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Dokumentenidentifikation DE19643559A1 30.04.1998
Titel Winkelgetriebe
Anmelder GKN Walterscheid GmbH, 53797 Lohmar, DE;
GKN Walterscheid Getriebe GmbH, 02681 Kirschau, DE
Erfinder Coenen, Karl, 53721 Siegburg, DE;
Jacob, Johannes, 02692 Obergurig, DE;
Roth, Andreas, 02681 Kirschau, DE
Vertreter Harwardt Neumann Patent- und Rechtsanwälte, 53721 Siegburg
DE-Anmeldedatum 24.10.1996
DE-Aktenzeichen 19643559
Offenlegungstag 30.04.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.04.1998
IPC-Hauptklasse F16H 1/14
IPC-Nebenklasse A01D 69/00   A01D 78/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Winkelgetriebe, insbesondere für den Antrieb von oder für Antriebe in landwirtschaftlichen Geräten, mit einem aus zwei Gehäuseabschnitten 1, 2 aufgebauten Gehäuse, wobei die beiden Gehäuseabschnitte sich rechtwinklig stoßen. Es besitzt ein erstes Kegelrad 11, das im ersten Gehäuseabschnitt angeordnet ist, und ein zweites Kegelrad 27, das im zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet ist, wobei die beiden Kegelräder 11, 27 jeweils durch Wälzlager 16, 17, 33 gelagert sind und der Gehäuseinnenraum durch Dichtungen 20, 20' zwischen erstem Kegelrad 11 und erstem Gehäuseabschnitt 1 und zweiten Kegelrad 27 und zweiten Gehäuseabschnitt 2 abgedichtet ist. Durch die Konzentration der beiden Gehäuseabschnitte 1, 2 lediglich auf die Überdeckung der Umrisse der beiden Kegelräder 11, 27 und die Vorsehung eines Durchbruches 25 im Stoßbereich zwischen den beiden Gehäuseabschnitten 1, 2, in dem die beiden Verzahnungen 14, 28 der beiden Kegelräder 11, 27 kämmen, wird eine kompakte Baueinheit mit einem nur geringen eingeschlossenen Volumen erzeugt, so daß nur ein geringer Platzbedarf gegeben ist und auch nur eine geringe Schmierölmenge erforderlich ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Winkelgetriebe, insbesondere für den Antrieb von oder für Antriebe in landwirtschaftlichen Geräten mit einem Gehäuse und zwei von dem Gehäuse umschlossenen und miteinander kämmenden Kegelrädern sowie mit Dichtungen.

Ein solches Winkelgetriebe wird beispielsweise zum Antrieb eines die Zinkenarme tragenden Kreiseltellers eines Heuwenders (Kreiselheuers) eingesetzt. Dabei wird das Gehäuse des Winkelgetriebes durch einen Abschnitt des Tragrahmens des Gerätes gebildet. Die im Abstand nebeneinander angeordneten Abschnitte sind durch Tragrohre verbunden, durch die eine mehrere Winkelgetriebe treibende Welle hindurchgeführt ist.

Ferner sind Kegelradwinkelgetriebe bekannt, bei denen die Gehäuse, die die Kegelräder lagern, im wesentlichen als quaderförmiger Kasten gestaltet sind.

Von Nachteil bei diesen Ausführungen ist, daß die Gehäuse ein relativ großes Volumen aufweisen, das eine Ölfüllung zum Schmieren besitzt. Ist eine Teilfüllung mit Schmieröl vorgesehen, so können Situationen eintreten, bei denen die Kegelräder nicht ausreichend geschmiert werden, da solche Geräte auch in Hanglagen eingesetzt werden. Ferner ist von Nachteil, daß bei Undichtigkeiten eine verhältnismäßig große Ölmenge austreten kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Winkelgetriebe zu schaffen, das eine kompakte und abgeschlossene Baueinheit darstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse einen ersten Gehäuseabschnitt, der bezogen auf die erste Drehachse des ersten Kegelrades an eine radial innere ringförmige Wand (innere Ringwand) und eine radial dazu beabstandete erste ringförmige äußere Wand (äußere Ringwand) sowie eine die beiden miteinander verbindende erste Stirnwand aufweist, so daß zwischen diesen ein Ringraum gebildet ist, und einen zweiten Gehäuseabschnitt umfaßt, der winklig zum ersten Gehäuseabschnitt verläuft und der eine ringförmig um eine winklig zur ersten Drehachse angeordnete zweite Drehachse verlaufende Außenwand aufweist, die einstückig mit der ringförmigen äußeren Wand des ersten Gehäuseabschnittes verbunden ist und zum Ringraum desselben einen Durchbruch aufweist und der ferner eine zweite Stirnwand besitzt, die einstückig mit der ersten Stirnwand des ersten Gehäuseabschnittes ausgebildet ist, wobei im Ringraum des ersten Gehäuseabschnittes das erste Kegelrad aufgenommen ist und dessen Verzahnung zur ersten Stirnwand hinweist, sowie das zweite Kegelrad im zweiten Gehäuseabschnitt mit seiner Verzahnung zur zweiten Stirnwand hinweisend angeordnet ist, und die Verzahnungen des ersten und zweiten Kegelrades im Bereich des Durchbruches zwischen den beiden Gehäuseabschnitten kämmen.

Durch die Ineinanderschachtelung wird eine Baueinheit geschaffen, die nur einen geringen Bauraum einnimmt. Entsprechend ist auch der Totraum in dem Gehäuse klein ausgebildet, so daß der für die Schmierung des Getriebes erforderliche Ölbedarf äußerst gering ist. Entsprechend ist auch bei Leckagen der mögliche Verlust an Öl mengenmäßig gering, so daß keine nennenswerte Umweltschädigung eintreten kann. Es läßt sich darüber hinaus eine Baueinheit erzielen, die zuläßt, eine Welle durch das Gehäuse hindurchzuführen, so daß beispielsweise eine zentrale Welle zum Antrieb mehrerer nebeneinander angeordneter Winkelgetriebe genutzt werden können. Hierbei braucht kein Eingriff in das Getriebegehäuse selbst zu erfolgen. Beispielsweise sind keinerlei Dichtungen erforderlich, um gegenüber der hindurchgeführten Welle eine Abdichtung vorzunehmen. Somit sind vormontierte Baueinheiten geschaffen. Vorzugsweise sind die beiden Gehäuseabschnitte und die beiden Drehachsen rechtwinklig zueinander verlaufend angeordnet. Auch andere Winkel sind möglich.

Eine günstige Ausbildung wird dadurch erreicht, daß das erste Kegelrad einen auf der ersten Drehachse zentrierten Lagerabschnitt besitzt, der eine Lagerbohrung aufweist und das mittels mindestens eines Wälzlagers, das zusammen mit einer der ersten Stirnwand entfernt angeordneten Dichtung im Ringspalt zwischen einer Lagersitzfläche der inneren Wand und der Lagerbohrung angebracht ist, gelagert ist und daß der Lagerabschnitt eine äußere Dichtfläche aufweist, zwischen der und einer Bohrung der äußeren Wand des ersten Gehäuseabschnittes eine Dichtung angeordnet ist. Die Dichtungen sind bei dieser Anordnung jeweils geschützt untergebracht.

Ferner ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die ringförmige Außenwand des zweiten Gehäuseabschnittes eine Aufnahmebohrung für ein Wälzlager aufweist, das eine Sitzfläche eines dem zweiten Kegelrad angeformten Sitzabschnittes aufnimmt, und daß die Ringöffnung zwischen dem Sitzabschnitt und der Lagerbohrung von der zweiten Stirnwand des zweiten Gehäuseabschnittes weg durch eine Dichtung nach außen abgeschlossen ist.

Für den Anschluß des zweiten Kegelrades an eine Welle ist vorgesehen, daß dieses zusammen mit dem angeformten Sitzabschnitt eine durchgehende Anschlußbohrung aufweist, in welche die Welle einsteckbar ist. Darüber hinaus ist eine zweite Stirnwand mit einer Bohrung versehen, in welcher ein Fortsatz des zweiten Kegelrades hineinragt. Zwischen beiden ist eine Dichtung und gegebenenfalls ein weiteres Lager angeordnet. Hierdurch ist es möglich, die Welle insgesamt durch den zweiten Gehäuseabschnitt hindurchzuführen. Dabei kann die Welle beispielsweise ein Keil- oder Mehrkantprofil aufweisen. Ein entsprechendes Profil ist in die Bohrung des zweiten Kegelrades geräumt.

Vorzugsweise dienen zur Lagerung des ersten Kegelrades zwei beabstandete Wälzlager. Zur Verbindung des ersten Kegelrades mit einem Antrieb bzw. mit einem anzutreibenden Bauteil sind Anschlußmittel vorgesehen. Diese umfassen beispielsweise Anschlußbohrungen an der Stirnfläche des Lagerabschnittes, welche von den Zähnen wegweist. Darüber hinaus kann auch eine Sitzfläche vorgesehen sein, um die anzuschließenden Bauteile zu zentrieren. Es kann beispielsweise ein Teller, der die Zinkenarmen eines Heuwenders trägt, mit dem Lagerabschnitt verschraubt werden.

Zur Festlegung des Gehäuses können beispielsweise an der äußeren Ringwand des ersten Gehäuseabschnittes Augen oder dergleichen Mittel angeformt sein, die Befestigungsbohrungen zur Durchführung von Schrauben aufweisen. Alternativ ist es möglich, die Bohrung in der inneren Ringwand des ersten Gehäuseabschnittes zur Festlegung des Getriebes an einen Zapfen zu nutzen. Ferner kann diese Bohrung auch zur Lagerung oder Befestigung eines Bauteiles einer Maschine dienen, so daß das Getriebe beispielsweise ein Maschinenteil hält.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch das Gehäuse mit den beiden Gehäuseabschnitten in einer Ebene, die die Drehachsen beider Kegelräder enthält,

Fig. 2 eine Ansicht des Getriebes in Pfeilrichtung X und

Fig. 3 eine Ansicht des Getriebes in Pfeilrichtung Y.

Das erfindungsgemäße Getriebe gemäß Fig. 1 bis 3 ist in Fig. 1 einem Tragrahmen T, der als Kastenrahmen gestaltet ist, zugeordnet dargestellt. Das Getriebe umfaßt ein Gehäuse, das aus einem ersten Gehäuseabschnitt 1 und einem zweiten Gehäuseabschnitt 2 aufgebaut ist. Der erste Gehäuseabschnitt 1 dient zur Aufnahme eines ersten Kegelrades, das drehbar in diesem um die erste Drehachse 3 angeordnet ist. Dem zweiten Gehäuseabschnitt 2 ist ein zweites Kegelrad zugeordnet, das um die zweite Drehachse 4 drehbar angeordnet ist.

Die beiden Gehäuseabschnitte verlaufen im wesentlichen rechtwinklig zueinander, d. h. ihre beiden Drehachsen 3, 4 sind in einer Ebene angeordnet und stehen senkrecht aufeinander.

Der erste Gehäuseabschnitt 1 weist eine erste innere Ringwand 5 auf, die eine auf der ersten Drehachse 3 zentrierte Bohrung 6 besitzt. Auf der dazu abgewandten Fläche ist eine zylindrische Lagersitzfläche 7 angeordnet. Im radialen Abstand zur inneren Ringwand 5 befindet sich eine äußere Ringwand 8, die in Richtung der Drehachse 3 kürzer ausgebildet ist. Beide sind durch eine erste Stirnwand 10 miteinander verbunden, so daß sich zwischen den beiden Ringwänden 5, 8 ein einseitig geschlossener Ringraum 12 ergibt, der zur Aufnahme des ersten Kegelrades 11 dient. Das erste Kegelrad 11 besitzt von seinen Zähnen 14 weg einen als Ring gestalteten Lagerabschnitt 13, der eine Lagerbohrung 15 und auf seiner Außenfläche eine Dichtfläche 12 aufweist. Das erste Kegelrad 11 ist mittels zweier Wälzlager 16, 17 auf der Lagersitzfläche 7 der inneren Ringwand 5 des ersten Gehäuseabschnittes 1 gelagert. Hierzu sind die äußeren Lagerringe der beiden Wälzlager 16, 17 in der Lagerbohrung 15 aufgenommen, während deren beiden Innenringe auf der Lagersitzfläche 7 aufgenommen sind. Zur Festlegung des Wälzlagers 17 in Richtung der Drehachse 3 dienen zwei Sicherungsringe 18, 19, von denen der Sicherungsring 18 in einer Nut des in der Lagersitzfläche 7 der inneren Ringwand 5 einsitzt und den Lagerinnenring sichert, und der zweite Sicherungsring 19 auf der davon abgewandten Seite sich gegen den äußeren Lagerring abstützt und in einer Nut in der Lagerbohrung 15 des Lagerabschnittes 13 des ersten Kegelrades 11 einsitzt. Die Verzahnung 14 weist zur ersten Stirnwand 10 des ersten Gehäuseabschnittes 1 hin. Der Spalt zwischen der Bohrung 9 in der äußeren Ringwand 8 und der zylindrischen Dichtfläche 12 des ersten Kegelrades 11 ist durch eine Dichtung 20' abgedichtet, während der Ringspalt zwischen der Lagerbohrung 15 und der Lagersitzfläche 7 durch eine Dichtung 20 abgedichtet ist. Hierdurch ist der Gehäuseabschnitt 1 nach außen vollständig abgedichtet. Das erste Kegelrad 11 weist darüber hinaus in seiner dem Lagerabschnitt 13 zugehörigen und der Verzahnung 14 abgewandten Stirnfläche umfangsverteilt Gewindebohrungen 39 und einen Zentriersitz 40 auf, welche zum Anschluß beispielsweise an ein anzutreibendes Bauteil dienen.

Der zweite Gehäuseabschnitt 2 umfaßt eine ringförmige Außenwand 21, die in die äußere Ringwand 8 übergeht und welche in einer Stirnwand 22 endet, die in die erste Stirnwand 10 des ersten Gehäuseabschnittes 1 übergeht. Die ringförmige Außenwand 21 besitzt eine Aufnahmebohrung 24, die auf der Drehachse 4 zentriert ist und eine ebenfalls auf der Drehachse 4 zentrierte Bohrung 23 in der Stirnwand 22. Das zweite Kegelrad 27 weist zur zweiten Stirnwand 22 hin die Verzahnung 28 auf. Es weist ferner einen Fortsatz 33, sich bis in die Bohrung 23 der Stirnwand 22 erstreckt, und einen zur entgegengesetzten Seite abstehenden Sitzabschnitt 29 auf, der außen eine zylindrische Sitzfläche 30 besitzt. Die Verzahnung 14, 28 der beiden Kegelräder 11, 27 ragt in den Durchbruch 25 hinein, welcher im Stoßbereich der beiden Gehäuseabschnitte 1, 2 angeordnet ist. Die beiden Verzahnungen 14, 28 kämmen in diesem Bereich. Das zweite Kegelrad 27 ist mittels eines auf der Sitzfläche 30 des Sitzabschnittes 29 mit seinem Lagerinnenring aufsitzenden Wälzlager 33 im Innenraum 26 des zweiten Gehäuseabschnittes 2 gelagert, wobei der äußere Lagerring in der Aufnahmebohrung 24 durch einen Sicherungsring 35 gegen axiale Verlagerung aus dem zweiten Gehäuseabschnitt 2 heraus gesichert ist. Zwischen der Außenfläche 32 des Fortsatzes 31 und der Wandung der Bohrung 23 ist ein Dichtring 38 eingesetzt. Ferner ist in dem ringförmigen Spalt zwischen der Aufnahmebohrung 24 und der Sitzfläche 30 des zweiten Kegelrades 27 ein weiterer Dichtring 34 zur Abdichtung eingesetzt. Das zweite Kegelrad 27 besitzt eine Anschlußbohrung 36, die einen vom Kreisquerschnitt abweichenden Querschnitt oder ein Keilprofil aufweist, und sie dient zur Aufnahme einer entsprechend im Querschnitt geformten Welle 37, die beispielsweise zum Antrieb dient. Bezugszeichenliste 1 erster Gehäuseabschnitt

2 zweiter Gehäuseabschnitt

3 erste Drehachse

4 zweite Drehachse

5 innere Ringwand

6 Bohrung

7 Lagersitzfläche

8 äußere Ringwand

9 Bohrung

10 erste Stirnwand

11 erstes Kegelrad

12 Dichtfläche

13 Lagerabschnitt

14 Verzahnung/Zähne

15 Lagerbohrung

16, 17 Wälzlager

18, 19 Sicherungsring

20, 20' Dichtung

21 Außenwand

22 zweite Stirnwand

23 Bohrung

24 Aufnahmebohrung

25 Durchbruch

26 Innenraum

27 zweites Kegelrad

28 Verzahnung/Zähne

29 Sitzabschnitt

30 Sitzfläche

31 Fortsatz

32 Außenfläche

33 Wälzlager

34 Dichtung

35 Sicherungsring

36 Anschlußbohrung

37 Welle

38 Dichtung

39 Gewindebohrung

40 Zentriersitz

T Tragrahmen


Anspruch[de]
  1. 1. Winkelgetriebe, insbesondere für den Antrieb von oder für Antriebe in landwirtschaftlichen Geräten, mit einem Gehäuse (1, 2) und zwei von dem Gehäuse (1, 2) umschlossenen und miteinander kämmenden Kegelrädern (11, 27) sowie mit Dichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen ersten Gehäuseabschnitt (1), der bezogen auf die erste Drehachse (3) des ersten Kegelrades (11) eine radial innere ringförmige Wand (innere Ringwand 5) oder Zapfen und eine radial dazu beabstandete erste ringförmige äußere Wand (äußere Ringwand 8) sowie eine die beiden miteinander verbindende erste Stirnwand (10) aufweist, so daß zwischen diesen ein Ringraum gebildet ist, und einen zweiten Gehäuseabschnitt (2) umfaßt, der winklig zum ersten Gehäuseabschnitt (1) verläuft und der eine ringförmig um eine winklig zur ersten Drehachse (3) angeordnete zweite Drehachse (4) verlaufende Außenwand (21) aufweist, die einstückig mit der ringförmigen äußeren Wand (8) des ersten Gehäuseabschnittes (1) verbunden ist und zum Ringraum desselben einen Durchbruch (25) aufweist und der ferner eine zweite Stirnwand (22) besitzt, die einstückig mit der ersten Stirnwand (10) des ersten Gehäuseabschnittes (1) ausgebildet ist, wobei im Ringraum des ersten Gehäuseabschnittes (1) das erste Kegelrad (11) aufgenommen ist und dessen Verzahnung (14) zur ersten Stirnwand (10) hinweist, sowie das zweite Kegelrad (27) im zweiten Gehäuseabschnitt (2) mit seiner Verzahnung (28) zur zweiten Stirnwand (22) hinweisend angeordnet ist, und die Verzahnungen (14, 28) des ersten und zweiten Kegelrades (11, 27) im Bereich des Durchbruches (25) zwischen den beiden Gehäuseabschnitten (1, 2) kämmen.
  2. 2. Winkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseabschnitte (1, 2) und die beiden Drehachsen (3, 4) rechtwinklig zueinander verlaufend angeordnet sind.
  3. 3. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kegelrad (11) einen auf der ersten Drehachse (3) zentrierten Lagerabschnitt (13) besitzt, der eine Lagerbohrung (15) aufweist und das mittels mindestens eines Wälzlagers (16, 17), das zusammen mit einer der ersten Stirnwand (10) entfernt angeordneten Dichtung (20) im Ringspalt zwischen einer Lagersitzfläche (7) der inneren Wand (5) und der Lagerbohrung (15) angebracht ist, gelagert ist und daß der Lagerabschnitt (13) eine äußere Dichtfläche (12) aufweist, zwischen der und einer Bohrung (9) der äußeren Wand (8) des ersten Gehäuseabschnittes (1) eine Dichtung (20) angeordnet ist.
  4. 4. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Außenwand (21) des zweiten Gehäuseabschnittes (2) eine Aufnahmebohrung (24) für ein Wälzlager (33) aufweist, das eine Sitzfläche (30) eines dem zweiten Kegelrad (27) angeformten Sitzabschnittes (29) aufnimmt, und daß die Ringöffnung zwischen dem Sitzabschnitt (29) und der Lagerbohrung (24) von der zweiten Stirnwand (22) des zweiten Gehäuseabschnittes (2) weg durch eine Dichtung (34) nach außen abgeschlossen ist.
  5. 5. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kegelrad (27) mit seinem Sitzabschnitt (29) eine durchgehende Anschlußbohrung (36) für den Anschluß einer Welle (37) aufweist.
  6. 6. Winkelgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stirnwand (22) eine Bohrung (23) besitzt, in welche ein Fortsatz (31) des zweiten Kegelrades (27) hineinragt und zwischen beiden eine Dichtung (38) und/oder ein weiteres Lager zur Lagerung des zweiten Kegelrades (27) angeordnet ist.
  7. 7. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kegelrad (11) mittels zweier beabstandeter Wälzlager (16, 17) gelagert ist.
  8. 8. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kegelrad (11) an der Stirnfläche seines Lagerabschnittes (13), welche der Verzahnung (14) abgewandt ist, Anschlußmittel (39, 40) für die Verbindung mit einem treibenden oder anzutreibenden Bauteil aufweist.
  9. 9. Winkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (6) der inneren ringförmigen Wand (innere Ringwand 5) als Aufnahmebohrung für ein zu lagerndes oder festzulegendes Bauteil; oder zur Befestigung des Getriebes an einem Zapfen dient.






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