Zapfwelle

Zapfwelle
Zapfwellen-Antrieb an einem Deutz-Traktor Bj. ca. 1965
Gelenkwelle, die mit der Zapfwelle eines Traktors verbunden ist
Die Gelenkwelle an einem Düngerstreuer

Ein Nebenabtrieb oder auch Zapfwelle stellt an einem Nebenausgang des Getriebes eine zumeist zuschaltbare mechanische Antriebsquelle bereit. Die mechanische Antriebsenergie kann direkt über die Gelenkwelle genutzt werden oder angebaute Mähbalken, Riemengetriebe oder Hydraulikpumpe antreiben.

Inhaltsverzeichnis

Direktantrieb

Wenn die Geräte bei einem stehenden Fahrzeug angetrieben werden sollen, ist zur Steuerung einfach mit dem Gaspedal oder Handgashebel die Drehzahl des Motors und damit die Zapfwellendrehzahl zu regeln (Seilwinde, Beregnungsspumpen).

Häufigen Einsatz findet dieser Nebenantrieb an kommunalen Fahrzeugen, die zum Straßenreinigen, Salzstreuen und Schneeräumen eingesetzt werden (z.B. am Unimog).

Bei Traktoren wird der Nebenabtrieb Zapfwelle genannt und dient dem Antrieb von Wasserpumpen, Mähmaschinen, Ladewagen und vielen weiteren landwirtschaftlichen Maschinen.

An den profilierten Wellenstummel, der aus dem Getriebe herausragt, wird eine mit einer Keilwellen- oder Evolventenprofil-Verzahnung versehene Gelenkwelle aufgesteckt. Die Sicherung dieser Welle erfolgt durch einen federdruckgesicherten Schiebestift, der in eine umlaufende runde Nut auf dem Wellenstummel der Zapfwelle eingreift. Damit sind die Kardanwellen werkzeuglos abnehmbar. Die gängigen Profilformen der Zapfwelle sind 1-3/8 Zoll-Keilwellenprofil, 1-3/4 Zoll-Keilwellenprofil und das 21-zahnige Evolventenprofil.

Ein direkter Nebenabtrieb wird meist bei Feuerwehrfahrzeugen, die über eine eingebaute Feuerlöschpumpe verfügen, verwendet.

Indirekter Antrieb

Verwendung findet ein Nebenabtrieb bei LKW, Nutzfahrzeugen und Traktoren auch zum Sekundärantrieb. In den meisten Fällen ist dies eine Hydraulikpumpe die über Schlauchleitungen kleinere Ölmotoren antreibt oder Hubzylinder mit Energie versorgt. An Traktoren ist auch der Anbau von Winkel- und Riemengetriebe üblich.

Zapfwellenarten

  • Die Motorzapfwelle ist direkt mit dem Motor verbunden und läuft entsprechend der Motordrehzahl.
  • Die Getriebezapfwelle ist über Kupplung und Getriebe mit dem Motor verbunden, die Nenndrehzahlen sind genormt. Die beiden Standard-Drehzahlen 540/min und 1000/min sind so untersetzt, dass sie im Bereich der Motor-Nenndrehzahl (Höchstleistung) erreicht werden. Seit einiger Zeit gibt es auch die 540E und 1000E (Economy) genannten Drehzahlen, bei der die Nenndrehzahl der Zapfwelle bei reduzierter Motordrehzahl, meist in der Nähe des höchsten Motordrehmomentes bei ca. 1400 bis 1.600/min erreicht wird. Damit ist es möglich, Geräte mit geringer Leistungsaufnahme kraftstoffsparend zu betreiben.
  • Die Wegezapfwelle ist mit einer Verzahnung an den Antriebsstrang der Räder gekoppelt, sodass die Drehzahl mit steigender Fahrgeschwindigkeit ansteigt. Diese Zapfwelle wird zum Antrieb von mechanisch getriebenen Triebachsanhängern eingesetzt.
    • Anmerkung:
      • In Kombination kommen oft Getriebe- und Wegezapfwelle vor.
      • Oftmals finden sich an Fahrzeugen mit Nebenantrieb zweifach wirksame Kupplungen: Im Stillstand des Fahrzeugs wird beim Einkuppeln zuerst das angebaute Aggregat per Nebenantrieb mit Leistung versorgt, so dass zum Beispiel die Mähmesser eines Traktors anlaufen können, und erst bei weiterem Einkuppeln setzt sich das Fahrzeug in Bewegung.
      • In Österreich gibt es noch die 432/min-Drehzahl der Heckzapfwelle, die eingesetzt wird, wenn am Schlepper vorn ein Mähwerk angebaut ist, das nur bei Nenndrehzahl betrieben werden kann, und hinten ein Ladewagen angehängt ist. Mit den 432/min wird der Ladewagen bei schonender Drehzahl gefahren um dessen Lebensdauer zu erhöhen.

Literatur

  • Kurt-Jürgen Berger, Michael Braunheim, Eckhard Brennecke: Technologie Kraftfahrzeugtechnik. 1. Auflage, Verlag Gehlen, Bad Homburg vor der Höhe, 2000, ISBN 3-441-92250-6

Siehe auch


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