FI20220011A1 - Drivenhet för tallriksslåttermaskin - Google Patents

Abstract

En drivenhet för en tallriksslåttermaskin. Drivenheten uppvisar en huvudsakligen vertikal drivaxel (2) i ett lagerhus fäst till ett hölje vilken omsluter de till drivaxlarna fästa kugghjulen (12). Slåttertallriken är förbunden till drivaxeln med formslutna momentbegränsare (16), vilka vid överbelastningen tillåter att axeln fortsätter sin rotation även när tallriken stannar, och där tallriksflänsen för att stabilisera tallriksenheten (11´) gentemot vobbling är direkt lagrad till drivenhetens ovanpå slåtterbalkens hölje monterade lagerhus.

Description

Drivenhet för tallriksslåttermaskin och förfarande för att driva densamma — Föreliggande uppfinning hänför sig till drivenhet för en tallriksslättermaskin samt ett förfarande för att driva en tallriksslättermaskin. Drivenheten uppvisar en huvudsakligen vertikal drivaxel i ett lagerhus fäst till ett hölje vilken omsluter de till drivaxlarna fästa kugghjulen. Slättertallriken är förbunden till drivaxeln med formslutna momentbegränsare vilka vid överbelastningen tilläter att axeln fortsätter sin rotation även när tallriken stannar och där tallriksflänsen för att stabilisera tallriksenheten gentemot vobbling är direkt lagrad till drivenhetens ovanpä slätterbalkens hölje monterade lagerhus

Under de ca. hundra är som tallriksslättermaskiner har presenterats i patentlitteraturen, har mänga olika lösningar för att reducera de skador som uppstär när en slättertallrik med knivar — träffar ett hinder beskrivits. De flesta av dessa bygger pä olika typer av mekaniskt formslutna maskinelement, vilka antingen bryts vid överbelastning eller alternativt är dessa fjäderbelastade pä ett sädant sätt att de formslutna maskinelementen fjärmas frän varandra vid överbelastning. — Ett av närmare hundra exempel pä sådana finner vi bl.a. i patentpublikationen US5715662A.

Denna är ett rätt typiskt exempel pä olika typer av formslutna förband mellan drivaxel och tallriksnav. I nämnda US dokument presenteras mänga olika typer av mekaniskt formslutna förbindelse-element mellan drivaxeln och tallriksnavet, alla ringformiga men med sina formslutna ingrepp riktade radiellt eller axiellt eller kombinerat radiellt/axiellt.

Nackdelen med dessa är att efter överbelastning är navet inte längre uppstödd av något lager

N utan kvarvarande rester och spän av de formslutna överbelastningselementen fortsätter att

O nöta mot anläggningsytorna mellan drivaxel och nav varvid det naturligtvis uppstär en del

S metallspän och värme.

N Dessutom genererar friktionen mellan komponenterna i den vertikala förbindelsen mellan

I 30 — drivaxel och navet snabbt mycken värme vid de normala rotationshastigheterna på 2500- n 3000 rpm emedan tallriksnavet saknar helt lager/lagerytor mot drivaxeln eller lagerflänsen

S 62 med uppenbar risk för att ingreppsytorna överhettas och förlorar sin härdning (härdhet).

O En sädan överhettning kan även förorsaka brandfara vid slätter i torra förhällanden.

Ett annat exempel finner vi i patentpublikationen US6675563B1 där en fjäderbelastad kula förbinder drivflänsen med själva tallriksnavet.

Vid överbelastning kommer konstruktionens drivfläns och tallriksfläns att rotera sinsemellan och gängstigningen är så vald att tallriksnavet tillsammans med tallriksenheten kommer att ”skruvas” uppåt tills tallriksnavet når den släta ytan på den specialgängade fästbulten. I det upplyfta läget är tallriken tyvärr väldigt instabil gentemot wobbling då ingen lagring som skulle hindra wobbling finns.

I patentpublikationen EP1958493B1 presenteras ett överbelastningsskydd hos en tallriksslåttermaskin som såtillvida skiljer sig från de tidigare kända lösningarna, att utlösningsmomentet (=det moment vid vilken slåttertallriken bromsas upp medan drivaxeln fortsätter att rotera) inte enbart stöder sig på en formsluten momentbegränsare utan på en —kombination av en formsluten begränsare och en på friktion baserad begränsare.

I publikationen beskrivs hur slåttertallriken, efter utlösningen av överbelastningsskyddet lyfts upp i en position som är högre än arbetspositionen, på originalspråket ”Nichtbetriebsstellung”

Ibeskrivningen definieras denna term ”Nichtbetriebsstellung” som att: a) den befinner sig ovanom arbetspositionen. b) i denna position befinner sig fastsättningsmuttern pä ett slät (glatt) område av drivaxeln omgiven av fastsättningsmuttern. c) tallriksnavet och fastsättningsmuttern är ”vridfast” förbundna med varandra. d) i denna icke arbets-position är en störningsfri relativ rörelse mellan nav,

N fastsättningsmuttern och drivaxel möjlig.

N

S En lösning enligt patentpublikationen EP1958493B1 verkar därmed i hög utsträckning

N basera sig pä vad som framkommer i den tidigare patentpublikationen US6675563B1, där z 30 iden att lyfta upp slåttertallriken efter överbelastning redan är 2002. - Trippelkombinationen av

S a) Friktionsbaserad momentbegränsning tillsammans med

S b) Formsluten momentbegränsning och därtill ännu c) Tallrikslyft över normal slätterhöjd (”out of cutting plane”) var naturligtvis nytt.

I patentliteraturen presenteras också många andra lösningar på överbelastningsskydd för slåttertallrikar, av vilka en del bygger enbart på friktion, men även sådana vilka uppvisar 3 limförband mellan drivkomponenterna och där limförbandet bryts vid överlast.

Alla dessa kända lösningar uppvisar den nackdelen att tallriksnavet inte är tillräckligt bra uppstött för att ta emot vibrerande vertikala belastningar på främre delen av tallriksenehetens slåttertallrikar. Vertikala belastningar på dessa uppstår när tallriksenhetens — slätterknivar klipper och tillsammans med slattertallrikarna lyfter kraftig tungt stralformat material upp över den intill liggande slåtterbalken. Dessa i slåttertallrikarnas framkant verkande vertikalt vibrerande belastningarna skapar därför ett vinkelrätt mot den i tallriksenheten verksamma drivaxeln, dvs. tallriksaxeln, verkande oscillerande vridmoment.

Den belastning som detta oscillerande vridmoment utgör kommer i längden att leda till — nötning av de komponenter, som förbinder tallriksaxeln med tallriksnavet, om dem emellan finns tillstymmelse till glapp.

De på slåtterbalken ytterst belägna tallriksenheterna är så gott som undantagslöst utrustade med fördelningscylindrar eller fördelningskonor för att styra materialet från slåtterbalkens — ytterkant av arbetsområdet mera mot mitten. Da dessa fördelningscylindrar ofta är höga och för viktreducering nästan uteslutande tillverkade av (förhållandevis tunn) plåt, är det inte ovanligt att de kan få partiella deformationer förorsakade av stenar eller andra främmande föremål. Fördelningscylindrarna erhåller då en obalans som resulterar i att det mellan tallriksnav och tallriksaxeln uppstår ett böjmoment i tillägg till vridmomentet.

Da den inkommande drivaxeln till slätterbalken oftast är skyddat inuti en

A fördelningscylinder utsätts det drivande tallriksnavet inte enbart för den obalans som

S fördelning cylindern förorsakar utan även för den obalans som drivaxeln med dess

S drivknutar kan förorsaka.

N z 30 — Alla som har arbetat med service och reparation av tallriksslättermaskiner, känner mycket = väl till dessa problem, förorsakade av ovan nämnda växlande belastningar mellan

S tallriksnaven och tallriksaxel och hur svårt det är att i längden kunna hålla denna förbindelse

S glappfri. — Därför har en lösning enligt föreliggande uppfinning utvecklats.

Denna uppgift löses i enlighet med uppfinningen genom en anordning i enlighet med de i patentkravet I angivna kännetecknen. Uppfinningen beskriver även ett förfarande i enlighet meddeipatentkravet 9 angivna kännetecknen. De efterföljande respektive osjälvständiga patentkraven anger lämpliga vidareutvecklingar respektive varianter på uppfinningen som ytterligare förbättrar dess funktion

En fördelaktig utförandeform av en drivenhet enligt uppfinningen och dess fördelar beskrivs — nedan med hänvisning till följande patentritningar.

Fig. 1 visar drivenhetens lagerhus i tvärsnitt.

Fig. 2 visas en vertikal vy en typisk tallriksslåtterbalk.

Fig. 3 visar i ett tvärsnitt hur slåtterknivar klipper stråformat material och tillsammans med — tallriksenhetens framkant kastar upp materialet över slattertallriken.

Den i fig. 1 visade drivenhetens 1 lagerhus 8 är på konventionellt sätt monterad till slåtterbalkens 10 övre yta. Tallriksaxeln 2 uppvisar ett drivkugghjul 12 inuti slåtterbalken och är med nedre lager 6 lagrad till lagerhuset 8. En nedre tallriksfläns 3”är i sin tur lagrad — med övre lager 5 i samma lagerhus 8.

Skruvar 4 förbinder övre och nedre tallriksflänsar 3, 3 "samt en däremellan anordnad slåttertallrik 11till en tallriksenhet 11”. Sagda slåttertallrik uppvisar härvid tillhörande slåtterknivar 14 och deras infästning, dvs. knivbultar 14”och knivhållare 17,

A Tätningar 9 hindrar pä konventionellt sätt olja frän slätterbalken att tränga ut och smuts frän

S att tränga in i lagren 5 och 6 och vidare in i slätterbalken.

S

N Mellan övre och nedre lager 5 och 6 finns en distans 7 monterad. z 30

I För att erhålla stabil och möjligast glappfri fixering av tallriksenheten 117” till lagerhuset 8 är

S övre lagret 5 fixerat den nedre tallriksflänsen 3”, liksom även till lagerhuset 8, med

S krympförband eller med lämplig mekanisk fixering t.ex. i form av läsring eller annan formslutande fixering.

Upptill förbinder skruvarna 4 den övre tallriksflänsen 3 med de därtill förbundna komponenterna, den nedre tallriksfläns 3”, slåttertallriken 11, slåtterknivar 14, knivbultar 14” samt knivhållare 17, så att dessa tillsammans bildar en roterande tallriksenhet 11”. 5 Noteras bör att den övre tallriksflänsen 3 upptill i centrum ligger an med en konisk mot fixeringselementets 13 motsvarande koniska kontakt yta 20 för att upptill glappfritt centrera tallriksenheten 11° till tallriksaxeln 2.

Den övre tallriksflänsen 3 är låst till tallriksaxeln 2 med ett eller flera formslutna —momentbegränsare 16 för att skydda mot överbelastning, vilken kan uppstå t.ex. vid päkörning av främmande föremäl. Dessa momentbegränsare utgörs i en fördelaktig utföringsform av runda stift. Som av figur 1 framgär förhindras momentbegränsarna 16 av tallriksenheten frän att under drift söka sig utät.

Ienfördelaktig utförandeform är fixeringselementet 13 förbunden med tallriksaxeln 2 med ett gängförband. Mellan det koniska fixeringselementet (13) och drivsaxel (2) finns upptill en tätning som förhindrar att fukt och smuts tränger in mellan förbindelseytorna dem emellan. — Närtallriksenheten 11 utsätts för en överbelastning och momentbegränsarna 16 löser ut blir påföljden att tallriksenheten 11” stannar eller får en annan rotationshastighet än tallriksaxeln 2. Härvid kommer en samverkan mellan fixeringselementets 13 koniska kontaktyta 20, och den däran liggande övre tallriksflänsens 3 motsvarande koniska yta, att generera ett vridmoment mot fixeringselementet 13. — Vridmomentet resulterar i sin tur i en gemensam vridrörelse. Gängförbandet mellan

A fixeringselementet 13 och tallriksaxeln 2 har i föreliggande utförandeform en sädan

S stigning att dä fixeringselementet 13 med nämnda vridrörelsen rör sig uppät, upphör eller

S minskar friktionen mellan övre tallriksflänsen 3 och fixeringselementet snabbt, varefter

N tallriksaxeln 2 och tallriksenheten 11” rotationsmässigt blir frikopplade från varandra. z 30

I De koniska ytorna mellan fixeringselementet 13 och den övre tallriksflänsen 3 har ännu

S tillräcklig kontakt med varandra för att därmed kunna fixera tallriksenheten 11” upptill till

S tallriksaxeln 2 i en radiellt huvudsakligen glappfri position. Den bibehällna kontakten mellan fixeringselementet 13 och den övre tallriksflänsen 3 tryggar därmed tallriksenhetens

11” stabilitet gentemot den redan beskrivna och i fig. 2 och fig. 3 illustrerade växlande momentbelastning som uppstår vid slåtter i tung gröda.

För att förhindra att fixeringselementet 13 går förlorat som påföljd av vridrörelsen längs gängförbandet är tallriksaxeln 2 med fördel försedd med en begränsare 15 upptill.

När man betraktar fig. 1 och fig. 3 tillsammans, märker man att det övre lagret 5 befinner — sig huvudsakligen i det tvärsnittsplan som de snabbt roterande slätterknivarna 14 bildar.

Därför upptar det till tallriksenheten 11 fixerade övre lagret 5 direkt största delen av den radiella slagbelastningen från slåtterknivarna 14 och tallriksenhetens 11” framkant, när dessa träffar tung gröda och eventuella hinder och främmande föremål, utan att de koniska ytorna, vilka utgör tallriksenhetens 11” övre fixering till tallriksaxeln, belastas av dessa radiella — pulserande krafter.

I fig 2 visas i en principiell vertikal vy en typisk tallriksslåtterbalk. Här visas att vid körning framåt skär slåtterknivarna 14 grödan framtill på ca 1/3 del av sin rotationsperiferi.

Ifig 3 ser vii ett tvärsnitt hur slätterknivarna 14 klipper sträformat material 18 och tillsammans med tallriksenhetens 11” framkant kastar upp materialet över slåttertallriken 11.

Vid denna kaströrelse genereras en lodrät neråt verkande motkraft 19 på slåtterkniven och tallrikens främre kant. Redan efter en relativt kort insats syns spåren av denna vertikala kraft mellan gröda och tallrik genom att färgen på slåtterkniv och slåttertallrik snabbt nöts bort.

N När man betraktar figurerna 2 och 3 tillsammans förstår man att slättertallriken 11” även

S utsätts för en vinkelrätt mot körriktning verkande snabbt växlande tippmoment M, som i

S kända konstruktioner belastar förbindelsen mellan tallriksnav och tallriksaxel 2 och i det fall

N att minsta glapp uppvisas i förbindelsen förorsakar wobbling. z 30

I För att överkomma detta problem och säkerställa en lång livslängd på tallriks-

S slättermaskinerna, har den ovan beskrivna och i nedanstäend patentkrav preciserade

S utförandet av drivenheten utvecklats för att stabilisera tallriksenhetens 11” glappfria rotation.

Uppfinningen begränsas naturligtvis inte enbart till ovan beskrivna fördelaktiga utförandeform utan variationer av densamma är möjliga inom ramen för nedanstående — patentkrav.

W

N

O

N

N oO

N

N

I

Ac a =

O

N

N

O

N

Claims (12)

Patentkrav

1. En drivenhet (1) för en tallriksslättermaskin där drivenheten uppvisar en huvudsakligen vertikal tallriksaxel (2) lagrad med ett nedre lager (6) i ett lagerhus (8) infäst till en slätterbalk (10) vilken omsluter en till tallriksaxeln hörande drivkugghjul (12) och där en tallriksenhet (11°) via övre och nedre tallriksflänsarna (3, 3) är formslutande förbundna med tallriksaxeln (2) via momentbegränsare (16), kännetecknad därav att tallriksenheten (11°) nertill är fixerad till ett övre lager (5) arrangerat att lagra den nedre tallriksflänsen (3”) i lagerhuset (8) sålunda, att tallriksenheten (11°) under sin drift är stabiliserad, och en rörelse hos tallriksenheten (117) i höjdled är förhindrad även i det fall att momentbegränsaren (16) utlöser.

2. En drivenhet (1) för en tallriksslättermaskin enligt föregående patentkrav, kännetecknad därav att tallriksenhetens (117) yttre periferi befinner sig huvudsakligen i samma plan som det övre lagret (5).

3. Endrivenhet (1) för en tallriksslättermaskin enligt nägot eller nägra av föregäende patentkrav, kännetecknad därav att den övre tallriksflänsen (3) är anordnad att ligga an mot ett fixeringselement (13), vilket uppvisar en koniska kontaktyta (20) arrangerad att glappfritt centrera tallriksenheten (11°) till tallriksaxeln (2).

4. En drivenhet (1) för en tallriksslättermaskin enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad därav att tallriksaxeln (2) upptill är försedd med en begränsare (15).

N

5. Endrivenhet (1) för en tallriksslättermaskin enligt nägot eller nägra av föregäende N patentkrav, kiinnetecknad därav att momentbegränsaren eller ? momentbegränsarna (16) utgörs av runda stift. N z

6. En drivenhet (1) för en tallriksslåttermaskin enligt föregående patentkrav, = kännetecknad därav att momentbegränsarna (16) angränsar mot tallriksenheten = (117), varvid de är förhindrade att söka sig ut ur ingrepp med tallriksaxeln (2). O N

7. En drivenhet (1) för en tallriksslättermaskin enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad därav att övre lagrets (5) ytterring är fixerad till lagerhuset (8).

8. En drivenhet (1) för en tallriksslåttermaskin enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad därav att mellan det koniska fixeringselementet (13) och drivsaxel (2) finns upptill en tätning som förhindrar att fukt och smuts tränger in mellan förbindelseytorna dem emellan.

9. Förfarande för att driva en tallriksslättermaskin där en drivenhet som uppvisar en huvudsakligen vertikal tallriksaxel (2) lagrad i ett lagerhus (8) infäst till en slätterbalk (10) vilken omsluter en till drivaxeln hörande drivkugghjul (12) päverkar en tallriksenhet (117) som via tallriksflänsar (3, 3”) förbinds formslutande med tallriksaxeln (2) via momentbegränsare (16), kännetecknat därav att ett övre lager (5) arrangeras att lagra den nedre tallriksflänsen (37) i lagerhuset (8), och tallriksenheten (11°) fixeras till sagda övre lager för att under drift stabilisera tallriksenheten och förhindra dess rörelse i höjdled även i det fall att momentbegränsaren (16) utlöser.

10. Ett förfarande enligt patentkrav 9, kännetecknat därav att tallriksenhetens (117) yttre periferi anordnas att befinna sig huvudsakligen i samma plan som det övre lagret (5) vilket förbinder tallriksenheten (117) med lagerhuset (8).

11. Ett förfarande enligt patentkrav 9 eller 10, kännetecknat därav att ett fixeringselement (13) med konisk anläggningsyta (20) arrangeras att ligga mot den A övre tallriksflänsen (3) och därmed fixera tallriksenheten (11) upptill glappfritt S gentemot tallriksaxeln (2). S V

12. En drivenhet (1) för en tallriksslåttermaskin enligt föregående patentkrav, I kännetecknat därav att när momentbegränsarna (16) löser ut och drivaxeln (2) F därför får en annan rotationshastighet än tallriksenheten (117) kommer det koniska 3 fixeringselementet (13) genom friktionen mot den koniska ytan (20) att vrida det S koniska fixeringselementet i förhällande till drivaxeln (2) för att lätt fjärma denna N från tallriksenheten (11°) och sålunda reducera friktionen mellan de koniska ytorna (20).