DE3612418A1 - Zapfwelle fuer einen ackerschlepper - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zapfwelle für einen Ackerschlepper, deren Zapfwellenstummel aus einem Gehäuse herausragt und durch ein mechanisches Getriebe von der Kraftmaschine des Schleppers her wahlweise mit zwei unter­ schiedlichen Drehzahlen antreibbar ist, wobei der Zapfwel­ lenstummel, der gegen einen solchen mit einem anderen ge­ räteseitigem Anschlußprofil austauschbar ist, einen Flansch aufweist, der als Verbindungsglied zu einem Flansch am Ende der Zapfwelle dient, und wobei ferner eine Sicherung vorgesehen ist, die den Antrieb des Zapfwellen­ stummels nur mit der für diesen zulässigen Drehzahl ge­ stattet.

Es ist aus der US-PS 35 13 712 eine Zapfwelle für einen Schlepper bekanntgeworden, bei der ein umsteckbares Zapf­ wellenende für zwei Drehzahlen vorgesehen ist. Das Zapf­ wellenende besteht aus zwei beiderseits eines Flansches fest miteinander verbundenen Zapfwellenstummel mit unter­ schiedlichen Anschlußprofilen. Der Antrieb der Zapfwellen­ stummel erfolgt über den Flansch, der mit einem von zwei koaxial angeordneten und mit den üblichen unterschiedli­ chen Drehzahlen angetriebenen schlepperseitigen Flanschen durch Schrauben verbindbar sind. In den beiden antriebs­ seitigen Flanschen sind je drei Gewindebohrungen angeord­ net. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Flansch der Zapfwellenstummel je nach Anschlußseite mit dem einen oder dem anderen angetriebenen Flansch mittels drei Schrauben verbindbar ist. Allerdings kann bei dieser be­ kannten Ausführung einer Zapfwelle eine Fehlmontage nicht ausgeschlossen werden, da sich bei den gegebenen Bohrungs­ anordnungen eine Schraube in jedem Fall falsch einsetzen läßt. Dies würde zu einer falschen Zuordnung der Drehzahl zum gewählten Profil am Zapfwellenstummel führen und au­ ßerdem zu einer Beschädigung der Zapfwellenanordnung bei Abscheren der einen Schraube. Außerdem werden umsteckbare Zapfwellen dieser Bauart von den zuständigen technischen Prüfstellen mancher Länder nicht für den Betrieb zugelas­ sen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zapfwelle der eingangs umrissenen Gattung zu schaffen, die zwei ein­ zeln auswechselbare Zapfwellenstummel aufweist, deren Si­ cherung gegen das Einschalten der falschen Drehzahl mög­ lichst einfach ausgebildet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Flansche der beiden austauschbaren Zapfwellenstummel un­ terschiedliche Durchmesser aufweisen und daß an einem fahrzeugfesten Teil im Flanschbereich ein abhängig vom Durchmesser des entsprechenden Flansches betätigbare Sperrklinke angeordnet ist, die mit einem zum Schalten des Getriebes der Zapfwelle vorgesehen Schaltglied in Verbin­ dung steht.

Durch eine solche Ausbildung der Flansche wird in Verbin­ dung mit der Sperrklinke erreicht, daß sich für den Be­ trieb der Zapfwelle nur die für den entsprechenden Zapf­ wellenstummel zulässigen Drehzahlen einschalten lassen.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Flansche der Zapf­ wellenstummel mit einem am Umfang axial vorspringenden Kragen topfförmig ausgebildet, wobei diese Kragen im ein­ gebauten Zustand eines Zapfwellenstummels den antreibenden Flansch der Zapfwelle an seiner Stirnkante umschließen.

Dabei ist es zur Herstellung einer guten formschlüssigen Verbindung zwischen dem antreibenden Flansch und dem Zapf­ wellenstummel zweckdienlich, wenn der Flansch an der Zapf­ welle eine Stirnverzahnung aufweist und wenn im Kragen der topfförmigen Flansche der Zapfwellenstummel eine entspre­ chend angepaßte Innenverzahnung angeordnet ist.

Zur sicheren Halterung eines angeschlossenen Zapfwellen­ stummels sitzen im Flansch der Zapfwelle an der Außenseite mehrere koaxial verlaufende Bolzen, die durch Bohrungen im entsprechenden Flansch des Zapfwellenstummels hindurchra­ gen und an ihren aus dem Flansch herausragenden Enden an den einander zugewandten Seiten radiale und in Umfangs­ richtung verlaufende schlitzförmige Ausnehmungen zur Auf­ nahme eines Sicherungsringes aufweisen. Dabei ist es zweckdienlich, wenn auf dem Zapfwellenstummel eine axial verschiebbare und festsetzbare Hülse sitzt, die in einer Endstellung den Sicherungsring als Sperrelement hinter­ greift.

Gemäß einer konstruktiv einfachen Lösung ist die Sperr­ klinke oberhalb des Zapfwellenflansches um einen quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden fahrzeugfesten Zapfen schwenkbar gelagert, wobei die Sperrklinke zu ihrer Betä­ tigung durch eine Stange gelenkig mit dem Schalthebel für das Getriebe der Zapfwelle direkt oder indirekt verbunden ist.

Für die Wirkung der Sperrklinke ist es vorteilhaft, wenn der Flansch am Zapfwellenstummel für die höhere Betriebs­ drehzahl gegenüber dem Flansch am Zapfwellenstummel für die kleinere Betriebsdrehzahl einen geringeren Durchmesser aufweist.

Schließlich ist vorgesehen, daß der durch die Kragen be­ grenzte Innendurchmesser der topfförmigen Flansche beider Zapfwellenstummel gleich groß ist und daß die voneinander abweichenden Außendurchmesser der topfförmigen Flansche durch unterschiedliche radiale Abmessungen der Kragen ge­ geben sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Die einzige Abbil­ dung zeigt im Schnitt Antriebselemente einer Zapfwelle mit zwei auswechselbaren Zapfwellenstummel gemäß der Erfindung.

Eine Zapfwelle 1 insbesondere am Heck eines Schleppers ist in ihrem hinteren Bereich mittels eines Wälzlagers 2 in einer Gehäusewand 3 gelagert und trägt an ihrem außerhalb der Gehäusewand 3 befindlichen Ende einen Flansch 4. Zum Antrieb der Zapfwelle 1 sitzen auf dieser innerhalb des Gehäuses drehfest zwei Zahnräder 5 und 6, die mit je einem auf einer parallel zur Zapfwelle 1 verlaufenden Antriebs­ welle 7 drehbar gelagerte Zahnräder 8 bzw. 9 im Eingriff stehen. Zwischen den beiden Zahnrädern 8 und 9 sitzt auf der Antriebswelle 7 drehfest und axial verschiebbar eine Schaltmuffe 10, die sich in der gezeigten Lage in Neutral­ stellung befindet. Die Schaltmuffe 10 kann aus der Neu­ tralstellung nach rechts oder nach links verschoben wer­ den, so daß diese über Schaltverzahnungen 11 bzw. 12 mit dem einen oder anderen Zahnrad 8 bzw. 9 in Eingriff kommt.

Zur Betätigung der Schaltmuffe 10 dient ein oberhalb der­ selben drehbar gelagerter Schalthebel 14, der mit einer Schaltklaue 15 in eine Nut 16 der Schaltmuffe 10 ein­ greift. Der Schalthebel 14 trägt drehfest einen Hebel 17, der über eine Stange 18 gelenkig an einem Hebel 19 einer Sperrklinke 20 angreift. Der Hebel 19 bzw. die Sperrklinke 20 ist um einen an der Gehäusewand 3 quer zur Fahrzeug­ längsachse verlaufenden Zapfen 21 drehbar gelagert. Die Sperrklinke 20 liegt mit dem Flansch 4 der Zapfwelle 1 et­ wa in einer vertikalen Ebene radial oberhalb desselben und wird durch den Schalthebel 14 bei dessen Betätigung aus der gezeigten unteren Sperrstellung in eine obere Entrie­ gelungsstellung bzw. umgekehrt bewegt.

Der Flansch 4 der Zapfwelle 1 trägt an seiner Außenseite 23 mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilte, axial verlaufende Zapfen 24, und er hat ferner an seiner Stirn­ kante eine Verzahnung 26.

Für den Anschluß an die Zapfwelle 1 stehen wahlweise zwei Zapfwellenstummel 27 und 28 zur Verfügung, die unter­ schiedliche geräteseitige Anschlußprofile aufweisen und mit den Drehzahlen 1000 l/min bzw. 540 l/min betrieben werden müssen. Der Zapfwellenstummel 27 hat einen Flansch 29 mit einem daran anschließenden zylindrischen Fortsatz 30, der im eingebauten Zustand des Zapfwellenstummels 27 in eine zentrale Ausnehmung 31 der Zapfwelle 1 eingreift. Im Flansch 29 sind Bohrungen 32 für den Durchtritt der Zapfen 24 angeordnet und außerdem ist der Flansch 29 durch einen an seinem Umfang axial vorspringenden Kragen 33 topfförmig ausgebildet. An der Innenseite des Kragens 33 befindet sich eine Verzahnung 34, die der Verzahnung 26 an der Stirnseite des Flansches 4 für den gegenseitigen Ein­ griff angepaßt ist.

Die Zapfen 24 an der Außenseite 23 des Flansches 4 haben an ihren aus den Bohrungen 32 des angeschlossenen Flan­ sches 29 herausragenden Enden 35 an den einander zugewand­ ten Seiten radial und in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze 36, in die ein federnder Sicherungsring 37 ein­ greift. Ferner kann auf dem Zapfwellenstummel 27 bzw. 28 eine axial verschiebbare Hülse angeordnet sein, die den Sicherungsring 37 als Sperrelement in einer Endstellung hintergreift und in der anderen Endstellung freigibt. Bei eingebautem Zapfwellenstummel 27 läßt sich der Schalthebel 14 sowohl auf die Drehzahl 1000 l/min als auch auf die Drehzahl 540 l/min einstellen, da die mit dem Schalthebel 14 gekoppeIte Sperrklinke 20 diese Schaltvorgänge zuläßt. Dabei ist die richtige Betriebsdrehzahl für den Zapfwel­ lenstummel 27 die Drehzahl 1000 l/min. Wird dagegen bei diesem Zapfwellenstummel 27 versehentlich die Drehzahl 540 l/min eingeschaltet, so ist dies zulässig, da hierdurch kein Unfallrisiko gegeben ist.

Der andere Zapfwellenstummel 28 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Zapfwellenstummel 27. Lediglich sein Flansch 40 hat gegenüber dem Flansch 29 am Zapfwel­ lenstummel 27 einen größeren Außendurchmesser, dadurch, daß der Kragen 41 am Flansch 40 in seiner radialen Abmes­ sung stärker ausgeführt ist.

Der Einbau des Zapfwellenstummels 28 mit dem größeren Flanschdurchmesser kann nur dann erfolgen, wenn am Schalt­ hebel 14 die Drehzahl 540 l/min eingestellt ist, da die Sperrklinke 20 nur in der hierdurch gegebenen Position (strichpunktiert dargestellt) die Montage des Zapfwellen­ stummels 28 gestattet. Damit ist sichergestellt, daß der Zapfwellenstummel 28 nur mit der zulässigen Drehzahl 540 l/min betrieben werden kann.

Das Austauschen der Zapfwellenstummel 27, 28 erfolgt in einfacher Weise beispielsweise durch axiales Verschieben einer Sperrhülse und anschließendes Lösen bzw. Einsetzen des federnd ausgebildeten Sicherungsringes 37.

Claims (8)

1. Zapfwelle für einen Ackerschlepper, deren Zapfwel­ lenstummel (27 bzw. 28) aus einem Gehäuse herausragt und durch ein mechanisches Getriebe (6 bis 12) von der Kraft­ maschine des Schleppers her wahlweise mit zwei unter­ schiedlichen Drehzahlen antreibbar ist, wobei der Zapfwel­ lenstummel (27), der gegen einen solchen (28) mit einem anderen geräteseitigem Anschlußprofil austauschbar ist, einen Flansch (29 bzw. 40) aufweist, der als Verbindungs­ glied zu einem Flansch (4) am Ende der Zapfwelle (1) dient, und wobei ferner eine Sicherung (17 bis 20) vorge­ sehen ist, die den Antrieb des Zapfwellenstummels (27 bzw. 28) nur mit der für diesen zulässigen Drehzahl gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (29, 40) der bei­ den austauschbaren Zapfwellenstummel (27 bzw. 28) unter­ schiedliche Durchmesser aufweisen und daß an einem fahr­ zeugfesten Teil (3) im Flanschbereich ein abhängig vom Durchmesser des entsprechenden Flansches (27 bzw. 28) be­ tätigbare Sperrklinke (20) angeordnet ist, die mit einem zum Schalten des Getriebes (6 bis 12) der Zapfwelle (1) vorgesehenen Stellglied (14) in Verbindung steht.

2. Zapfwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (29, 40) der Zapfwellenstummel (27 bzw. 28) mit einem am Umfang axial vorspringenden Kragen (33 bzw. 41) topfförmig ausgebildet sind und daß diese Kragen (33, 41) im eingebauten Zustand den antreibenden Flansch (4) der Zapfwelle (1) an seiner Stirnkante umschließen.

3. Zapfwelle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (4) an der Zapf­ welle (1) eine Stirnverzahnung (26) aufweist und daß im Kragen (33, 41) der topfförmigen Flansche (29 bzw. 40) der Zapfwellenstummel (27 bzw. 28) eine entsprechend angepaßte Innenverzahnung (34) angeordnet ist.

4. Zapfwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Flansch (4) der Zapfwelle (1) an der Außenseite (23) mehrere axial verlaufende Bol­ zen (24) sitzen, die durch Bohrungen (32) im entsprechen­ den Flansch (29 bzw. 40) des Zapfwellenstummels (27 bzw. 28) hindurchragen und an ihren aus dem Flansch (29 bzw. 40) herausragenden Enden an den einander zugewandten Sei­ ten radiale und in Umfangsrichtung verlaufende schlitzför­ mige Ausnehmungen (36) zur Aufnahme eines Sicherungsringes (37) aufweisen.

5. Zapfwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zapfwellenstummel eine axial verschiebbare und festlegbare Hülse sitzt, die in einer Endstellung den Sicherungsring als Sperrelement hin­ tergreift.

6. Zapfwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (20) oberhalb des Zapfwellenflansches (4) um einen quer zur Fahrzeug­ längsachse verlaufenden fahrzeugfesten Zapfen (21) schwenkbar gelagert ist und daß die Sperrklinke (20) zu ihrer Betätigung durch eine Stange (18) gelenkig mit dem Schalthebel (14) für das Getriebe (6 bis 12) der Zapfwelle (1) direkt oder indirekt verbunden ist.

7. Zapfwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (29) am Zapfwel­ lenstummel (27) für die höhere Betriebsdrehzahl gegenüber dem Flansch (40) am Zapfwellenstummel (28) für die kleine­ re Betriebsdrehzahl einen geringeren Durchmesser aufweist.

8. Zapfwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Kragen (33, 41) begrenzte Innendurchmesser der topfförmigen Flansche (29 bzw. 40) beider Zapfwellenstummel (27 bzw. 28) gleich groß ist und daß die voneinander abweichenden Außendurchmesser der topfförmigen Flansche (27, 28) durch unterschiedliche radiale Abmessungen der Kragen (33) gegeben sind.