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Die Erfindung betrifft einen Einzugszusammenbau für einen Feldhäcksler, mit wenigstens zwei parallel zueinander orientierten, gegensinnig antreibbaren Einzugswalzen, zwischen denen ein Erntegutstrom hindurchführbar ist, wobei ein Metalldetektor zur Erkennung ferromagnetischer Fremdkörper im Erntegutstrom im Innenraum einer der Einzugswalzen angeordnet ist, wenigstens eine der Einzugswalzen einen aus in Umfangsrichtung aufeinander folgenden und mit sich nach außen erstreckenden Abschnitten versehenen Segmenten aus nicht-magnetisierbarem Metall aufgebauten Mantel aufweisen und zwischen benachbarten Segmenten jeweils ein Zwischenelement angeordnet ist.
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Stand der Technik
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Bei landwirtschaftlichen Erntemaschinen besteht die Gefahr, dass störende Fremdkörper aufgenommen werden. Dies gilt insbesondere, wenn Erntegut direkt vom Boden aufgenommen wird, beispielsweise wenn ein Schwad mittels einer Pick-up aufgenommen wird. Um Schäden an der Erntemaschine zu vermeiden, sind Nachweiseinrichtungen zur Erkennung von ferromagnetischen Fremdkörpern bekannt. Diese so genannten Metalldetektoren sind bei Feldhäckslern üblicherweise in einer unteren Einzugswalze angeordnet und umfassen einen oder mehrere Permanentmagnete, die ein Magnetfeld erzeugen, das sich in den Spalt zwischen der unteren Einzugswalze und einer darüber angeordneten Einzugswalze erstreckt, durch den das aufgenommene Erntegut einer Häckseleinrichtung zugeführt wird. In einer oder mehreren seitlich nebeneinander angeordneten, mit einer Nachweis- und Stoppeinrichtung verbundenen Induktionsspulen wird eine Spannung induziert, falls ein ferromagnetischer Körper im Erntegut enthalten ist und sich deshalb das Magnetfeld ändert. Sobald die von der Induktionsspule abgegebene Spannung einen Schwellenwert überschreitet, wird der Einzugsförderer selbsttätig angehalten, um Schäden an der Häckseleinrichtung zu vermeiden.
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Die beiden erwähnten Einzugswalzen sind in der Regel aus nicht-magnetisierbarem Material hergestellt, sei es austenitischer Stahl (
EP 0 832 551 A2 ) oder rostfreier Stahl (
DE 31 29 693 C2 ). Die dort beschriebenen Einzugswalzen sind einteilige Zylinder mit aufgesetzten Mitnehmern zum Erfassen und Fördern des Ernteguts (
EP 0 832 551 A2 ) oder aus sich axial erstreckenden Streifen zusammengesetzt, die nach außen gebogene, die Mitnehmer bildende Abschnitte aufweisen (
DE 31 29 693 C2 ). Im als gattungsbildend angesehenen Prospekt „Fendt Katana 65“, Druckvermerk Katana/1.1-DE/11-11/20.0-E, ist eine vordere, obere Einzugswalze eines Feldhäckslers gezeigt, deren augenscheinlich aus rostfreiem Stahl bestehende, gezahnte Mitnehmer jeweils zwischen zwei etwa U-förmigen Blechen eingeklemmt sind, die in ihrer Gesamtheit den Mantel der Vorpresswalze bilden.
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Bei den bisherigen Einzugszusammenbauten rotieren in unmittelbarer Nachbarschaft des Metalldetektors relativ große, durchgehend aus Eisen bestehende Körper, die aufgrund der sich nach außen erstreckender Mitnehmer nicht exakt rotationssymmetrisch sind. Außerdem bewegt sich die obere Einzugswalze, abhängig vom jeweiligen Erntegutdurchsatz, in vertikaler Richtung. Die rotierenden und auch linear bewegenden Einzugswalzen führen zu einem nicht unbeträchtlichen Störsignal in der Induktionsspule und setzen die Nachweisempfindlichkeit des Metalldetektors herab.
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Zur Lösung dieses Problems wurde in der
DE 298 02 648 U1 vorgeschlagen, die Mitnehmer und Versteifungsringe der Einzugswalze aus Material mit schlechter Leitfähigkeit herzustellen sowie direkte Kontakte zwischen den Mitnehmern und Versteifungsringen zu vermeiden. Der Körper der Einzugswalze ist jedoch nach wie vor ein rohrförmiges Stahlelement.
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Aufgabe
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Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird darin gesehen, einen Einzugszusammenbau für einen Feldhäcksler bereitzustellen, dessen Einzugswalze ein gegenüber dem bisherigen Stand der Technik vermindertes Untergrundsignal der Induktionsspulen (oder ggf. anderen Nachweiseinrichtungen) des Metalldetektors bewirkt.
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Lösung
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
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Ein Einzugszusammenbau für einen Feldhäcksler enthält wenigstens zwei parallel zueinander orientierte, gegensinnig antreibbare Einzugswalzen, zwischen denen im Erntebetrieb ein Erntegutstrom hindurchführbar ist. Ein mit einem Magneten und zumindest einer Induktionsspule oder einem anderen Magnetfeldsensor ausgestatteter Metalldetektor zur Erkennung eventuell im Erntegutstrom enthaltener ferromagnetischer Fremdkörper ist im Innenraum einer der Einzugswalzen angeordnet, üblicherweise in der unteren Einzugswalze. Mindestens eine oder beide der Einzugswalzen (insbesondere die obere Einzugswalze, die gegenüber der anderen Einzugswalze auch linear beweglich ist) weist einen Mantel auf, der sich aus einzelnen Segmenten zusammensetzt. Die aus nicht-magnetisierbarem Metall bestehenden Segmente folgen in Umfangsrichtung aufeinander. Zwischen aufeinander folgenden Segmenten ist jeweils ein Zwischenelement aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet.
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Es wird demnach vorgeschlagen, die Einzugswalze in Drehrichtung in kleinere Segmente aufzuteilen und zwischen den Segmenten elektrisch isolierende Zwischenelemente anzubringen, die beispielsweise aus Kunststoff bestehen können. Somit bewegt sich unter elektromagnetischer Betrachtung nicht mehr ein großer, metallischer Körper im Magnetfeld des Metalldetektors, sondern mehrere, kleinere Körper, was dazu führt, dass die bei der Bewegung der Körper im Magnetfeld entstehenden Wirbelströme und die dadurch bedingten Magnetfeldänderungen vermindert werden. Dadurch wird auch der Störanteil der Induktionsspannungen in der Induktionsspule vermindert und die Nachweisempfindlichkeit des Metalldetektors wird verbessert.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist jedes Segment am vorlaufenden und am nachlaufenden Ende jeweils einen sich zumindest näherungsweise radial erstreckenden Abschnitt auf. Die Zwischenelemente sind dabei jeweils zwischen dem nachlaufenden Abschnitt des in Drehrichtung vorlaufenden Segments und dem vorlaufenden Abschnitt des in Drehrichtung nachlaufenden Segments angeordnet, d.h. zwischen den beiden Abschnitten eingeklemmt. Die Abschnitte dienen somit zusätzlich zur Bildung einer Befestigungsmöglichkeit für einen Mitnehmer zur Förderung des Ernteguts oder direkt als Mitnehmer. Es wären aber auch andere Ausführungsformen denkbar, bei denen das nichtleitende Zwischenelement beispielsweise zwischen einem mehr oder weniger weit nach außen abgewinkelten Bereich eines Segments und einem sich parallel zu diesem Bereich erstreckenden, jedoch nach innen abgewinkelten Bereich des benachbarten Segments befindet. Die Mitnehmer zur Förderung des Ernteguts können dann an anderer Stelle des Segments angebracht (angeschweißt oder angeschraubt) werden.
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Zur Verbesserung der Förderung des Ernteguts können die Zwischenelemente und/oder die nachlaufenden Abschnitte der Segmente radial nach außen ragende Zacken umfassen.
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Außerdem können die Zwischenelemente eine nachlaufende Schulter aufweisen, die sich auf dem in Drehrichtung vorlaufenden Abschnitt des jeweils nachfolgenden Segments abstützt, um die Stabilität des Zwischenelements beim Fördern des Ernteguts zu verbessern.
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Zur Erntegutförderung kann auch jeweils ein vorderes, mit Zacken versehenes Mitnehmer- bzw. Verschleißelement dienen, das an der vorlaufenden Seite des in Drehrichtung nachlaufenden Abschnitts der Segmente angebracht ist.
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Zur mechanischen Verbindung zwischen den Segmenten und dem Zwischenelement dienen vorzugsweise Befestigungselemente aus nicht-magnetisierbarem Material, die sich durch Öffnungen in den Abschnitten und in den Zwischenelementen und, wenn vorhanden, im Mitnehmer- bzw. Verschleißelement erstrecken.
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Die aneinander anliegenden Zackenprofile der Zwischenelemente, die Zacken der nachlaufenden Abschnitte und die des Mitnehmer- bzw. Verschleißelements sind vorzugsweise in axialer Richtung und radialer Richtung miteinander ausgerichtet.
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Ausführungsbeispiel
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In den Zeichnungen ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
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1 einen Feldhäcksler in Seitenansicht und in schematischer Darstellung,
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2 eine perspektivische Ansicht der vorderen, oberen Einzugswalze des Feldhäckslers,
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3 einen Schnitt durch Einzugswalze der 2, und
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4 eine perspektivische Ansicht des Zwischenelements der Einzugswalze aus 2.
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Ein in der 1 gezeigter selbstfahrender Feldhäcksler baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der von vorderen und rückwärtigen Rädern 14 und 16 getragen wird. Die Bedienung des Feldhäckslers 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus eine Erntegutaufnahmevorrichtung 20 in Form einer Pick-up einsehbar ist. Mittels der Erntegutaufnahmevorrichtung 20 vom Boden aufgenommenes Gut, z. B. Gras oder dergleichen, wird einem Häckselaggregat zugeführt, das hier aus einer mit Häckselmessern 48 besetzten Häckseltrommel 22 aufgebaut ist, die es im Zusammenwirken mit einer Gegenschneide 38 in kleine Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 24 aufgibt. Bei anderen Feldhäckslern, insbesondere angebauten oder gezogenen Feldhäckslern, könnte das Häckselaggregat anstelle einer Häckseltrommel 22 auch aus einem Scheibenradhäcksler bestehen. Das Gut verlässt die Erntemaschine 10 zu einem nebenher fahrenden Anhänger über einen höhenverstellbaren und um die Hochachse drehbaren Austragschacht 26. Zwischen der Häckseltrommel 22 und der Fördervorrichtung 24 befindet sich eine Nachzerkleinerungsvorrichtung 28, durch die das zu fördernde Gut der Fördervorrichtung 24 tangential zugeführt wird.
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Zwischen der Erntegutaufnahmevorrichtung 20 und der Häckseltrommel 22 wird das Gut durch einen Einzugsförderer mit unteren Einzugswalzen 30, 32 und oberen Einzugswalzen 34, 36 transportiert, die innerhalb eines Einzugsgehäuses 50 angebracht sind. Die Einzugswalzen 30 bis 36 werden auch als Vorpresswalzen bezeichnet, da die oberen Einzugswalzen 34, 36 durch Hydraulik- und/oder Federkraft gegen die unteren Einzugswalzen 30, 32 vorgespannt sind, damit das Erntegut zwischen den Einzugswalzen 30 bis 36 vorverdichtet wird und besser geschnitten werden kann. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben, wie hinten und vorn, auf die Vorwärtsrichtung V des Feldhäckslers 10, die in der 1 von rechts nach links verläuft.
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Innerhalb der vorderen, unteren Einzugswalze
30 ist ein Metalldetektor
40 angeordnet, der in an sich bekannter Weise nebeneinander angeordnete Permanentmagneten und Induktionsspulen oder andere, geeignete Sensoren zum Nachweis der jeweiligen magnetischen Feldstärke oder ihrer Änderung umfasst. Hierzu sei auf den Stand der Technik nach
EP 0 702 248 A2 verwiesen, deren Offenbarung durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird. Der Magnetfeldsensor des Metalldetektors
40 ist mit einer Auswertungsschaltung
42 verbunden, die wiederum mit einer Eingabe- und Anzeigeeinrichtung
100 in der Kabine
18 gekoppelt ist, um den Bediener das Vorliegen eines ferromagnetischen Fremdkörpers im Erntegutstrom zwischen den Einzugswalzen
30 und
34 anzuzeigen. Außerdem veranlasst die Auswertungsschaltung
42 im Falle eines Ansprechens ein sofortiges Anhalten der Einzugswalzen
30 bis
36. Hierzu wird auf den Stand der Technik nach
DE 10 2009 002 849 A1 verwiesen, deren Offenbarung durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.
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Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der oberen, vorderen Einzugswalze 34, die mit der unteren, gegensinnig rotierenden, vorderen Einzugswalze 30 zusammenwirkt, und 3 zeigt einen Schnitt durch die Einzugswalze 34. Die Einzugswalze 34 setzt sich, wie am Besten anhand der 3 erkennbar ist, aus mehreren Segmenten 44 zusammen, die sich jeweils in radialer Richtung über die Breite der Einzugswalze 34 erstrecken, jedoch in Umfangsrichtung nur jeweils einen Teil des Umfangs, denn sind in der vorliegenden Ausführungsform zehn Segmente 44 um den Umfang der Einzugswalze 34 verteilt. Bei anderen Ausführungsformen könnte die Zahl der Segmente 44 aber auch kleiner oder größer sein.
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Die Segmente 44 umfassen jeweils einen mittleren Teil 46, der in sich flach oder konvex gekrümmt ist oder eine zusätzliche versteifende Abkantung aufweist und sich in Umfangsrichtung erstreckt, einen in der Drehrichtung beim Erntebetrieb, die durch den Pfeil 54 dargestellt ist, vorlaufenden, gegenüber dem mittleren Teil 46 nach außen abgewinkelten Abschnitt 52, der sich näherungsweise radial erstreckt und einen in Drehrichtung nachlaufenden Abschnitt 56, der ebenfalls gegenüber dem mittleren Teil 46 nach außen abgewinkelt ist und sich näherungsweise radial erstreckt. Der nachlaufende Abschnitt 56 erstreckt sich weiter radial nach außen als der vorlaufende Abschnitt 52.
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Zwischen dem nachlaufenden Abschnitt 56 jedes Segments 44 und dem vorlaufenden Abschnitt 52 des jeweils in Drehrichtung nachlaufenden Segments 44 ist ein Zwischenelement 58 angeordnet, das in der 4 perspektivisch dargestellt ist. Das Zwischenelement 58 erstreckt sich in axialer Richtung ebenfalls über die Breite der Einzugswalze 34, obwohl es auch denkbar wäre, es in axialer Richtung in kleinere Elemente zu unterteilen. Es umfasst einen radial inneren Bereich 60 mit rechteckigem Querschnitt, der sich in radialer Richtung bis zum radial äußeren Ende des vorlaufenden Abschnitts 52 des benachbarten Segments 44 erstreckt. Ein radial äußerer Bereich 62 des Zwischenelements 58 umfasst eine rückwärtige Schulter 64, die radial von außen an der radialen Außenkante des vorlaufenden Abschnitts 52 des benachbarten Segments 44 anliegt und sich darauf abstützt. Von vom in Drehrichtung rückwärtigen Ende der Schulter 64 erstreckt sich der radial äußere Bereich schräg nach außen und entgegen der Drehrichtung nach vorn. In radialer Richtung außerhalb des die Schulter 64 bildenden Materials ist der äußere Bereich 62 des Zwischenelements 58 mit zahnförmigen Zacken 66 ausgestattet. Damit deckungsgleiche Zacken sind auch im radial äußeren Bereich des nachlaufenden Abschnitts 56 jedes Segments 44 ausgebildet.
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An der in Drehrichtung vorlaufenden Fläche des nachlaufenden Abschnitts 56 jedes Segments 44 liegt ein separates Mitnehmer- bzw. Verschleißelement 68 an, das sich ebenfalls über die Breite der Einzugswalze 34 erstreckt, obwohl es ebenfalls denkbar wäre, es in axialer Richtung in kleinere Elemente zu unterteilen. Es ist rechteckigen Querschnitts und in seinem in radialer Richtung äußeren Bereich auch mit Zacken versehen, die mit den Zacken 66 des Zwischenelements 58 und des radial äußeren Bereich des nachlaufenden Abschnitts 56 jedes Segments 44 deckungsgleich sind, d.h. in axialer Richtung und radialer Richtung miteinander ausgerichtet sind. Diese Zacken greifen in das Erntegut ein und transportieren es in der Flussrichtung.
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Jeweils ein Mitnehmer- bzw. Verschleißelement 66, ein nachlaufender Abschnitt 56, ein Zwischenelement 58 und ein vorlaufender Abschnitt 52 sind durch ein Befestigungselement 70 in Form einer Schraube untereinander verbunden, deren Kopf am Mitnehmer-Verschleißelement 66 anliegt und deren Gewinde mit einer am vorlaufenden Abschnitt 52 anliegenden Mutter 72 zusammenwirkt und deren Schaft sich durch Öffnungen oder Bohrungen im Mitnehmer- bzw. Verschleißelement 66, in den Abschnitten 56, 52 und im Zwischenelement 58 erstreckt. Selbstverständlich könnte auch der Kopf am vorlaufenden Abschnitt 52 und die Mutter 72 am Mitnehmer- bzw. Verschleißelement 66 anliegen. Jeweils mehrere (in der dargestellten Ausführungsform sechs) Befestigungselemente 70 sind in axialer Richtung nebeneinander angeordnet, obwohl diese Zahl auch größer oder kleiner gewählt werden könnte. An den axial äußeren Enden der Einzugswalze 34 sind an sich bekannte Seitenronden 74 angebracht, die mit den mittleren Teilen 46 und den Abschnitten 52 und 56 der Segmente 44 verschweißt sind. Da die Empfindlichkeit des Metalldetektors 40 an den äußeren Rändern des Förderkanals relativ gering ist, macht sich diese elektrische Verbindung zwischen den Seitenronden 74 und den Segmenten 44 nicht störend im Signal des Metalldetektors 40 bemerkbar. Sich radial erstreckende Endplatten 76 verbinden die Seitenronden 74 und die Segmente 44 mit einer antreibbaren Antriebswelle 78 auf einer Seite der Einzugswalze 34 und mit einer gegenüber der Einzugswalze 34 drehbaren Achse 80 auf der anderen Seite der Einzugswalze 34.
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Die Zwischenelemente 58 bestehen aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise einem Kunststoff, wie ultrahochmolekularem (UHMW-)Polyethylen. Auch die Verschleißelemente 68 können aus derartigem Kunststoff bestehen. Die Befestigungselemente 70, Muttern 72 und die Segmente 44, wie auch die Seitenronden 74 und Endplatten 76, bestehen aus nicht-magnetischem Stahl, z.B. Austenit oder rostfreiem Edelstahl. Es wäre als Verfeinerung noch möglich, die Befestigungselemente 70 durch geeignete Hülsen elektrisch gegenüber dem nachlaufenden Abschnitt 56 zu isolieren.
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Nach alledem setzt sich die erfindungsgemäße Einzugswalze 34 in Umfangsrichtung aus mehreren Segmenten 44 zusammen, die durch die Zwischenelemente 58 elektrisch voneinander isoliert sind. Dadurch bewegen sich nur noch kleinere, elektrisch untereinander verbundene Elemente im Magnetfeld des Metalldetektors 40, im Vergleich zu großen Zylindermanteln bisheriger Einzugswalzen. Somit entstehen bei der linearen und rotativen Bewegung der Einzugswalze 34 im Magnetfeld weniger Beeinflussungen des Magnetfelds durch bei der Bewegung sich ergebende Wirbelströme als bisher, was den Störanteil im Signal des Metalldetektors 40 vermindert und seine Empfindlichkeit größer werden lässt. Gleichzeitig ist die Einzugswalze 34 durch die abgewinkelten Abschnitte 52, 56, die Zwischenelemente 58 und die Mitnehmer- bzw. Verschleißelemente 68 trotz geringem Materialeinsatz und somit bei kleiner Masse mechanisch relativ stabil und dauerhaft.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0832551 A2 [0003, 0003]
- DE 3129693 C2 [0003, 0003]
- DE 29802648 U1 [0005]
- EP 0702248 A2 [0023]
- DE 102009002849 A1 [0023]
