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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Adapter für eine Zusatzgeräte-Einheit zur Verwendung
in einem Motorblock, der an einem Ende einen seitlichen Flansch
aufweist, der mit einer Öffnung
zur Befestigung der Zusatzgeräte-Einheit
ausgeformt ist.
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Die
Erfindung findet insbesondere Anwendung in tragenden oder strukturellen
Motoren, wie sie in landwirtschaftlichen Traktoren verwendet werden. Anstatt
auf elastischen Lagern auf einen Fahrzeugrahmen oder Fahrgestell
gehaltert zu sein bilden ein tragender Motor und sein Getriebestrang
zusammen die ungefederte Masse oder das Chassis des Fahrzeuges.
Aus diesem Grund muss der Motorblock so ausgelegt sein, das er eine
Festigkeit und Steifigkeit ergibt.
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Das
hintere Ende des Blockes eines tragenden Motors hat üblicherweise
einen Flansch, der seitlich vorspringt und zur Halterung von Zusatzgeräte-Einheiten
verwendet wird, wie zum Beispiel einer Treibstoffpumpe und einer
Hydraulik-Pumpe,
die von der Kurbelwelle angetrieben werden sollen. Die Zusatzgeräte-Einheit passt mit
der nach vorne gerichteten Seite des seitlichen Flansches zusammen,
und diese Oberfläche
muss daher genau maschinell bearbeitet werden, nachdem der Motorblock
gegossen wurde. In einem tragenden Motor hat der Block zur Erziehung
einer zusätzlichen
Festigkeit seitlich vorspringende Rippen, die mit dem seitlichen
Flansch verbunden sind, auf dem die Zusatzgeräte-Einheit befestigt ist, und
diese Rippen stören
die maschinelle Bearbeitung der nach vorne gerichteten Oberfläche des
Flansches.
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Um
es zu ermöglichen,
das eine Zusatzgeräte-Einheit
auf den seitlichen Endflansch eines Motors ohne die Notwendigkeit
einer maschinellen Bearbeitung der nach vorne gerichteten Oberfläche des
Endflansches so befestigt wird, wurde in der EP-A-0 992 672 vorgeschlagen, einen Adapter
auf der hinteren Endfläche
des seitlichen Flansches so zu befestigen, dass er über der Öffnung für die Zusatzgeräte-Einheit liegt,
wobei die Oberfläche
der Adapterplatte, die auf die Öffnung
gerichtet ist, maschinell bearbeitet ist, um mit einer Zusatzgeräte-Einheit
zusammenzupassen, die auf der anderen Seite des Flansches angeordnet
und an der Adapterplatte über
die Öffnung
in dem seitlichen Flansch befestigt ist.
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Als
eine Weiterentwicklung der in der EP-A-0 992 672 beschriebenen Adapterplatte
wurde auch bereits vorgeschlagen, einen Antriebs-Adapter zu schaffen,
wie er in 1 der beigefügten Zeichnungen gezeigt ist.
Der bekannte Adapter umfasst ein Gehäuse 12 zur Befestigung
an der Endfläche
des seitlichen Flansches 10 derart, dass er über der Öffnung liegt,
wobei das Gehäuse 12 gegenüber der Öffnung mit
Hilfe von O-Ringen 28 und 30 abgedichtet ist.
Das Gehäuse 12 weist
Laschen 14 zur Aufnahme von Schrauben auf, die den Adapter
an der Endfläche
des Motors befestigen. Eine Antriebswelle 16, die in dem
Gehäuse 12 mit
Hilfe von Lagerschalen 14 drehbar gelagert ist, ist an
einem Ende mit einem Gebilde, wie zum Beispiel einer kerbverzahnten Bohrung 22,
versehen, um es zu ermöglichen,
dass die Antriebswelle 16 mit der Eingangs-Welle der Zusatzgeräte-Einheit
gekoppelt wird. An ihrem anderen Ende ist die Antriebswelle 16 mit
einem Ritzel 20 versehen, das mit dem Schwungrad oder einem
anderen von dem Motor angetriebenen Zahnrad kämmt. Die Antriebswelle 16 ist
mit einer doppelten Schulter 24 versehen, und das Ritzel 20 passt über einen
einen verringertem Durchmesser aufweisenden Abschnitt der Welle 16.
Eine Halteplatte 26 ist mit dem Gehäuse 12 verschraubt
und liegt gegen die Schulter 24 und das Ritzel 20 an,
um axialen Kräften
auf die Welle 16 zu widerstehen und um die Welle 16 in
dem Gehäuse
zu halten.
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Bei
dem bekannten Antriebs-Adapter ist das Gehäuse 12 gegenüber dem
Motor-Flansch 10 mit Hilfe
von zwei O-Ringen 28 und 30 abgedichtet. Öl zum Schmieren
der Lagerschalen 18 wird über einen (nicht gezeigten)
Kanal zugeführt,
der zwischen den zwei O-Ringen liegt. Wenn der O-Ring 30,
der links in 1 gezeigt ist, ausfallen sollte,
so tritt ein unerwünschtes
Auslecken auf. Der Ersatz des O-Ringes bei
dem bekannten Antriebs-Adapter kann lediglich dadurch ausgeführt werden,
das zunächst
der Adapter von dem Motor entfernt wird, und dieser Vorgang als
solcher erfordert eine Trennung des Motors von den Getriebe.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Verbesserung des bekannten Antriebs-Adapters dahingehend
gerichtet, dass ein Ersatz des O-Ringes ohne die Notwendigkeit einer
Entfernung des Adapters von dem Motor-Flansch ermöglicht wird.
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Adapter
zur Verwendung bei der Befestigung einer Zusatzgeräte-Einheit in
einem Motorblock geschaffen, der an einem Ende einen seitlichen
Flansch aufweist, der mit einer Öffnung
zur Befestigung der Zusatzgeräte-Einheit
ausgebildet ist, wobei der Adapter ein Gehäuse zur Befestigung an der
Endfläche
des Motors derart aufweist, dass er über der Öffnung liegt, wobei das Gehäuse mit
einem O-Ring zum Bewirken einer Abdichtung zwischen dem Gehäuse und
der Öffnung
in dem seitlichen Flansch des Motors versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse
einen Abschnitt mit größerem Durchmesser
aufweist, der durch eine Schulter von einem Abschnitt mit verringertem Durchmesser
getrennt ist, wobei eine Haltehülse
in Axialrichtung über
den einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt des Gehäuses aufschiebbar
ist, wodurch der O-Ring zwischen dem axialen Ende der Haltehülse und
der Schulter eingefangen wird.
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Die
durch die vorliegende Erfindung erreichte Vereinfachung besteht
darin, dass sie es ermöglicht,
dass der O-Ring, der die Abdichtung zwischen dem Adapter und dem
Motor-Flansch ergibt, ohne Entfernung des Adapters von dem Flansch
ersetzt werden kann. Wenn die Haltehülse von dem Ende des Gehäuse herunter
geschoben wird, ist es möglich,
den defekten O-Ring herauszuhebeln und ihn zu ersetzen. Wenn die
Haltehülse
erneut über
den einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt des Gehäuses aufgeschoben
wird, schiebt er den Ersatz-O-Ring
in Richtung auf die Schulter, und wenn der O-Ring gegen die Schulter
anliegt, so komprimiert die Haltehülse den O-Ring in Axialrichtung
und verformt ihn gleichzeitig in Radialrichtung in Abdichtungskontakt
mit der Außenoberfläche des
Gehäuses
und der Öffnung
in dem Motor-Flansch.
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Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ersetzen
der O-Ring-Dichtung eines Adapters geschaffen, das die Schritte
der Entfernung der Zusatzgeräte-Einheit
von dem Adapter, des Herunterschiebens der Haltehülse von
dem einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt des Gehäuses, des
Herausziehens der O-Ring-Dichtung aus dem Spalt zwischen dem Gehäuse und
der umgebenden Öffnung
in dem seitlichen Flansch des Motors, des Aufsetzen eines neuen
O-Ringes über
den einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt des Gehäuses, des Schiebens
der Haltehülse
auf den einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt des
Gehäuses zum
Schieben des neuen O-Ringes in Richtung auf die Schulter, die durch
das Gehäuse
gebildet ist, und der Befestigung der Zusatzgeräte-Einheit an den Adapter derart
umfasst, dass der neue O-Ring zwischen der Haltehülse und
der Schulter zusammengedrückt wird.
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Obwohl
der Adapter einfach eine Adapterplatte mit einer Bohrung zur Lagerung
der Eingangswelle der Zusatzgeräte-Einheit
umfassen kann, wird es bevorzugt, dass der Adapter ein Antriebs-Adapter ist,
der zusätzlich
eine Welle, die drehbar in dem Gehäuse gelagert ist, ein Gebilde
an einem Ende der Welle, um es der Welle zu ermöglichen, mit der Eingangswelle
der Zusatzgeräte-Einheit
gekoppelt zu werden, und ein Ritzel umfasst, das starr mit dem gegenüberliegenden
Ende der Welle verbunden ist, um mit einem von dem Motor angetriebenen
Zahnrad zu kämmen.
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Aus
Bequemlichkeit in der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass
das Ende des Blockes, auf dem der seitliche Flansch ausgebildet ist,
das hintere Ende ist, mit dem das Getriebegehäuse verbunden ist, doch ist
die Erfindung in gleicher Weise für jedes Ende des Motors anwendbar.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Antriebswelle als eine Hohlwelle ausgebildet.
Dies ermöglicht
eine einfache Räum-Bearbeitung
eines Keilnut-Gebildes an einem Ende der Welle und lässt es weiterhin
unter Bereitstellung geeigneter Ölkanäle zu, dass
Schmieröl
das Keilnut-Gebilde und die axialen Lageroberflächen des Ritzels erreicht.
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Die
Erfindung vermeidet genauso wie die EP-A-0 992 672 die Notwendigkeit
einer maschinellen Bearbeitung der nach vorne gerichtetem Oberfläche des
seitlichen Flansche durch Befestigung eines Adapters auf dessen
Rückseite,
so dass die Zusatzgeräte-Einheit
mit der Adapterplatte zusammenpasst, statt mit dem Flansch. Dies
ermöglicht
es, dass die Stirnfläche,
mit der die Zusatzgeräte-Einheit zusammenpasst,
ohne Behinderung durch irgendeinen Teil des Motorblockes maschinell
bearbeitet wird. Die Adapterplatte muss als solche auf einer maschinell
bearbeiteten Oberfläche
des Flansches befestigt werden, weil diese Oberfläche jedoch
nach außen
gerichtet ist, kann sie sehr einfach zu der gleichen Zeit maschinell
bearbeitet werden, wie andere Teile der Endoberfläche des
Motorblockes, die mit dem Getriebe (oder der vorderen Abdeckung
des Motors) zusammenpassen.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass der gleiche Motorblock mit
Zusatzgeräte-Einheiten unterschiedlicher
Konstruktion verwendet werden kann, indem lediglich der Adapter
gewechselt wird. Entsprechend ist es unter Verwendung eines alternativen
Adapters möglich,
den Mittelpunkt der Antriebswelle der Zusatzgeräte-Einheit in Radialrichtung gegenüber der
Kurbelwellen-Achse zu verschieben.
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Die
Erfindung wird nun weiter in Form eines Beispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 in
der vorstehenden beschriebenen Weise ein Schnitt durch einen bekannten
Antriebs-Adapter ist;
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2 ein ähnlicher
Schnitt durch einen Antriebs-Adapter gemäß der vorliegenden Erfindung
ist;
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3 eine
teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Antriebs-Adapters
nach 2 ist; und
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4 eine
auseinandergezogene Ansicht des Gehäuses des in den 2 und 3 gezeigten Antriebs-Adapters
ist.
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Gemäß den 2 bis 4 umfasst
ein Antriebs-Adapter gemäß der Erfindung
ein Gehäuse 112,
das in die Öffnung
in dem seitlichen Flansch 10 des Motorblocks passt und
gegenüber
der Öffnung durch
zwei O-Ringe 128 und 130 abgedichtet ist. Das Gehäuse 112 hat
vorspringende Laschen 114, die Schrauben 115 zur
Befestigung des Antriebs-Adapters an der hinteren Endfläche des
Motors aufnehmen. Eine Antriebswelle 116 ist in dem Gehäuse auf zwei
mit axialem Abstand angeordneten Lagerschalen 118 gelagert.
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Die
Antriebswelle 116 weist einen gleichförmigen Außendurchmesser auf, und ein
Ritzel 120 ist an ihrem aus den Gehäuse 112 vorspringenden
Ende befestigt. Die Befestigung des Ritzel 120 auf der
Antriebswelle 116 ist starr, so dass das Ritzel sich weder gegenüber der
Antriebswelle 116 drehen noch sich gegenüber dieser
in Axialrichtung bewegen kann. Die Befestigung des Ritzel 120 auf
der Antriebswelle 116 kann auf irgend eine geeignete Weise
durchgeführt
werden, beispielsweise kann das Ritzel mit Presssitz oder Schrumpfsitz
auf der Antriebswelle 116 befestigt werden, oder anderenfalls
kann die Antriebswelle 116 mit einer Abflachung ausgebildet sein,
mit der ein Gewindestift in dem Ritzel 120 in Eingriff
kommt.
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Das
Ritzel 120 weist eine nach vorne gerichtete ringförmige Oberfläche 120b auf,
die gegen einen Bund 112a (am besten in den 3 und 4 zuerkennen)
anliegt, der von dem Gehäuse 112 um die
Welle 116 herum vorspringt. Dieser Bund bildet eine erste
axiale Drucklagerfläche,
um Kräften
zu widerstehen, die in Sinne einer Bewegung der Antriebswelle 116 nach
links bei Betrachtung in 2 wirken. Das Ritzel 120 hat
weiterhin eine nach hinten gerichtete ringförmige Oberfläche 120a,
die gegen die Abdeckung 40 anliegt, die über das
Motor-Schwungrad aufgesetzt ist, um axialen Kräften zu widerstehen, die die
Antriebswelle 116 nach rechts gemäß 2 drücken.
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Die
Antriebswelle 116 ist hohl, und ihr von dem Ritzel 120 entferntes
Ende ist auf der Innenseite durch Räumen maschinell bearbeitet,
um ein Keilnut-Verbindungsstück 122 zu
bilden. Dies wirkt als eine Kupplung zur Aufnahme des mit einer äußeren Kerbverzahnung
versehenen vorderen Ende der Eingangswelle der Zusatzgeräte-Einheit,
wie zum Beispiel einer Hydraulikpumpe, die von dem Motor über den
Antriebs-Adapter angetrieben werden soll.
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Öl für die Schmierung
der Antriebswellen-Lagerschalen 118 wird über eine
(nicht gezeigte) geeignete Öffnung
in den Raum zwischen den zwei Lagerschalen 118 eingeleitet
und fließt
in Axialrichtung an den Lagerschalen 118 vorbei. Das Öl, das an
der Lagerschale 118, die auf der rechten Seite in 2 gezeigt
ist, vorbeiläuft,
dient weiterhin zur Schmierung der Axiallager-Oberfläche 120b.
Das Öl,
das an der Lagerschale 118 links in 2 vorbei
läuft,
dient zur Schmierung der Keilnut-Kupplung 122.
Die Lagerflächen 120a wird
durch Öl
geschmiert, das entlang der Abdeckung 40 tropft. Es ist
in 2 zuerkennen, das die Lagerfläche 120a mit einem
erhöhten
Wulst der Abdeckung 40 in Kontakt kommt, und es wird bevorzugt,
das der Wulst als Halbmond (statt als ein kontinuierlicher Ring)
mit einer nach oben gerichteten Öffnung
ausgebildet wird, um als eine Sammeleinrichtung für Öl zu wirken,
das entlang der Oberfläche
der Abdeckung 40 läuft.
Wenn sich zu viel Öl
in der Welle sammeln sollte, ist es möglich, eine kleine Auslassbohrung
vorzusehen, um es zu ermöglichen,
dass überschüssiges Öl zurück in das
SchwungradGehäuse
tropft.
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Das Öl tritt
in das Gehäuse 112 von
dem Motor aus über
einen Ölkanal
ein, der in dem Raum zwischen den O-Ringen 128 und 130 gebildet
ist. Wenn Öl
an den O-Ring 128 vorbei
läuft,
so fließt
es lediglich in das Schwung-Rad-Gehäuse und leckt nicht aus. Öl, das entlang
des O-Ringes 130 strömt,
tritt jedoch aus dem Motor aus und bildet eine unerwünschte Leckstelle.
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Bei
dem bekannten Antriebs-Adapter konnte im Fall eines Ausfalls des
entsprechenden O-Ringes 30 dieser lediglich durch Entfernen
des Antriebs-Adapters
von dem Motor ersetzt werden, und dies würde eine Trennung des Motors
von dem Getriebe-Gehäuse
erfordern. Im Gegensatz hierzu wird bei der in den 2 bis 4 gezeigten
Ausführungsform
der Erfindung diese Aufgabe dadurch vereinfacht, das der O-Ring 130 an
seinem Platz zwischen einer Schulter 131 auf dem Gehäuse und
dem axialen Ende einer Haltehülse 132 gehalten
wird, die entfernt werden kann, während der Antriebs-Adapter
an seinem Platz bleibt. Nachdem die Hülse 132 in Axialrichtung
herausgezogen wurde, kann der O-Ring 132 entfernt werden,
beispielsweise durch Heraushebeln mit einem Stift, und sein Ersatz
wird an seinen Platz geschoben, wenn die Hülse 132 erneut über das Ende
des Gehäuses 112 geschoben
wird. Eine Abdichtung wird dadurch erzielt, dass der O-Ring in Radial-Richtung
als Ergebnis davon verformt wird, dass er in Axialrichtung zwischen
dem Ende der Haltehülse 132 und
der darauf gerichteten Schulter 131 auf dem Gehäuse 112 eingeklemmt
wird.
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Vor
der Befestigung der Zusatzgeräte-Einheit
an dem Antriebs-Adapter wird eine vorübergehende Abdeckplatte 134 verwendet,
um das Ende des Gehäuses 112 zu
verschließen
und um die Haltehülse 132 an
ihrem Platz zu erhalten. Die Abdeckplatte 134 wird mit
Hilfe von Schrauben 136 festgehalten, die in die Befestigungsbohrungen
für die
Zusatzgeräte-Einheit
eingeschraubt sind, und eine Dichtung 138 wird zur Abdichtung
gegen einen Ölaustritt
verwendet, wenn der Motor ohne die sich an ihrem Platz befindliche
Zusatzgeräte-Einheit
betrieben wird.
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Der
Antriebsadapter wird an dem Motor befestigt, bevor das Getriebe-Gehäuse an dem
Motor befestigt wird. Zu dieser Zeit liegt die axiale Endfläche des
Motors frei, und das Gehäuse 112 kann
an seinem Platz mit Hilfe von drei Schrauben 115 befestigt
werden. Die Antriebswelle 116 und deren Ritzel 120 kann
nunmehr in das Gehäuse 120 eingesetzt werden,
und sobald die Schwungrad-Abdeckung auf dem Motor befestigt ist,
wird das Ritzel 120 zwischen dem Motor und des SchwungradAbdeckung
festgehalten, wodurch eine axiale Bewegung der Antriebswelle 116 verhindert
wird.
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Um
die Zusatzgeräte-Einheit
an dem Motor zu befestigen, wird die Abdeckplatte 134 entfernt, und
die Schrauben 136 werden zur Befestigung der Zusatzgeräte-Einheit an dem Antriebs-Adapter
an deren Stelle verwendet. Ein Drehmoment kann dann von dem durch
den Motor angetriebenen Zahnrad, das mit dem Ritzel 120 kämmt, auf
die Antriebswelle 116 und über die Keilnut-Kupplung 122 auf
die Eingangswelle der Zusatzgeräte-Einheit übertragen werden.
Während
die Schrauben 136 festgezogen werden, um die Zusatzgeräte-Einheit
an dem Adapter-Gehäuse 112 zu
befestigen, wird die Haltehülse 132 in
Axialrichtung über
den einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt des Gehäuses 122 bewegt,
und ihr axiales Ende übt
eine Klemmkraft auf den O-Ring 130 aus, der zwischen der
Halte-Hülse 132 und
der Schulter 131 eingefangen ist.