-
Schlepper, insbesondere Ackerschlepper Die Erfindung betrifft ein
Getriebe für Schlepper, vornehmlich für Ackerschlepper, das Nebenabtriebe besitzt,
durch die die mit dem Schlepper gekoppelten Maschinen oder Geräte oder Teile davon
angetrieben werden. Als Nebenabtriebe gelten Zapfwellen, Riemenscheiben, Mähantriebe
usw.
-
Derartige Nebenabtriebe werden entweder von Wellen des Schaltgetriebes
angetrieben und laufen dann mit Drehzahlen, die vom Schaltgetriebe abhängig sind,
oder sie laufen mit einer durch die Drehzahl des Motors und eines Untersetzungsgetriebes
vorbestimmten Drehzahl, wobei ihr Antrieb in Abhängigkeit von der Schlepperfahrkupplung
erfolgt, oder sie werden ohne Zwischenschaltung von Wellen des Schaltgetriebes und
der Fahrkupplung unmittelbar vom Motor angetrieben.
-
Schlepper mit diesen bekannten Nebenabtrieben haben den Nachteil,
daß die mit dem Schlepper gekoppelten Maschinen oder Geräte, sobald sie nachlaufende
Massen aufweisen, z. B. jeder Motorbremsung- oder Drehzahlverminderung entgegenwirken.
Derartige nachlaufende Massen werden z. B. durch die vom Schlepper angetriebene
Dreschtrommel eines Mähdreschers oder durch die Trommel schwerer Bodenfräsen gebildet.
Im Betrieb werden unter bestimmten Verhältnissen von diesen nachlaufenden Massen
Kräfte auf den Schlepper übertragen, die dessen Bedienungerschweren oder unmöglich
machen. Wird z. B. eine Dreschtrommel eines Mähdreschers über einen Nebenabtrieb
unmittelbar vom Motor angetrieben, so wird beim Schalten des Geschwindigkeitswechselgetriebes
der Motor über seine eigene augenblickliche Drehzahl hochgetrieben. Erfolgt jedoch
z. B. der Antrieb der Dreschtrommel über einen vom Schaltgetriebe abgeleiteten Wellenzug,
so wird beim Schaltvorgang der Schlepper von hinten geschoben,
und
das Schalten ist erschwert oder sogar unmöglich gemacht. Das Schwungmoment der nachlaufenden
Massen muß also erst über die Triebradbremse des Schleppers vernichtet werden, was
eine zusätzliche Beanspruchung der betreffenden Maschinenteile darstellt und sich
nachteilig auf deren Lebensdauer auswirkt.
-
Beim Arbeiten mit bestimmten Maschinen oder Geräten, besonders mit
einem Mähdrescher, ist es erforderlich, daß bereits beim Einsetzen des Gerätes die
Dreschtrommel mit einer bestimmten Drehzahl läuft, um sofort ein ordnungsgemäßes
Arbeiten zu gewährleisten. Hierzu ist entweder mit dem Schlepper und dem angehängten
Gerät eine Anfahrtsstrecke von mehreren Metern notwendig, oder die Dreschtrommel
muß bei stehendem Schlepper auf ihre erforderliche Arbeitsdrehzahl durch den Nebenabtrieb
hochgefahren werden, so daß beim Anfahren des Schleppers sofort mit dem Arbeiten
begonnen werden kann. Dieser letzte Vorgang hat aber, wie bereits erwähnt, den Nachteil,
daß der Schlepper beim Anfahren durch das Schwungmoment der Dreschtrommel, d. h.
also durch die nachlaufenden Massen, geschoben oder die Drehzahl des Motors hochgetrieben
wird.
-
Zweck der Erfindung ist es nun, die Nebenabtriebe des Schleppers so
auszubilden, daß die nachlaufenden Massen den Schlepper bzw. den Schleppermotor
nicht von hinten antreiben können, wodurch vermieden wird, daß die schnell umlaufenden
Massen der mit dem Schlepper gekoppelten Maschinen od. dgl. ihr Schwungmoment von
hinten auf das Getriebe oder den Motor übertragen können. Die eigentliche Antriebswelle
des gekoppelten Gerätes muß also unter ganz bestimmten Verhältnissen schneller laufen
können als der von der Antriebsseite des Schleppers kommende Teil des Wellenzuges.
Es ist bereits vorgeschlagen, in den Wellenzug der gekoppelten Maschinen eine Freilaufkupplung
einzubauen. Eine solche Maßnahme stellt aber nur die Beseitigung eines Schlepperkonstruktionsmangels
durch erhöhte Aufwendung für das Gerät dar, denn hierbei muß jedes Gerät od. dgl.
mit einer solchen Freilaufkupplung ausgerüstet werden.
-
Weiter ist es schon bekannt, in den vom Motor oder dem Schaltgetriebe
des Schleppers abgeleiteten, über Zapfwellen geführten Nebenabtrieben zum Antrieb
von gekoppelten Maschinen, Geräten oder deren Teile Überlastkupplungen als Einwegkupplungen
einzubauen. Diese Kupplungen haben aber den Zweck, zu verhindern, daß bei Betriebsstörungen
gekoppelter Maschinen oder Geräte, z. B. bei verstopftem Mähwerk, die Motorleistung
auf das angetriebene Gerät übertragen wird, wodurch ein Bruch desselben eintreten
kann.
-
Gemäß der Erfindung wird nun vorgeschlagen, bekannte Einwegkupplungen
vor den Zapfwellenstummeln am Schlepper anzuordnen, derart, daß sich die Abtriebsseite
des Nebenabtriebes schneller drehen kann als seine Antriebsseite. Hierdurch werden
die aufgezeigten Nachteile, die durch nachlaufende Massen am Schlepper entstehen,
ausgeschaltet, denn dadurch, daß sich die Abtriebsseite der Nebenwellenzüge (Zapfwellenstummel)
schneller drehen kann als die Antriebsseite, kann das Schwungmoment der nachlaufenden
Massen nicht auf das Schleppergetriebe bzw. auf den Schleppermotor übertragen werden.
-
Werden Maschinen oder Geräte mit großen Schwungmassen von einer Zapfwelle
des Schleppers angetrieben, die von der Schlepperfahrkupplung abhängig ist, ist
es vorteilhaft, um, z. B. nach dem Hochdrehen der Trommel eines Mähdreschers, bei
stillstehendem Schlepper das Getriebe des Schleppers schalten zu können, d. h. die
Schalträder der stillstehenden Getriebewellen mit den Schalträdern der durch die
Reibung der Einwegkupplung sich drehenden Getriebewellen ohne Schwierigkeit in Eingriff
bringen können, diese Getriebewellen mittels einer Getriebebremse abzubremsen. Vorzugsweise
wird hierzu eine bekannte, als Kupplungsbremse ausgerüstete Fahrkupplung (Getriebekupplung)
vorgesehen, die zu Anfang ihrer Betätigung die Kraftübertragung zwischen Motor und
Getriebe unterbricht und bei weiterer Betätigung die sich durch das Schwungmoment
drehenden Wellen abbremst.
-
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme
auf die schematische Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt Fig. I eine schematische
Darstellung des Schleppergetriebes; Fig.2 einen Schnitt durch eine schaltbare Ratachenkupplung
nach Linie II-II der Fig. i und Fig. 3 einen Schnitt durch eine Freilaufkupplung
nach Linie III-III der Fig. I.
-
Die Kurbelwelle I des Motors trägt ein Zahnrad 2, welches über ein
Zwischenrad 3 eine von der Fahrkupplung (Getriebekupplung) unabhängige Zapfwelle
4. antreibt. Diese Zapfwelle besitzt eine ausschaltbare Ratschenkupplung 5, die
zwischen den beiden Wellenteilen 6 und 7 angeordnet ist (Fig. 2). Die beiden einander
zugekehrten Enden dieser Wellen sind mit einem Keilwellenprofil 8 und 9 versehen.
Auf dem Keilwellenprofil 8 ist über ein nicht gezeigtes Gestänge, welches in eine
Ringnut Io eingreift, die eine Hälfte II der Kupplung verschiebbar gelagert. Ein
am Ende der Welle 6 vorgesehener Anschlag 12 verhindert, daß die Kupplungshälfte
über einen bestimmten Weg hinausgleitet. Die andere Hälfte I3 der Kupplung ist auf
dein Keilwellenprofil 9 der Welle 7 verschiebbar gelagert. Hier verhindert ein Anschlag
I4, daß sich die Kupplungshälfte über einen bestimmten Weg hinausbewegen kann. Eine
Druckfeder I5, die sich gegen einen Anschlag 16 auf der Welle 7 und gegen eine Stirnfläche
der Kupplungshälfte I3 abstützt, hält diese Kupplungshälfte bei normalem Lauf der
Zapfwelle gegen den Anschlag I4. Einseitig wirkende Klauen 56 kuppeln bei Eingriff
beide Kupplungshälften.
-
Der Kraftweg der Kurbelwelle i führt weiter über ein Schwungrad
17, eine Fahrkupplung 18 (der Getriebekupplung, die vorzugsweise eine
Kupplungsbremse bekannter Bauart ist), eine Zwischenwelle icg zu den Schieberädern
2o, 2i-22, 23-24, die auf einer Getriebehauptwelle 2.5 gelagert sind. Diese Getriebehauptwelle
ist
verlängert und bildet mit ihrem freien, aus dem Getriebegehäuse herausragenden Ende
eine Zapfwelle 26. Der Getriebehauptwelle ist zwischen dem Schieberad 24 und dem
die Zapfwelle bildenden Ende 26 eine Ratschenkupplung 27 zugeordnet, die ebenso
wie die Ratschenkupplung 5 aufgebaut ist.
-
Von der Zwischenwelle I9 geht der Kraftfluß über das Ritzel 28 zu
einer Getriebenebenwelle 29, die mit den Zahnrädern 3o, 3I-32 und 33 versehen ist.
Das Zahnrad 3o kämmt mit einem Ritzel 34, welches lose auf einer Achse 35 läuft.
Auf derselben Achse läuft ein Doppelritzel 36-37, welches mit dem Zahnrad 3I, der
Getriebenebenwelle, in dauerndem Eingriff ist.
-
Parallel zur Zwischenachse 35 ist im Getriebegehäuse eine Welle 38
gelagert. Diese Welle bildet mit ihrem aus dem Getriebegehäuse herausragenden Ende
eine Zapfwelle 39. An ihrem inneren Ende trägt die Welle 38 ein Schieberad 4I, das
wahlweise mit den Rädern 34 und 36 der Zwischenachse 35 in Eingriff gebracht werden
kann. Durch diese wahlweise Schaltung erhält die Welle 38 zwei verschiedene Drehzahlstufen.
-
Über einen Kegeltrieb 4I-42 wird von der Welle 38 eine Welle 43 angetrieben,
die in bekannter Weise eine Riemenscheibe 44 oder eine Seiltrommel od. dgl. Zusatzvorrichtung
trägt.
-
Der Welle 38 ist ebenfalls eine Einwegkupplung 45 zugeordnet. Diese
braucht aber nicht wie die Kupplungen 5 und 27 schaltbar ausgerüstet zu sein, sondern
kann als einfache Freilaufkupplung bekannter Bauart entweder als Klemmplatten- oder
Klemmrollenkupplung (Fig. 3) ausgebildet sein. Zwischen einem Antriebskörper 47
sind Mitnehmerrollen 48 gelagert. Der eine Körper, beim Beispiel die Antriebsseite
46, trägt an seiner zu den Rollen hinweisenden Innenfläche Kurvenbahnen 49, die
bei gleichgerichtetem Drehsinn beider Körper (Pfeilrichtung), wobei die Antriebsseite
schneller als die Abtriebsseite laufen muß, die Rollen 48 zwischen der Abtriebsseite
47 und der Antriebsseite 46 klemmen und so den Freilauf außer Wirkung setzen, d.
h. die Abtriebsseite mit gleicher Drehzahl mitnehmen. Wird die Drehzahl der Antriebsseite
vermindert, so hebt sich die Klemmwirkung der Rollen auf, und die Abtriebsseite
kann mit der ihr gegebenen Drehzahl, die sich zwar durch Reibung stetig verringert,
weiterlaufen. Bei Drehzahlerhöhung der Antriebsseite tritt bei Überschreitung der
Drehzahl der Abtriebsseite erneut die Sperrwirkung der Rollen ein, wodurch die Abtriebsseite
mit derselben Drehzahl mitgenommen wird.
-
An Stelle einer Einwegkupplung, die sowohl die Zapfwelle 39 als auch
die Nebenwelle 43 gemeinsam frei laufen läßt, kann jede Welle, d. h. das Wellenende
39 und die Nebenwelle 43, mit je einer gesonderten Einwegkupplung ausgerüstet sein.
-
Der Antrieb der Triebachse oder -achsen 5o des Schleppers erfolgt
über einen Schneckenantrieb 5I und ein Ausgleichgetriebe 52. Die Schneckenwelle
trägt zu diesem Zweck ein Doppelzahnrad 53-54, mit dem das Schieberad 23-24 der
Getriebehauptwelle wahlweise in Eingriff gebracht wird. Das Getriebe 23-24 und 53-54
stellt ein Zusatzgetriebe zum eigentlichen Schaltgetriebe dar, so daß die Triebachse
mit zusätzlichen Geschwindigkeitsstufen angetrieben werden kann. Zwischen dem Zusatzgetriebe
und den eigentlichen Triebantrieb ist eine schaltbare Reibungskupplung 55 bekannter
Bauart vorgesehen.
-
Die Wirkungsweise der Erfindung sei an den nachfolgenden Beispielen
erläutert: Als erstes Beispiel möge ein Mähdrescher an der Zapfwelle 4 angeschlossen
sein. Der Triebradantrieb möge durch die Räder 23 und 53 und durch die Reibungskupplung
55 geschlossen sein. Das Schlepperschaltgetriebe sei außer Eingriff. Die Dreschtrommel
des Mähdreschers wird durch die unabhängige Zapfwelle 4 auf die erforderliche Drehungszahl
hochgefahren. Zum Anfahren des Schleppers braucht lediglich die Fahrkupplung I8
und das Schlepperschaltgetriebe betätigt zu werden. Um Schaltvorgänge durchführen
zu können, wird, wie bekannt, die Motordrehzahl gedrosselt. Dadurch erhält auch
das Wellenteil 6 der Zapfwelle 4 eine niedrigere Drehzahl. Die auf der Abtriebsseite
7 der Zapfwelle 4 angeschlossene Dreschtrommel treibt durch ihr großes Schwungmoment
diese mit einer höheren Drehzahl, als die des Wellenteiles 6 beträgt. Die Differenz
der beiden Drehzahlen wird durch die Ratschenkupplung 5 dadurch außer Wirkung gesetzt,
daß sich die einseitig wirkenden Klauen 56 entgegen der Wirkung der Feder I5 voneinander
abheben. Die Abtriebsseite überholt die Antriebsseite; der Schlepper kann ohne irgendwelche
Behinderung geschaltet werden. Soll bei fahrendem Schlepper der Zapfantrieb außer
Tätigkeit gesetzt werden, wird die Antriebsseite II der Ratschenkupplung durch sein
Schaltgestänge außer Eingriff mit dem Teil I3 der Ratschenkupplung gebracht. Durch
den gegenläufigen Schaltvorgang kann die Zapfwelle wieder zum Laufen kommen.
-
Als nächstes Beispiel möge der Mähdrescher an die Zapfwelle 26 angeschlossen
sein. Zum Hochfahren der Dreschtrommel ist erforderlich, daß das Zusatzgetriebe
23-53 oder 24-54 außer Eingriff und die Reibungskupplung 55 in Wirkung ist. Die
Zapfwelle selbst und damit die Dreschtrommel wird durch Schaltung der Getriebeschieberäder
22, 33 oder 2I, 32 oder 2o, 3I oder 2o, 28 auf ihre erforderliche Drehzahl hochgefahren.
Zur Ingangsetzung des Schleppers wird die Getriebekupplung betätigt, das Zusatzgetriebe
entweder mit den Rädern 23, 53 oder 24, 54 in Eingriff gebracht und das Schaltgetriebe
zum Anfahren entsprechend geschaltet. Bei diesem Schaltvorgang wird die Drehzahl
der Getriebehauptwelle 25 gegenüber der Zapfwelle 26 vermindert. Die Differenz dieser
Drehzahlen wird durch die Ratschenkupplung 27 außer Wirkung gesetzt, so daß die
Abtriebsseite gegenüber der Antriebsseite mit einer höheren Geschwindigkeit laufen
kann. Zur Erleichterung des Schaltvorganges kann auch die Ratschenkupplung 27 durch
ein entsprechendes Schaltgestänge getrennt werden. Dieser Vorgang ist notwendig,
falls die Feder der Ratschenkupplung eine zu starke Vorspannung besitzt, so daß
die Getriebehauptwelle infolge des Anpreßdruckes der beidenKupplungshälften mitgenommen
werden sollte und dadurch ein leichtes
Schalten der Getrieberäder
durch zu hohe Drehzahl der Schieberäder nicht ausgeführt werden kann.
-
Sollte bei dem letztgenannten Beispiel das Mähwerk des Mähbinders
oder die Dreschtrommel verstopft oder überlastet sein, so daß das Mähwerk oder die
Dreschtrommel sich freiarbeiten müssen, wird die Reibungskupplung 55 betätigt. Der
Triebachsantrieb wird dadurch getrennt, und der Schlepper bleibt stehen, während
das Messer des Mähwerkes oder die Dreschtrommel mit en ihnen gegebenen Geschwindigkeiten
weiterlaufen können. Beim Loslassen der Kupplung 55 setzt sich der Schlepper wieder
in Bewegung, und der Mähantrieb und die Bremstrommel arbeiten sofort mit ihrer ursprünglichen
Drehzahl weiter.
-
Als nächstes Beispiel sei der Mähdrescher an die Zapfwelle 39 angeschlossen.
Die Zapfwelle und damit das Gerät wird bei stehendem Schlepper hochgefahren. Das
Schieberad 4o der Zapfwelle 38, 39 ist hierzu entweder mit dem Gegenrad 34 oder
36 in Eingriff gebracht und damit auch die Zapfwelle gekuppelt. Der Antrieb der
Zapfwelle erfolgt in diesem Fall von der Zwischenwelle I9 über die Getriebenebenwelle
29 und über das Zwischenrad 34 oder 36. Zum Anfahren des Schleppers braucht nur
die normale Getriebeschaltung betätigt zu werden. Da bei diesem Schaltvorgang auch
die Antriebsseite der Zapfwelle mit ihrer Drehzahl gegenüber der Abtriebsseite,
die durch das Schwungmoment des angehängten Gerätes mit der erreichten Drehzahl
weiterläuft, abfällt, muß diese Differenz wieder außer Wirkung gebracht werden.
Hierzu dient die Freilaufkupplung 45. Sollte durch irgendwelche Umstände der Freilauf
nur schwer ansprechen und dadurch die Antriebsseite der Zapfwelle mit der Drehzahl
der Abtriebsseite weiterlaufen, wodurch auch die Getriebenebenwelle eine entsprechend
hohe Drehzahl beibehält, was sich beim Betätigen des Schaltgetriebes ungünstig auswirkt,
ist es vorteilhaft, vor Durchführung des Schaltvorganges diese Welle abzubremsen.
Das geeignete Mittel hierzu ist die Getriebekupplung I8, die als Kupplungsbremse
bekannter Bauart ausgebildet ist.
-
Wie aus den angeführten Beispielen ersichtlich ist, können Geräte
mit großen Schwungmassen am Schlepper angebaut und von diesem angetrieben werden,
ohne daß das von den Geräten erzeugte Schwungmoment sich zum Nachteil auf Schaltvorgänge
des Schleppergetriebes auswirkt, weil das Schwungmoment entweder durch als Ratschenkupplungen
oder Freilaufkupplungen ausgebildete Einwegkupplungen außer Wirkung gesetzt oder
vernichtet wird.