BE1022973A1 - WAVE FLANGE OF AN AGRICULTURAL HERB MACHINE - Google Patents
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Abstract
Wellenflansch (3) einer landwirtschaftlichen Erntemaschine, insbesondere eines Feldhäckslers, der einen Flanschabschnitt (6) zur Befestigung einer anzutreiben- den Baugruppe (1) der Erntemaschine, insbesondere einer Häckseltrommel des Feldhäckslers, und einen Wellenabschnitt (8) zur Anbindung einer Riemenscheibe aufweist, wobei ein Teilabschnitt (11) des Wellenabschnitts (8) mit mindestens ei- ner Wellendichtung (12), ein Teilabschnitt (13) des Wellenabschnitts (8) mit einem Lager (14) und ein Teilabschnitt (15) des Wellenabschnitts (8) mit einem Naben- abschnitt (9) der Riemenscheibe zusammenwirkt, wobei der Teilabschnitt (15) des Wellenabschnitts (8), der mit dem Nabenabschnitt (9) der Riemenscheibe zusammenwirkt, einen verzahnungsfreien Unterteilabschnitt (15a) und einen Unterteilab- schnitt (15b) mit Verzahnung (16) aufweist, und wobei der Wellenabschnitt (8) zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten (11, 13) sowie dem verzahnungsfreien Unterteilabschnitt (15a) des Teilabschnitts (15), die mit dem Lager (14) und der oder jeder Wellendichtung (12) und dem Nabenabschnitt (9) der Riemenscheibe zusammenwirken, randschichtgehärtet ist.
Shaft flange (3) of an agricultural harvesting machine, in particular a forage harvester, which has a flange section (6) for fastening a driven assembly (1) of the harvester, in particular a chopper drum of the forage harvester, and a shaft section (8) for connecting a pulley, a section (11) of the shaft section (8) with at least one shaft seal (12), a section (13) of the shaft section (8) with a bearing (14) and a section (15) of the shaft section (8) with a hub - Part (9) of the pulley cooperates, wherein the portion (15) of the shaft portion (8), which cooperates with the hub portion (9) of the pulley, a tooth-free base portion (15 a) and a lower portion (15 b) with toothing (16 ), and wherein the shaft portion (8) at least continuously in and through between those sections (11, 13) and the tooth-free Unterte A portion (15a) of the portion (15) which cooperates with the bearing (14) and the or each shaft seal (12) and the hub portion (9) of the pulley, is surface hardened.
Description
Wellenflansch einer landwirtschaftlichen ErntemaschineShaft flange of an agricultural harvester
Die Erfindung betrifft einen Wellenflansch einer landwirtschaftlichen Erntemaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a shaft flange of an agricultural harvesting machine according to the preamble of claim 1.
In landwirtschaftlichen Erntemaschinen, wie zum Beispiel Feldhäckslern, kommen Wellenflansche zum Einsatz, die einerseits einen Flanschabschnitt zur Befestigung einer anzutreibenden Baugruppe der Erntemaschine und andererseits einen Wellenabschnitt zur Anbindung einer Riemenscheibe aufweisen. Der Wellenabschnitt des Wellenflansches, welcher der Anbindung einer Riemenscheibe dient, umfasst einen ersten Teilabschnitt, der mit mindestens einer Wellendichtung zusammenwirkt, einen zweiten Teilabschnitt, der mit einem Lager zusammenwirkt, und einen dritten Teilabschnitt, der mit einem Nabenabschnitt der Riemenscheibe zusammenwirkt. Der dritte Teilabschnitt, der mit dem Nabenabschnitt der Riemenscheibe zusammenwirkt, umfasst einen verzahnungsfreien Unterteilabschnitt und einen Unterteilabschnitt mit Verzahnung.In agricultural harvesters, such as forage harvesters, shaft flanges are used, which on the one hand have a flange portion for mounting a driven assembly of the harvester and on the other hand, a shaft portion for connecting a pulley. The shaft portion of the shaft flange, which serves to connect a pulley, comprises a first portion which cooperates with at least one shaft seal, a second portion which cooperates with a bearing, and a third portion which cooperates with a hub portion of the pulley. The third section, which cooperates with the hub section of the pulley, comprises a tooth-free lower section and a lower section with teeth.
Bei aus der Praxis bekannten Wellenflanschen sind die Wellenabschnitte derselben ausschließlich in dem Teilabschnitt des Wellenabschnitts, der mit der oder jeder Wellendichtung zusammenwirkt, oberflächenverfestigt. Da es sich bei derartigen Wellenflanschen um hochbelastete Baugruppen handelt, besteht die Gefahr, dass dieselben im Betrieb brechen und demnach versagen. Es besteht daher Bedarf an Wellenflanschen, die höher belastbar und demnach weniger bruchanfällig sind.In shaft flanges known in the art, the shaft portions thereof are surface-solidified only in the portion of the shaft portion cooperating with the or each shaft seal. Since such shaft flanges are highly loaded assemblies, there is a risk that they break during operation and therefore fail. There is therefore a need for shaft flanges, which are more resilient and therefore less prone to breakage.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Wellenflansch einer landwirtschaftlichen Erntemaschine zu schaffen, der weniger bruchanfällig ist.On this basis, the present invention seeks to provide a novel shaft flange of an agricultural harvester, which is less prone to breakage.
Diese Aufgabe wird durch einen Wellenflansch einer landwirtschaftlichen Erntemaschine nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a shaft flange of an agricultural harvesting machine according to claim 1.
Erfindungsgemäß ist der Wellenabschnitt zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten sowie dem verzahnungsfreien Unterteilabschnitt des Teilabschnitts, die mit dem Lager und der oder jeder Wellendichtung und dem Nabenabschnitt der Riemenscheibe zusammenwirken, randschichtgehärtet ist. Hiermit kann die Bruchanfälligkeit eines Wellenflansches reduziert werden.According to the invention, the shaft section is at least continuous in and through between those sections and the non-toothed base portion of the subsection, which cooperate with the bearing and the or each shaft seal and the hub portion of the pulley, surface hardened. This can reduce the susceptibility to fracture of a shaft flange.
Vorzugsweise ist der Wellenabschnitt zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten, die mit dem Lager und der oder jeder Wellendichtung und dem Nabenabschnitt der Riemenscheibe zusammenwirken, randschichtgehärtet. Hiermit kann die Bruchanfälligkeit eines Wellenflansches weiter reduziert werden.Preferably, the shaft portion is surface hardened at least continuously in and through between those portions which cooperate with the bearing and the or each shaft seal and the hub portion of the pulley. Hereby, the susceptibility to fracture of a shaft flange can be further reduced.
Insbesondere ist der Wellenabschnitt ferner in einem Teilabschnitt, an welchem ein Klemmelement für den Nabenabschnitt angreift, und/oder in einem Übergangsbereich zum Flanschabschnitt randschichtgehärtet ist. Hiermit kann die Bruchanfälligkeit eines Wellenflansches weiter reduziert werden.In particular, the shaft portion is further in a partial section, on which a clamping element for the hub portion engages, and / or is surface hardened in a transition region to the flange portion. Hereby, the susceptibility to fracture of a shaft flange can be further reduced.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, in welcher der Wellenabschnitt des Wellenflansches durchgehend zwischen dem Übergangsbereich zum Flanschabschnitt und einem dem Flanschabschnitt gegenüberliegenden Ende randschichtgehärtet ist. Ein derartiger Wellenflansch ist hochbelastbar und weniger bruchanfällig.Particularly preferred is an embodiment in which the shaft portion of the shaft flange is surface hardened continuously between the transition region to the flange portion and an opposite end of the flange portion. Such a shaft flange is heavy duty and less prone to breakage.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Wellenabschnitt im randschichtgehärteten Bereich an der Oberfläche eine Härte nach Rockwell zwischen 50 HRC und 60 HRC auf. Ausgehend von der Oberfläche nimmt die Härte des randschichtgehärteten Bereichs des Wellenabschnitts vorzugsweise derart ab, dass der Wellenabschnitt im randschichtgehärteten Bereich in einer Tiefe zwischen 10 mm und 14 mm von der Oberfläche eine Härte nach Rockwell von 40 HRC aufweist. Ein derartiger Wellenabschnitt weist im Bereich der Oberfläche eine Zugfestigkeit von mindestens 1800 N/mm2 bis zu 2200 N/mm2 auf. In der Tiefe zwischen 10 mm und 14 mm beträgt die Zugfestigkeit noch in etwa 1300 N/mm2. Ein derartiger Wellenflansch ist hochbelastbar. Die Bruchanfälligkeit desselben ist erheblich reduziert.According to an advantageous development of the invention, the shaft section in the surface-hardened area on the surface has a Rockwell hardness between 50 HRC and 60 HRC. Starting from the surface, the hardness of the surface hardened portion of the shaft portion preferably decreases such that the shaft portion in the surface hardened portion has a Rockwell hardness of 40 HRC at a depth between 10 mm and 14 mm from the surface. Such a shaft section has a tensile strength of at least 1800 N / mm 2 up to 2200 N / mm 2 in the region of the surface. In the depth between 10 mm and 14 mm, the tensile strength is still in about 1300 N / mm2. Such a shaft flange is heavy duty. The susceptibility to breakage of the same is considerably reduced.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:
Fig. 1 eine anzutreibende Baugruppe einer Erntemaschine zusammen mit Wellenflanschen; undFigure 1 is an assembly to be driven a harvester together with shaft flanges. and
Fig. 2 ein Detail der Fig. 1 im Bereich eines antriebsseitigen Wellenflan sches.Fig. 2 shows a detail of Fig. 1 in the region of a drive-side Wellenflan cal.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen Wellenflansch einer landwirtschaftlichen Erntemaschine. Ein solcher Wellenflansch wird auch als Antriebsflansch bezeichnet.The present invention relates to a shaft flange of an agricultural harvesting machine. Such a shaft flange is also referred to as a drive flange.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer als Feldhäcksler ausgebildeten Erntemaschine im Bereich einer Häckseltrommel 1, wobei an jeder Seite der Häckseltrommel 1 jeweils ein Wellenflansch 2 bzw. 3 angreift. Bei dem Wellenflansch 3 handelt es sich um einen antriebsseitigen Wellenflansch und beim Wellenflansch 2 um einen abtriebsseitigen Wellenflansch. Am antriebsseitigen Wellenflansch 3 greift eine Riemenscheibe 4 an, die über einen Antriebsriemen an ein Antriebsaggregat gekoppelt ist. An dem abtriebsseitigen Wellenflansch 2 greift ebenfalls eine Riemenscheibe 5 an, über die dieser abtriebsseitige Wellenflansch 2 an eine ausgehend von der Häckseltrommel 1 anzutreibende weitere Baugruppe des Feldhäckslers gekoppelt ist.1 shows a section of a harvester designed as a forage harvester in the region of a chopper drum 1, wherein a shaft flange 2 or 3 engages on each side of the chopper drum 1. The shaft flange 3 is a drive-side shaft flange and the shaft flange 2 is a driven-side shaft flange. On the drive side shaft flange 3 engages a pulley 4, which is coupled via a drive belt to a drive unit. On the output side shaft flange 2 also engages a pulley 5, via which this output side shaft flange 2 is coupled to a driven from the chopper drum 1 further assembly of the forage harvester.
Fig. 2 zeigt ein Detail der Anordnung der Fig. 1 im Bereich des antriebsseitigen Wellenflansches 3. Der antriebsseitige Wellenflansch 3 verfügt über einen Flanschabschnitt 6, über den der Wellenflansch 3 an einen Befestigungsflansch 7 der Häckseltrommel 1 angebunden ist.FIG. 2 shows a detail of the arrangement of FIG. 1 in the region of the drive-side shaft flange 3. The drive-side shaft flange 3 has a flange section 6, via which the shaft flange 3 is connected to a fastening flange 7 of the chopper drum 1.
Ferner verfügt der Wellenflansch 3 über einen Wellenabschnitt 8, der sich ausgehend vom Flanschabschnitt 6 in Axialrichtung der Häckseltrommel 1 erstreckt. An diesem Wellenabschnitt 8 greift die Riemenscheibe 4 an, nämlich über einen Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4.Furthermore, the shaft flange 3 has a shaft section 8, which extends from the flange section 6 in the axial direction of the chopper drum 1. At this shaft portion 8, the pulley 4 engages, namely via a hub portion 9 of the pulley. 4
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Nabenabschnitt 9 und die eigentliche Riemenscheibe 4 von zwei separaten Baugruppen bereitgestellt, die über Schrauben 10 miteinander verbunden sind. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass der Nabenabschnitt 9 integraler Bestandteil der Riemenscheibe 4 ist.In the exemplary embodiment shown, the hub portion 9 and the actual pulley 4 are provided by two separate assemblies, which are connected to one another via screws 10. In contrast, it is also possible that the hub portion 9 is an integral part of the pulley 4.
So kann zum Beispiel Fig. 1 entnommen werden, dass bei der an dem abtriebsseitigen Wellenflansch 2 angreifenden Riemenscheibe 5 der entsprechende Nabenabschnitt 9 integraler Bestandteil der Riemenscheibe 5 ist.For example, it can be seen from FIG. 1 that in the case of the belt pulley 5 acting on the driven-side shaft flange 2, the corresponding hub section 9 is an integral part of the belt pulley 5.
Der Wellenabschnitt 8 des Wellenflanschs 3 verfügt über einen ersten Teilabschnitt 11, an dem im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Wellendichtungen angreifen. An einem hierzu benachbarten Teilabschnitt 13 des Wellenabschnitts 8 greift ein Lager 14 an, bei welchem es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um ein Pendelrollenlager handelt. Hierzu benachbart schließt sich ein Teilabschnitt 15 des Wellenabschnitts 8 an, an welchem der Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4 angreift. Der Teilabschnitt 15 des Wellenabschnitts 8, an welchem der Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4 angreift, ist in einen verzahnungsfreien Unterteilabschnitt 15a und einen Unterteilabschnitt 15b mit Verzahnung 16 unterteilt.The shaft section 8 of the shaft flange 3 has a first section 11, on which engage in the embodiment shown two shaft seals. At a thereto adjacent portion 13 of the shaft portion 8 engages a bearing 14, which is a spherical roller bearing in the embodiment shown. Adjacent thereto, a partial section 15 of the shaft section 8 adjoins, on which the hub section 9 of the belt pulley 4 engages. The partial section 15 of the shaft section 8, on which the hub section 9 of the pulley 4 engages, is subdivided into a tooth-free lower section 15 a and a lower section 15 b with toothing 16.
An dem Ende des Wellenabschnitts 8 des Wellenflansches 3, der dem Flanschabschnitt 6 gegenüberliegt, weist der mit dem Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4 zusammenwirkende Teilabschnitt 15 des Wellenabschnitts 8 den die Verzahnung 16 tragenden Unterteilabschnitt 15b, der mit einer korrespondierenden Verzahnung 17 des Nabenabschnitts 9 der Riemenscheibe 4 zur Drehmomentübertragung zusammenwirkt. Über ein Klemmelement 18, welches mit einer Klemmscheibe 19 und einer Schraube 20 zusammenwirkt, ist der auf den Wellenabschnitt 8 des Wellenflansches 3 aufgeschobene Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4 fixiert.At the end of the shaft portion 8 of the shaft flange 3, which is opposite to the flange portion 6, which cooperates with the hub portion 9 of the pulley 4 section 15 of the shaft portion 8, the toothing 16-bearing base portion 15 b, with a corresponding toothing 17 of the hub portion 9 of the pulley 4 cooperates for torque transmission. Via a clamping element 18 which cooperates with a clamping disk 19 and a screw 20, the hub portion 9 of the belt pulley 4 pushed onto the shaft portion 8 of the shaft flange 3 is fixed.
Im Sinne der Erfindung ist der Wellenabschnitt 8 zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten 11, 13 sowie dem verzahnungsfreien Unterteilabschnitt 15a des Teilabschnitts 15, die mit dem Lager 14 und der oder jeder Wellendichtung 12 und dem Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe zusammenwirken, randschichtgehärtet.According to the invention, the shaft portion 8 is at least continuous in and through between those sections 11, 13 and the tooth-free lower portion 15a of the section 15, which cooperate with the bearing 14 and the or each shaft seal 12 and the hub portion 9 of the pulley, surface hardened.
Vorzugsweise ist der Wellenabschnitt 8 zumindest durchgehend in und durchgehend zwischen denjenigen Teilabschnitten 11, 13 und 15, die mit dem Lager 14, den Wellendichtungen 12 und dem Nabenabschnitt 9 der Riemenscheibe 4 zusammenwirken, randschichtgehärtet.Preferably, the shaft portion 8 is surface hardened at least continuously in and through between those portions 11, 13 and 15 which cooperate with the bearing 14, the shaft seals 12 and the hub portion 9 of the pulley 4.
Insbesondere ist der Wellenabschnitt 8 ferner in dem Teilabschnitt 22, an welchem das Klemmelement 18 für den Nabenabschnitt 9 angreift, und/oder in dem Übergangsbereich zum Flanschabschnitt 7 randschichtgehärtet.In particular, the shaft portion 8 is further surface hardened in the portion 22, on which the clamping element 18 engages for the hub portion 9, and / or in the transition region to the flange portion 7.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 verdeutlicht eine gestrichelte Linie denjenigen Bereich 21 des Wellenabschnitts 8 des erfindungsgemäßen Wellenflansches 3, in welchem derselbe durchgehend randschichtgehärtet ist. So zeigt Fig. 2, dass dieser Bereich 21 unmittelbar benachbart zum Flanschabschnitt 6 beginnt und bis in denjenigen Teilabschnitt 22 benachbart zum freien Ende des Wellenabschnitts 8 hineinragt, an welchem das Klemmelement 18 zur Anlage kommt. Die Randschichthärtung in diesem Bereich 21 ist durchgehend, also ununterbrochen in Axialrichtung sowie Umfangsrichtung des Wellenabschnitts 8.In the embodiment of Fig. 2 illustrates a dashed line that portion 21 of the shaft portion 8 of the shaft flange 3 according to the invention, in which the same is continuously hardened surface hardened. Thus, FIG. 2 shows that this region 21 begins immediately adjacent to the flange section 6 and projects as far as that part section 22 adjacent to the free end of the shaft section 8 on which the clamping element 18 comes to rest. The surface hardening in this region 21 is continuous, that is, uninterrupted in the axial direction and circumferential direction of the shaft section 8.
Der Wellenabschnitt 3 ist dabei derart randschichtgehärtet, dass derselbe an seiner Oberfläche eine Härte nach Rockwell zwischen 50 HRC und 60 HRC, insbesondere zwischen 52 HRC und 58 HRC, aufweist. Ausgehend von der Oberfläche nimmt die Härte des randschichtgehärteten Bereichs 21 des Wellenabschnitts 3 ab, und zwar derart, dass der Wellenabschnitt 3 im randschichtgehärteten Bereich 21 in einer Tiefe zwischen 10 mm und 14 mm von der Oberfläche aus gesehen eine Härte nach Rockwell von 40 HRC aufweist. Ein derartiger Wellenabschnitt 3 weist im Bereich der Oberfläche eine Zugfestigkeit von mindestens 1800 N/mm2 bis zu 2200 N/mm2 auf. In der Tiefe zwischen 10 mm und 14 mm beträgt die Zugfestigkeit noch in etwa 1300 N/mm2.The shaft section 3 is surface-hardened such that it has on its surface a Rockwell hardness between 50 HRC and 60 HRC, in particular between 52 HRC and 58 HRC. Starting from the surface, the hardness of the surface hardened portion 21 of the shaft portion 3 decreases such that the shaft portion 3 has a Rockwell hardness of 40 HRC in the surface hardened portion 21 at a depth of between 10 mm and 14 mm from the surface , Such a shaft section 3 has a tensile strength of at least 1800 N / mm 2 up to 2200 N / mm 2 in the area of the surface. In the depth between 10 mm and 14 mm, the tensile strength is still in about 1300 N / mm2.
Ein derartiger Wellenflansch ist hochbelastbar. Die Lebensdauer von Wellenflanschen kann hiermit gesteigert werden.Such a shaft flange is heavy duty. The service life of shaft flanges can be increased hereby.
Es sei darauf hingewiesen, dass auch der abtriebsseitige Wellenflansch 2 auf analoge Art und Weise ausgebildet sein kann.It should be noted that the output-side shaft flange 2 may be formed in an analogous manner.
Die Randschichthärtung des Wellenabschnitts 3 erfolgt induktiv. Beim induktiven Randschichthärten wird das Werkstück einem wechselnden Magnetfeld ausgesetzt. Dadurch erhitzt sich das Werkstück an der Oberfläche bis hin zur Rotglut. Die Schichttiefe der Randschichthärtung ist abhängig von der Frequenz des wechselnden Magnetfelds, je höher die Frequenz ist desto geringer ist die Schichttiefe die erwärmt wird. Anschließend wird das Werkstück abgeschreckt und so gehärtet. Diesbezügliche Details sind dem angesprochenen Fachmann geläufig.The surface hardening of the shaft section 3 is carried out inductively. In inductive surface hardening, the workpiece is exposed to a changing magnetic field. As a result, the workpiece heats up on the surface up to the red glow. The layer depth of the surface hardening depends on the frequency of the alternating magnetic field, the higher the frequency, the lower the layer depth that is heated. Subsequently, the workpiece is quenched and cured. Details concerning this are familiar to the person skilled in the art.
Bezugszeichenliste 1 Häckseltrommel 2 Wellenflansch 3 Wellenflansch 4 Riemenscheibe 5 Riemenscheibe 6 Flanschabschnitt 7 Befestigungsflansch 8 Wellenabschnitt 9 Nabenabschnitt 10 Schraube 11 Teilabschnitt 12 Wellendichtung 13 Teilabschnitt 14 Lager 15 Teilabschnitt 15a Unterteilabschnitt 15b Unterteilabschnitt 16 Verzahnung 17 Verzahnung 18 Klemmelement 19 Klemmscheibe 20 Schraube 21 Bereich 22 TeilabschnittREFERENCE SIGNS LIST 1 Chopper drum 2 Shaft flange 3 Shaft flange 4 Pulley 5 Pulley 6 Flange section 7 Mounting flange 8 Shaft section 9 Hub section 10 Screw 11 Section 12 Shaft seal 13 Section 14 Bearing 15 Partial section 15a Lower section 15b Lower section 16 Gearing 17 Gearing 18 Clamping element 19 Clamping plate 20 Screw 21 Section 22 Partial section
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