie dann radial an die andere Kupplung heranzuführen bis beide Kupplungsteile untereinander fluchten, Erst dann kann ein Kupplungselement mittels einer Druckfeder axial verschoben werden. Fluchten die beiden Kupplungselemente nicht einigermaßen genau, so ist ein Ankuppeln nicht möglich.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wellenkupplung so auszubilden, daß dμrch den Einschwenkvorgang der Mähwjerksbaugruppe an den Einzugskanal ein selbsttätiges Kuppeln der treibenden Welle mit der angetriebenen Welle möglich ist, ohne daß die einzelnen Kupplungselemente besonders ausgerichtet werden müssen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß beide Wellenkupplungselemente mit je einem die Kupplungselemente untereinander axial ausrichtenden Zentrierungselement und mit je einem Führungselement ausgerüstet sind, wobei beim Einschwenkvorgang der Mähwerksbaugruppe zum Einzugskanal das eine Führungs- bzw. Zentrierungselement radial verstellbar und dabei gegen das andere Führungs- bzw. Zentrierungselement zur Anlage kommt und zwangsweise eine axiale Verstellung eines Kupplungselementes herbeiführt, bis das eine Kupplungselement in das andere Kupplungselement selbsttätig einrastet. Da die We11enkupplungselemente mit Führungselementen versehen sind und mindestens ein Kupplungselement axial verschiebbar angeordnet ist, kann ein vollständig selbsttätiges Ankuppeln der angetriebenen Welle an die treibende Welle erfolgen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Mähwerksbaugruppe über Schnellkupplungselemente, die im Bereich der Oberseite des Einzugskanals.vorgesehen sind, angekuppelt werden soll. Das heißt, der gesamte Ankupplungsvorgang aller Teile an der Mähwerksbaugruppe kann von dem . Fahrerstand des Mähdreschers aus mit den Teilen des Einzugskanals erfolgen. Durch den Einschwenkvorgang der

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Mähwerksbaugruppe um die oberen am Einzugskanal vorgesehenen Kupplungselemente wird bei Anlage der einen Führungsfläche gegen die andere Führungsfläche der Wellenkupplungselemente zumindestens ein Kupplungselement teilweise axial verschoben bis das eine Kupplungselement mit dem anderen Kupplungselement kuppelbar ist. Durch die Druckfeder oder durch einen Stellmotor anstelle der Druckfeder werden beim abgeschlossenen Kupplunjesvorgang die Kupplungselemente so .stark aufeinander gedrückt, so daß ein selbsttätiges Entkuppeln nicht ohne weiteres möglich ist. Um eine zusätzliche Sicherung der Kupplung zu erhalten, kann mindestens ein Kupplungselement durch einen Stellmotor axial verschoben werden, der auch zur Arretierung der verstellbaren Wellenkupplung dienen kann. Der Stellmotor kann dabei in vorteilhafter Weise durch Geberelemente gesteuert werden, die im Bereich der Vorderseite bzw. Rückseite des Einzugskanals und der Mähwerksbaugruppe vorgesehen sind. Dabei kann der Stellmotor so ausgebildet sein, daß er auch vom Fahrerstand aus selektiv betätigbar ist. Da die Taschen bzw. die Mitnehmerelemente sich in einer Richtung verjüngen und in die Oberfläche des Trichters bzw. des Kegelmantels übergehen, erhält man eine Drehverbindung der beiden Wellenkupplungsteile nur in einer Richtung, so daß auch ein leichteres Abkuppeln der Wellenkupplungsteile möglich ist. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 9.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Wellenkupplung nach der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Mähwerksbaugruppe und ein Schrägförderer— gehäuse mit der erfindungsgemäßen Wellenkupplung im ungekuppelten Zustand,

Fig. 2 ein Kupplungselement mit am kegelförmigen Kupplungsteil vorgehenen Taschen,

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Fig. 3 ein weiteres Kupplungselement, das im trichterförmigen Kupplungsteil zwei Mitnehmerelemente aufweist,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 2, Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 und 5-5 in Fig. 4 und

Fig. 7 den-..Kupplungsvorgang der Wellenkupplung, wobei das * eine Kupplungselement gegen die Führungsfläche des anderen Kupplungselementes anliegt.

In der Zeichnung ist mit 10 ein Einzugskanal eines Schrägförderergehäuses eines in der Zeichnung nicht dargestellten Mähdreschers gekennzeichnet, der an seiner Oberseite 12 zwei Kupplungsglieder 14 aufweist, die in in der Zeichnung nicht dargestellte Vertiefungen eingreifen können, die an einer Unterseite 1(5 eine;, an einer Mähwerksbaugruppe 20 vorgesehenen Querträgers 18 vorgesehen sind. Wie aus Fig. 1 ferner hervorgeht, weist die Mähwerksbaugruppe 20 am oberen Querträger 18 eine teilweise dargestellte Haspel 22 und eine Trommel 24 auf, die das vom Mähwerk der Mähwerksbaugruppe erfaßte Erntegut dem Einzugskanal 10 zuleitet.

Zum Antrieb von Mähwerk und Haspel 22 dient eine auf der Mähwerksbaugruppe angeordnete Zwischenwelle 26, die ein axial bewegliches Wellenkupplungselement 28 aufweist, das rückseitig ^mit einem Kupplungszapfen 30 ausgerüstet ist, der als Andrehung ausgebildet bzw. mit der Rückseite des Kupplungselementes verschweißt sein kann. Der Kupplungszapfen 30. weist ferner einen im Durchmesser kleineren Lagerzapfen 32 auf, der in eine in der Zwischenwelle 26 vor-

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gesehene Bohrung 34 axial verschiebbar aufgenommen ist. Die zwischen dem Lagerzapfen 32 und dem Kupplungszapfen 30 liegende Schulter 36 kann dabei als Anschlagsfläche dienen und eine weitere axiale Verstellung des Lagerzapfens 32 in die Bohrung 34 begrenzen. Ferner kann der Lagerzapfen 32 zur Aufnahme eines Federringes oder eines Arretierungselementes mit einer Ringnut versehen sein, so daß in der ausgefahrenen Stellung des Lagerzapfens 32 eine weitere axiale Verschiebung des Kupplungselementes 28 aus der Bohrung 34 begrenzt wird.

■Endsextig liegt die Stirnfläche des Lagerzapfens 32 gegen eine Druckfeder 38 an, die in der Bohrung 34 aufgenommen ist und sich gege,n ein inneres Ende 40 der Bohrung abdrückt. Anstelle der Druckfeder 38 kann die Bohrung 34 mit einem kompressiblen Druckmittel gefüllt sein, oder ein inkompressibles Druckmittel aufnehmen, das über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Druckmittelleitung an einen ebenfalls nicht dargestellten Druckspeicher bzw. Akkumulator anschließbar ist. Der Druck des Druckmittels ist so bemessen, daß beim Einschwenken der Mähwerksbaugruppe 20 um die oberen Kupplungsglieder 14 am Einzugskanal 10 die auftretenden Stellkräfte eine axiale Verstellung des Kupplungselementes 28 bewirken, so daß das Kupplungselement 28 mit einem weiteren am Einzugskanal 10 vorgesehenen Wellenkupplungseiement 42 in Eingriff bringbar ist. Außerdem kann der Druck des Druckmittels bzw. der Druckfeder so bemessen sein, daß ein unbeabsichtigtes Entkuppeln, beispielsweise durch teilweises Aufsetzen der Mähwerksbaugruppe 20 auf dem Boden verhindert wird. Im übrigen sind auch im unteren Bereich der Mähwerksbaugruppen Schnellkupplungselemente vorgesehen, die eine Verbindung zwischen der Mähwerksbaugruppe 20 und dem Einzugskanal 10 herstellen.

Das am Einzugskanal 10 vorgesehene Kupplungselement 42 steht über eine Antriebsscheibe oder ein Riemengetriebe 44 mit weiteren Antriebselementen 46 des Einzugskanals 10 -in Antriebsverbindung. Die Antriebselemente 46 können über weitere Antriebselemente und Übertragungsglieder mit der Verbrennungskraftmaschine mittel- bzw. unmittelbar verbunden sein.

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Das Wellenkupplungselement 42 sowie das Wellenkupplungselement 28 ist in den Figuren 2 bis 7 näher veranschaulicht. Wie die Figuren 3 und 4 insbesondere zeigen, weist das Wellenkupp lungselement 28 ein zylinderförmiges Kupplungsteil auf, an dessen Rückseite der Kupplungszapfen 30 vorgesehen ist, an den sich der Lagerzapfen 32 anschließt. Die Übergangsstelle zwischen Lagerzapfen 32 und Kupplungszapfen 30 bildet die Schulter 36, die als Anschlagfläche dient und gegen die Stirnseite der Zwischenwelle 26 zur Anlage bringbar ist. Das Kupplungsteil 48 ist ferner mit einem kegelförmigen Trichter 50 versehen, der mindestens zwei Mitnehmer— elemente 52 aufweistj die an ihrer höchsten Stelle im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet sind und sich nach hinten verjüngen, bis die Oberseite des Mitnehmerelementes 52 in die Oberfläche des Trichters 50 ausläuft. Der zylinderförmige Trichter 50 des Kupplungsteiles 48 ist einem kegelförmigen Kupplungsteil 54 angepaßt und dient zu dessen Aufnahme. Der kegelförmige Zylinderteil 5 4 weist an seiner Oberfläche mindestens zwei Taschen 56 zur Aufnahme der Mitnehmerelemente auf, die diametral angeordnet sind und die an ihrer maximalen Tiefe im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet sind. Die Taschen 56 verjüngen sich ebenfalls kontinuierlich,bis sie in die Oberfläche des kegelförmigen Kupplungsteiles auslaufen. Auf diese Weise können beim KupplungsVorgang des einen Kupplungselementes 48 an das andere Kupplungselement 42 die Mitnehmerelemente 52 ohne weiteres in die Taschen 56 einrutschen.

Wie insbesondere aus den Figuren 3, 4 und 7 hervorgeht, ist die Stirnseite im Bereich des Trichters 50 des Kupplungsteiles 48 mit einer ringförmigen Führungsfläche 60 ausgerüstet, deren Neigungswinkel mit Bezug auf die.Rotationsachse des Kupplungsteiles 48 bzw. 54 gleich dem Neigungswinkel des kegelförmigen Kupplungsteiles 54 ist. Somit kann sich die Oberfläche des kegelförmigen Kupplungsteiles 54, die auch

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als Führungsfläche ausgebildet,ist gegen die Führungsfläche 60 des Kupplungsteiles 48 anlegen und an dieser vorbeigleiten, bis der kegelförmige Kupplungsteil 54 in den Trichter 50 des Kupplungsteiles 48 einrastet.

Beim KupplungsVorgang der Mähwerksbaugruppe 20 an den Einzugskanal 10 werden zuerst die Kupplungsglieder 14 in die an dem Querträger 18 vorgesehenen Vertiefungen eingeführt und der Einzugskanal 10 angehoben, so daß die Mähwerksbaugruppe 20 sich zum Einzugskanal 10 zentriert. Durch weiteres Anheben des Einzugskanals 10, schwenkt die Mähwerksbaugruppe 20 um die oberen Kupplungsglieder 14 und die Führungsfläche 60 des kegelförmigen · Kupplungsteiles 48 kommt zuerst gegen den Kupplungsteil 54 des Kupplungselementes 42 zur Anlage. Infolge der durch das Eigengewicht der Mähwerksbaugruppe 20 hervorgerufenen Stellkraft schiebt sich die Spitze des kegelförmigen Kupplungsteiles 54 an der Führungsfläche 60 entlang und schiebt den Lagerzapfen 32 gegen die Wirkung der Druckfeder 38 weiter in die Bohrung 34 hinein, bis die Spitze des kegelförmigen Kupplungsteiles 54 die Umkehrstelle der Führungsfläche 60 erreicht hat, die durch die Schnittstelle der Fläche des Trichters .50 mit der Führungsfläche 60 gebildet wird. Nach Überschreiten dieser Umkehrstelle drückt die Druckfeder 38 den Lagerzapfen 3,2 teilweise aus der Bohrung 34 heraus und somit den konkaven Teil bzw. Trichter 50 auf das kegelförmige Kupplungsteil 54. Treibt nun die Bedienungsperson das Wellenkupplungselement 4.2 an, so rasten die Mitnehmerelemente 52 in die Taschen 56 vollständig ein und stellen somit eine formschlüssige Verbindung zwischen beiden Wellenkupplungselementen 28 und 42 her. Soll das Wellenkupplungselement 28 von dem Wellehkupplungselement 42 abgekuppelt werden, so braucht das Wellenkupplungselement 42 lediglich radial verstellt werden. Hierzu wird die Mähwerksbaugruppe 20 auf den Boden abgesenkt. Durch weiteres Absenken des Einzu,gskanals 10 gleiten die Kupplungselemente 14 aus ihren

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Aussparungen heraus und die Oberfläche des Trichters 50 an der Oberfläche des kegelförmigen Kupplungsteiles 54 entlang, bis wieder die Spitze des kegelförmigen Kupplungsteiles gegen die ringförmige Führungsfläche 60 zur Anlage kommt. Nach diesem Vorgang ist die Mähwerksbaugruppe 20 vom Einzugskänal 10 und die Zwischenwelle 26 von der treibenden Welle abgekuppelt, ohne daß hierzu die Bedienungsperson von Hand Einstellungen an den einzelnen Elementen vorzunehmen braucht.

Das am Einzugskanal 10 vorgesehene kegelförmig ausgebildete WeIlenkupplungselernent 42 kann auch an der Zwischenwelle 26 verschiebbar gelagert sein, während das den Trichter aufweisende Wellenkupplungselement 28 an der Welle des Einzugska— nals 10 angeordnet sein kann. Der KupplungsVorgang .bleibt in beiden Fällen jedoch der gleiche.

Neben der Druckfeder 38 kann das Wellenkupplungselement 42 mit einer an eine Stromquelle anschließbaren Ringspule versehen sein, um das Wellenkupplungselement 28 wie eine Magnet-Kupplung anzuziehen. Auf diese Weise könnte eine Druckfeder mit einer entsprechend geringeren Federstellkraft vorgesehen werden.

Ansprüche

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Claims

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Ansprüche

M .y Wellenkupplung zwischen einer Mähwerksgruppe und einem Einzugskanal eines Mähdreschers, wobei mindestens ein Wellenkupplungselement gegen die Wirkung einer Stellkraft verstellbar und mittels dieser quer zur Bewegungsrichtung der anzukuppelnden Mähwerksbaugruppe in Richtung des anderen Kupplungselementes verschiebbar und mit diesem formschlüssig verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, "'daß .beide Wellenkupplungselemente (28, 42) mit je einem die Kupplungselemente untereinander axial ausrichtenden Zentrierungselement und mit je einem Führungselement ausgerüstet sind, wobei beim Einschwenkvorgang der Mähwerksbaugruppe zum Einzugskanal das eine Führungs- bzw. Zentrierungselement radial verstellbar und dabei gegen das andere Führungs- bzw. Zentrierungselement zur Anlage kommt und zwangsweise eine axiale Verstellung eines Kupplungselementes herbeigeführt, bis das eine Kupplungselement in das andere Kupplungselement selbsttätig einrastet.
2. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierungselement des einen Wellenkupplungselementes (28) aus einem konkav ausgebildeten hervorstehende Mitnehmerelemente (52) aufweisenden Kupplungsteil (48) und das andere Zentrierungselement des zweiten Wellenkupplungselementes (42) aus einem konvex ausgebildeten die Mitnehmerelemente aufweisende Taschen (56) aufweisenden Kupplungsteil (54) gebildet ist.
3. Wellenkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das konvex ausgebildete Kupplungsteil (54) als kegelförmiger hervorstehender Teil ausgebildet ist und radial

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sowie axial in einen kegelförmigen Trichter (50) des anderen Kupplungsteiles (48) einrückbar ist.
4. Wellenkupplung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im kegelförmigen Teil vorgesehenen Taschen (56) an der tiefsten Stelle der Aussparung im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet ^r.ind, der sich zur Oberfläche des Kegelmantels kontinuierlich verringert, bis die Innenmantelfläche der Tasche in die Kegelmantelfläche übergeht.
5. Wellenkupplung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hervorstehenden Mitnehmerelemente (52) den Taschen (56) angepaßt sind.
6. Wellenkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Tasche (56) im kegelförmigen Teil und mindestens ein Mitnehmerelement (52) im kegelförmigen Trichter (50) vorgesehen ist.
7. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Wellenkupplungselement (28) auf seiner Rückseite einen Kupplungszapfen (30) aufweist, der in einer antreibbaren Welle gegen die Wirkung eines Hydromotors oder eines komprimierbaren in einen Druckspeicher abfließenden Druckmittels insbesondere einer Druckfeder (38) axial verschiebbar ist.
8. Wellenkupplung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenkupplungselemente (28, 42) mit Geberelementen ausgerüstet sind, die die Stellgröße für das axial verstellbare Wellenkupplungselement erfassen und einem das Wellenkupplungselement verstellbaren Stellmotor übermitteln.

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9. Wellenkupplung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß sich an den kegelförmigen Trichter (50) eine ringförmige Führungsfläche (60) anschließt, deren Neigungswinkel mit Bezug auf die Mittelachse des Wellenkupplungselementes gleich dem Neigungs winkel des kegelförmigen Kupplungsteiles .(54) ist.

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