DE19528709A1 - Landmaschine mit einer oder mehreren, mittels Druckluft betätigter - Reibbelag - Schaltkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung hat eine Landmaschine in selbstfahrender, gezogener oder angebauter Bauart zum Gegenstand, bei welcher die gesamte Maschine oder nur einzelne Baugruppen mittels durch Druckluft betätigte Reibbelag-Kupplungen ein- und ausgeschaltet werden.

Die zum Einschalten der Kupplungen benötigte Druckluft wird dabei von einer Kleinstkompressor-Anlage, in der sämtliche benötigten Aggregate zu einer Einheit zusammen gefaßt sind, erzeugt und gesteuert.

In Landmaschinen kommen verbreitet Keilriemenantriebe zur Anwendung.

Werden diese mittels durch Druckluft betätigte Reibbelag- Schaltkupplungen geschaltet, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kupplung mit einer Keilriemenscheibe derart zu einer Baueinheit zusammengefaßt wird, daß mindestens ein Reibbelag direkt auf eine an der Keilriemenscheibe angebrachte, gehärtete Fläche wirkt.

Nun sind Landmaschinen mit durch Druckluft betätigten Schalt-Kupplungen durchaus bekannt.

Dabei wird allgemein zur Erzeugung der Druckluft ein größerer Kompressor verwendet, der bei selbstfahrenden Maschinen durch eine antriebsmäßige Abzweigung vom gegebenen Antriebssystem angetrieben wird.

Bei gezogenen oder angebauten Landmaschinen wird die Druckluft allgemein von einem am Schlepper vorhandenen Kompressor abgezweigt.

Dabei stellt auch hier die zur Betätigung der Druckluft- Schaltkupplungen vom Kompressor abgenommene Luft allgemein eine Nebenabzweigung da.

Allgemein kann gesagt werden, daß Kompressoren in Landmaschinen zunächst für andere Anwendungsfälle, wie zum Beispiel die Betätigung von Druckluftbremsen, installiert werden und mittels Druckluft betätigte Kupplungen erst dann zur Anwendung kommen, wenn in der Landmaschine oder im Schlepper eine Kompressoranlage bereits vorhanden ist. Nun benötigen Reibbelag-Druckluftkupplungen, im Gegensatz zu Druckluftbremsen, eine unbedeutende Luftmenge zur Betätigung. Diese Luftmenge wird, auch bei sehr häufiger Betätigung einer Kupplung, ohne weiteres von Kleinstkompressoren aufgebracht, die, angetrieben von 12 V Autobatterien, einem Druck bis ca. 15 bar und einer Liefermenge bis ca. 30 ltr./min, für alle möglichen Bedarfsfälle im Hobbybereich Verwendung finden. Erfindungsgemäß ist für die Betätigung von Reibbelag- Schaltkupplungen in Landmaschinen durch Druckluft ein Kleinstkompressor vorgesehen, der mit einem kleinen Druck­ luftspeicher und allen erforderlichen elektrischen und pneumatischen Steuerelementen zu einer Baueinheit zusammen gefaßt ist, die wiederum in unmittelbarer praktikabler Nähe der Reibbelag-Schaltkupplung angeordnet wird.

Das hat den Vorteil, daß die schwieriger zu verlegenden Druckluftleitungen relativ kurz sein können und dafür die einfacher zu verlegenden elektrischen Leitungen zum Antrieb des Kleinstkompressors und zur elektrischen Schaltung der Pneumatikventile länger werden.

Für gezogene oder angebaute Landmaschinen bedeutet dies, daß die Kleinstkompressor-Anlage vorteilhafterweise im gezogenen oder angebauten Gerät eingebaut wird und nur, wenn dies nicht möglich ist, im Schlepper.

Der Strom für den Antrieb des Kleinstkompressors wird in selbstfahrenden Landmaschinen, wie Mähdrescher, Häcksler oder anderen Erntemaschinen von der vorhandenen Batterie, bei angebauten oder gezogenen Landmaschinen von der Schlepper-Batterie über eine Hecksteckdose bezogen. Die Versorgung der Schaltkupplung mit Druckluft erfolgt dabei über Druckluft-Drehdurchführungen üblicher Bauart, die mit der Schaltkupplung unmittelbar oder mittelbar verbunden sind.

In Landmaschinen verbreitet sind Keilriemenantriebe, die mittels Kupplungen geschaltet werden.

Die Erfindung zeigt einige neuartige und vorteilhafte Aus­ bildungen von Reibbelag-Schaltkupplungen (Fig. 3-Fig. 5) für Keilriemenantriebe, die mittels Druckluft geschaltet werden und die mit einer oder mehreren Keilriemenscheiben zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind und die durch die Anwendung der Kleinstkompressor-Anlage sinnvoll eingesetzt werden können.

Im Folgenden werden spezifische Details der Erfindung anhand der Fig. 1 bis Fig. 5 aufgezeigt. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis Anspruch 4 dargelegt.

Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Kleinkompressor-Anlage für Landmaschinen nach Anspruch 1.

Fig. 2 zeigt eine mit einer Keilriemenscheibe zu einer Baueinheit zusammengefaßten Schaltkupplung.

Fig. 3 zeigt beispielsweise die möglich Ausführung und Zuordnung einer Druckluft-Drehdurchführung.

Fig. 4 zeigt eine aus einer Baueinheit bestehende Reibbelag- Schaltkupplung mit zwei Keilriemenscheiben, wobei im eingeschaltetem Zustand der Kraftfluß von einer auf die andere Keilriemenscheibe erfolgt.

Fig. 5 zeigt eine aus einer Baueinheit bestehende Druckluft- Schaltkupplung mit zwei Keilriemenscheiben, wobei im eingeschaltetem Zustand der Kraftfluß von einer auf die andere Keilriemenscheibe erfolgt.

Im unterschied zu Fig. 4 sind dabei auf einer der beiden Keilriemenscheibe die Reibbeläge direkt angebracht, so daß ein einfacherer Kraftfluß gegeben ist.

Fig. 1 zeigt schematisch die Funktionsweise der Erfindung. Dementsprechend wird, gespeist von einer Batterie (1) über den Zündschloßschalter (2) der Stromkreislauf (3) eingeschaltet und damit dem Kleinstkompressor (4) sowie den nachstehend angeführten Schalt- und Steuergeräten Strom zugeführt. Der Kleinstkompressor ist damit eingeschaltet. Der Kleinstkompressor ist über seinen Druckluftaustritt (5) und eine Druckluftleitung (6) mit einem elektrisch betätigtem Pneumatikventil (7) verbunden.

An die Druckluftleitung (6) ist ein Druckluftspeicher (8) angeschlossen.

Zwischen dem Kleinstkompressor und dem Druckluftspeicher ist ein elektrisch zu öffnendes Rückschlagventil (9) angebracht, das bei ausgeschaltetem Zündstrom geschlossen und bei eingeschaltetem Zündstrom geöffnet ist.

Des weiteren ist an den Druckluftspeicher ein Druckventil (10) angeschlossen, das die Stromzufuhr zum Kleinstkompressor bei erreichen eines vorgegebenen maximalen Luftdruckes durch einen integrierten Stromschalter (11) unterbricht und den Kleinstkompressor damit ausschaltet.

Die Zufuhr von Druckluft zum Druckluftkupplung (12) erfolgt durch betätigen des Schalters (13), mittels dem die Stromzufuhr zum Pneumatikventil (7) geschaltet wird.

Bei eingeschaltetem Ventil (7) ist die Zufuhr von Druckluft zur Kupplung vom Kleinstkompressor und vom Druckluftspeicher geöffnet, so daß die Kupplung über eine Drehdurchführung (14) eingeschaltet und damit in der Kupplung der Kraftfluß von der Antriebsseite zur Abtriebseite geschlossen wird. Die Druckluftkupplung bleibt so lange eingeschaltet, wie dem Ventil (7) Strom zugeführt wird.

Wird die Stromzufuhr über den Schalter (13) unterbrochen, schließt das Pneumatikventil die Zufuhr von Druckluft zur Kupplung und öffnet zum Ausströmen von Druckluft aus der Kupplung, so daß in dieser der Kraftfluß vom Antrieb zum Abtrieb unterbrochen wird.

Über ein an den Druckluftbehälter (8) angeschlossenes Überdruckventil (15) kann über den Luftdruck der Anpreß­ druck der Schalt-Kupplung und damit das zu übertragende Drehmoment eingestellt werden.

Die gesamte Anlage ist zu einer Baueinheit (16) zusammen gefaßt, die an der Landmaschine (50) möglichst nahe der Schalt-Kupplung (12) montiert wird.

Fig. 2 zeigt beispielweise eine durch Druckluft betätigte Schaltkupplung mit Reibbelägen nach Anspruch 2, die in eine Keilriemenscheibe (25) integriert ist.

Der Kraftfluß erfolgt dabei von einem Keilriemen (26) zu einer Getriebwelle (27) oder in entgegengesetzter Richtung. Die Keilriemenscheibe (25) ist über Lager (28) auf einer Nabe (29) gelagert, die drehmomentstarr mit der Getriebewelle (27) verbunden ist, beispielweise durch eine Keilverzahnung (28). Mit der Nabe (29) verbunden ist ein Kupplungsteller (30), an dessen äußeren Umfang zwei Reibbeläge (31, 31′) befestigt sind.

Mit der Keilriemenscheibe verschraubt ist das Kupplungsgehäuse (32), in das durch Bohrungen (33) die Druckluft zu- und ausströmt.

Am Kupplungsgehäuse sind Nocken (34) angebracht, die in Aussparungen (35) in der Kupplungsscheibe (36) hineinragen, womit vom Kupplungsgehäuse ein Drehmoment auf die Kupplungsscheibe übertragbar ist.

Die Kupplungsscheibe (36) ist durch Dichtungen (37) gegenüber dem Kupplungsgehäuse verschiebbar abgedichtet. Bei Zufuhr von Druckluft durch die Bohrungen (33) füllt sich der Druckraum (38) mit Druckluft und drückt die Kupplungsscheibe (36) gegen den Reibbelag (31′) und über diesen den Reibbelag (31) gegen eine gehärtete Reibfläche der Keilriemenscheibe (25).

Damit wird eine Hälfte des zu übertragenden Drehmoments direkt von der Keilriemenscheibe über den anliegenden Reibbelag (31) und den Kupplungsteller (30) auf die Nabe (29) übertragen, die andere Drehmomenthälfte über das Kupplungsgehäuse (32) auf die Kupplungsscheibe (36) und von dieser über den Reibbelag (31′) und den Kupplungsteller (30) auf die Nabe (29) und von dieser das ganze Drehmoment auf die Getriebewelle (27).

Fig. 3 zeigt beispielweise eine Drehdurchführung (14) für eine mit Druckluft betätigte Reibbelag-Schaltkupplung für eine Kleinkompressor-Anlage nach dem Hauptanspruch 1.

Dabei wird bei geöffnetem Pneumatikventil (7) über eine Druckleitung (17) einem feststehenden Stator (18) Druckluft zugeführt. Der Stator ist mittels einer näher nicht dargestellten Drehmomentstütze an einem feststehenden Bauteil der Landmaschine drehfest abgestützt.

Aus dem Stator strömt die Druckluft in die Bohrung (19) einer Rotorachse (20), die mittels Dichtungen (21) zum Stator abgedichtet ist.

Aus der Rotorachse strömt die Druckluft in einen Rotor (22) und aus diesem über zwei Druckleitungen (23, 23′) in die Kupplung (12).

Mit der Kupplung verbunden ist die Drehdurchführung beispielweise mittels eines Blechteils 24, das einerseits am Rotor (22) und andererseits an der Kupplung befestigt ist.

Fig. 4 zeigt beispielweise eine mittels Druckluft betätigte Reibbelag-Schaltkupplung nach Anspruch (3) mit zwei nebeneinander auf der gleichen Mittelachse angeordneten Keilriemenscheiben (39) und (40).

Der Kraftfluß erfolgt dabei vom Keilriemen (26) der Keilriemenscheibe (39) auf den Keilriemen (41) der Keilriemenscheibe (40) oder entgegengesetzt.

Die Keilriemenscheibe (39) ist direkt über ein Lager (42) auf einer Nabe (43) gelagert.

Mit der Keilriemenscheibe verschraubt ist das Kupplungsgehäuse (44), das über ein Lager (42′) auf der Nabe (43) gelagert ist.

Am Kupplungsgehäuse sind ein oder mehrere Bolzen (45) angebracht, auf denen frei drehbar Nocken (46) gelagert sind, die in Aussparungen (35) der Kupplungsscheibe hineiragen, womit vom Kupplungsgehäuse zur Kupplungsscheibe ein Drehmoment übertragen werden kann.

Die Nabe (43) ist über Lager (47, 47′) in mit der Nabe fest verbundenen Lagergehäusen (48, 48′) auf einem starren Achsbolzen (49) gelagert, der an einer Landmaschine (50) angebracht ist.

Bei Zufuhr von Druckluft durch die Bohrungen (33) füllt sich der Druckraum (38) mit Druckluft und drückt die Kupplungsscheibe (36) gegen den Reibbelag (31′) und über diesen den Reibbelag (30) gegen eine gehärtete Reibfläche der Keilriemenscheibe (39).

Damit wird eine Hälfte des Drehmomentes direkt von der Keilriemenscheibe (39) über den Reibbelag (31) auf den Kupplungsteller (51) und von diesem auf einen mit ihm verbundenen Flansch (52), der über eine drehmomentfeste Verbindung (53), die verschiebbar auf der Nabe (43) gelagert ist, auf diese übertragen.

Die andere Hälfte des Drehmomentes wird von der Keilriemenscheibe (39) auf das mit ihr verschraubte Kupplungsgehäuse (44), von diesem über die Nocken (46) auf die Kupplungsscheibe (36), von dieser auf den Reibbelag (31′), den Kupplungsteller (51), den Flansch (52) und von diesem über die Mitnahme (53) auf die Nabe (43) übertragen. Von der Nabe (43) wird das Drehmoment über eine drehmomentfeste Mitnahme auf die Keilriemenscheibe (40) weitergeleitet.

Fig. 5 zeigt beispielweise eine mittels Druckluft betätigte Reibbelag-Schaltkupplung nach Anspruch (4) mit zwei nebeneinander auf der gleichen Mittelachse angeordneten Keilriemenscheiben (56) und (57).

Der Kraftfluß erfolgt dabei vom Keilriemen (26) der Keilriemenscheibe (56) auf den Keilriemen (41) der Keilriemenscheibe (57) oder entgegengesetzt.

Die Keilriemenscheibe (57) ist über ein Lager (58) direkt auf einer Nabe (59) gelagert.

Mit der Keilriemenscheibe (57) fest verbunden sind die beiden Reibbeläge (31) und (31′).

Den beiden Reibbelägen unmittelbar gegenüber liegt auf der einen Seite die Keilriemenscheibe (56), auf der Gegenseite die Kupplungsscheibe (36).

Die Nabe (59) bildet mit dem Kupplungsgehäuse (60) eine Einheit.

Am Kupplungsgehäuse befinden sich ein oder mehrere Nocken (34), die in Aussparungen (35) der Kupplungsscheibe hineinragen, womit von der Kupplungsscheibe zum Kupplungsgehäuse ein Drehmoment übertragen werden kann. Die Keilriemenscheibe (56) ist über eine Verbindung (61) mit der Nabe (59) drehmomentfest verbunden.

Die Nabe (59) wiederum ist mit einem Achsbolzen (62) kraftschlüssig und luftdicht verbunden. Dieser ist in einem Lagergestell (63, 63′) über Lager (64, 64′) gelagert. Bei Zufuhr von Druckluft durch eine Drehdurchführung (14) füllt sich der Druckraum (38) mit Druckluft, die die Kupplungsscheibe (36) gegen den Reibbelag (31′) drückt. Dabei wird die Keilriemenscheibe (56) auf ihrer Lagerung (58) um die Lagerluft nach links verschoben, bis der Reibbelag (31) gegen eine gehärtete Reibfläche der Keilriemenscheibe (57) drückt.

Damit wird eine Hälfte des zu übertragenden Drehmomentes über den Reibbelag (30) direkt von der Keilriemenscheibe (56) auf die Keilriemenscheibe (57) übertragen. Die andere Hälfte des Drehmomentes wird von der Keilriemenscheibe (56) über den Reibbelag (31′) auf die Kupplungsscheibe (36), von dieser über den Nocken (34) auf das Kupplungsgehäuse (60) mit Nabe (59) und weiter über die Mitnahme (61) auf die Keilriemenscheibe (57) übertragen.

Claims (4)

1. Landmaschine, selbstfahrend, gezogen oder angebaut, bei welcher die gesamte Maschine oder nur einzelne Baugruppen durch mittels Druckluft betätigte Reibbelag-Schalt- Kupplungen ein- und ausgeschaltet werden, gekennzeichnet dadurch, daß ein Kleinstkompressor mit den in der Beschreibung angeführten Merkmalen die Druckluft zum Betätigen der Schalt-Kupplung liefert, wobei der Kleinstkompressor mit einem Druckspeicher sowie allen zum Schalten der Kupplung und dem Betrieb des Kompressors erforderlichen elektrischen und pneumatischen Steuerelementen zu einer Baueinheit (Fig. 1) zusammengefaßt ist, die ortsfest an der Landmaschine befestigt wird.

2. Landmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kleinstkompressor-Anlage in unmittelbarer Nähe der Druckluft-Schaltkupplung angebracht wird.

3. Landmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei Anwendung einer mittels Druckluft betätigten Reibbelag- Schaltkupplung zum ein- und ausschalten eines Riementriebes, die Kupplung mit der Keilriemenscheibe zu einer Baueinheit zusammen gefaßt wird (Fig. 2).

4. Landmaschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß bei einem aus zwei Keilriemenscheiben bestehenden Zwischentriebes, die Kupplung mit den Keilriemenscheiben zu einer Baueinheit zusammen gefaßt werden (Fig. 4, Fig. 5).