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Die Erfindung betrifft ein Wechselradbetriebe für vorzugsweise Bodenbearbeitungsmaschinen, insbesondere für Kreiseleggen, die zumindest ein auf einer Antriebswelle drehfest aufgenommenes Antriebszahnrad sowie zumindest ein auf einer Abtriebswelle drehfest aufgenommenes Abtriebszahnrad aufweisen, wobei wenigstens eines der Zahnräder lösbar auf der Welle angeordnet ist.
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Für Bodenbearbeitungsmaschinen sind Getriebe bekannt, die zur Verwirklichung unterschiedlicher Übersetzungen als Wechselradgetriebe ausgebildet sind. Diese Getriebe weisen meist zwei mit Stirnrädern besetzte parallele Wellen auf, von denen eine die Antriebswelle ist. Die zweite Welle greift über ein Zahnrad in ein auf der Antriebswelle festgelegtes Zahnrad ein. Von der zweiten Welle führt dann eine Abwinklung zur Abtriebswelle und diese dann weiter zum Maschinenbalken. Diese Getriebe sind sehr voluminös und entsprechend teuer.
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Zum Austausch der Stirnräder muss das Getriebegehäuse an der Seite aufgeschraubt werden. Hierbei entstehen weitere Probleme, wie z. B. die Verschmutzung des Gehäuseaußenraumes mit Öl oder die Verschmutzung der Getriebeelemente innerhalb des Gehäuses.
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Die
DE 75 07 237 U1 offenbart eine Kreiselegge, bei der die Arbeitswerkzeuge über ein herkömmliches Kegelradgetriebe angetrieben werden. Die Antriebswelle lässt sich nur die Demontage des kompletten Getriebes aus dem Getriebegehäuse entfernen.
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Die
US 4 042 040 A offenbart eine Bodenbearbeitungsmaschine, bei der die an einem Maschinenbalken befestigten Arbeitsgeräte über ein Wechselradgetriebe mit miteinander kämmenden Stirnrädern angetrieben wird. Die vorgeschaltete Kegelradstufe dient der Übertragung der Antriebskraft auf die Stirnradstufe des Wechselradgetriebes. Auch bei dieser Bodenbearbeitungsmaschine kann die Antriebswelle nicht ohne die Demontage des Getriebes aus dem Getriebegehäuse entfernt werden.
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Die
EP 0 135 156 A1 beansprucht eine Gehäusestruktur für Winkelgetriebe, wobei sich die Gehäusestruktur durch eine besondere Form auszeichnet. Der D3 kann nicht entnommen werden, dass die Antriebswelle aus dem Gehäuse entfernt werden kann.
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Die
DE 37 09 769 C2 schließlich offenbart ein Kegelradwinkelgetriebe, bei dem ein Kegelrad auf einer Antriebswelle zur Umkehr der Drehrichtung verlagerbar ist. Auch hier handelt es sich nicht um ein Wechselradgetriebe. Darüber hinaus ist keine herausziehbare Antriebswelle offenbart, die einseitig aus dem Getriebe herausziehbar ist und mit einer Schulter zur Vermeidung einer Axialbewegung entgegen der Herausziehrichtung ausgebildet ist. Vielmehr offenbart die
DE 37 09 769 C2 ein Getriebe, bei dem zur Vermeidung von Verspannungen eine der Wellen als Zapfen fest mit dem Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenkes verbunden ist und eines der Kegelräder fliegend gelagert ist. Über die Entnahme der Antriebswelle aus dem Gehäuse schweigt sich die
DE 37 09 769 C2 aus.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Getriebe zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Getriebe zeichnet sich dadurch aus, dass Antriebs- und Abtriebszahnrad bereits als miteinander kämmende Kegelräder ausgebildet sind. Dies verringert den benötigten Bauraum erheblich, so dass ein solcher Art ausgebildetes Getriebe deutlich weniger voluminös baut und entsprechend günstiger herzustellen ist. Gegenüber dem beschriebenen Stand der Technik kann so eine komplette Welle gespart werden.
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Durch die Ausbildung einer Schulter kann eine Bewegung der Antriebswelle entgegen der Herausziehrichtung verhindert werden.
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Bevorzugt ist zumindest eines der Kegelräder austauschbar mit seiner Welle verbunden, wobei ”austauschbar” nicht nur die Austauschbarkeit des Kegelrades gegen ein weiteres Kegelrad, sondern ebenfalls eine Austauschbarkeit bezüglich seiner Position im Getriebe bedeutet. Ein Kegelrad eines erfindungsgemäßen Getriebes ist beispielsweise variabel auf seiner Welle positionierbar.
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Abhängig von den verwendeten Kegelrädern ergeben sich verschiedene Getriebekenngrößen, vorzugsweise Übersetzungsverhältnisse. Bei der Verwendung von zwei gegeneinander austauschbaren Kegelrädern lassen sich zwei verschiedene Übersetzungen realisieren, während durch den Austausch des Kegelradpaares selbst weitere Möglichkeiten gegeben sind, um die geforderten Getriebekenngrößen zu erzeugen. Der Getriebeinnenraum ist dazu groß genug ausgebildet, um alternativ andere Kegelradpaare zuzulassen.
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Bevorzugtermaßen ist das Getriebe nach der Erfindung mit einem Getriebegehäuse ausgestattet, welches eine mit einer Abdeckung verschließbare Öffnung im Bereich seiner Oberseite aufweist. Das erfindungsgemäße Getriebe ist daher oben zu öffnen und die Gefahr von Verschmutzungen des Gehäuseaußenraumes durch aus dem Gehäuseinnenraum austretendes Öl verringert sich gegenüber den seitlich zu öffnenden Getrieben nach dem Stand der Technik. Auch ist ein höherer Ölstand, z. B. bis auf Höhe der Lager der Antriebswelle, und damit eine verbesserte Schmierung der Kegelräder möglich. Die Abdeckung kann vorteilhaft als einfache Abdeckplatte ausgebildet sein und ist somit leicht und günstig zu fertigen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes weist eine einzige Getriebekammer auf. Auch hierdurch verringert sich der bauliche Aufwand gegenüber den Stirnradwechselgetrieben, die zumeist zwei Getriebebereiche aufweisen, von denen einer seitlich zugängig ist und die Wechselräder aufnimmt.
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Weitere Vorteile der Erfindung können den übrigen Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen entnommen werden. In den Zeichnungen zeigt:
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1 ein erfindungsgemäßes Getriebe,
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2 den Gegenstand nach 1 mit gegeneinander getauschten Kegelrädern,
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3 den Gegenstand nach 1 mit geändertem Abtriebswellendrehsinn und
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4 ein weiteres erfindungsgemäßes Getriebe ohne Durchtrieb der Antriebswelle (Nebenantrieb).
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Das dargestellte Getriebe weist eine zumindest teilweise in einem Getriebegehäuse 1 befindliche Antriebswelle 3 auf, die um eine Drehachse 4 rotiert. Eine Abtriebswelle 17 mit einer Drehachse 21 verläuft größtenteils in einem unteren Teil 6 des Getriebegehäuses 1, der an einem oberen Teil 2 des Getriebegehäuses 1 mit Befestigungsmitteln 9 angeflanscht ist.
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Auf der Antriebswelle 3 ist in 1 ein Antriebskegelrad 11 über ein Keilwellenprofil 37 drehfest aufgenommen, welches mit Hilfe eines Sicherungselementes 12 lösbar festgelegt ist. Auf einer Seite liegt das Antriebskegelrad 11 an einer Buchse 13 an, die eine mögliche Bewegung des Antriebskegelrades 11 in Richtung 14 begrenzt. Auf der anderen Seite verhindert das Sicherungselement 12 einen Versatz des Antriebskegelrades 11 in eine der Richtung 14 entgegengesetzte Richtung.
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Ein Abtriebskegelrad 16 ist auf dem oberen Ende der Abtriebswelle 17 gelagert. Die beiden Kegelräder 11 und 16 kämmen erfindungsgemäß miteinander und übertragen so das Drehmoment von der Antriebswelle 3 auf die Abtriebswelle 17 mit der durch die Kegelräder 11 und 16 vorgegebener Übersetzung. An dem dem Abtriebskegelrad 16 gegenüberliegenden unteren Endbereich der Abtriebswelle 17 kann wie dargestellt ein weiteres Ritzel 18 angeordnet sein, das den Übergang beispielsweise zu einem Maschinenbalken bei gleichzeitig möglicher weiterer Drehzahlwandlung bildet. Durch diese weitere Übersetzung aus dem Getriebegehäuse 1 heraus, läßt sich die räumliche Gesamterstreckung des Getriebes weiter reduzieren. Statt eines direkten Zahneingriffs auf den Maschinenbalken über das Ritzel 18 können auch andere Möglichkeiten des Kraftübergangs oder Kupplungen verwendet werden.
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Bevorzugt kreuzen sich Antriebsdrehachse 4 und Abtriebsdrehachse 21 in einem Winkel von 90°, was für einen Großteil von beispielsweise Bodenbearbeitungsgeräten optimal ist. Abhängig von der Anforderung an das Getriebe kann auch ein anderer Winkel zwischen Antriebsdrehachse 4 und Abtriebsdrehachse 7 ausgebildet sein.
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Das Abtriebskegelrad 16 ist über ein Keilwellenprofil drehfest auf der Antriebswelle 17 festgelegt; andere formschlüssige Verbindungen sind ebenfalls möglich. Anders als das Antriebskegelrad 11 ist das Abtriebskegelrad 16 in der Figurenebene jedoch nach unten durch ein weiteres, werkseitig montiertes Sicherungselement 19 begrenzt. Mit Hilfe dieses Sicherungselements 19 ist die Abtriebswelle 17 auch in ihrer Achsrichtung 7 festgelegt, so daß die Einstellung der Lagerung der Abtriebswelle 17 unbeeinflußt ist von der Befestigung des auf der Antriebswelle 17 befindlichen Abtriebskegelrades 16. Wird das Abtriebskegelrad 16 zum Austausch von der Welle 17 entfernt, kann diese so nicht durch Schwerkraftwirkung aus dem Getriebegehäuse 1 herausrutschen. Das Antriebskegelrad 11 hingegen ist zwischen Lagern 29 der Antriebswelle 3 angeordnet, womit sich gegenüber dem Stand der Technik erhebliche Vorteile aufgrund einer erhöhten Stabilität sowie weiterhin verminderte Anforderungen an den Platzbedarf ergeben. Ein solcher Art ausgestaltetes erfindungsgemäßes Getriebe baut insgesamt stabiler und günstiger.
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Die Sicherungselemente 12 zur Festlegung der Kegelräder 11 und 16 sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 als in entsprechende Ausnehmungen in den Achsen eingreifende Klammerelemente bzw. Federstecker ausgebildet. Diese können auf einfache Art und Weise auf die jeweilige Achse aufgeschoben werden und sorgen für eine Begrenzung in Richtung der entsprechenden Achsrichtung. Statt Klammern können beispielsweise auch Paßstifte verwendet werden. Durch die Abdeckung 23, die mit Hilfe von Befestigungselementen 24 in einem oberen Bereich des Getriebes eine Öffnung 26 verschließt, ist der Getriebeinnenraum 27 gegenüber dem Außenraum abgedichtet. Weitere dynamische Dichtungen 28, die sich im Bereich der Lager 29 befinden, sowie eine dynamische Dichtung 29 verhindern den Austritt von Schmierstoffen in den Getriebeaußenraum, bzw. den Eintritt von Schmutz in das Getriebe.
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Zum Austausch eines einzelnen Kegelrades, der beiden Kegelräder 11 und 16 gegeneinander (2) oder auch des Kegelradpaares 11, 16 gegen ein weiteres Kegelradpaar ist bei der dargestellten Ausbildung der Erfindung die Abdeckung 23 vom Gehäuse 1 zu entfernen, um so in den Getriebeinnenraum 27 eingreifen zu können. Nach dem anschließenden Lösen, bzw. Abziehen der Sicherungselemente 12 von der Antriebswelle 3 kann diese in Richtung 14 aus dem Getriebegehäuse 1 herausgezogen werden.
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Bei der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform ist die Antriebswelle 3 mit einem Durchtrieb durch das Getriebegehäuse 1 ausgestaltet und weist so einen Nebenabtrieb 3' auf. Eine als Schmutzabstreifer ausgebildete Lagerbuchse 32 greift in die Nuten des Keilwellenprofils des Nebenabtriebs 3' der Welle 3 und verhindert so das Eindringen zumindest von grobem Schmutz, wenn die Welle 3 aus dem Getriebegehäuse 1 hinausgezogen und dabei der Nebenabtrieb 3' zunächst in das Getriebegehäuse 1 hineingezogen wird. Die Lagerbuchse 32 selbst ist zum einen statisch, beispielsweise mit einem als O-Ring ausgebildeten Dichtelement 33, und zum anderen mit einer bereits beschriebenen Dichtung 28 gegenüber dem Getriebegehäuse 1 abgedichtet. Zwischen Lagerbuchse 32 und Antriebswelle 3 kann sich weiterhin ein beispielsweise als Gleitbuchse ausgebildetes Gleitlager 34 befinden, das der Vermeidung von Passungsrost dient. Natürlich sind auch andere bekannte Maßnahmen zur Vermeidung dieser Alterungserscheinung denkbar; ebenso kann der Schmutzabstreifer direkt an der Welle anliegen, ohne Teil der Lagerbuchse 32 zu sein.
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Durch die Ausbildung einer Schulter an zumindest einer der Buchsen 32 bzw. 13 kann eine Bewegung der Antriebswelle 3 entgegen der Richtung 14 verhindert werden. Damit ist die Welle 3 lediglich in Richtung 14 aus dem Getriebegehäuse 2 herausziehbar. Die Buchsen 32 und 13 sowie die Lager 29 werden durch bekannte Sicherungselemente wie z. B. Sicherungsringe 41 festgelegt. Das Getriebegehäuse 1 ist sehr stabil, da die Kegelräder 11, 16 durch die Öffnung 26 ausgetauscht werden können und keine anderweitige aufwendige Demontage notwendig ist.
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Nach dem Herausziehen der Antriebswelle 3 aus dem Getriebeinnenraum 27 kann das Antriebskegelrad 11 entnommen werden und nach Entfernen des Abtriebskegelrades 16 an dessen Position gebracht werden. Um das bisherige Abtriebskegelrad 16 dann an die in 1 gezeigte Position des Antriebskegelrades 11 zu bringen, wird die Antriebswelle 3 wieder in das Gehäuse 1 und in das bisherige Antriebskegelrad 16 eingeschoben und anschließend über ein Sicherungselement 12 gesichert. Für einen sicheren Sitz der Kegelräder auf den Wellen sind Antriebs- und Abtriebswelle 3, 17 mit identischen Keilwellenprofilen ausgestattet. Durch den Austausch der Kegelräder 11, 16 gegeneinander wird ein anderes Übersetzungsverhältnis erzeugt. Die neue Position der Kegelräder 11, 16 ist in 2 gezeigt, wobei ebenfalls die Bezugsziffern vertauscht wurden, da das Antriebskegelrad 11 aus 1 nun zum Abtriebskegelrad 16 geworden ist und umgekehrt.
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Zur Umkehrung des Drehsinns der Abtriebswelle 17 ist vorgesehen, die Position des Antriebskegelrades 11 aus 1 auf der Antriebswelle zu verändern, wie in 3 dargestellt ist. Entsprechend weist die Abtriebswelle 3 symmetrisch zur Abtriebsdrehachse 7 einen weiteren Bereich zur Aufnahme des Kegelrades 11 auf. Ein Sicherungselement 12 sichert das Kegelrad 11 in der Position in 3 gegen Versatz in Richtung 14. Um einen Versatz der Welle 3 in Richtung 14 zu verhindern, wird eines der beiden auf der Welle 3 befindlichen Sicherungselemente 12 in eine umlaufende Nut 38 der Antriebswelle 3 unmittelbar vor der Lagerbuchse 13 eingebracht und legt damit die Welle 3 fest. Insgesamt befinden sich drei Nuten 38 auf der Welle 3, die für deren Festlegung, bzw. den festen Sitz eines Kegelrades vorgesehen sind.
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Das in 4 dargestellte Getriebe weist keinen Nebenabtrieb auf, so daß bei dem ansonsten baugleichen Getriebegehäuse 1 die in der Figur linke Lagerung der Antriebswelle 3 gegenüber den in den übrigen Abbildungen beschriebenen Ausbildungsformen geändert wurde. Die dortige Getriebegehäuseseite ist entsprechend mit einer vorzugsweise lösbaren Abdeckung 39 verschlossen, so daß das Getriebe bei Bedarf auch mit einer einen Nebenabtrieb 3' aufweisenden Antriebswelle 3 (1, 2 und 3) nachrüstbar ist.
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Die dargestellten Getriebe werden bevorzugt in Bodenbearbeitungsmaschinen, insbesondere Kreiseleggen eingesetzt, wodurch sich die erfindungsgemäßen Kreiseleggen deutlich gegenüber den bisherigen Kreiseleggen bezüglich Kosten und Stabilität absetzen können.