DE2644671B1

DE2644671B1 - Weitwinkelgelenk

Info

Publication number: DE2644671B1
Application number: DE2644671A
Authority: DE
Inventors: Hubert Geisthoff
Original assignee: GKN Walterscheid GmbH
Current assignee: Walterscheid GmbH
Priority date: 1976-10-02
Filing date: 1976-10-02
Publication date: 1978-04-06
Also published as: JPS5344753A; ATA405277A; US4236420A; DE2644671C2; GB1588338A; AU506234B2; NL7708286A; CA1068500A; AT350312B; FR2365945A1; BR7705005A; AU2919177A

Description

Die Erfindung betrifft ein Weitwinkelgelenk zur Übertragung eines Drehmomentes νο.τ einem Schlepper auf ein landwirtschaftliches Anbau- oder Anhängegerät, bestehend aus zwei, durch eine innere Doppelgabel miteinander verbundenen Kreuzgelenken und einer außenliegenden, aus zwei miteinander kämmenden Zahnsegmentpaaren gebildeten Führung, die in einer Schwenkebene umeinanderdrehbar sind und die an auf den Schäften der Außengabel gelagerten Tragkörpers befestigt sind.

Weitwinkelgelenke zur Übertragung eines Drehmomentes von einem Schlepper auf ein Anbaugerät oder einen Anhänger sind bekannt.

So ist bereits vorgeschlagen worden, bei homokinetischen Weitwinkelgelenken außenliegende Führungen in Form von Kettentrieben oder miteinander kämmenden Zahnsegmentpaaren vorzusehen (Duditza, »Kardangelenkgetriebe mit ihren Anwendungen«, VDI-Verlag). Diese Art außenliegender Führungen ermöglicht zwar einen großen Schwenkwinkel von mehr als 90°, weist jedoch den Nachteil auf, daß das Weitwinkelgelenk nur in einer Ebene schwenken kann, so daß sich Verbiegungen in der Gelenkverbindung auswirken können, die teilweise bis zum Bruch eines Teiles führen.

Bei derartigen Weitwinkelgelenken wurde bisher vorgeschlagen, die Schwenkebene in der Horizontalen zu fixieren. Hierdurch erreicht man zwar einen einwandfreien Kurvenverlauf um die Hochachse der gekuppelten Fahrzeuge, jedoch können durch unebenes Gelände verursachte Relativbewegungen um die Längsund Querachse in der Gelenkwellenverbindung nicht ausgeglichen werden.

Ein anderes bekanntes Weitwinkelgelenk (DE-PS 9 48 568) baut auf zwei sphärischen Gehäuseteilen auf, die konzentrisch ineinandergreifen und um einen gemeinsamen feststehenden Mittelpunkt schwenkbar sind. Nachteilig ist neben einem beschränkten Schwenkwinkel von max. 80° die relativ aufwendige Bearbeitung der ineinanderlaufenden Kugelteilflächen und die große Abmessung der außenliegenden Zentrierung. Darüber hinaus stellt sich bei Schwenkbewegungen eine Längenänderung innerhalb des Weitwinkelgelenkes ein, da der Schwenkmittelpunkt zwangsläufig identisch mit dem gemeinsamen Mittelpunkt der Kugelflächen ist. Es müssen daher besondere Vorkehrungen getroffen

ίο werden, diese Längenänderungen auszugleichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Weitwinkelgelenk der zuerst genannten Art mit außenliegenden Führungen, bestehend aus zwei miteinander kämmenden Zahnsegmentpaaren derart auszugestalten, daß bei Kurvenfahrten sowohl Bewegungen um die Hochachse des Fahrzeugverbundes aus Schlepper und Anbaugerät als auch bei Fahrten in unebenem Gelände um die Längs- und Querachse möglich sind, ohne daß hieraus Verwindungskräfte innerhalb der Gelenkwellenverbindung auftreten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schwenkebene der Zahnsegmentpaare durch eine am Schlepper oder Anbaugerät befestigte Feder in einem Winkel zur Aufstandsfläche des Schleppers drehbeweglich gehalten ist, der größer als 0° und kleiner als 90° ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung eines Weitwinkelgelenkes innerhalb einer Gelenkwellenverbindung liegt darin, daß dieses während des Betriebes sowohl durch Kurvenfahrt als auch durch Verwindung in unebenen Gelände auftretende Winkelabweichungen aufgrund der quasi freien Drehbarkeit der außenliegenden Führung um seine Längsachse ausgleichen kann. Von besonderem Vorteil ist es dabei, daß ein derart angeordnetes Weitwinkelgelenk in der Lage ist, die Summe der Winkelabweichungen aller drei betroffenen Achsen bis zu einem Gesamtwinkel mehr als 90° auszugleichen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Schwenkebene des Weitwinkelgelenkes in einem Winkel von 45° zur Aufstandsfläche des Schleppers gehalten.

Da Weitwinkelgelenke der beschriebenen Art nur innerhalb einer Ebene, nämlich der besagten Schwenkebene, schwenkbar sind, tritt in der Senkrechten zu dieser Ebene eine absolute Totpunktlage ein, um die eine Schwenkung unmöglich ist und aus der das Weitwinkelgelenk auch nicht ausweichen kann, wenn es in dieser Richtung beansprucht wird. Die Winkelstellung der Schwenkebene des Weitwinkelgelenkes zur Aufstandsfläche des Schleppers von 45° erweist sich daher als zweckmäßig, da die Totpunktlage in diesem Fall ebenfalls in einem Winkel von 45° zur Aufstandsfläche des Schleppers bildet und es im praktischen Betrieb unwahrscheinlich ist, daß die Summe der Winkelabweichungen mit der vorgegebenen Totpunktlage zusammenfällt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die bevorzugte Winkelstellung der Schwenkebene des Weitwinkelgelenkes in vorteilhafter Weise durch eine Zugfeder, die z. B. an der Deichsel des Anbaugerätes oder Schleppers angehängt ist, aufrechterhalten werden, oder durch eine Torsionsfeder, die am nicht drehbaren Schutzrohr befestigt ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Gelenkwellenverbindung mit einer

erfindungsgemäßen Anordnung eines Weitwinkelgelenken und

Fig.2 die Halterung der Schwenkebene eines Weitwinkelgelenkes im Sinne der Erfindung in einem Winkel von 45° zur Horizontalebene.

Die Gelenkwellenverbindung zwischen dem Schlepper und dem Anbau- oder Anhängegerät besteht aus einem schlepperseitig angeordneten Einfachkreuzgelenk 1, der Welle 2a, die von dem stillstehendem Schutzrohr 2 umgeben ist, und dem Weitwinkelgelenk 8.

Das Weitwinkelgelenk 8 setzt sich in bekannter Weise aus zwei Einzelkreuzgelenken 5 zusammen, die durch eine innere gemeinsame Doppelgabei 6 miteinander verbunden sind. Auf den äußeren Enden der Gabelschäfte 14 der Kreuzgelenke 5 sind jeweils zwei Zahnsegmentpaare 13 in zwei parallelen Ebenen über Lager 4 drehbar aufgenommen.

Die miteinander kämmenden Zahnsegmentpaare 13 sind derart angeordnet, daß die Mittelpunkte der Teilkreise der Verzahnung mit den Drehmittelpunkten der beiden Kreuzgelenke 5 auf einer Geraden liegen. Die einzig mögliche Schwenkebene 15 des Weitwinkelgelenkes 8 wird durch die Feder 12 in einem Winkel zur Aufstandsfläche des Schleppers gehalten, der größer als 0° und kleiner als 90° ist, vorzugsweise jedoch 45° ausmacht. Die Feder 12 ist dabei an einer Stelle am Schlepper oder am Anbaugerät befestigt.

Die Gelenkwellenverbindung wird vorteilhaft über eine teleskopierbare Stütze 8' gehalten, um den darunter liegenden Verbindungspunkt 9 für die Kuppelmanöver freizuhalten. Die Stütze 8' ist über eine Befestigungsschelle 3 gelenkig am Schutzrohr 2 und der Kupplungsstange 11 befestigt. Findet zum Kuppeln eine mit schlepperseitigen Unterlenkern zusammenwirkende Ackerschiene 10 Verwendung, so erfolgt die Abstützung der Gelenkwellenverbindung vorteilhaft durch einen U-förmigen Rahmen. Durch diese Koppelung wird die Gelenkwelle mit der Ackerschiene 10

ίο geschwenkt und auf den schlepperseitigen Gelenkwellenanschluß ausgerichtet.

Beim Schwenken des Wertwinkelgelenkes 8 rollen die Zahnsegmentpaare 13 wie zwei Kreise aufeinander ab. Bei dieser Bewegung bleibt der Abstand der Mittelpunkte beider Zahnsegmente in allen Schwenkstellungen konstant und ist gleich der wirksamen Länge der Doppelgabel 6. Hierdurch wird erreicht, daß bei einer Schwenkbewegung des Weitwinkelgelenkes 8 die effektige Länge nach außen hin keine Veränderung erfährt.

Erfährt die Verbindung Schlepper-Anbaugerät eine Winkelabweichung um eine der drei Hauptachsen, wie Längs-, Hoch- oder Querachse, oder um mehrere Hauptachsen gleichzeitig, so kann die Schwenkebene 15 des Weitwinkelgelenkes 8 aus der neutralen bzw. 45° Stellung heraus gegen die Federkraft eine der Summe der Winkelabweichungen entsprechende Stellung einnehmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Weitwinkelgelenk zur Übertragung eines Drehmomentes von einem Schlepper auf ein landwirtschaftliches Anbau- oder Anhängegerät, bestehend aus zwei durch eine innere Doppelgabel miteinander verbundenen Kreuzgelenken und einer außenliegenden, aus zwei miteinander kämmenden Zahnsegmentpaaren gebildeten Führung, die in einer Schwenkebene miteinander abrollen und die an auf den Enden der Außengabel gelagerten Tragkörpern befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkebene (15) der Zahnsegmentpaare durch eine am Schlepper oder Anbaugerät befestigte Feder (12) in einem Winkel zur Aufstandsfläche des Schleppers drehbeweglich gehalten ist, der größer als 0° und kleiner als 90° ist.

2. Weitwinkelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkebene (15) des Weitwinkelgelenkes (8) in einem Winkel von annähernd 45° zur Aufstandsfläche des Schleppers federnd gehalten ist.

3. Weitwinkelgelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellung der Schwenkebene (15) des Weitwinkelgelenkes (8) durch eine Torsionsfeder, die sich z. B. am drehfesten Schutzrohr (2) abstützt, aufrechterhalten wird.