NL1007006C2

NL1007006C2 - Cardanas met koppelmiddelen.

Info

Publication number: NL1007006C2
Application number: NL1007006A
Authority: NL
Inventors: Clemens Dipl Ing Nienhaus
Original assignee: Walterscheid Gmbh Gkn
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 1999-12-27
Also published as: FR2754132A1; IT1295073B1; DK173939B1; NL1007006A1; DE19640888C1; ATA150497A; DK113097A; US5980389A; FR2754132B1; ITMI972176A1; AT409534B

Description

Cardanas met koppelmiddelen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een cardanas voor het aandrijven van, of voor gebruik in aandrijfmechanismen van landbouwwerktuigen. Deze bezit een 5 eerste assegment, omvattend een eerste kruiskoppeling en een daarop aansluitende eerste profielbuis. Hij bezit verder een tweede assegment, omvattend een tweede kruiskoppeling en een daarop aansluitende tweede profielbuis, die eveneens een van de cirkelvormige doorsnede afwijkende doorsnede vertoont. 10 Verder is voorzien in middelen voor het koppelen van de beide assegmenten, welke een op de eerste profielbuis aange— brachte centreergeleider en een op de tweede profielbuis aangebrachte centreerpen omvatten. Deze dienen voor het ten opzichte van elkaar uitrichten van de beide assegmenten. De 15 beide assegmenten hebben in gekoppelde toestand een gemeenschappelijke langsas.

Een dergelijke cardanas met koppelmiddelen is beschreven in DE 33 02 976 C1 . De beide profielbuizen zijn uitgevoerd als twee ribben-buizen en in grootte zodanig aan 20 elkaar aangepast, dat zij in elkaar gestoken een draaimoment kunnen overbrengen en bovendien verstelbewegingen, dat wil zeggen, lengteveranderingen tussen de beide kruiskoppelingen, mogelijk maken. Om de beide profielbuizen met elkaar te kunnen koppelen, is de exacte uitrichting onder een hoek van 25 de binnenste profielbuis ten opzichte van de buitenste profielbuis vereist. Om deze uitrichting bij een aandrijfor-dening, waarbij de overbrenging van draaimoment in slechts één draairichting plaatsvindt, te vergemakkelijken, is er verder in voorzien, om ofwel een in het drijfwerk van de 30 trekker aanwezige vrijloopinrichting te benutten, of aanvullend op de eindzijde van de cardanas een vrijloopdeel aan te brengen. Een dergelijke uitvoering is echter niet geschikt om te worden aangebracht bij een cardanas, die voor het overbrengen van draaimoment in beide mogelijke richtingen 35 gebruikt moet worden.

1007006 2

De uitvinding heeft tot doel, een cardanas met koppel-middelen voor te stellen, die geschikt zijn, om ook wanneer deze wordt uitgevoerd om draaimoment in beide mogelijke draairichtingen over te brengen, het koppelen van de beide 5 cardanas-segmenten te vergemakkelijken en bovendien het centreren te vereenvoudigen.

Dit doel wordt volgens de onderhavige uitvinding bereikt, doordat de middelen voor het koppelen van de beide assegmenten verder een klauwkoppeling met een eerste en 10 tweede koppelingsdeel omvatten, dat de centreerpen in doorsnede rond en bij de vrije doorsnede van de boring van de eerste profielbuis passend uitgevoerd is en in de richting van de langsas over de tweede profielbuis uitsteekt, dat het eerste koppelingsdeel op het van de eerste kruiskoppeling 15 verwijderde einde van de eerste profielbuis is aangebracht met in de richting daarvan wegwijzende eerste klauwen en dat het tweede koppelingsdeel aan de tweede profielbuis draai-ingsvast en tegen veerkracht in de richting van de tweede kruiskoppeling langs de langsas verstelbaar aangebracht is 20 en tweede klauwen bezit, die zijn uitgericht op de eerste klauwen van het eerste koppelingsdeel.

Bij een dergelijke uitvoering is het van voordeel, dat de beide assegmenten eerst zodanig ten opzichte van elkaar worden uitgericht, dat zij op de gemeenschappelijke langsas 25 gecentreerd zijn en daarna pas de koppeling voor het overbrengen van draaimoment plaatsvindt. De beide assegmenten met de eraan toegewezen koppelingsdelen kunnen dan, wanneer de centreerpen zich reeds in de boring van de eerste profielbuis bevindt en zover erin zit, dat het tweede koppe-30 lingsdeel tegen de kracht van de veer in werd versteld, door activering van het aandrijfmechanisme ten opzichte van elkaar verdraaid worden, tot een stand van de klauwen van de koppelingsdelen ten opzichte van elkaar is bereikt, waarbij het ineengrijpen mogelijk is, dat wil zeggen, de betreffende 35 klauwen tegenover de bijbehorende gapingen liggen. In die toestand wordt dan het tweede koppelingsdeel tot aan het 1 0070 06 3 ineengrijpen door de veer naar het eerste koppelingsdeel verschoven. Daarmee wordt het koppelen vergemakkelijkt, want het inbrengen van de in doorsnede ronde centreerpen is, om de beide langsassen van de assegmenten op elkaar uit te 5 richten, eenvoudiger dan wanneer aanvullend nog gelijktijdig een omtrekscentrering zou moeten plaatsvinden.

Om de geleiding van het tweede koppelingsdeel te verbeteren, is daarop een stelhuls aangebracht, die bij de tweede profielbuis passend uitgevoerd is en op de tweede profiel-10 buis verstelbaar en draaiingsvast geleid wordt. Hierdoor wordt het door de beide koppelingsdelen over te brengen draaimoment gunstiger via de stelhuls in de tweede profielbuis geleid. Aangezien bij de kruiskoppelingen het draaimoment over één omwenteling varieert, dat echter door de 15 inbouwstand van de cardanas wordt gecompenseerd, moet voor het in stand houden van deze compensatie gewaarborgd zijn, dat de beide assegmenten in een bepaalde fasenstand ten opzichte van elkaar worden gekoppeld. Om deze reden is erin voorzien, dat de klauwen van de beide koppelingsdelen 20 slechts een ingrijping in twee om de langsas over 180° verdraaide standen toelaten.

Aangezien de stelhuls door een veer belast is, is er verder in voorzien, dat de verstelweg, die de stelhuls samen met het tweede koppelingsdeel kan afleggen, en wel in de 25 richting van de tweede kruiskoppeling af, is begrensd door een aanslag.

Om de cardanas zo licht mogelijk te houden, maar anderzijds de vereiste afstand van de centreerpen ten opzichte van de tweede kruiskoppeling resp. de afstand waarmee deze 30 over het einde van de tweede profielbuis uitsteekt, desondanks aan te houden, is de centreerpen opgebouwd uit twee elementen, waarvan er één een massief pensegment vormt, dat in een met de tweede kruiskoppeling of de tweede profielbuis verbonden buissegment is gestoken.

35 Bij voorkeur bestaan de beide profielbuizen en de stelhulzen uit buizen, die twee diametraal van de langsas 10070 06 4 naar buiten gerichte vormingen in de gedaante van zich evenwijdig aan de langsas uitstrekkende ribben bezitten. Daarbij is bij voorkeur een regeling getroffen, waarbij de beide profielbuizen dezelfde afmetingen hebben en de stel-5 huls overeenkomstig groter gedimensioneerd is, zodat deze over de tweede profielbuis past en daarop verstelbaar is en op grond van de ingrijping van de vormingen in elkaar een overbrenging van draaimoment mogelijk is. Deze uitvoering heeft het voordeel, dat de boring van de eerste profielbuis 10 direct voor de centrering van de centreerpen kan worden benut, want het buiten de vorming gelegen gebied van de boring heeft een cirkelvorm. Het is echter mogelijk, om voor de eerste profielbuis een cilindrische buis te kiezen, aangezien de overbrenging van draaimoment plaatsvindt via 15 het vast met de eerste profielbuis verbonden eerste koppe-lingsdeel. De uitvoering van ook de eerste profielbuis als twee ribben-buis heeft het voordeel, dat dit tot een gunstige verbinding met de cardanvork van de eerste kruiskoppeling voor draaimoment-overbrenging leidt.

20 Een voorkeuruitvoeringsvoorbeeld van de cardanas en de toepassing ervan bij een maaiwerk voor een maïsplukmachine is in de tekening schematisch afgebeeld. Daarbij toont figuur 1 een maaiwerk van een maïsplukmachine en voor één van de beide zijdelen van het maaiwerk de beide toegewe-25 zen assegmenten van de cardanas; figuur 2 de cardanas als inzetdeel in gekoppelde toestand van de beide assegmenten; figuur 3 het aanzicht van een doorsnede volgens de lijn III-III van figuur 2, echter op vergrote schaal; 30 figuur 4 een aanzicht van het eerste koppelingsdeel in de toewijzing ervan aan de eerste profielbuis met een kijkrichting naar de eerste kruiskoppeling, eveneens op vergrote schaal ten opzichte van figuur 2; figuur 5 op vergrote schaal als detail een aanzicht 35 van een langsdoorsnede van een gedeelte van het tweede assegment met de centreerpen, het tweede koppelingsdeel en 1007006 5 de toewijzing ervan aan de tweede profielbuis; en figuur 6 een aanzicht van alleen het van klauwen voorziene kopvlak van het tweede koppelingsdeel in kijkrichting X in een grootte, die overeenkomt met de afbeelding 5 volgens figuur 5.

In figuur 1 is schematisch het maaiwerk 1 van een maisplukmachine weergegeven, dat een middendeel 2 en twee wegklapbare zijdelen 3, 3' omvat. Het zijdeel 3 is met volle lijnen in de bedrijfsstand weergegeven, waarin het het 10 middendeel 2 verbreedt. Met streeplijnen is het in de trans-portstand weggeklapt weergegeven. Verder is de toewijzing van het tweede assegment 6 aangegeven, dat met het aandrijfmechanisme verbonden is, waarvan de draaibeweging afgeleid is. Met streeplijnen is de eindstand van het tweede zijdeel 15 3' aangegeven. Beide assegmenten 4, 6 worden in de geschei den stand door houders 5 resp. 7 in een bepaalde stand in verhouding tot het middendeel 2 resp. het zijdeel 3' vastgehouden. Wordt nu het zijdeel 3' in rechtsom draaiende richting naar het middendeel 2 bewogen, dan nadert ook het 20 eerste assegment 4 het tweede assegment 6, om daarmee te worden verbonden, opdat in de bedrijfsstand ook het zijdeel 3 van het maaiwerk aangedreven kan worden. Aangezien in de bedrijfsstand de positie van de beide assegmenten in verhouding tot de houders 5, 7 slechts gering verandert, hoeven 25 zij alleen geringe bewegingen van de cardanas toe te laten resp. kunnen zij zodanig worden uitgevoerd, dat zij eventueel de beide assegmenten 4, 6 vrijgeven.

In het volgende wordt de cardanas met de beide assegmenten 4, 6 aan de hand van de tekeningfiguren 2 tot 6 nader 30 toegelicht.

Het eerste assegment 4 van de cardanas bezit een eerste kruiskoppeling 8, die door middel van een aansluitvork 9 kan worden verbonden met een ingangspen voor het aandrijven van het zijdeel 3 van het maaiwerk. Het omvat verder de eerste 35 cardanvork 11 en het beide scharnierend met elkaar verbindende eerste pennenkruis 10. De eerste cardanvork 11 is 1007006 6 aangesloten op de eerste profielbuis 12. Voor dezen en voor het tweede assegment 6 is de gemeenschappelijke langsas in de tekening aangeduid met 13. Zoals uit figuur 3 blijkt, is de eerste profielbuis 12 uitgevoerd als een zogenaamde twee 5 ribben-buis, die twee evenwijdig aan de langsas 13 lopende en over 180° versprongen vormingen in de gedaante van ribben 14, 15 bezit. In figuur 3 is verder te zien, dat de boring 16 over een omtrekssegment tussen de beide ribben 14, 15 een cirkelvorm aanneemt, d.w.z., een cirkelvormige boring vormt. 10 Aan het eerste assegment 4 is verder een eerste be- schermingsbuis 17 toegewezen, die coaxiaal om de eerste profielbuis 12 aangebracht is. Deze is via een verbindingsstuk en een lagerring gemonteerd op een bijpassend verlengstuk van de eerste cardanvork 11 . Verder is een eerste 15 beschermingstrechter 18 aanwezig, die eveneens door middel van het verbindingsstuk op de eerste cardanvork 11 gemonteerd is. De beschermingstrechter 18 bedekt de eerste kruiskoppeling 8 op z'n minst gedeeltelijk, zodat een contactbe-scherming wordt geboden.

20 Het van de eerste kruiskoppeling 8 verwijderde einde van de eerste profielbuis 12 is aangesloten op het eerste koppelingsdeel 19. Hiertoe is, zoals in figuur 4 te zien is, de eerste profielbuis 12 over een bepaalde lengte, waarmee het eerste koppelingsdeel 19 op de eerste profielbuis is 25 geschoven, cilindrisch afgedraaid, d.w.z., de ribben 14, 15 zijn in dat gebied afgesleten. Het eerste koppelingsdeel 19 bezit is met de eerste profielbuis 12 verbonden door middel van een lasnaad, zodat het ten opzichte van de eerste profielbuis 12 stationair wordt vastgehouden. Aan het vrije 30 kopvlak is het eerste koppelingsdeel 19 voorzien van twee diametraal aangebrachte eerste klauwen 20, 21 en daartussen van twee eveneens over de omtrek versprongen eerste gapingen 22, 23. De beide klauwen 20, 21 onderscheiden zich door hun uitstrekking over de omtrek van die van de gapingen 22, 23, 35 waarbij de uitstrekking over de omtrek van de gapingen 22, 23 groter is dan die van de beide klauwen 20, 21.

1 00 70 06 7

Het tweede assegment 6 bezit een tweede kruiskoppeling 24 met een tweede aansluitvork 25, die bijvoorbeeld bestemd is om te worden verbonden met een aftak-drijfwerk voor het aandrijven van het zijdeel 3 volgens figuur 1 . Verder bezit 5 de tweede kruiskoppeling 24 een tweede cardanvork 26. De tweede cardanvork 26 is met de tweede aansluitvork 25 scharnierend verbonden door middel van het tweede pennenkruis 27. Op de tweede cardanvork 26 is de tweede profielbuis 28 aangesloten. De tweede profielbuis 28 is in zijn afmetingen 10 kleiner gedimensioneerd dan de eerste profielbuis 12, zoals bijvoorbeeld in figuur 3 te zien is. De tweede profielbuis 28 is echter wezenlijk korter uitgevoerd dan de eerste profielbuis 12. In de tweede profielbuis 28 is een centreer-pen 29 gestoken, die een massief pensegment 30 met een zich 15 naar het einde toe versmallend segment bezit en bovendien een insteekeinde bezit, waarmee het in een buissegment 31 is gestoken, waarvan de buitendiameter is aangepast aan die van de boring van de tweede profielbuis 28 en ten opzichte daarvan bijv. in axiale richting door een stiftverbinding is 20 vastgezet. De buitendiameter van het pensegment 30 is zodanig gedimensioneerd, dat hij bij de boring 16 van de eerste profielbuis 12 past. Coaxiaal om het buissegment 31 is een afstandsbuis 32 aangebracht, die in diameter overeenkomt met die van het pensegment 30 en daarmee van de boring 16 van de 25 eerste profielbuis 12 en tot aan het kopvlak 33 van de tweede profielbuis 28 reikt. De lengte van de afstandsbuis 32 is zodanig gedimensioneerd, dat de tweede klauwen 41, 42 van het tweede koppelingsdeel 40 voor deze kopkant liggen, wanneer zij met de eerste gapingen 22, 23 van het eerste 30 koppelingsdeel 19 in aangrijping zijn, zoals weergeven in figuur 2.

in figuur 2 is verder te zien, dat het tweede koppelingsdeel 40 is bevestigd aan de stelhuls 34, die eveneens als twee ribben-buis uitgevoerd is en wat betreft afmetingen 35 overeenkomt met de eerste profielbuis 12. De stelhuls 34 bezit eveneens een cilindervlak, waarover de beide ribben '1 007006 8 dunner gemaakt zijn, zodat het tweede koppelingsdeel 40 met zijn boring op de zo ontstane cilindrische zitting kan worden geschoven en met de stelhuls 34 kan worden verbonden door een lasnaad aan het naar de tweede kruiskoppeling 24 5 toegekeerde kopvlak ervan. De stelhuls bedekt een aanzienlijke lengte van de tweede profielbuis 28. Tegen het eerste kopvlak 35 ervan ligt een steunschijf 48 aan, die is belast door een drukveer 38, waarvan het andere einde tegen het contactvlak 39 van de tweede cardanvork 26 steunt. Deze 10 drukveer 38 belast de stelhuls 34 voor het verstellen van de eerste kruiskoppeling 24 af in de richting van het eerste koppelingsdeel 19, zodat de tweede klauwen 41, 42 in aan- grijping met de eerste gapingen 22, 23 en de eerste klauwen 20, 21 in aangrijping met de tweede gapingen 43, 44 worden 15 gehouden en een draaimoment-overbrenging bijvoorbeeld van de tweede profielbuis 28 via de stelhuls 34 en het tweede koppelingsdeel 40 op het eerste koppelingsdeel 19 en van deze op de eerste profielbuis 12 kan plaatsvinden. In figuur 2 zijn de koppelingsdelen 19, 40 weergegeven in aangrij- 20 pingstoestand, dus in de voor overbrenging van draaimoment dienende toestand. Het is te zien, dat het tweede kopvlak 36 van de stelhuls 34 zich daarbij op axiale afstand van de aanslag 37 bevindt. De drukveer 38 drukt de stelhuls 34 met voorspanning tegen de aanslag 37 in ontkoppelde toestand. De 25 aanslag 37 is afgebeeld in de vorm van een borgring, die in een groef van de afstandsbuis 32 zit. Deze begrenst de beweging van het tweede koppelingsdeel 40 en de stelhuls 34 op de tweede profielbuis 28 van de tweede kruiskoppeling 24 af, wanneer de beide koppelingsdelen 19, 40 buiten ingrij- 30 ping verkeren. Het tweede assegment 6 bezit een tweede beschermbuis 45, die met een tweede beschermtrechter 46 verbonden is. Beide tezamen zijri op de tweede cardanvork 26 gemonteerd. De tweede beschermbuis 46 omgeeft coaxiaal de tweede profielbuis 28 evenals de daarop aangesloten cen-35 treerpen 29 en hij bezit aan zijn einde een centreertrechter 47 ter voorcentrering van de beide assegmenten 4, 6 ten 1007006 9 opzichte van elkaar.

Om de beide assegmenten 4, 6 uitgaand van de in figuur 1 afgebeelde positie met elkaar te koppelen, vindt eerst door het assegment 4 een nadering van het assegment 6 5 plaats, tot het einde van het eerste assegment 4, dat wordt gevormd door het eerste koppelingsdeel 19, de centreertrech-ter 47 nadert en door deze een radiale uitrichting ondergaat, zodat het conische gedeelte van het pensegment 30 van de centreerpen 29 een verdere centrering overneemt, nadat 10 het eerst de boring van het eerste koppelingsdeel gepasseerd is en in de boring van de eerste profielbuis 12 terechtgekomen is. Daarop vindt een nadering van de beide kruiskoppelingen 8, 24 onderling plaats, dat wil zeggen, de centreerpen 29 valt dieper in de eerste profielbuis 12 en gelijktij-15 dig bewegen de beide koppelingsdelen 19, 40 naar elkaar toe, tot het eerste koppelingsdeel 19 met zijn eerste klauwen 20, 21 bijvoorbeeld tegen de tweede klauwen 41, 42 van het tweede koppelingsdeel aanstoot en bij het verder in elkaar bewegen van de beide assegmenten 4, 6 het tweede koppelings-20 deel 40 samen met de stelhuls 34 op de tweede profielbuis 28 een verstelling tegen de kracht van de veer 38 in, in de richting van de tweede kruiskoppeling 24 ervaart. Wordt nu het draaiwerk in beweging gezet, zodat bijvoorbeeld het tweede assegment 6 draait, dan treedt een relatieve draaiing 25 van de beide koppelingsdelen 19, 40 om de langsas 13 in, tot de eerste klauwen 20, 21 in een met de tweede gapingen 43, 44 overeenstemmende stand en de tweede klauwen 41, 42 in een met de eerste gapingen 22, 23 overeenstemmende stand zijn gekomen. Is deze stand bereikt, dan vindt een verschuiving 30 van het tweede koppelingsdeel 40 met de stelhuls 34 op de tweede profielbuis 28 op grond van de veer 38 van de tweede kruiskoppeling 24 af plaats, tot de koppelingsdelen 19, 40 zich in de aangrijpingspositie bevinden.

- conclusies - 007006

Claims

1. Cardanas voor het aandrijven van, of voor gebruik in aandrijfmechanismen van landbouwwerktuigen, met een eerste assegment (4), omvattend een eerste kruiskoppeling 5 (8) en een daarop aangesloten eerste profielbuis (12), met een tweede assegment (6), omvattend een tweede kruiskoppeling (24) en een daarop aangesloten tweede profielbuis (28) met een van de cirkelvormige doorsnede afwijkende doorsnede, met middelen voor het koppelen van de beide assegmenten (4, 10 6), omvattend een op de eerste profielbuis (12) aangebrachte centreergeleider (16) en een op de tweede profielbuis (28) aangebrachte centreerpen (29), die dienen voor het ten opzichte van elkaar uitrichten van de beide assegmenten (4, 6), waarbij de assegmenten (4, 6) in gekoppelde toestand een 15 gemeenschappelijke langsas (13) hebben, met het kenmerk, dat de middelen voor het koppelen van de beide assegmenten (4, 6) verder een klauwkoppeling met een eerste en tweede koppelingsdeel (19, 40) omvatten, dat de centreerpen (29) in doorsnede rond en bij de vrije doorsnede van de boring (16) 20 van de eerste profielbuis (12) passend uitgevoerd is en in de richting van de langsas (13) over de tweede profielbuis (28) uitsteekt, dat het eerste koppelingsdeel (19) op het van de eerste kruiskoppeling (8) verwijderde einde van de eerste profielbuis (12) is aangebracht met in de richting 25 daarvan wegwijzende eerste klauwen (21, 22) en dat het tweede koppelingsdeel (40) aan de tweede profielbuis (28) draaiingsvast en tegen veerkracht in de richting van de tweede kruiskoppeling (24) langs de langsas (13) verstelbaar aangebracht is en tweede klauwen (41, 42) bezit, die zijn 30 uitgericht op de eerste klauwen (21, 22) van het eerste koppelingsdeel (19).

1 o

2. Cardanas volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het tweede koppelingsdeel (40) door middel van een stelhuls (34), die bij de tweede profielbuis (28) passend uitgevoerd 35 is, op de tweede profielbuis (28) verstelbaar en draaiings- 100 70 06 vast geleid wordt.

3. Cardanas volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de klauwen (20, 21; 41, 42) van de beide koppelingsdelen (19, 40) slechts een ingrijping in twee om de langsas (13) 5 over 180° verdraaide standen toelaten.

4. Cardanas volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verstelweg van het tweede koppelingsdeel (40) van de tweede kruiskoppeling (24) door een aanslag (37) begrensd is.

5. Cardanas volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de centreerpen (29) bestaat uit een conisch toelopend massief pensegment (30) en een dit opnemend en met de tweede kruiskoppeling (24) en/of de tweede profielbuis (28) verbonden buissegment (31).

6. Cardanas volgens een der conclusies 1 tot 5, met het kenmerk, dat de beide prof ielbuizen (12, 28) en de stelhuls (34) worden gevormd door buizen, die twee diametraal vanaf de langsas (13) naar buiten gerichte vormingen in de gedaante van zich evenwijdig aan de langsas (13) 20 uitstrekkende ribben (14, 15) bezitten. 100700e '·