DE19841598B4

DE19841598B4 - Fördervorrichtung für / an landwirtschaftliche(n) Erntefahrzeuge(n)

Info

Publication number: DE19841598B4
Application number: DE1998141598
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr.-Ing. Wilkens
Original assignee: Welger Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Forage Co BV
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2018-09-12
Also published as: FR2783130B1; FR2783130A1; DE19841598A1

Abstract

Fördervorrichtung für/an landwirtschaftliche(n) Erntefahrzeuge(n), insbesondere an landwirtschaftlichen Ballenpressen, bestehend aus einer Pick-up Trommel (5) zum Aufnehmen des Halmgutes, einem sich daran anschließenden Förderkanal (6), der in den Preßraum (1) der Ballenpresse mündet, wobei der Förderkanal (6) nach oben durch eine feststehende, von Förderzinken (8) eines antreibbaren Förderrotors (7) durchsetzte Abstreifeinrichtung (9) und nach unten durch einen in Abhängigkeit einer voreinstellbaren Belastung, bei Überlastungen relativ zum Förderrotor (7) absenkbaren, von. einer Vielzahl von Schneidmessern (25) durchsetzten Förderkanalboden (10) begrenzt ist, welcher nach Entlastung in seine Normalstellung (23) zurückweicht, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (13, 19, 22, 24, 30, 32, 45, 46, 49, 50) vorgesehen sind, um wahlweise und in Abhängigkeit des signalisierten Drehmoments des Förderrotors (7) den Förderkanalboden (10) in seinem Anfangsbereich, benachbart zur Pick-up Trommel (5) und unterhalb des Eintauchbeginns der Förderzinken (8), und/oder preßraumseitig ganz oder teilweise abzusenken, und die Schneidmesser (25) ganz oder teilweise nach unten aus dem...

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für/an landwirtschaftliche(n) Erntefahrzeuge(n) nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
In der DE 3519776 A1 ist eine Fördervorrichtung für landwirtschaftliche Ladewagen dargestellt und beschrieben. Zur Feststellung und Beseitigung von Verstopfungen im Förderkanal wird hier vorgeschlagen, die Förderkanalbodenwand bei zu hoher voreinstellbarer Belastung der Fördervorrichtung am ausgangsseitigen Ende des Förderkanals, d.h. dem Laderaum benachbart, in Abhängigkeit vom Drehmoment der Fördervorrichtung um ein begrenztes Maß zu erweitern. Diese Vorrichtung weist vor allem folgende Nachteile auf:

– Aufgrund der starren Anordnung des vorderen Bereiches des Förderkanalbodens blockieren schon kleinere Fremdkörper schnell den Förderrotor durch Verklemmen zwischen Förderzinken und Förderkanalboden.
– Da die Schneidmesser nicht aus dem Förderkanalboden hinausgeschwenkt werden, sondern nur durch Wegklappen des Förderkanalbodens außer Eingriff mit den Förderzinken gebracht werden, muß der Förderkanalboden weit geöffnet werden, so daß das Material nicht mehr in den Laderaum gefördert wird, sondern auf den Erdboden fällt.
– Verstopfungen werden nicht im Eingangsbereich des Förderkanales vermieden, wo die Förderzinken in spitzem Winkel auf das Material schlagen. Hier liegt nach Praxiserkenntnissen aber die Hauptursache für Blockierungen des Förderrotors.
– Die Meßanordnung des Drehmoments ist in Verbindung mit dem Hebelgestänge zur Öffnung des Förderkanalbodens relativ kompliziert und aufwendig sowie wegen der schwankenden Kettenkraft relativ ungenau.

Die DE 41 24 145 A1 offenbart einen Selbstladewagen mit einem Kraftaufnehmer im Antriebsstrang. Bei Überschreiten einer voreingestellten Belastung des Antriebsstranges wird ein Kratzboden eingeschaltet und bei Anhalten der Belastung oder bei Ansteigen der Belastung auf einen noch höheren Wert das Schneidwerk ausgeschwenkt.
Der DE 41 02 034 A1 ist ein Sammelpresskanal entnehmbar, welcher eine in einstellbarer Belastung zum Erntegut federnd nachgiebig gelagerte, obere Wand aufweist, wobei die untere Wand unter Belastung des Erntegutes nach unten ausweichbar sein kann. Die Schneidmesser sind zwar aus dem Sammelpresskanal hinausschwenkbar, jedoch nicht belastungsabhängig.
Durch die DE 195 46 263 A1 eine Fördervorrichtung für landwirtschaftliche Pressen bekannt, bei der der Förderkanalboden an seinem der Pick-up-Trommel benachbarten Ende gegen eine voreinstellbare Federkraft durch den Druck des Förderrotors auf das Halmgut und damit auf den Förderkanalboden ausweicht. Mit dieser Einrichtung werden in der Praxis zwar gute Ergebnisse erzielt, nachteilig ist jedoch, daß sich beim Absenken des Förderkanalbodens der zwischen Schneidmesser und Förderzinken gebildete Schnittwinkel vergrößert und damit hinsichtlich einer Verstopfungsbeseitigung verschlechtert. Abhilfe schafft das Hinausschwenken der Schneidmesser, was aber manuell vom Schlepperfahrer über ein Steuerventil erfolgt. Gleiche Nachteile hat auch die aus dem DE 296 11 444 U1 bekannte Fördervorrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Fördervorrichtung so zu verbessern, daß sowohl Blockierungen des Förderrotors als auch Überlastungen von Förderrotor und Schneidmessern sicher vermieden werden, wobei die Lösung einfach, kostengünstig und zuverlässig sowie bedienerfreundlich sein soll.
Ausgehend von der eingangs beschriebenen Fördervorrichtung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Mittel vorgesehen sind, um wahlweise und in Abhängigkeit des signalisierten Drehmoments des Förderrotors den Förderkanalboden in seinem Anfangsbereich, benachbart zur Pick-up-Trommel und unterhalb des Eintauchbeginns der Förderzinken, und/oder pressraumseitig ganz oder teilweise abzusenken, und die Schneidmesser ganz oder teilweise nach unten aus dem Förderkanalboden hinauszuschwenken.
Durch das erfindungsgemäße, zwangsläufige Steuern von Förderkanalboden und/oder Schneidmessern, z.B. in Abhängigkeit vom Drehmoment des Förderrotors, werden nunmehr alle Parameter zur frühestmöglichen, aktiven Vermeidung von Verstopfungen und Überlastungen herangezogen. Bisherige Einrichtungen arbeiten über die Reaktionskräfte des Förderkanalbodens relativ träge. Zusätzliche Überlastsicherungen am Förderrotor, wie Scherbolzen oder relativ teure Nockenschaltkupplungen können entfallen. Die Schneidmesser verschleißen weniger, weil ihre Eingriffstiefe in den Förderzinken-Umlaufbereich vor Verstopfungen bzw. Überlastungen verringert wird. Durch an sich bekannte Sensoren am Förderkanalboden oder an den Schneidmessern wird dem Schlepperfahrer das Ausschwenken der Schneidmesser bzw. des Förderkanalbodens signalisiert, so daß dieser entsprechende Gegenmaßnahmen, z.B. langsamer fahren, treffen kann. Da nur der pickup-seitige Bereich des Förderkanalbodens abgesenkt und/oder die Schneidmesser aus dem Förderkanalboden geschwenkt werden, besteht der wesentliche Vorteil darin, daß die Presse kontinuierlich weiterarbeiten kann, weil der Materialfluß nicht unterbrochen wird, wie es der Fall ist, wenn der Förderkanalboden preßraumseitig abgesenkt wird. Darin liegt wohl u.a. auch der Grund, warum die bekannte Einrichtung in der Praxis nicht realisiert wurde.
Grundsätzlich ist es möglich, daß der Förderkanalboden parallel zu sich selbst absenkbar ist, was aber nur begrenzt möglich ist, weil am Ausgang des Förderkanals der Gutsfluß verschlechtert wird.
Bei sehr großen Verstopfungen mit Fremdkörpern ist der Förderkanalboden vorzugsweise zusätzlich an seinem, dem Preßraum benachbarten Ende aufklappbar ausgestaltet, d.h. der Boden ist weit geöffnet, so daß Fremdkörper manuell leicht entfernbar sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Antriebswelle einenends drehfest mit dem Zinkentragrohr verbunden und anderenends relativ zum Zinkentragrohr verdrehbar gelagert ist, wobei jedes Wellenende der Antriebswelle drehfest mit einem Zahnrad, Lochbildrad o.ä. verbunden ist, dem je ein berührungsfrei arbeitender ortsfest angeordneter Meßwertaufnehmer zugeordnet ist. Im Vergleich zum Dehnungsmeßstreifen ist dieses eine sehr einfache, mit wenig Bauteilen auskommende Lösung.
Verstopfungen bzw. Überlastungen lassen sich optimal in weiten Bereichen vermeiden, wenn das Absenken des Förderkanalbodens und das Hinausschwenken der Schneidmesser aus dem Förderkanal gleichzeitig erfolgen. Weitere zweckmäßige Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In der nachfolgenden Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:
1 schematisch eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung in Normalstellung des Förderkanalbodens und in Schneidposition der Schneidmesser,
2 eine Ansicht gemäß 1, jedoch bei pick-up seitig abgesenktem Förderkanalboden und Schneidmessern in Nichtschneidstellung und
3 in Teildarstellung eine Draufsicht auf 1, mit einer als Drehmomentmeßwelle ausgebildeten Antriebswelle eines Förderrotors.
1 zeigt von einer Rundballenpresse, deren Aufbau und Wirkungsweise beispielsweise in der DE 2443838 C3 beschrieben ist, lediglich den vorderen Bereich eines zylindrischen Preßraumes 1 mit einer oberen Preßwalze 2, einer unteren Preßwalze 3 und einer dazwischenliegenden Einfüllöffnung 4. Das in Schwaden auf dem Boden liegende Halmgut wird mittels einer Pick-up Trommel 5 aufgenommen und durch einen Förderkanal 6 sowie durch die Einfüllöffnung 4 in den Preßraum 1 gefördert. Der Förderkanal 6 wird nach oben durch einen Förderrotor 7 begrenzt, der auf dem Umfang mit Abstand zueinander verteilte Förderzinken 8 aufweist, die mit einem Abstreifelement 9 zusammenwirken. Nach unten wird der Förderkanal 6 durch einen Förderkanalboden 10 abgeschlossen. Der Förderkanalboden 10 ist in Form einer leicht nach unten abgeknickten Blechplatte 11 ausgebildet, die sich von der Preßwalze 3 bis unter ein ortsfestes Brückenblech 12 erstreckt, welches den Übergang von der Pick-up Trommel 5 zum Förderkanalboden 10 bildet.
Pick-up-seitig ist der Förderkanalboden 10 auf jeder Seite durch einen Schwenkhebel 13 mit dem ortsfesten Brückenblech 12 verbunden. Der Förderkanalboden 10 ist beidseitig über Zapfen 14 an dem Schwenkhebel 13 angelenkt. Der eine Schwenkhebelabschnitt 15 ist als Laschenpaar ausgebildet und über je einen Zapfen 16 an einer Konsole des Brückenbleches 12 schwenkbar befestigt. Der andere Schwenkhebelabschnitt 17 ist mit der Kolbenstange 18 eines Hydrozylinders 19 verbunden, dessen Zylinderseite 20 am Pressengestell 21 angelenkt ist. Eine Zugfeder 22 ist beidseitig zwischen Zapfen 14 und Preßraumgehäuse 21 angeordnet und hält den Förderkanalboden 10 in der in 1 dargestellten Normalstellung 23. Preßraumseitig ist der Förderkanalboden 10 beidseitig durch je einen Hydrozylinder 24 mit dem ortsfesten Preßraumgehäuse 21 verbunden. Die Zapfen 14 bilden eine Schwenkachse, um die der Förderkanalboden 10 bei Bedarf mittels der Hydrozylinder 24 ganz aufgeklappt werden kann.
Der Förderkanalboden 10 weist in der Blechplatte 11 im Abstand nebeneinander angeordnete Langlochschlitze auf, durch die Schneidmesser 25 hindurchgreifen, die in ihrer in den Förderkanal 6 geschwenkten Schneidstellung 26 mit dem Förderrotor 7 ein Schneidwerk bilden.
Jedes Schneidmesser 25 wird einenends von einer ortsfest aber schwenkbar im Förderkanalboden 10 gelagerten Tragwelle 27 getragen und ist anderenends jeweils durch einen Kurbelarm 28 mit einer Messerschwenkwelle 29 verbunden, die ebenfalls ortsfest aber drehbar im Förderkanalboden 10 gelagert ist und mittels eines doppeltwirkenden Hydrozylinders 30 verschwenkbar ist, um die Schneidmesser 25 um die Achse der Tragwelle 27 mehr oder weniger in den Förderkanal 6 zu verschwenken und in Position zu halten.
Die Ausbildung einer Antriebswelle 31 des Förderrotors 7 als Drehmomentmeßeinrichtung 32 ist am besten aus 3 ersichtlich. Der Förderrotor 7 besteht im wesentlichen aus der Antriebswelle 31, einem Zinkentragrohr 33 und auf dem Zinkentragrohr 33 befestigten Zinken 8. Die Antriebswelle 31 ist durchgehend ausgebildet und auf der einen Seite drehfest mit dem Zinkentragrohr verbunden, während die andere Seite in einer mit dem Zinkentragrohr 33 verbundenen Nabe verdrehbar gelagert ist, so daß eine Torsionsstrecke gebildet wird zwischen Nabe 35 und Befestigungsstelle 36 der Antriebswelle 31 am Zinkentragrohr 33. Die Enden 37, 38 der Antriebswelle 31 stehen gegenüber dem Zinkentragrohr 33 in axialer Richtung mit Abstand vor und sind über je ein Lager 39, 40 in Seitenwänden des Preßraumgehäuses 21 drehbar gelagert. Auf der verdrehbar gelagerten Seite der Antriebswelle 31 ist ein Kettenrad 41 zum Antrieb des Förderrotors 7 über einen nicht dargestellten Kettentrieb angeordnet. Beidseitig der Antriebswelle 31 ist jeweils eine Scheibe 42, 43 befestigt, die z.B. mit Lochbildern 44 versehen ist. Im unverdrillten Zustand der Antriebswelle 31 fluchten die Lochbilder beider Scheiben 42, 43, wobei die Fluchtlinie parallel zur Mittellinie der Antriebswelle 31 liegt. Jeder Scheibe 42, 43 ist ein Meßwertaufnehmer 45, 46, z.B. ein berührungsfrei arbeitender, ortsfest angeordneter induktiver Näherungsschalter zugeordnet, die so z.B. in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß bei einem vorbestimmbaren Torsionswinkel einer der Sensoren 45, 46 ein Signal erzeugt, welches zur Steuerung von Funktionen der Schneidmesser 25 und/oder des Förderkanalbodens 10 verwendet wird.
Schneidmesserbetätigung und Förderkanalbodenbetätigung sind in einem offenen Hydrauliksystem dargestellt. Der Antrieb der Hydrozylinder 19, 24, 30 erfolgt durch eine Hydropumpe 47 mit Reservoir 48 unter Zwischenschaltung eines elektrohydraulischen Regelventiles 49, z.B. Wegeventil, das von einer Steuereinheit 50 elektromagnetisch in Abhängigkeit vom Drehmoment des Förderrotors 7 gesteuert wird, das mittels der Sensoren 45, 46 festgestellt wird, die über elektrische Leitungen mit der Steuereinheit 50 in Wirkverbindung stehen. Über einen Eingang 51 am Steuergerät sind Sollwerte für das Drehmoment vorgebbar.
Es ist grundsätzlich auch möglich, ein geeignetes Wegeventil direkt durch die Meßwertaufnehmer auszulösen, weil es bei der Erfindung nicht auf absolute Zahlenmeßwerte des Drehmoments ankommt, sondern auf einmalig, z.B. durch Kalibrierung, voreinstellbare Belastungspunkte des Förderrotors 7. Bei Wegfall der Überlastung gehen dann die gesteuerten Elemente automatisch, z.B. durch Energiespeicher 22, in ihre in 1 gezeichnete Normalstellung 23 zurück. Ferner kann der Förderrotor 7, z.B. in Abhängigkeit von seiner Antriebsleistung oder anderen lastabhängigen Parametern gesteuert werden.
Die Arbeitsweise der Fördervorrichtung ist wie folgt:
Während des normalen Betriebes nehmen der Förderkanalboden 10 und die Schneidmesser 25 die in 1 gezeigten Positionen 23, 26 ein, so daß das von der Pick-up 5 in den Preßraum 1 in Pfeilrichtung 52 geförderte Halmgut geschnitten wird. An dem Steuergerät 50 ist ein Soll-Drehmomentwert eingegeben. Übersteigt der von den Sensoren 45, 46 gemessene Ist-Drehmomentwert den Sollwert, steuert das Steuergerät 50 das Regelventil 49 so an, daß der Hydrozylinder 19 den Förderkanalboden 10 pick-up seitig absenkt, wie in 2 ersichtlich, so daß der Förderwiderstand verringert wird, was ausreicht, um kleine Überlastungen zu vermeiden. Wird dem Steuergerät 50 ein relativ großer Drehmomentanstieg signalisiert, so bewirkt das Steuergerät 50 ein Absenken des Förderkanalbodens 10 und gleichzeitiges Ausschwenken der Schneidmesser 25 in die in 2 gezeigten Stellungen 34. Je nach signalisiertem Drehmoment-Istwert sind auch Zwischenstellungen möglich, d.h. es können bei Blockagen durch Fremdkörper, d.h. Drehmomentspitzen, sofort die Schneidmesser 25 und/oder mittels der Hydrozylinder 24 kann der Förderkanalboden 10 preßraumseitig voll aufgeklappt werden, so daß die Fremdkörper leicht entfernt werden können. In den überwiegenden Fällen reicht das drehmomentabhängige Absenken des Förderkanalbodens 10 pick-up seitig und ggfs. geringes Ausschwenken der Schneidmesser 25 aus, um die in der Praxis vorkommenden Ungleichmäßigkeiten der Zuführung auszugleichen, so daß störungsfrei, d.h. verstopfungs- und überlastungsfrei ohne Bedienungsaufwand gearbeitet werden kann.

Claims

Fördervorrichtung für/an landwirtschaftliche(n) Erntefahrzeuge(n), insbesondere an landwirtschaftlichen Ballenpressen, bestehend aus einer Pick-up Trommel (5) zum Aufnehmen des Halmgutes, einem sich daran anschließenden Förderkanal (6), der in den Preßraum (1) der Ballenpresse mündet, wobei der Förderkanal (6) nach oben durch eine feststehende, von Förderzinken (8) eines antreibbaren Förderrotors (7) durchsetzte Abstreifeinrichtung (9) und nach unten durch einen in Abhängigkeit einer voreinstellbaren Belastung, bei Überlastungen relativ zum Förderrotor (7) absenkbaren, von. einer Vielzahl von Schneidmessern (25) durchsetzten Förderkanalboden (10) begrenzt ist, welcher nach Entlastung in seine Normalstellung (23) zurückweicht, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (13, 19, 22, 24, 30, 32, 45, 46, 49, 50) vorgesehen sind, um wahlweise und in Abhängigkeit des signalisierten Drehmoments des Förderrotors (7) den Förderkanalboden (10) in seinem Anfangsbereich, benachbart zur Pick-up Trommel (5) und unterhalb des Eintauchbeginns der Förderzinken (8), und/oder preßraumseitig ganz oder teilweise abzusenken, und die Schneidmesser (25) ganz oder teilweise nach unten aus dem Förderkanalboden (10) hinauszuschwenken.
Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkanalboden (10) parallel zu sich selbst absenkbar ist.
Fördervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkanalboden (10) zusätzlich an seinem dem Preßraum (1) benachbarten Ende aufklappbar ausgestaltet ist.
Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel wenigstens eine Drehmomentmeßvorrichtung (32) für das Antriebsmoment bzw. die Antriebsleistung des Förderrotors (7) aufweisen, von der die Steuerung des Absenkens bzw. des Aufklappens des Förderkanalbodens (10) und/oder der Schneidmesser (25) direkt oder indirekt abgeleitet ist.
Fördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderrotor (7) innerhalb eines Zinkentragrohres (33) eine durchgehende, selbst als Drehmomentmeßwelle ausgebildete Antriebswelle (31) aufweist.
Fördervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (31) einenends drehfest mit dem Zinkentragrohr (33) verbunden und anderenends relativ zum Zinkentragrohr (33) verdrehbar gelagert ist, wobei jedes Wellenende (37, 38) der Antriebswelle (31) drehfest mit einem Zahnrad (42, 43), Lochbildrad o.ä. verbunden ist, dem je ein berührungsfrei arbeitender, ortsfest angeordneter Meßwertaufnehmer (45, 46) zugeordnet ist.
Fördervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Förderrotors (7) auf der im Zinkentragrohr (33) verdrehbar gelagerten Seite der Antriebswelle (31) erfolgt.
Fördervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche neben der Drehmomentmeßvorrichtung (32) ein Steuergerät (50) mit Soll-/Istvergleich und wenigstens ein Steuerventil (49) aufweist, welches auf Stellantriebe (19, 24, 30) für den Förderkanalboden (10) und die Schneidmesser (25) wirkt.
Fördervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken des Förderkanalbodens (10) direkt oder indirekt mit dem Hinausschwenken der Schneidmesser (25) aus dem Förderkanalboden (10) gekoppelt ist.
Fördervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken des Förderkanalbodens (10) und das Hinausschwenken der Schneidmesser (25) aus dem Förderkanalboden (10) gleichzeitig erfolgen.