DE3304853C2 - Feldhäcksler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Feldhäcksler der im Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Eine Steuerung der Drehrichtung der Einzugswalzen eines Feld­ häckslers sind mechanische Getriebe und Getriebesteuerungen bekannt. Neuerdings hat man in diesem Zusammenhang in einer Kupplungs- und Bremsvorrichtung zwei Gruppen von Reibscheiben angewendet. Diese Scheiben laufen in Öl und werden bezüglich ihres Eingriffes und des Ausrückvorganges durch elektromag­ netische Einrichtungen gesteuert.

Dieser bekannte Aufbau ist nachteilig aufgrund der Abnutzung der Reibscheiben und der sehr großen Anzahl von Einzelteilen. Außerdem kann das Problem der Abnutzungen ggf. Drehmomentände­ rungen verursachen, so daß dann Nachstellungen, Wartungen bzw. eine Auswechslung erforderlich werden. Seitdem metallische Erkennungsgeräte in den Einzugswalzen von Feldhäckslern eingebaut werden, ist es darüberhinaus unbedingt erforderlich geworden, im Fall der Erkennung von Fremdmaterial die Zuführungswalzen oder Einzugswalzen auf schnellstem Wege anzuhalten. Aus diesem Grund müssen Ansprechverzögerungszeiten, wie sie normalerweise bei Anwendung mechanischer und elektromagnetischer Vorrichtungen auftreten, unbedingt vermieden werden.

Aus der US-PS 4 049 207 ist ein Feldhäcksler bekannt, bei dem der Antrieb der Einzugswalzen über mehrere Kettenantriebe und in diesen angeordnete elektromagnetische Kupplungen erfolgt, die wahlweise eingeschaltet werden, um einen Antrieb in Vor­ wärts- und Rückwärtsrichtung zu erzielen. Aufgrund der Vielzahl der hierbei verwendeten Ketten und Zahnräder weist dieser An­ trieb als solcher bereits eine hohe Masse auf, die bei einem schlagartigen Umschalten vom Vorwärtsbetrieb auf den Rückwärts­ betrieb abgebremst und in ihrer Drehrichtung umgekehrt werden muß, und weiterhin sind getrennte Kupplungen vorgesehen, die nur schwer zugänglich sind und damit schwierig zu warten sind.

Aus der GB-PS 602 497 ist weiterhin ein Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, bei dem die Gangschaltung sowie der Wechsel von den Vorwärtsgängen zum Rückwärtsgang mit Hilfe eines Differntial­ getriebes erfolgt, das einen Planetenträger aufweist, der den Anker einer elektromagnetischen Brems- und Kupplungsvorrichtung trägt. Der Kupplungsteil dieser Brems- und Kupplungsvorrichtung ist mit dem Sonnenrad des Differentialgetriebes verbunden, so daß beim Einschalten dieses Kupplungsteils der Anker angezogen und der Planetenträger mit dem Sonnenrad fest verbunden wird, so daß sich eine Drehung in einer Richtung ergibt. Bei Aktivie­ rung des Bremsteils, der mit dem Gehäuse fest verbunden ist, wird der Anker an dem Gehäuse festgehalten, so daß sich eine Drehung des das Abtriebselement bildenden Ringzahnrads in der entgegengesetzten Richtung ergibt. Diese Brems- und Kupplungs­ vorrichtung ist jedoch vollständig im Inneren eines Schaltge­ triebes angeordnet, so daß dieser Mechanismus einerseits nur eine verhältnismäßig geringe Größe aufweisen kann und anderer­ seits zu Wartungszwecken schwer zugänglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Feldhäcksler zu schaffen, der bei einfachem Aufbau bei seiner Betätigung augenblicklich anspricht, so daß das Einziehen von Fremdkörpern vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Feldhäcksler weist eine elektrische Kupplungs- und Bremsvorrichtung auf, die einen Leistungseingang aufweist, der antriebsmäßig über ein Planetengetriebe mit einem Leistungsausgang verbunden ist. Das Getriebe steht wirkungsgemäß mit einem Anker in Verbindung, der zwischen einem elektrisch betätigten Kupplungsmagneten und einem elektrisch betätigten Bremsmagneten angeordnet ist. Sowohl der Kupplungsmagnet als auch der Bremsmagnet sind außerhalb des Gehäuses des Umkehr­ getriebes angeordnet und sind damit ebenso wie der zwischen diesen angeordnete Anker leicht zugänglich und keinen Abmessungsbeschränkungen unterworfen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines gezogenen Feldhäckslers, bei dem die Erfindung zur Anwendung kommt,

Fig. 2 einen von oben betrachteten Querschnitt durch eine Aus­ führungsform gemäß der Erfindung und

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2 zur Erläuterung einer Ausführungsform des Ankers des Elektromagneten.

Entsprechend Fig. 1 ist ein üblicher Feldhäcksler 10 der gezo­ genen Bauart auf einem mit Bodenrädern 13 versehenen Fahrrahmen 11 montiert. Der Feldhäcksler 10 ist in bekannter Weise mit einer Eingangswelle 12 versehen, die mit der Zapfwelle einer nicht gezeigten Zugmaschine, z. B. eines Ackerschleppers, in Verbindung steht. Normalerweise treibt die Zapfwelle ein Haupt­ getriebe 14 mit einer Eingangsdrehzahl von 1000 U/min an, die zur Welle 16 hin auf 850 U/min heruntergesetzt worden ist. Die Welle 16 treibt über eine aus Kupplung und Überholkupplung be­ stehende Gruppe 20 ein Umkehrgetriebe 18 an. Der Ausgang des Umkehrgetriebes 18 dient unmittelbar als Antrieb der Einzugs­ walzen 22 über die Kettengetriebe 24 und die Welle 26 in der einen oder anderen Richtung.

Das Umkehrgetriebe 18 umfaßt entsprechend Fig. 2 einen Eingangsbereich 28 mit einem Antriebsglied, z. B. der Welle 30, die über die Kupplungsgruppe 20 von der Welle 16 aus angetrieben wird, weiterhin einen Ausgangsabschnitt 32 mit einem Ausgangsglied, z. B. einer Welle 34 sowie Getriebemittel, z. B. ein Umlaufgetriebe 36, das steuerbar mit dem Eingangsglied 30 und dem Ausgangsglied 34 zur Erzeugung des Vorwärtsantriebes, eines Rückwärtsantriebes und einer Neutralstellung für die Einzugswalzen 22 über das Ausgangsglied 34, Ketten 24 und Welle 26 in Verbindung steht. Eine elektrische Kupplungs- und Bremsvorrichtung 38 ist wirkungsmäßig an das Planetengetriebe 36 angeschlossen und auf einem Gehäuse 40 des Getriebes 18 befestigt. Die Vorrichtung 38 enthält einen Anker 42, der zwischen einem elektrisch betätigten Kupplungsmagneten 44 und einem elektrisch betätigten Bremsmagneten 46 angeordnet ist.

Die vorzugsweise aus Stahl bestehende Welle 30 ist mit Hilfe geeigneter Lager 48 und Abdichtungen 50 zur Aus­ führung einer abgedichteten Drehbewegung im Uhrzeigersinn im Gehäuse 40 gelagert. Ein aus Stahl bestehendes Zahn­ rad 52 ist auf die Welle 30 aufgekeilt und steht mit einem aus Stahl bestehenden Zahnrad 54 in Eingriff, das in der Nähe eines Endes 56 einer aus Stahl bestehenden Welle 58 in Keilverzahnungseingriff steht, wobei die Welle zur Ausführung einer Drehbewegung im Gegenuhrzeiger­ sinn im Gehäuse 80 durch Lager 60 abgestützt und Dichtungen 62 abgedichtet ist.

Ein anderes Ende 57 der Welle 58 ragt aus dem Gehäuse 40 heraus und ist innerhalb einer Hülse 64 drehbar, die einen mit einer Nabe 68 verkeilten Planetenträger 66 trägt. Der Planetenträger 66 ist mit geeigneten Dichtungen 67 auf der Welle 58 abgedichtet. Der Anker 42 ist zur Ausführung einer Drehbewegung zusammen mit dem Planeten­ träger 66 und der Nabe 68 an diese mittels Schrauben 70 angeschlossen. Der Planetenträger 66 ist im Gehäuse 40 durch geeignete Lager 71 und Dichtungen 73 im Gehäuse 40 zur Ausführung einer abgedichteten Drehbewegung gelagert.

Eine Mehrzahl von aus Federstahl bestehenden Blattfedern 72 ist entsprechend Fig. 3 zwischen der Nabe 68 und einer aus bearbeitetem Stahl bestehenden Ankerplatte 74 angeschlossen, um den Anker 42 normalerweise vom Kupplungsmagneten 44 und vom Bremsmagneten 46 auf Abstand zu halten. Der Kupplungsmagnet 44 ist auf einer Nabe 76 mit Hilfe von Schrauben 78 befestigt. Die Nabe 76 ist mit einer Keilwellenverzahnung auf der Welle 58 befestigt. Der Magnet 44 besteht aus einem handelsüblichen Bauteil (der Firma Warner Electric Clutch & and Brake Company). Der Bremsmagnet 46 ist mit Schrauben 80 auf dem Gehäuse 80 befestigt. Der Magnet 46 besteht aus dem gleichen handels­ üblichen Bauteil wie der Magnet 44. Auf der Vorrichtung 38 ist ein üblicher Bürstenhalter 82 vorgesehen, um für den elektrischen Anschluß vom Zugfahrzeug zum Kupplungs­ magneten 44 über die Leitungen 84 zu sorgen. Der Bürstenhalter 82 wird üblicherweise verwendet, um elektri­ sche Verbindungen zwischen einem ortsfesten Bauteil und einem rotierenden Bauteil herzustellen.

Außerdem ist auf der Welle 58 ein Sonnenrad 88 aufgekeilt und vom Planetenträger 66 durch eine Druckscheibe 90 und vom Zahnrad 54 durch eine weitere Druckscheibe 92 ge­ trennt gehalten. Ein auf dem Planetenträger 66 mit einem Zapfen 96 drehbar gelagertes Umlaufrad oder Planetenrad 94 steht mit dem Sonnenrad 88 und einem Zahnkranz (Innen­ kranz) 98 in Eingriff. Mit dem Ringzahnrad oder Zahnrad­ kranz 98 steht entsprechend Fig. 2 ein auf der Welle 34 aufgekeiltes Zahnrad 100 in Eingriff. Auf der Welle 34 ist ein Kettenrad 102 aufgekeilt, über das der Antrieb auf die Ketten 24 und die Welle 26 übertragen wird. Die Welle 34 ist im Gehäuse mit Lagern 104 und Abdichtungen 106 drehbar und abgedichtet gehalten.

Bei der vorbeschriebenen Anordnung ist ersichtlich, daß die Eingangswelle 30 ständig die Welle 58 im Gegenuhrzeiger­ sinn antreibt. Demzufolge rotiert der Kupplungsmagnet 44 normalerweise im Gegenuhrzeigersinn mit der Welle 58. Der Bremsmagnet 46 bleibt ortsfest, da er mit dem orts­ festen Gehäuse 40 verbunden ist. Das Sonnenrad 88 rotiert ständig im Gegenuhrzeigersinn zusammen mit der Welle 58.

In der Neutralstellung stehen Welle 34, Zahnrad 100 und Kettenrad 102 still, da auch das Ringzahnrad oder der Zahnkranz 98 still steht. Das Planetenrad 94 dreht sich im Uhrzeigersinn um den Zapfen 96 und gleichzeitig im Gegenuhrzeigersinn um das Sonnenrad 88 zusammen mit dem Planetenträger 66. Das Sonnenrad 88 dreht sich zusammen mit der Welle 58 im Gegenuhrzeigersinn weiter. Aufgrund der Zahnrad- bzw. Zähnezahl-Beziehungen dreht sich der Anker 42 im Gegenuhrzeigersinn bei etwa 2/3 der Drehzahl der Welle 58, die ständig umläuft. Der Anker 42 wird ständig mit Hilfe der Blattfedern 72 vom Kupplungs­ magnet 44 und vom Bremsmagnet 46 auf Abstand gehalten.

Im Vorwärtsbetrieb wird der Elektromagnet 44 elektrisch betätigt. Dabei kommt der Anker 42 durch magnetische Krafteinwirkung mit dem Kupplungsmagnet 44 in Eingriff und rotiert im Gegenuhrzeigersinn mit der Welle 58 und dem Planetenträger 66. Auch das Sonnenrad 88 und das Ring­ zahnrad 98 drehen im Gegenuhrzeigersinn. Folglich rotiert das Planetenrad 94 nicht um den Zapfen 96, sondern um das Sonnenrad 88 zusammen mit dem Planetenträger 66. Als Folge rotieren Welle 34, Zahnrad 100 und Kettenrad 102 im Uhrzeigersinn.

Im Rücklaufbetrieb wird der Bremsmagnet 46 elektrisch be­ tätigt. Der Anker 42 wird magnetisch zur Anlage gebracht mit dem ortsfesten Bremsmagneten 46. Auf diese Weise wird eine Drehbewegung des Ankers 42 und des Planetenträgers 66 angehalten, während die Welle 58 weiterhin zusammen mit der Hülse 64 umläuft. Auch der Planetenträger 66 steht still, jedoch rotiert das Sonnenrad 88 im Gegenuhrzeigersinn. Demzufolge rotiert das Zahnrad 94 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 96, führt jedoch keine Umlaufbewegung um das Sonnenrad 88 aus, da der Planetenträger 66 stillsteht. Folglich rotiert das Ringzahnrad 98 im Uhrzeigersinn und treibt die Welle 34, das Zahnrad 100 und das Kettenrad 92 im Gegenuhrzeigersinn an.

Die vorbeschriebene elektromagnetische Kupplungs- und Bremsvorrichtung dient zur Richtungssteuerung der Einzugs­ walzen von Feldhäckslern. Es versteht sich, daß die Vor­ richtung auch bei ähnlichen Maschinen zur Anwendung kommen kann, wo vergleichbare Bedingungen der schnellen Stillsetzung gestellt werden.

Claims (5)

1. Feldhäcksler mit einem fahrbaren Maschinenrahmen, einer mit dem Rahmen verbundenen Antriebswelle und einem an die Antriebswelle angeschlossenen Hauptgetriebe, sowie mit zwei Einzugswalzen, die in dem Hauptrahmen drehbar gelagert sind und von dem Hauptgetriebe über ein Umkehrgetriebe angetrieben werden, wobei das Umkehrgetriebe zur Steuerung der Drehrichtung der Einzugswalzen mit einer Kupplungs- und Bremsvorrichtung versehen ist und eine mit dem Hauptgetriebe gekuppelte Eingangs­ welle und eine mit den Einzugswalzen gekuppelte Ausgangswelle aufweist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Umkehrgetriebe (18) in an sich bekannter Weise ein in einem Gehäuse (40) angeordnetes Planetengetriebe (88 bis 98) einschließt, das mit der Eingangswelle (30) und der Ausgangs­ welle (34) in Verbindung steht und ein auf einer Welle (58) drehfest angeordnetes Sonnenrad (88), ein Planetenrad (94), das auf einem auf der Welle (58) drehbar gelagerten Planetenträger (66) gehaltert ist und mit dem Sonnenrad (88) kämmt, und ein auf der Welle drehbar gelagertes Ringzahnrad (98) umfaßt, wobei der Planetenträger (66) über eine Nabe (68) den Anker (42) der elektrischen Kupplungs- und Bremsvorrichtung (38) trägt, die elektrisch betätigte Brems- und Kupplungsmagneten (46, 44) einschließt, zwischen denen der Anker (42) angeordnet ist, und
• - daß sich ein Ende (57) der Welle (58) aus dem Gehäuse (40) heraus erstreckt und in einer die Nabe (68) tragenden Hülse (64) drehbar ist, wobei dieses Ende (57) lösbar mit dem Kupplungs­ magneten (44) verkeilt ist, während der Bremsmagnet (46) lösbar auf dem Gehäuse (40) befestigt ist.

2. Feldhäcksler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nachgiebige bzw. federnde Einrichtungen (72) vorgesehen sind, um den Anker (42) in einer Neutralstellung zu halten bzw. vorzuspannen, in welcher der Anker (42) vom Kupplungsmagneten (44) und vom Bremsmagneten (46) jeweils einen Abstand aufweist.

3. Feldhäcksler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das das Sonnenrad (88) von der Eingangshülle (30) angetrieben wird, und daß die Kupplungs- und Bremsvorrichtung (38) derart ausgebildet ist, daß sich das Planetenrad (94) mit dem Sonnenrad (88) dreht, wenn der Anker (42) von dem Kupplungsmagneten (44) angezogen wurde, um die Einzugswalzen in Vorwärtsrichtung anzutreiben.

4. Feldhäcksler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenrad (94) um eine gegenüber dem Gehäuse (40) feste Position drehbar ist, wenn der Anker (42) von dem Bremsmagneten (46) eingezogen wird, um die Einzugswalzen in Rückwärtsrichtung anzutreiben.

5. Feldhäcksler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei in der Neutralstellung befindlichem Anker (42) das Planetenrad (94) um das Sonnenrad (88) drehbar ist, ohne daß das Ringzahnrad (98) angetrieben wird und Drehantriebsleistung an die Einzugswalzen übertragen wird.