DE3615058C2 - Antriebsgetriebe für Mähmesser von Erntemaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsgetriebe für hin- und hergehende Mähmesser von Erntemaschinen mit den gattungsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Derartige Messerantriebe werden in den unterschiedlichsten Bauarten ausgeführt. Die einfachste Art ist eine Kurbel, die über eine Kurbel- oder auch Pleuelstange rotierende Bewe­ gung in oszillierende Bewegung umsetzt. Aus Platzgründen ist diese Art bei selbstfahrenden Arbeitsmaschinen wie beispiels­ weise einem Mähdrescher, nicht einsetzbar.

Um schmaler bauen zu können, wird bei diesen Maschinen viel­ fach der Kurbelantrieb über eine Schwinge um 90° umgelenkt.

Andere Konstruktionen bevorzugen Taumellager, deren Taumel­ bewegung über eine rechtwinklig zur Taumelachse sich hin- und herbewegende Taumelwelle und an dieser wiederum befe­ stigtem Hebel oszillierende Bewegungen erzeugen. Alle diese Konstruktionen haben den Nachteil, daß die Kraftübertragung an das Mähmesser nicht genau linear erfolgt. Jede Schwinge und jeder Hebel der beschriebenen Antriebsarten beschreiben eine Radiusbewegung um ihren Drehpunkt. Je länger der Hebel jeweils ausgeführt ist, desto kleiner ist die Radiusbewe­ gung, um so größer ist aber auch das Drehmoment, welches bei Belastung des Messers auf den Drehpunkt einwirkt. Je klei­ ner die Radiusbewegung, je länger der Hebelarm. Je länger der Hebelarm, desto größer das Drehmoment. Je größer das Drehmoment, desto stärker und schwerer müssen die Antriebs­ elemente sein. Diese wiederum sind um so kostspieliger, je stabiler sie ausgeführt sind, und sie benötigen mehr Ge­ wicht, Platz und Material. Derartige Antriebe sind von vorn­ herein nur für einen möglichst kurzen Hub des Mähmessers geeignet.

Eine weitaus günstigere Möglichkeit bietet ein einem Plane­ tengetriebe ähnliches Antriebsgetriebe, bei dem sich in einem feststehenden Innenzahnkranz ein Umlaufrad abwälzt, welches an einem Rotor gelagert ist, wobei eine Kurbel mit dem Umlaufrad gekoppelt ist. Der Radius des Innenzahnkran­ zes und der Wälzkreisdurchmesser des Umlaufrades sind dabei gleich groß. Der Radius des Wälzkreises des Umlaufrades ist wiederum gleich dem Radius der Kurbel, die mit dem Umlauf­ rad in Wirkverbindung steht.

Durch diese konstruktive Gestaltung führt der Kurbelzapfen bei jeder Umdrehung des Rotors eine absolut gradlinige Hin- und Herbewegung aus. Diese lineare Bewegung entspricht so­ mit genau dem Durchmesser des Wälzkreises des Innenzahn­ kranzes bzw. dem zweifachen Durchmesser des Umlaufrades, bzw. dem vierfachen Radius der mit dem Umlaufrad verbunde­ nen Kurbel.

Je größer also Innenzahnkranz und Umlaufrad gewählt werden, je größer ist auch der zu verwirklichende Hub des Mähmes­ sers.

Durch die heute üblichen, sehr breiten Schneidwerke mit entsprechend langen und schweren Mähmessern sind der Hub­ zahl wegen der damit verbundenen Schwingungen der hin- und hergehenden Messer Grenzen gesetzt. Durch eine Vergrößerung des Hubes, verbunden mit einer Erhöhung der Schnittzahl, dadurch, daß jeweils eine Klinge über mehr als eine Gegen­ schneide läuft, läßt sich die Lastwechselzahl stark verrin­ gern, ohne daß die Mähleistung sinkt. Wird der Hubweg bei­ spielsweise verdoppelt, kann die Hubzahl halbiert werden, und trotzdem ist die Schnittleistung gleich groß.

Die bisher bekanntgewordenen Getriebe mit feststehendem Innenzahnkranz und Umlaufrad sind aber besonders dann, wenn ein großer Hub verwirklicht werden soll, sehr breit und auch hoch gebaut. Einmal muß der Zahnkranz in einem Ge­ häuse befestigt werden, wodurch ein entsprechend großes Ge­ häuse notwendig wird, und zum andern wird das Umlaufrad durch eine doppelte Lagerung im Rotor gelagert, wodurch das Rotorlager einen sehr großen Durchmesser haben muß, weil die Lagerung der Umlaufradachse einen entsprechend großen Rotordurchmesser erfordert. Derartige Lager sind sehr teuer. Sehr aufwendig ist bei den beschriebenen Konstruk­ tionen auch die Lagerung des Umlaufrades, sowie die Ver­ bindungselemente zwischen Umlaufrad und Kurbelzapfen. Auch ist die Montage bzw. Demontage dieser Art Getriebe sehr kompliziert und arbeitsaufwendig.

In der eigenen früheren Patentanmeldung gemäß der DE-OS 34 27 503 wurde bereits ein solches Antriebsgetriebe für die Mähmesser von Erntemaschinen beschrieben, bei dem das Umlaufzahnrad an einem, am Rotor angebrachten Stutzen gelagert ist.

In einer weiteren eigenen Patentanmeldung gemäß der DE-OS 35 25 576 wurde vorgeschlagen, das Umlaufzahnrad mit einem inneren Lager an einem Stutzen und mit einem äußeren Lager in einer Boh­ rung des Rotors zu lagern, um so einmal den Abstand der beiden Lager des Umlaufzahnrades und damit die Stabilität dieser Lagerung möglichst groß zu machen, und zum anderen das Lager des Rotors aus Kostengründen möglichst klein zu halten.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es nunmehr Auf­ gabe der vorliegenden Erfindung, die Stabilität und damit die Lebensdauer des Getriebes weiter zu verbessern und insbesondere die beiden Lager des Umlaufzahnrades möglichst weit voneinander beabstandet anzuordnen und ausreichend groß zu dimensionieren, ohne gleichzeitig die Nachteile eines zu großen Rotorlagers in Kauf nehmen zu müssen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem An­ triebsgetriebe für hin- und hergehende Mähmesser von Ernte­ maschinen mit einem, in einem Gehäuse sich drehenden Rotor, an welchem ein Umlaufzahnrad zweifach gelagert ist, welches sich in einem feststehenden Innenzahnkranz abwälzt und mit einer Kurbel verbunden ist, wobei der Durchmesser des Um­ laufzahnrades mit dem Radius des Innenzahnkranzes überein­ stimmt und der Radius des Umlaufzahnrades mit dem Radius der Kurbel übereinstimmt, wobei dieses Antriebsgetriebe erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das am weitesten im Gehäuse angeordnete Lager des Umlaufzahnrades mit einem lösbaren Lagerhalter am Rotor gelagert ist.

Durch eine solche erfindungsgemäße Ausbildung ergibt sich bei der Montage die Möglichkeit, den Rotor und das daran gelagerte Umlaufzahnrad nacheinander durch das Rotorlager hindurchzuführen, dann das Umlaufzahnradlager am Rotor zu befestigen und schließlich die so gebildete Einheit in das Getriebegehäuse einzusetzen. Der Durchmesser des Rotor­ lagers kann dabei relativ klein gehalten werden, was sich kostenmäßig sehr günstig auswirkt.

Es hat sich weiterhin als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn, insbesondere wegen der am Umlaufrad vorgesehenen Kurbel, auch das der Kurbelaufnahme zugekehrte Lager des Umlauf­ zahnrades ebenfalls mit einem lösbaren Lagerhalter am Rotor gelagert ist.

Zur Vereinfachung der Montage einerseits und zur Erzielung einer absolut sicheren Lagerbefestigung andererseits hat es sich gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung als zweckmäßig erwiesen, wenn das oder die Lager in einer profilierten Ausnehmung am Rotor fixiert und mittels des Lagerhalters befestigt sind.

Eine solche profilierte Ausnehmung sichert dabei insbeson­ dere bei der Serienfertigung eine gleichbleibend exakte Positionierung des oder der Lager des Umlaufzahnrades am Rotor, ohne daß hierfür besondere Montagemaßnahmen getrof­ fen werden müssen.

Eine solche Profilierung kann beispielsweise aus Längsnuten bestehen, die auf dem Rotor einerseits und auf dem Außen­ umfang des Lagers des Umlaufzahnrades andererseits ange­ bracht sind und miteinander in Eingriff gebracht werden können. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Rotor mit einer dem Außenumfang des Lagers des Umlaufzahnrades angepaßten Ausnehmung zu versehen, in das das Lager ein­ gesetzt und dann mittels des Lagerhalters arretiert wird. Letzterer kann dabei das Umlaufzahnradlager flanschartig umgebend auf den Rotor aufgeschraubt werden, oder aber der Lagerhalter kann in axialer Richtung auf Rotor und Umlaufzahnradlager aufgeschoben und so befestigt werden.

In jedem Falle sorgt die zwischen Umlaufzahnradlager und Rotor vorgesehene Profilierung für eine exakte Positio­ nierung des Lagers am Rotor und damit für eine präzise Befestigung ohne schwierige Montagemaßnahmen.

Die Befestigung des Lagerhalters kann entweder mit quer zur Rotorachse verlaufenden Schrauben erfolgen, die in den Rotor eingeschraubt werden, oder aber der Lagerhalter kann mit in axialer Richtung verlaufenden Schrauben am Rotor verschraubt werden.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung ist das Umlaufzahnradlager im Lagerhalter selbst fest gelagert und wird mit diesem auf den Rotor aufgeschraubt.

Bei einer solchen Ausführungsform ergibt sich die Möglich­ keit, das Lager des Umlaufzahnrades bereits vor der Monta­ ge in dem Lagerhalter anzubringen, so daß bei der Montage lediglich der Lagerhalter mit dem darin angeordneten Lager, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Justierstiften, auf den Rotor aufgeschraubt wird.

Eine solche Ausführungsform erweist sich insbesondere in montagetechnischer Hinsicht als besonders vorteilhaft.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im einzelnen näher er­ läutert.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsge­ mäßen Getriebes als Längsschnitt;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Lagerhalters für das am weitesten im Gehäuse angebrachte Umlaufzahnrad­ lager als Querschnitt;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Lagerhalters für die Befestigung des Umlaufzahnradlagers am Rotor;

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel des Lagerhalters für die Befestigung des Umlaufzahnradlagers am Rotor.

Bei dem in Fig. 1 schematisch im Schnitt dargestellten Getriebe ist im Gehäuse 1 der Rotor 2 mit dem unteren La­ ger 3 und dem oberen Lager 4 drehbar gelagert. Im Rotor 2 ist wiederum das Umlaufzahnrad 5 mit dem unteren Lager 6 und dem oberen Lager 7 drehbar gelagert. Das Umlaufzahn­ rad 5 steht mit seiner Zahnung in Wirkverbindung mit dem Innenzahnkranz 8, der im Gehäuse 1 fest angeordnet ist. Der Durchmesser des Umlaufzahnrades 5 stimmt dabei mit dem Radius des Innenzahnkranzes 8 überein. An dem Umlaufzahn­ rad 5 schließt sich eine Kurbel an, die indessen der Ein­ fachheit halber nicht besonders dargestellt ist.

Um die notwendige Stabilität zu erzielen, muß das am weite­ sten im Gehäuse angeordnete Lager 7 des Umlaufzahnrades möglichst weit beabstandet von dem zweiten Lager 6 des Um­ laufzahnrades 5 und zweckmäßig über dem Rotorlager 3 ange­ ordnet sein.

Bei einstückiger Ausbildung der Lageraufnahme für das Lager 7 mit dem Rotor 2 ist es indessen nicht möglich, das Rotor­ lager 3 an seinem eingezeichneten Platz zu montieren, es sei denn, daß sein Innendurchmesser so groß ist, daß dieses Lager sich über den Lagersitz des Lagers 7 schieben läßt. In diesem Falle hätte aber das Rotorlager 3 auch einen sehr viel größeren Außendurchmesser, so daß das Gehäuse 1 wesentlich größer dimensioniert werden müßte, und zusätz­ lich würden sich die Kosten des Rotorlagers 3 auf ein vielfaches erhöhen.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird demgegen­ über nach dem Aufziehen des Lagers 3 auf den Rotor 2 ein Lagerhalter 11 auf den Rotor gezogen. Dabei wird das Lager 7 zum Teil am Rotor selbst und zum anderen Teil in dem La­ gerhalter 11 fixiert. Aufgrund der dadurch bedingten Wech­ selwirkung wird durch das Lager 7 der Lagerhalter 11 am Rotor 2 fixiert.

In Fig. 2 ist diese Art der Lagerbefestigung als Quer­ schnitt dargestellt. Der Ringsitz 10 des Rotors 2 hat entsprechend der Größe des Lagers 7 eine halbmondförmige Ausnehmung 15. Entsprechend der Größe des Ringsitzes 10 ist der Lagerhalter 11 mit einer Bohrungsfassung versehen.

Bei der Montage wird das Rotorlager 3 über die Passung 12 des Rotors 2 gezogen und dann der Lagerhalter 11 mit dem Lager 7 auf den Ringsitz 10 des Rotors gepreßt. Dadurch wird sowohl das Lager 7 in der halbmondförmigen Ausnehmung 15 genau und unverrückbar am Rotor fixiert, während ande­ rerseits auch durch das Lager 7 die Lageraufnahme 11 unver­ rückbar fixiert wird.

Die gleiche Art der Lagerhalterung kann auch beim Lager 6 des Umlaufzahnrades 5 verwirklicht werden. Da die konstruk­ tive Ausführung mit der für das obere Lager 7 beschriebenen übereinstimmt, erübrigt sich eine detaillierte zeichneri­ sche Darstellung für diese Ausführungsform.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des lös­ baren Lagerhalters am Rotor. Der Halter ist dabei in der Art einer Spannbrücke ausgeführt, die seitlich am Rotor mittels quer zur Rotorachse verlaufenden Schrauben ange­ schraubt ist. Bei der Montage wird zunächst das Lager 3 über den Sitz 12 gezogen, dann wird die Brücke 13 mit dem Lager 7 an der seitlichen Fläche 14 des Rotors angeschraubt. Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt die Fixierung in Wechselwirkung von Spannbrücke 13, Lager 7 und einer halb­ mondförmigen Ausnehmung 15 am Rotor.

Das Lager 6 kann in ganz analoger Weise mit einer ähnlichen Spannbrücke am Rotor 2 befestigt werden.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Lager 7 in dem eigenen Lagerbock 16 eingepreßt und der Lagerbock 16 ist mit den durch den Rotor 2 geführten Schrau­ ben 17 seitlich am Rotor 2 angeflanscht.

Claims (8)

1. Antriebsgetriebe für hin- und hergehende Mähmes­ ser von Erntemaschinen mit einem in einem Gehäuse sich drehenden Rotor, an welchem ein Umlaufzahn­ rad zweifach gelagert ist, welches sich in einem feststehenden Innenzahnkranz abwälzt und mit einer Kurbel verbunden ist, wobei der Durchmesser des Umlaufzahnrades mit dem Radius des Innenzahn­ kranzes übereinstimmt und der Radius des Umlauf­ zahnrades mit dem Radius der Kurbel übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das am weitesten im Gehäuse (1) angeordnete La­ ger (7) des Umlaufzahnrades (5) mit einem lösba­ ren Lagerhalter (11, 13 oder 16) am Rotor (2) ge­ lagert ist.

2. Antriebsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Kurbel zugekehrte Lager (6) des Um­ laufzahnrades (5) ebenfalls mit einem lösbaren Lagerhalter am Rotor (2) gelagert ist.

3. Antriebsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Lager (6), (7) in einer profi­ lierten Ausnehmung (15) am Rotor (2) fixiert und mittels des Lagerhalters (11) bzw. (13) be­ festigt ist (sind).

4. Antriebsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerhalter (11) in axialer Richtung auf Rotor (2) und Umlaufradlager (7) aufgeschoben und befestigt ist.

5. Antriebsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerhalter (13) das Umlaufzahnradlager (7) flanschartig umgebend auf den Rotor (2) auf­ geschraubt ist.

6. Antriebsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufzahnradlager (7) in einem Lager­ halter (16) fest gelagert und mit diesem auf den Ro­ tor (2) aufgeschraubt ist.

7. Antriebsgetriebe nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerhalter (13) bzw. (16) mit quer zur Rotorachse verlaufenden Schrauben (17) am Rotor (2) verschraubt ist.

8. Antriebsgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerhalter (11) mit in axialer Richtung verlaufenden Schrauben am Rotor (2) verschraubt ist.