Die Erfindung betrifft einen Mechanismus zum wahlweisen
Verbringen eines ersten Getriebeelements in Eingriff mit einem zweiten Getriebeelement.
Landwirtschaftliche Mähdrescher sind typischerweise
mit einem sich nach vorn erstreckenden Schrägförderer ausgestattet, um
geerntetes Gut von einem Schneidwerk in den Mähdrescher zu fördern. Bei
schwierigen Erntegutbedingungen ist es möglich, dass sich der Schrägförderer
durch das geerntete Gut verstopft. Daher ist eine Möglichkeit erforderlich,
die Verstopfung zu lösen.
Die
US 4 879 868
offenbart einen Reversiererzusammenbau, der verwendet werden kann, um
den zum Einführen von Getreide in den Mähdrescher dienenden Schrägförderer
zu reversieren. Die angetriebene Hauptriemenscheibe ist mit einem außen verzahnten,
zusammenwirkenden Zusammenbau ausgestattet, in den selektiv ein innen vernutetes
Antriebselement eingreift, das entlang der Antriebswelle beweglich ist. Die Antriebswelle
ist mit äußeren Nuten versehen, die mit den inneren Nuten des Antriebselements
zusammenwirken, so dass die angetriebene Hauptriemenscheibe die Antriebswelle antreibt,
wenn das Antriebselement mit dem zusammenwirkenden verzahnten Zusammenbau der angetriebenen
Hauptriemenscheibe betriebsmäßig gekoppelt ist. Das Antriebselement ist
außerdem mit einem Getriebezusammenbau ausgestattet, der mit einem zusammenwirkenden
verzahnten Zusammenbau in Betriebsverbindung bringbar ist, der auf der zweiten angetriebenen
Riemenscheibe angeordnet ist. Indem das angetriebene Element von der angetriebenen
Hauptriemenscheibe fortgeschoben wird, bringt das Antriebselement den verzahnten,
zusammenwirkenden Zusammenbau der angetriebenen Hauptantriebsscheibe außer
Eingriff und das zweite verzahnte Element greift in den verzahnten zusammenwirkenden
Zusammenbau der zweiten angetriebenen Riemenscheibe ein. Dadurch wird die angetriebene
Hauptriemenscheibe betriebsmäßig von der Antriebswelle abgekoppelt und
die zweite angetriebene Riemenscheibe treibt nun die Antriebswelle an. Indem der
zweite verzahnte Zusammenbau mit dem gezahnten zusammenwirkenden Zusammenbau auf
der zweiten angetriebenen Riemenscheibe gekoppelt wird, wird die Ausgabe im Ergebnis
reversiert, wodurch sich die Drehung der Schrägfördererantriebswelle umkehrt.
Die Positionierung des Antriebselements wird durch ein
Zug und Druck übertragendes Kabel gesteuert, das einen in der Bedienerkabine
des Mähdreschers angeordneten Handgriff aufweist. Das Zug und Druck übertragende
Kabel ist betriebsmäßig mit einer Kurbel gekoppelt, die über eine
Verbindung mit dem Antriebselement gekoppelt ist.
Ein anderer Antriebs- und Reversierzusammenbau für
einen Schrägförderer ist in der
US 4 138 837 A
beschrieben. In dieser Patentschrift wird eine Planetengetriebesatzanordnung
beschrieben, die die Bereitstellung eines reversierten Antriebs erleichtert, einschließlich
eines einzelnen Ringradzusammenbaus und einer Kontrollverbindung. Das Ringrad wird
durch seinen Eingriff mit den Planetenstiften des Zahnradsatzes in seiner radialen
Position gehalten. Eine Schalthülse, die mit einer Ausgangswelle durch eine
Nut/Feder-Verbindung verbunden ist, überträgt die Ausgangsleistung vom
Planetengetriebe auf diese Welle, wobei sie wahlweise entweder in ein Sonnengetriebe
eingreift zwecks des Vorwärtstriebs mit verlangsamter Geschwindigkeit, oder
in eine Nabenplatte, die an dem Ringrad angebracht ist, zwecks eines reversierten
Antriebs. Die Steuerverbindung umfasst ein Zug und Druck übertragendes Kontrollkabel,
das mit einem manuellen Kontrollhandgriff verbunden ist, der in der Bedienerstation
angeordnet ist.
Bei dem Mähdrescher der Serie 10 der Marke John Deere
wird der Reversierer durch Niederdrücken eines Pedals in der Kabine aktiviert,
das mit einem Zug und Druck übertragenden Kabel verbunden ist, welches zu der
Schalthülse oder dem Antriebselement im Getriebe führt. Wenn jedoch das
ausgewählte Zahnrad und die Schalthülse nicht richtig ausgerichtet sind,
ist es erforderlich, den Druck auf dem Pedal aufrechtzuerhalten und das Endgetriebe
in die An- und Ausposition zu rütteln, bis das Zahnrad und die Schalthülse
ausgerichtet sind. Sobald die Komponenten in Ausrichtung kommen, wird die Schalthülse
herübergleiten und es dem Getriebe ermöglichen, in den reversierten Antrieb
umgeschaltet zu werden.
Bei den zuvor beschriebenen Zusammenbauten hängt ein
erfolgreiches Eingreifen des Reversierers von einer genauen Ausrichtung zwischen
dem Antriebselement oder der Schalthülse und dem Zahnrad ab. Oft muss der Bediener
mehrere Male versuchen, unter Verwendung entweder des Handgriffs oder des Pedals
den Reversierer in Eingriff zu bringen, was die Effizienz des Bedieners vermindert.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin
gesehen, einen verbesserten Mechanismus zum Bewegen von Getriebeelementen bereitzustellen,
bei dem die erwähnten Probleme nicht auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen
Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
Die vorliegende Erfindung schlägt einen Mechanismus
zum Ein- und Ausschalten des Reversierbetriebs eines Einzugskanals, insbesondere
eines Schrägförderers einer Erntemaschine vor. Dieser Mechanismus löste
das Problem eines genauen Eingriffs zwischen der Schalthülse oder einem beliebigen
anderen Antriebselement und dem Zahnrad, Zahn oder Nuten zum Reversieren und dem
Zahnrad, Zahn oder Nuten für den Vorwärtsantrieb des Schrägförderergetriebes.
Der Mechanismus umfasst einen elektrisch gesteuerten Aktor, der eine Feder beaufschlagt
oder zusammendrückt, welche eine Schaltkraft auf eine Schaltwelle oder Schaltgabel
des Getriebes ausübt und letztere entweder in einen Eingriff zum Reversieren
oder zum Vorwärtstreiben bringt.
Auf diese Weise erreicht man, dass die Feder das bewegliche
Getriebeelement selbsttätig in die gewünschte Stellung bewegt, sobald
die in Eingriff zu bringenden Getriebeelemente miteinander ausgerichtet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Mechanismus
einen Kolben. Der Aktor und der Kolben sind mit der Schaltwelle, -hülse oder
Schaltgabel des Getriebes in Serie geschaltet, in der Regel am Boden des Schrägförderers.
Der Aktor treibt den Kolben und der Kolben drückt die Feder zusammen. Die Feder
speichert die vom Aktor bereitgestellte Energie und ermöglicht es dem Schaltvorgang
im Innern des Getriebes aufzutreten, wenn die Zahnräder, Zähne oder Nuten
richtig ausgerichtet sind. Wenn die Zahnräder richtig ausgerichtet sind, tritt
der Schaltvorgang sofort auf. Wenn jedoch eine Fehlausrichtung vorliegt, hält
die Feder die Kraft auf die Schaltwelle oder Schaltgabel in Richtung der gewünschten
Verschiebung aufrecht. Wenn der Bediener einen Schaltvorgang von vorwärts auf
rückwärts oder umgekehrt auswählt, wird der Schaltvorgang selbsttätig
dann stattfinden, sobald die Zahnräder, Zähne oder Nuten richtig ausgerichtet
sind.
Die vom Einschalten und Ausschalten des Reversierers des
Schrägförderers erforderliche Bewegung wird durch den Aktor bereitgestellt.
Der Aktor ist vorzugsweise ein elektrisch angetriebenes Gerät. Ein Schalter
in der Station oder Kabine des Bedieners erlaubt es dem Bediener, den Aktor aus
der Ferne zu betätigen, um die gewünschte Bewegung abzuschließen.
Aufgrund der in der Feder gespeicherten Energie kann der Bediener einmal eine Reversierschaltauswahl
treffen und es dem System erlauben, in Eingriff zu geraten, wenn die Schalthülse
mit entweder den dem Vorwärts- oder Rückwärtsbetrieb zugeordneten
Zahnrädern, Zähnen oder Nuten ausgerichtet ist.
In einer Weiterentwicklung liefert ein Verbrennungsmotor
einer steuerbaren Kupplung Drehantriebsleistung. Die Kupplung liefert an das Getriebe
des Schrägförderers Antriebsleistung, wenn sie sich im Eingriff befindet.
Eine Steuerung ist mit der steuerbaren Kupplung über geeignete Signalformmittel
signalübertragend verbunden, um das Ein- und Ausschalten der Kupplung zu steuern.
Der bedienergesteuerte Schalter ist mit der Steuerung signalübertragend verbunden.
Wenn der Schalter bewegt wird, um den Reversierer in Eingriff
zu bringen, oder alternativ, ihn außer Eingriff zu bringen, bringt die Steuerung
die Kupplung außer Eingriff. Ein Geschwindigkeitssensor überwacht die
Geschwindigkeit der Zahnräder des Getriebes, wie beispielsweise über eine
Ausgangswelle, die mit der angetriebenen Seite der Kupplung im Eingriff steht. Wenn
die Welle angehalten hat, bewirkt die Steuerung die Betätigung des Aktors.
Außerdem kann die Steuerung ein Signal an die Kupplung senden, um die Kupplung
mit Pulsen zu beaufschlagen, um eine langsame Bewegung der Zahnräder innerhalb
des Getriebes zu bewirken, bis die Zahnräder, Zähne oder Nuten zum Reversieren
und alternativ die Zahnräder, Zähne oder Nuten zum Vorwärtsbewegen
mit den Zahnrädern, Zähnen oder Nuten der Schalthülse ausgerichtet
sind. Sobald sie ausgerichtet sind, tritt das Schalten auf. Das Getriebe kann derart
ausgebildet sein, dass es an die Steuerung ein Steuersignal übersendet, welches
das erfolgreiche Durchführen des Schaltvorgangs bestätigt. Alternativ
kann die Steuerung die Kupplung veranlassen, nur für ein vorbestimmtes Zeitintervall
gepulst zu werden, was einen zweiten Schaltversuch erfordert, wenn das Schalten
nicht erfolgreich durchgeführt wurde. Die Steuerung bringt dann die Kupplung
in Eingriff und die volle Drehleistung wird wieder an das Schrägförderergetriebe
übertragen.
Nach der vorliegenden Erfindung kann ein Schalten in den
Reversierbetrieb oder zurück in den Vorwärtsbetrieb durch das einfache
Umlegen eines Schalters bewirkt werden. Der Bediener braucht nicht manuell die Zähne
des Schrägförderergetriebes zu rütteln, um die Reversier- oder Vorwärtszahnradzusammenbauten
in Eingriff zu bringen. Das Schalten wird automatisch bewirkt. Die automatische
Steuerung des Reversierbetriebs wird weniger Schäden durch Bedienerfehler,
die durch den Versuch zum Schalten bedingt sind, während die Getriebezahnräder
noch nicht hinreichend verlangsamt sind, zur Folge haben. Der Schalter ist im Vergleich
mit fuß- oder handbetätigten Zug und Druck übertragenden Kabeln für
den Bediener leichter und bequemer zu betätigen. Außerdem entfällt
durch den Wegfall des Kabels ein Punkt, durch den Schmutz und Lärm in die Kabine
eindringen können.
In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
- Fig. 1
- schematische Seitenansicht eines Mähdreschers, in dem die Erfindung verwirklicht
ist,
- Fig. 2
- eine vergrößerte, halbschematische Seitenansicht des Mähdreschers
aus Figur 1,
- Fig. 3
- einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Figur 2 durch das Planetengetriebe,
in dem die Schalthülse im Eingriff mit dem Planetenausgangsrad bei Vorwärtsantrieb
gezeigt wird,
- Fig. 4
- eine Teilansicht ähnlich der Figur 3, in der die Schalthülse im Eingriff
mit der Ringradkupplungsplatte bei Reversierbetrieb gezeigt wird,
- Fig. 5
- eine vergrößerte, teilweise geschnittene Teilansicht des erfindungsgemäßen
Schaltmechanismus,
- Fig. 6
- ein Elektroschema des Steuersystems für den Schaltmechanismus der Figur
5, und
- Fig. 7
- ein Schema einer Weiterentwicklung des Steuersystems für den Schaltmechanismus
der Figur 5.
Die Figur 1 stellt einen selbstfahrenden Mähdrescher
dar, der einen Hauptseparatorkörper 10 umfasst, welcher auf einem Paar vorderer
Antriebsräder 12 und hinterer lenkbarer Räder 14 befestigt ist. Eine erhöhte
Bedienerkabine 16 ist an der Vorderseite des Hauptseparatorkörpers 10 befestigt.
Ein vorn angebrachter Erntevorsatz, der insgesamt mit 18 gekennzeichnet ist, ist
um eine horizontale, quer verlaufende Schwenkachse (nicht gezeigt) an der Vorderseite
des Hauptseparatorkörpers 10 schwenkbar angelenkt, um ihn durch konventionelle
Mittel vertikal verstellen zu können. Der Hauptseparatorkörper 10 umfasst
einen Schrägförderer oder Fördereinheit 20 und der Erntevorsatz 18
eine Aufnahmeeinheit 22. Ein quer angeordneter Verbrennungsmotor 24, der in Figur
1 nur in schematischen Umrissen gezeigt ist, ist nahe der Front des Hauptseparatorkörpers
10 befestigt und hat eine Ausgangswelle 26, die sich an der linken Seite des Hauptseparatorkörpers
10 erstreckt. Ein Antriebssystem des Riementyps, das in seiner Gesamtheit mit der
Bezugsziffer 28 gekennzeichnet ist, ist an der linken Seite des Mähdreschers
vorgesehen und überträgt Leistung von der Ausgangswelle 26 des Motors
auf den Erntevorsatz 18.
Das Antriebssystem 28 umfasst eine primäre Gegenwelle
30, die an dem Hauptseparatorkörper 10 befestigt ist und durch einen Treibriemen
32 mit der Ausgangswelle 26 verbunden ist. Ein beweglicher Gegenwellenzusammenbau
34 ist an der linken Seite der Fördereinheit 20 angebracht und durch einen
Vorsatzübertragungsantrieb, der insgesamt mit 36 gekennzeichnet ist, mit der
primären Gegenwelle 30 verbunden. Eine Vorsatzantriebswelle 38 ist quer nahe
des vorderen Endes der Fördereinheit 20 befestigt, wie am klarsten in der Figur
2 gezeigt wird. Die Vorsatzantriebswelle 38 ist mit der beweglichen Gegenwelle 30
über einen Vorsatzantrieb verbunden, der in den Figuren 1 und 2 insgesamt mit
dem Bezugszeichen 40 gekennzeichnet ist. Endantriebe für die Fördereinheit
20 und die Aufnahmeeinheit 22 werden durch konventionelle Mittel, wie den Schneidwerksantrieb
42, der schematisch in der Figur 1 dargestellt ist, von der Vorsatzantriebswelle
38 abgenommen.
Die in Figur 2 in schematischen Umrissen gezeigte Fördereinheit
20 umfasst ein Paar gegenüberliegender, aufrechter Seitenwände 44, eine
obere Wand 46 und eine untere Wand 48.
Ein V-Riemen 124 des Vorsatzantriebes 40 überträgt
Leistung vom beweglichen Gegenwellenzusammenbau 34 über einen Getriebezusammenbau,
der in seiner Gesamtheit mit der Nummer 126 gekennzeichnet ist, koaxial mit der
Vorsatzantriebswelle 38 ist und mit ihr im Antriebseingriff steht, auf die Vorsatzantriebswelle
38.
Der Getriebezusammenbau 126, der am Besten in der Figur
3 gezeigt ist, ist an der linken Seitenwand 44 der Fördereinheit in der Nähe
ihres vorderen Endes durch einen Halterungszusammenbau 128 (nur in Figur 2 gezeigt)
befestigt und derart angeordnet, dass die Vorsatzantriebswelle 38 quer in unmittelbarer
Nähe der Bodenwand 48 der Fördereinheit liegt. Der Getriebezusammenbau
126 kombiniert in einer integrierten Einheit ein Planetengetriebe, das insgesamt
mit 130 gekennzeichnet ist, und einen Riemenscheibenzusammenbau, der insgesamt durch
die Nummer 132 gekennzeichnet ist.
Der von dem V-Riemen 124 angetriebene Riemenscheibenzusammenbau
132 ist eines drehmomentsensitiven oder drehmomentabhängigen Typs mit variablem
Durchmesser und umfasst ein axial befestigtes Riemenscheibenelement 134 und ein
axial verstellbares Riemenscheibenelement 136. Eine Kompressionsfeder 138, die zwischen
einer Federhalterung 140 und dem beweglichen Riemenscheibenelement 136 gehaltert
ist, spannt dieses Element axial in Richtung auf das feste Riemenscheibenelement
134 in der Richtung eines sich vergrößernden effektiven Durchmessers vor.
Die Empfindlichkeit der Drehmomenterfassung oder Drehmomentabhängigkeit des
Riemenscheibenzusammenbaus 132 hängt von der Kontrolle der relativen Drehung
zwischen den beiden Riemenscheibenelementen 134 und 136 ab und wird durch einen
Nockenzusammenbau 142 bewirkt, der in einem Ringspalt zwischen ihnen enthalten ist.
Der Nockenzusammenbau 142 ist derart zwischen den Riemenscheibenelementen
134 und 136 angeordnet, dass jedes Bestreben nach einer relativen Drehung zwischen
den beiden Riemenscheibenelementen eine Nockenbewegung zum Ergebnis hat, die das
axial verstellbare Riemenscheibenelement 136 in Richtung auf das Riemenscheibenelement
134 vorspannt. Der Riemenscheibenzusammenbau 132 ist durch einen nabenartigen Fortsatz
144 eines eingangsseitigen Sonnenrads 146, der durch ein Paar an Lagerungen 148
drehbar auf der Welle 38 gelagert ist, drehbar auf der Vorsatzantriebswelle 38 abgestützt.
Der Riemenscheibenzusammenbau 132 ist antriebsmäßig mit der eingangsseitigen
Getriebenabe 144 durch eine Feder 150 und Verstellschrauben 152 verkeilt und befestigt.
Das Planetengetriebe 130 umfasst ein im Wesentlichen zylindrisches,
glockenförmiges Getriebegehäuse 154, das die aktuellen Anbringpunkte (nicht
gezeigt) des Getriebezusammenbaus 126 am Halterungszusammenbau 128 einschließt.
Das innere Ende des Getriebegehäuses 154 umfasst ein Lagergehäuse 156
und das äußere Ende hat einen ringförmigen Flansch 158.
Ein Anguss 160 mit einer parallel zur Vorsatzantriebswelle
38 verlaufenden Bohrung 162, die bis in das Innere des Getriebegehäuses 154
geht, verläuft von der rückwärtigen Seite des Getriebegehäuses
154 in der Nähe des Lagerungsgehäuses 156 axial. Ein Ritzelträger
164 schließt den Glockenmund des Getriebegehäuses 154 und umfasst einen
Deckelabschnitt 166, der durch eine Vielzahl an Befestigungselementen 168 an dem
Flansch 158 des Getriebegehäuses befestigt ist. Der Ritzelträger 164 umfasst
eine Ritzelträgerstruktur 170, die sich axial von dem Deckelabschnitt 166 erstreckt.
Das Getriebegehäuse 154 und der Ritzelträger
164 bilden zusammen einen Getriebegehäusezusammenbau, durch den sich die Vorsatzantriebswelle
38 drehbar erstreckt, die durch Lagerungen 172 und 174 getragen wird, welche jeweils
in dem Lagergehäuse 156 des Getriebegehäuses und in einer mittigen Bohrung
des Ritzelträgers 164 gelagert sind. Ringförmig zwischen den Lagerungen
und der Welle angeordnet sind jeweils eine Wellennabe 176 und die Eingangszahnradnabe
144. Ein Scheibenkeil 178 verbindet die Wellennabe 176 antriebsmäßig mit
der Welle 38. Ein Abschnitt der Nabenwelle 176 mit vergrößertem Durchmesser
erstreckt sich innerhalb des Getriebegehäuses 154 und umfasst äußere
Nuten 180 und eine Einschnappringnut 182, die sich mit den Nuten 180 überlagert.
Die Ritzelträgerstruktur 170 umfasst eine Vielzahl
an Bohrungen 184, die eine Vielzahl an Stiften 188 trägt, an denen Ritzel 192
durch eine Vielzahl an Lagerungen 190 drehbar gelagert sind. Jedes Ritzel 192 umfasst
als integrale Teile ein erstes Planetenzahnrad 194 in unmittelbarer Nähe des
Deckelabschnitts 166, das mit dem Eingangssonnenrad 146 im Antriebseingriff steht,
und ein zweites Planetenzahnrad 196 in unmittelbarer Nähe des ersten Planetenzahnrads
194. Die zweiten Planetenzahnräder 196 stehen mit einem Ringradzusammenbau
198 im Antriebseingriff und tragen ihn, der ein Ringrad 200 und eine konzentrisch
schalenförmige, als zweites Getriebeelement vorgesehene Kupplungsplatte 202
umfasst, die durch eine Vielzahl an Befestigungselementen 204 am Ringrad befestigt
ist. Der Ringradzusammenbau kann sich frei im Getriebegehäuse 154 bewegen,
wobei seine Bewegung radial nur durch den Eingriff des Ringrads 200 mit den zweiten
Planetenrädern 196 und axial nur durch die Begrenzung der Kupplungsplatte 202
jeweils zwischen benachbarten Seiten 206 und 208 des Getriebegehäuses 154 und
die Ritzelträgerstruktur 170 beschränkt wird. Ein als drittes Getriebeelement
vorgesehenes Ausgangssonnenrad 210 ist konzentrisch mit der Vorsatzantriebswelle
38 zwischen der Wellennabe 176 und dem Eingangssonnenrad 146 angeordnet. Das Ausgangssonnenrad
210 umfasst einen Tellerradabschnitt 212, das mit den zweiten Planetenrädern
im Antriebseingriff steht und in unmittelbarer Nähe der Wellennabe 176 einen
nabenartigen Fortsatz, der äußere Nuten 216 trägt, die mit denen
(180) der Wellennabe 176 zusammenpassen. Das Ausgangssonnenrad 210 hat eine innere
Bohrung 218, die den Durchmesser der benachbarten Abschnitte der Vorsatzantriebswelle
38 überschreiten und radial nur durch ihren Eingriff mit den Zähnen der
zweiten Planetenräder 196 und axial durch ihren engen Einschluss zwischen der
Welle von 176 und dem Eingangssonnenrad 146 in Position gehalten wird.
Eine innen vernutete, als erstes Getriebeelement vorgesehene
Schalthülse 220 ist gleitbar auf den passenden Nuten der Wellennabe 176 abgestützt
und axial derart angeordnet, dass die inneren Nuten 221 (gezeigt in Figur 3) selektiv
auch in die äußeren Nuten 216 des Ausgangssonnenrads 210 eingreifen (wie
in Figur 3 gezeigt) oder nicht darin eingreifen, so dass die Wellennabe 176 auswählbar
mit dem Ausgangssonnenrad 210 gekoppelt oder davon entkoppelt ist. Ein äußerer
Abschnitt der Schalthülse 220 mit vergrößertem Durchmesser trägt
einen äußeren genuteten Abschnitt mit äußeren Nuten 222, die
mit inneren Nuten 202a der Kupplungsplatte 202 zusammenpassen. Das innere Ende der
Schalthülse 220 hat eine äußere ringförmige Nut 224. Die Schalthülse
220 ist außerdem axial derart angeordnet, dass die inneren Nuten 202a der Kupplungsplatte
202 auswählbar mit den zusammenpassenden äußeren Nuten 222 der Schalthülse
220 in Antriebseingriff gelangen (wie in Figur 4 gezeigt) oder damit außer
Eingriff geraten, so dass die Wellennabe 176 selektiv mit dem Ringradzusammenbau
198 gekoppelt oder davon entkoppelt ist.
Ein Schubzusammenbau 226 hat eine Schubwelle oder Schubgabel
228, die verschieblich in der Bohrung 162 des Angusses 160 des Getriebegehäuses
154 angeordnet ist. Die Schubgabel 228 erstreckt sich in das Getriebegehäuse
154 und trägt eine Schubplatte 230, die mit der äußeren Nut 224 der
Schalthülse 220 im Eingriff steht.
Wie vorhin angemerkt, erstreckt sich die Vorsatzantriebswelle
38 nahe der Fördereinheit 20 quer. Ihr rechtes Ende (nicht gezeigt) erstreckt
sich über die rechte Seitenwand 44 der Fördereinheit und ist nahe ihres
Endes in einer von der Fördereinheit 20 abgestützten Lagerung drehbar
gelagert. Endantriebe zu den Förder- und Aufnahmeeinheiten werden durch konventionelle
Mittel von der Welle 38 abgenommen, einschließlich durch Ketten oder vernutete
Kupplungen, wobei eine typische Kettenkupplungshälfte 238 in der Figur 3 gezeigt
ist, durch eine Hutschraube 249 an der Vorsatzantriebswelle 38 gehalten. Eine Vorsatzantriebsanordnung,
die genutete Kupplungen in der Vorsatzantriebswelle verwendet ist in der
US Re 26 512
offenbart.
Der Eingang in das Planetengetriebe 130 geht durch das
Eingangssonnenrad 146, das durch eine Nut-Feder-Verbindung mit dem angetriebenen
Riemenscheibenzusammenbau 132 verbunden ist, wobei der Zusammenbau mit Zahnrad und
Riemenscheibe als eine Einheit auf der Vorsatzantriebswelle 38 gelagert ist. Für
einen normalen (Vorwärts-) Erntebetrieb bewegt der Bediener mittels eines in
der Bedienerstation befestigten Richtungsschalters 236, der in Figur 2 gezeigt und
unten beschieben wird, die Schalthülse 220 in die in Figur 3 gezeigte Position,
so dass sie antriebsmäßig das Ausgangssonnenrad 210 mit der Vorsatzantriebswelle
38 verbindet, so dass die Welle 38 durch das Planetenritzel 192 und das Ausgangszahnrad
210 mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die beträchtlich kleiner ist
als die des Riemenscheibenzusammenbaus 132.
Um die Förder- und Aufnahmeeinheiten in umgekehrter
Richtung anzutreiben, beispielsweise um einen Stau zu beseitigen, bewegt der Bediener
die Schalthülse 220 in die in Figur 4 gezeigte Position, in der der Ringradzusammenbau
198 antriebmäßig mit der Vorsatzantriebswelle 38 verbunden ist. Der Antrieb
wird nun vom Eingangssonnenrad 146 über das Planetenritzel 192 und das Ringrad
198 übertragen, so dass die Welle 38 in einer umgekehrten Richtung angetrieben
wird.
Die Figur 5 zeigt den erfindungsgemäßen Schubmechanismus
226. Der Schubmechanismus 226 umfasst einen elektrischen Aktor 242, wie einen linearen
Aktor, der eine Aktorstange 244 hat, die durch eine Kettenverbindung 246 mit einem
Kolben 250 verbunden ist. Der Aktor kann des Typs Warner ELECTRAC ONE sein mit einer
Kraft von 334 N bei einem Hub von 50 mm und einer maximalen Stromaufnahme von 6
A bei 12 V Gleichspannung.
Ein Federsystem 256 ist mit der Aktorstange 244 verbunden.
Das Federsystem 256 umfasst ein Gehäuse oder ein Rohr 258, das eine erste Kompressionsfeder
260 und eine zweite Kompressionsfeder 264 enthält. Der Kolben 250 umfasst eine
Stange 270, die in das Rohr 258 eindringt, wobei die Stange 270 mit einem Kopf 276
verbunden ist, der im Rohr 258 enthalten ist. Das Rohr hat eine Öffnung 280
mit vermindertem Durchmesser an einem Grundende, um die erste Feder 260 zu haltern,
und einen mit Gewinde versehenen Verschluss 284, der an ein gegenüberliegendes
Ende des Zylinders angepasst ist, um die zweite Feder 264 zu haltern. Der mit Gewinde
versehene Verschluss 284 umfasst ein mit Gewinde versehenes mittleres Loch 286,
das es dem mit Gewinde versehenen Verschluss ermöglicht, auf ein mit Gewinde
versehenes Ende der Schubwelle 228 des Getriebes 130 geschraubt zu werden. Das Federsystem
ist in dem Rohr 258 enthalten um eine Beeinträchtigung der Federn zu vermeiden
und die Kraftrichtung aufrecht zu erhalten.
Beim Betrieb bringt der Bediener den Reversierer des Schrägförderers
in Eingriff, indem er den Zustand des in der Bedienerstation angeordneten Schalters
236 ändert. Wenn der Schalter 236 geschlossen ist und Strom durch zum Aktor
fließt, wird der Aktor 242 die Aktorstange 244 in der Figur 5 um eine vorbestimmte
Entfernung nach links ziehen, wie z. B. 50 mm, um den Kolben 250 zu ziehen. Der
Kolben 250 wird eine Kompressionskraft auf die erste Feder 260 ausüben und
sie zusammendrücken. Die erste Feder 260 übt wiederum Druck auf das Grundende
281 des Rohrs 258 aus. Diese Bewegung bedingt, dass der Federzusammenbau 256 und
die Schubwelle 228 in Richtung auf den Aktor 242 gezogen werden und die Schubkraft
erzeugen. Die Schubkraft wird durch die zusammengedrückte Feder 260 aufrechterhalten,
bis die inneren Nuten 202a der Kupplungsplatte mit dem genuteten Abschnitt 222 der
Schalthülse 220 in Ausrichtung gelangen. Wenn die Ausrichtung erfolgt, wird
der Reversierer des Schrägförderers durch die Schaltkraft in Eingriff
gebracht.
Um den Reversierer des Schrägförderers außer
Eingriff zu bringen, tritt eine ähnliche Sequenz auf. Der Aktor 242 wird sich
ausstrecken, den Kolben 250 in Figur 5 um eine Entfernung nach rechts bewegen, wie
z. B. 5 cm, um die zweite Feder 264 zusammenzudrücken. Die zusammengedrückte
Feder 264 bedingt eine Kraft, die auf die Schubwelle 228 auszuüben ist. Wenn
die inneren Nuten 221 der Schalthülse 220 nicht genau mit den äußeren
Nuten 216 des Ausgangssonnenrads 210 ausgerichtet sind, wird die Feder 264 zusammengedrückt
bleiben, um Energie zu speichern. Wenn sich das Getriebe dreht, werden sich die
Nuten 221, 216 bald ausrichten und durch die Kraft der Feder 264 über die Schubwelle
228 in Eingriff gebracht werden. Jede Feder wird nur während einer Bewegungsrichtung
zusammengedrückt.
Eine Halterung 290 kann verwendet werden, den Schubmechanismus
226 an der unteren Wand des Schrägförderers zu befestigen und eine ungewünschte
Bewegung während des Ausstreckens und Zusammenziehens zu beschränken.
Jede vom Aktor 242 bereitgestellte Kraft wird auf den Kolben 250 ausgeübt.
Die Figur 6 zeigt das elektrische System für den Schubmechanismus
226. Der Schalter 236 kann ein im Instrumentenbrett der Bedienerstation angeordneter
Ein/Ausschalter sein. Ein elektrisches Relais 304, z. B. ein Relais mit zwei Umschaltern,
wird verwendet, um den Strom durch den Schalter 236 zu vermindern und die Länge
und Anzahl der Drähte zu vermindern. Die Betätigung wird durch eine Umkehrung
der Polarität der Versorgungsspannung beim Umschalten des Schalters 236 erreicht.
Die Leiter A und B sind daher alternativ auf Betriebsspannung, wie 12 V, oder auf
Masse, abhängig von der gewählten Schaltrichtung des Aktors 242. Die Leiter
sind über ein Kabel 309 mit dem Aktor 242 verbunden.
Um eine hohe Zuverlässigkeit und eine lange Produktlebensdauer
aufrechtzuerhalten, kann der Schalter 236 in ein Steuerungssystem integriert werden,
so dass ein Schalten nicht auftreten kann, während der Mähdrescher unter
voller Last ist oder während die Trenneinrichtung im Betrieb ist. Eine Mähdreschersteuerung
C kann mit einem Relais oder einem Schalter 310 signalübertragend verbunden
sein. Der Schalter 310 ist mit dem Schalter 236 in Serie geschaltet. Der Schalter
236 für den Reversierer kann somit elektrisch von der Drehzahlreglerposition
oder dem Vorsatzabschaltschalter abhängig sein. Im Ergebnis kann das Schalten
des Schrägförderers in einen Rückwärtsgang nicht auftreten,
solange nicht schadensvorbeugende Schritte vorgenommen werden.
Die Figur 7 stellt eine weitere Entwicklung der Steuerung
des erfindungsgemäßen Schubmechanismus für den Reversierer dar. Nach
diesem Steuerungsschema gibt der Motor Drehleistung an eine hydraulisch betätigte
Kupplung 350 ab, die durch eine Feder in Eingriff und hydraulisch außer Eingriff
gebracht wird. Die Kupplung 350 gibt, wenn sie im Eingriff ist, Drehleistung an
die Ausgangswelle 26 ab, die Drehleistung an das Riemensystem 28 abgibt. Ein hydraulisches
Proportionalsteuerventil 354 gibt ein unter kontrolliertem Druck stehendes hydraulisches
Fluid an die Kupplung 350 ab. Die Steuerung C ist mit dem Steuerventil 354 über
geeignete Signalformungsmittel signalübertragend verbunden, um den Eingriff
und das Abschalten der Kupplung 354 zu kontrollieren. Das elektrische System 300
mit dem Schalter ist mit der Steuerung C signalübertragend verbunden.
Wenn der Schalter 236 geschaltet wird, um den Reversierer
in Eingriff zu bringen, bringt die Steuerung über das Steuerventil 354 die
Kupplung außer Eingriff. Ein Geschwindigkeitssensor 360, wie ein Halleffektsensor,
überwacht die Geschwindigkeit der Ausgangswelle. Wenn die Welle 26 und somit
die Kupplungsplatte 202 sich zum Eingriff der inneren Nuten 202a der Kupplungsplatte
202 mit dem genuteten Abschnitt 222 der Schalthülse 220 hinreichend verlangsamt
oder abgestoppt hat, betätigt das elektrische System 300 den Aktor 242. Zusätzlich
kann die Steuerung C dann ein Signal an das Kupplungssteuerungsventil 354 senden,
um die Kupplung 350 mit Impulsen zu beaufschlagen, so dass sie eine langsame Bewegung
der Zahnräder innerhalb des Getriebes bewirkt, bis sich die inneren Nuten 202a
der Kupplungsplatte 202 mit dem genuteten Abschnitt 222 der Schalthülse 220
ausrichten. Sobald sie ausgerichtet sind, erfolgt das Verschieben. Das Getriebe
126 kann derart konfiguriert sein, dass es eine Rückkopplung an die Steuerung
C sendet, wobei das Signal das erfolgreiche Auftreten des Verschiebens bestätigt.
Ein derartiges Rückkopplungssignal kann beispielsweise auf der Bewegung der
Schubwelle 228 basieren. Die Steuerung C bringt dann die Kupplung 350 über
das Steuerventil 354 in Eingriff und die volle Drehleistung wird wieder auf das
Getriebe des Schrägförderers übertragen. Alternativ kann die Steuerung
C bewirken, dass die Kupplung 350 nur für eine vorbestimmte Zeit mit Impulsen
beaufschlagt wird, was einen zweiten Versuch zum Schalten erfordern kann, wenn die
Verschiebung nicht erfolgreich durchgeführt wurde.
Um den Reversierer des Schrägförderers außer
Eingriff zu bringen erfolgt eine ähnliche Sequenz. Wenn der Schalter 236 bewegt
wird, um den Reversierer auszuschalten, um in einen normalen Vorwärtsbetrieb
zurückzugehen, bringt die Steuerung C durch Ansteuerung des Steuerventils 354
die Kupplung 350 außer Eingriff. Ein Geschwindigkeitssensor 360, wie ein Halleffektsensor,
überwacht die Geschwindigkeit der Ausgangswelle. Wenn die Welle 26 und somit
das Ausgangssonnenrad 210 sich für einen Eingriff des Ausgangssonnenrads 210
mit der Schalthülse 220 hinreichend verlangsamt oder angehalten hat, versorgt
das elektrische System 300 den Aktor 242 mit Energie.
Zusätzlich kann die Steuerung C dann ein Signal an
das Kupplungssteuerventil 354 senden, um die Kupplung 350 mit Impulsen zu beaufschlagen,
um eine langsame Bewegung der Zahnräder innerhalb des Getriebes zu bewirken,
bis die inneren Nuten 221 der Schalthülse 220 genau mit den äußeren
Nuten 216 des Ausgangssonnenrads 210 ausgerichtet sind. Wenn sich das Getriebe dreht,
werden sich die Nuten 221, 216 gelegentlich ausrichten und durch die Kraft von der
Feder 264 über die Schubwelle 228 in Eingriff gebracht werden, d. h. das Schalten
erfolgt. Das Getriebe 126 kann dann ein Rückkopplungssignal an die Steuerung
C senden, welches das erfolgreiche Auftreten des Schaltens bestätigt. Die Steuerung
C kann alternativ die Kupplung veranlassen, nur für ein vorbestimmtes Zeitintervall
mit Impulsen beaufschlagt zu werden, was einen zweiten Versuch erfordern kann, wenn
der Schaltvorgang nicht erfolgreich auftrat. Die Steuerung C bringt dann die Kupplung
350 über das Steuerventil 354 in Eingriff und die volle Drehleistung wird wieder
an das Getriebe des Schrägförderers übertragen.