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Vorderer Zapfantrieb für Schlepper
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Die Erfindung betrifft einen vorderen Zapfantrieb, bei welchem die
Vorderräder eines Schleppers mittels einer Drehkraft angetrieben werden, die zwei
Abschnitten eines Bereiches in der Nachbarschaft eines unteren Bereiches des Getriebegehäuses
des Schleppers entnommen wird, und bei dem Kraft zur vorderen Zapfwelle zum Antrieb
von Hilfsmaschinen übertragen wird.
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Übliche Zapfantriebseinrichtungen für derartige Antriebskräfte für
die Vorderräder und für vordere Hilfsmaschinen sind derart ausgebildet, daß die
Drehkraft für die Antriebswelle für den Vorderradantrieb und eine Zapfwelle für
im Vorderbereich des Schleppers benötigte Arbeitsenergie, wobei die beiden Wellen
aus einem unteren Bereich des Getriebegehäuses vorragen und in diesem drehbar gelagert
sind, über Kardanwellen zu einem Vorderradantriebs-Differentialmechanismus und einer
vorderen Hilfsmaschine übertragen werden. Bei einer solchen Zapfantriebseinrichtung
kann der Ubertragungsmechanismus einfach ausgebildet sein, aber die Kardanwellen
sind nicht ausreichend gelagert.
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Dies führt zu dem Problem, daß die Kardanwellen stark schwingen, wenn
sie gedreht werden, so daß sie weder mit hoher Drehzahl gedreht werden können, noch
hohe Drehmomente
übertragen werden können. Disc Kardanwellen, die
aus einem unteren Bereich des Getric?beqtXhHustss hervorragen, und aln Getriebezugsgehäuse,
das zwei Paare von Zahnradanordnungen zur Übertraqung der Drehkraft auf die Kardanwellen
zur Differentialanordnung enthält, die die Vorderräder und die Zapfwelle für die
vordere Arbeitskraft antreibt, sind im allgemeinen unterhalb des unteren Bereiches
des Getriebegehäuses angeordnet, was die Bodenfreiheit des Schleppers vermindert.
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Wenn der Schlepper über eine Furche, beispielsweise zwischen Reisfeldern,
gefahren wird, setzen diese vorragenden Teile folglicherweise manchmal auf Bodenerhehingen
auf. Daher beinhalten übliche vordere Zapfantriebe auch hinsichtlich des Fahrens
des Schleppers Probleme.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen vorderen Zapfantrieb für
Schlepper zu schaffen, der die Beseitigung zumindest eines Nachteiles der bekannten
Zapfantriebe ermöglicht.
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Bei dem erfindungsgemäßen Zapfantrieb ist eine Antriebsritzelwelle
in der Differentialanordnung zum Antrieb der Vorderräder vorgesehen, die in einer
Stellung in dem Bereich eines vorderen Achsgehäuses angeordnet ist, der der Schwenkachse
seiner vertikalen Schwenkbewegung entspricht.
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Eine vordere Ausgangswelle für Arbeitsmoment und eine Eingangswelle
für Vorderradantriebskraft, die zum Antrieb der Antriebsritzelwelle benutzt wird,
sind derart angeordnet, daß die Achsen dieser Antriebswellen unter und an der rechten
und linken Seite der Antriebsritzelwelle angeordnet sind. Zwei Getriebewellen, die
in dem rechten und linken Bereich des unteren Bereiches des Getriebegehäuses angeordnet
sind, verbinden Antriebsmechanismen, die in den rechten und linken Bereichen des
unteren Bereiches des Getriebegehäuses angeordnet sind, mit den erwähnten Antriebswellen.
Die Drehkraft, die aus dem Getriebegehäuse entnommen wird, wird mittels üblicher
Getriebewellen in die entsprechenden vorderen Zapfantriebsbereiche
mit
hoher Drehzahl übertragen,' wobei keine Unwuchten auftreten und die Achsen keiner
Durchbiegung unterliegen. Der vordere Zapfantrieb ist in einem Getriebezuggehäuse
mit einer Getriebe zuganordnung für die Vorderräder und einer vorderen Hilfsmaschine
angeordnet. Diese Getriebezuganordnungen überlappen einander und erstrecken sich
in Längsrichtung genügend weit weg von der Bodenfläche und derart, daß die Achsen
dieser Getriebezuganordnungen weit voneinander weg in Seitenrichtung angeordnet
sind, wodurch sie eine Anordnung des Getriebezuggehäuses genügend weit oben im Vergleich
zu Getriebezuggehäusen der üblichen Zapfantriebe ermöglichen, so daß der Schlepper
über Furchen zwischen Reisfeldern gefahren werden kann, ohne daß das Gehäuse mit
Bodenerhebungen in Berührung kommt.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus nachfolgender Beschreibung zweier Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
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Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schleppers, Fig. 2 eine abgewickelte
Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Zapfantriebes entlang der Linie A-B-C
in Fig. 5, Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung des Zapfantriebes gemäß
der Linie A-B-G-D-E in Fig. 5, Fig. 4 eine den Fig. 2 und 3 entsprechende Darstellung
des Zapfantriebes gemäß der Linie A-B-C-D-E in Fig. 5, Fig. 5 eine Schnittdarstellunq
des Zapfantriebes entlang der Linie H-H in Fig. 3, und
Fig. 6 eine
Seitenansicht eines Längsschnittes eines anderen Ausführungsbeispiels einer in Fig.
4 dargestellten Lag@@@@@@@@@.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zapfantriebes wird im Folgenden
anhand der Zeichnungen erläutert.
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Ein Zapfantriebsgehäuse 2 ist beispielsweise am hinteren rechten Bereich
der unteren Fläche eines Getriebegehäuses 1 angeordnet, wie dies in Fig. 2 dargestellt
ist.
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Eine Antriebswelle 6 zum Antrieb der Vorderräder ist mittels eines
Lagers 5 und eines Lagers 4 gelagert, wobei das Lager 5 im Zapfantriebsgehäuse 2
und das Lager 4 in einem Lagerzylinder 3 angeordnet ist, der an dem Zapfantriebsgehäuse
2 derart befestigt ist, daß er von diesem sich nach vorne erstreckt.
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Ein Getriebezuggehäuse 8 ist am unteren Bereich des vorderen Rahmens
7 des Schleppers angeordnet. Der hintere Bereich einer Eingangswelle 10 für den
Vorderradantrieb, die im Getriebezuggehäuse 8 mittels eines Lagers 9 gelagert ist,
und ein vorderer Bereich der Antriebswelle 6 für den Frontantrieb sind über eine
Getriebewelle 11 miteinander verbunden.
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Ein hinterer Zapfen 14 eines vorderen Getriebegehäuses 13, in welchem
eine Differenzialeinrichtung 12 zum Antrieb der Vorderräder vorgesehen ist, ist
drehbar am vorderen Rahmen 7 gelagert und ein vorderer Zapfen 15 ist mittels eines
vorderen Zapfenlagers 16 am vorderen Rahmen 7 gelagert. Ein vorderes Achsgehäuse
17 ist am vorderen Getriebegehäuse 13 befestigt und erstreckt sich von diesem aus
nach rechts und links und ist mit rechten und linken vorderen Wellen versehen, die
drehbar in ihm gelagert sind. Dieses vordere Achsgehäuse 17 ist derart ausgebildet,
daß rechte und linke Bereiche des Achsgehäuses 17 schwenkbar in senkrechter Richtung
um die Achsen des vorderen und hinteren Zapfens 15 und 14 bewegt werden können.
Eine Antriebsritzelwelle 18 in der Diffe-
rentialeinrichtung 12
zum Antrieb der Vorderräder ist konzentrisch zum Zapfen 14 gelagert. Die Achse der
Antriebswelle 6 für die Vorderräder, d.h. die Eingangswelle 10 für die Vorderräder,
ist an der unteren rechten Seite der Antriebsritzelwelle 18 angeordnet, wie dies
aus Fig. 5 ersichtlich ist. Ein Zahnrad 19 ist auf der Antriebsritzelwelle 18 gelagert,
die sich in das Getriebezuggehäuse 8 erstreckt. Das Zahnrad 19 steht mit einem Zahnrad
20 in Eingriff, das auf der Eingangswelle 10 für den Vorderradantrieb angeordnet
ist. Die Antriebswelle 6 für die Vorderräder wird mittels einer Wechselgetriebeeinrichtung
21 angetrieben, die im Getriebegehäuse 1 vorgesehen ist. Die Ausgangsleistung des
Motors wird mittels einer Kupplung 22 auf die Eingangswelle 23 übertragen und die
Drehung der Eingangswelle 23 wird mittels der Wechselgetriebeeinrichtung 21 auf
eine Antriebsritzelwelle 24 für den Hinterradantrieb übertragen. Die Drehung eines
Zahnrades 25, das auf der Antriebsritzelwelle 24 angeordnet ist, wird auf ein Vorgelegerad
28, welches frei beweglich auf der Antriebswelle 6 für den Vorderradantrieb gelagert
ist, über Gegenräder 26 und 27 übertragen, so daß Vorgelegezähnen 28a auf dem Vorgelegerad
28 ein in Eingriff und außer Eingriff gelangen mit Vorgelegezähnen 6a ermöglicht
wird, die auf der Antriebswelle 6 für den Vorderradantrieb vorgesehen sind.
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Mit den Bezugs zeichen 29 und 30 sind Wellenkupplungen und mit 31
eine dehnbare Wellenabdeckung bezeichnet.
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Ein Zapfantriebsgehäuse 32 ist im Beispielsfalle an der linken Außenfläche
des Getriebegehäuses 1 vor dem Zapfantriebsgehäuse 2 befestigt, wie dies aus Fig.
3 ersichtlich ist.
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Das Vorderteil einer Ubertragungs-Welle 35 ist mittels Lagern 33 und
34 gelagert und erstreckt sich nach vorne von dem Zapfantriebsgehäuse 32 aus. Der
hintere Bereich einer Eingangswelle 38 für Arbeitsdrehmoment ist im Ge-
triebezuggehäuse
8 mittels lagern 36, 37 gelagert und istmit dem v@@@@@@@ BereichderWelle @@ @@@
eine Ge trie@@welle 39 ver@unden. Gemäß Fig. 5 sind die Achsen der Eingangswelle
38 und der Eingangswelle 10 in selt@@-cher Richtung weit voneinander entfernt angeordnet.
Darüber hinaus ist die Achse der Eingangswelle 38 unter und auf der linken Seite
der Antriebsritzelwelle 18 und so nah wie möglich bei dieser angeordnet.
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Der vordere Bereich einer Ausgangswelle 42 ist mittels Lagern 40 und
41 im Getriebezuggehäuse 8 gelagert und unter dem vorderen Getriebegehäuse 13 angeordnet.
Eine Lagereinheit 43 ist an dem vorderen Achsgehäuse 17 befestigt. Eine Zapfwelle
44 ist unter dem vorderen Getriebegehäuse 13 angeordnet und mittels der Lagereinheit
43 über ein Lager 45 gelagert. Die Zapfwelle 44 und die Ausgangswelle 42 sind miteinander
mittels einer Wellenkupplung 46 verbunden. Ein Zahnrad 47 ist auf der Eingangswelle
38 und ein Zahnrad 48 ist auf der Ausgangswelle 42 gelagert, wobei diese beiden
Zahnräder miteinander in Eingriff stehen. Das Zahnrad 48 ist derart angeordnet,
daß es gemäß der Darstellung in Fig. 5 das Zahnrad 20 überlappt, das auf der Eingangswelle
10 für den Vorderradantrieb gelagert ist und daß das Zahnrad 48 und das Zahnrad
20 in Längsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind, wenn man sie aus einer
Richtung gemäß Fig. 4 betrachtet. Die Ausgangswelle 42 ist derart angeordnet, daß
die Achse der Ausgangswelle 42 in ihrer höchstniöglichen Stellung angeordnet ist,
was darüber hinaus unterhalb des Mittelpunktes der Drehbewegung des vorderen Achsgehäuses
17 und so nahe wie möglich zur Achse der Antriebsritzelwelle 18 ist. Die Drehung
einer Eingangswelle 49, die mittels der Antriebseinrichtung angetrieben wird, wird
derart geregels, daß ihre Drehung mittels einer Zapfantriebskupplung auf eine Gegenwelle
51 50 übertragen oder nichtübertragenwird. Wechselräder 53 und 54 sind frei drehbeweglich
auf einer hinteren Zapfwelle 52 angeordnet und Zähne 51a und 51b, die auf
der
Gegenwelle 51 angeordnet sind, stehen ständig mit den Wechselrädern 53 bzw. 54 in
Eingriff. Ein Schiebekupplungsstück 56 steht mit den Kupplungszähnen einer Nabe
55 in Eingriff, die auf der hinteren Zapfwelle 52 angeordnet ist, wobei das Schiebekupplungsstück
56 nur in Axialrichtung beweglich ist und in Eingriff und außer Eingriff mit den
Kupplungszähnen der Wechselräder 53 und 54 gelangen kann.
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Ein Vorgelegerad 57 ist frei drehbeweglich auf der Zapfwelle 35 des
vorderen Zapfantriebes angeordnet und steht ständig mit dem Wechselrad 54 über ein
Gegenrad 58 in Eingriff, das mittels einer Welle in dem Zapfantriebsgehäuse 32 gelagert
ist, so daß Kupplungszähne 57a des Vorgelegerades 57 mit den Kupplungszähnen 35a
in Eingriff und außer Eingriff gelangen können, wobei die Kupplungszähne 35a auf
der Welle 35 angeordnet sind.
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Mit den Bezugszeichen 59 und 60 sind Wellenkupplungen bezeichnet,
während mit dem Bezugs zeichen 61 eine dehnbare Wellenabdeckung, dem Bezugszeichen
62 eine Wellenabdeckung und dem Bezugs zeichen 63 ein Deckel für das Antriebszuggehäuse
8 bezeichnet sind.
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Bei der in Fig. 6 dargestellten zweiten Ausführungsform wird eine
Lagereinheit 65, die mit einer Zahnradkammer 64 versehen ist, anstatt der zuvor
erläuterten Lagereinheit 43 verwendet. Eine vordere Zapfwelle 66 ist in ein vorderes,
unteres Zapfwellenteil 67, das in seinem vorderen Bereich mittels der Lagereinheit
65 gelagert ist und dessen hinterer Bereich mit der Ausgangswelle 42 verbunden ist,
und in ein vorderes, oberes Zapfwellenteil 69 geteilt, das mittels der Lagereinheit
65 derart gelagert ist, daß es über eine Zahnradanordnung 68 mit dem unteren Zapfwellenteil
67 verbunden ist. Wenn daher die Zahnräder der Zahnradanordnung 68 durch andere
ersetzt werden, kann die Drehzahl des vorderen, oberen Zapfwel-
lenteils
69 geändert werden.
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Entweder die Antriebswelle 6 für den Vorderradantrieb oder die Welle
35 kann auf der rechten oder linken Seite der Antriebsritzelwelle 18 angeordnet
werden.
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Wenn das Gleitkupplungsstück 56 daher nach vorne bewegt wird, so daß
es mit dem Wechselrad 53 in Eingriff gelangt, wird die hintere Zapfwelle mit hoher
Geschwindigkeit mittels der auf die Gegenwelle 51 über die Zapfantriebs kupplung
50 übertragegen Drehkraft gedreht. Wenn umgekehrt das Gleitkupplungsstück 56 nach
hinten bewegt wird, so daß es mit dem Wechselrad 54 in Eingriff gelangt, wird die
hintere Zapfwelle 52 mit niedriger Drehzahl gedreht.
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Wenn die Zapfantriebskupplung 50 eingekuppelt ist, wird das Vorgelegerad
57 andererseits mittels des Wechselrades 54 und des Gegenrades 58 konstant angetrieben.
Wenn die Vorgelegezähne 57a des Vorgelegerades 57 demgemäß in Eingriff mit den Vorgelegezähnen
35a der vorderen Welle 35 gemäß Fig. 3 in Eingriff gebracht werden, wird die Drehkraft
von der vorderen Zapfwelle 44 oder 67 abgenommen. Wenn das Vorgelegerad 57 in eine
Stellung bewegt wird, in welcher die Vorgelegezähne 57a außer Eingriff mit den Vorgelegezähnen
35a gebracht sind, stehen die vordere Zapfwelle 44 oder 67 still.
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Wie im Vorangehenden beschrieben, weist der erfindungsgemäße Zapfantrieb
folgende Bestandteile auf: eine Antriebsritzelwelle 18 in einer Differentialeinrichtung
12 zum Antrieb der Vorderräder, wobei diese Antriebsritzelwelle 18 in dem Teil des
vorderen Achsgehäuses 17 angeordnet ist, der der Schwenkachse der Schwenkbewegung
entspricht; eine vordere Ausgangswelle 42 und eine Eingangswelle 10 für den Vorderradantrieb
zum Antrieb der Antriebsritzelwelle, die derart angeordnet sind, daß die Achsen
dieser Wellen 42 und 10 unter und auf der
rechten bzw.linken Seite
der Antriebsritzelwel-le 18 angeordnet sind; zwei Getriebewellen, die auf der rechten
bzw. linken Seite des unteren Bereiches des Getriebegehäuses 1 angeordnet sind und
welche Antriebsmechanismen im rechten und linken Bereich des unteren Bereiches des
Getriebegehäuses 1 mit den Antriebswellen 42 und 10 verbinden. Daher kann die Drehkraft,
die dem Getriebegehäuse 1 entnommen wird, mittels gewöhnlicher Getriebewellen (und
nicht mittels Universalverbindungswellen) zu den jeweiligen vorderen Zapfantriebsteilen
übertragen werden und zwar mit hoher Drehzahl ohne das Auftreten von Unwuchten und
ohne daß die Wellen Durchbiegungen unterliegen. Bei den im Vorangehenden beschriebenen
Ausführungsformen weisen die Getriebeeinrichtungen bespielsweise die Zahnräder 47
und 48 zur Drehung der Ausgangswelle 42 des Zapfantriebes mittels einer vorderen
Eingangswelle 38 auf, die in einer vorangehenden Stellung im Antriebszug angeordnet
ist. Weiterhin kann eine Getriebeeinrichtung beispielsweise die Zahnräder 19 und
20 aufweisen, die die Antriebsritzelwelle 18 mittels der vorderen Eingangswelle
10 drehen, die in einer vorausgehenden Stellung im Antriebs zug angeordnet ist und
wobei die Zahnräder 19 und 20 im Getriebezuggehäuse 8 angeordnet sind. Dies ermöglicht
die Minimierung der Abmessungen des Getriebezuggehäuses 8, welches diese zwei Getriebezuganordnungen
zusammen enthält und welches den untersten Teil des Schlepperfahrgestells bildet.
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Demgemäß gibt es nur wenig Möglichkeiten, daß das Getriebezuggehäuse
8 mit auf dem. Boden wachsenden Pflanzen in Berührung gelangt. Bei der Ausbildung,
bei welcher die Achsen der vorderen Eingangswelle 38 und der vorderen Eingangswelle
10, die im Getriebezuggehäuse 8 gelagert sind, in Seitenrichtung weit voneinander
entfernt angeordnet sind und bei welcher die Achse der vorderen Ausgangswelle 42
so nahe wie möglich der Antriebsritzelwelle 18 angeordnet ist, kann die vordere
Ausgangswelle 42
des Zapfantriebes, d.h. die unterste Welle deS
genannten Wellen genügend hoch angeordnet werden. Daher gibt es keine Möglichkeit,
daß die vordere Ausgangswelle 42 mit einem Graben zwischen Reisfeldern in Berührung
gelangt.
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Bei der Ausführungsform, bei welcher die vordere Eingangswelle 10
des Zapfantriehes und die vordere Ausgangswelle 42 derart angeordnet sind, daß Zahnräder,
die fest auf ihnen gelagert sind, von vorne gesehen einander überlappen und von
der Seite gesehen in Längsrichtung versetzt sind, wobei die Achse der vorderen Ausgangswelle
42 nahe der der Antriebsritzelwelle 18 angeordnet ist, kann die vordere Ausgangswelle
42 genügend nahe der Eingangswelle 10 des Vorderradantriebes angeordnet werden.
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Darüber hinaus kann die vordere Ausgangswelle 42 in einer Stellung
nahe und direkt unterhalb der Antriebsritzelwelle 18 angeordnet werden, welche in
der Drehachse der Vorderräder liegt. Folglicherweise ist die vordere Ausgangswelle
42 auf eine genügend hohe Stellung angehoben, so daß die Minimalhöhe des Schlepperfahrgestelles
über dem Boden erhöht wird, um die Möglichkeit auszuschließen, daß diese Wellen
mit einem Graben zwischen Reisfeldern in Berührung geraten, wenn der Schlepper über
derartige Hindernisse gefahren wird.
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Die Ausgangswelle 42 kann in einer Lage gelagert werden, in welcher
die Achse dieser Ausgangswelle 42 nahe derjenigen der Antriebsritzelwelle 18 angeordnet
ist, welche in der Drehachse des vorderen Achsgehäuses 17 angeordnet ist, ohne daß
es vom Zahnrad 20 behindert wird, das auf der Eingangswelle 10 des Vorderradantriebes
angeordnet ist. Daher können Veränderungen des Biegewinkels eines Kardangelenkes
einer Kardanwelle, welche die vordere Ausgangswelle 42, die gemäß der beschriebenen
Ausführungsformen mit der Zapfwelle.
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44 verbunden ist, und die nahe der Antriebsritzelwelle 18 angeordnet
ist, die in der gleichen Position während der Schwenkbewegung des vorderen Achsgehäuses
verbleibt,
mit einer Antriebswelle einer nicht näher dargestellten
Hilfsmaschine verbindet, minimiert werden, wenn sich der Schlepper bewegt. Aufgrund
der erfolgreichen Verminderunq der Variationen im Biegewinkel eines Kardangelenkes
kann die Drehkraft von der Kardanwelle zur Hilfsmaschine effizient und stoßfrei
mit geringem Lärm übertragen werden.
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Bei der Ausführungsform, bei welcher die vordere Zapfwelle 44, die
mit dem vorderen Bereich der vorderen Ausgangswelle 42 verbunden ist, in einer Stellung
nahe und unter dem vorderen Achsgehäuse 17 gelagert ist, ist es sehr günstig, die
vordere Zapfwelle 44, die genügend niedrig oberhalb der Grundfläche gelagert ist,
zum Antrieb einer nahe der Bodenfläche angeordneten Eingangswelle einer Bodenbearbeitungsmaschine
zu verwenden, die mit dem vorderen Bereich des Schleppers verbunden ist.
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Bei der Ausführungsform, bei welcher die Arbeitskraft von dem vorderen,
oberen Zapfwellenteil 69 abgenommen wird, das in einer Stellung angeordnet ist,
die höher ist als diejenige der vorderen Zapfwelle 44 über die vordere Getriebeeinrichtung,
kann eine Hilfsmaschine auf einfache und leichte Weise mittels des oberen Zapfwellenteils
69 angetrieben werden, das in einer passenden Höhenlage angeordnet ist.
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