DE29719518U1 - Conditioning roller for forage harvesters - Google Patents
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Description
Konditionierwalze für FeldhäckslerConditioning roller for forage harvesters
Die Erfindung betrifft eine Konditionierwalze für Feldhäcksler, die zum Zusammenwirken mit wenigstens einer weiteren Konditionierwalze einerseits zum Anschlagen von sich im Häckselgut befindender Körner zu deren besseren Verdauung nach der Futteraufnahme durch die Tiere und andererseits zur Zerstörung der Pflanzenfasern des Häckselgutes zur Begünstigung des Gärprozesses im Silo vorgesehen ist, nach den Merkmalen im Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The invention relates to a conditioning roller for forage harvesters, which is intended to work together with at least one further conditioning roller, on the one hand to strike grains in the chopped material for better digestion after the animals have eaten it, and on the other hand to destroy the plant fibers of the chopped material to promote the fermentation process in the silo, according to the features in the preamble of claim 1.
An derartige Konditionierwalzen werden heute insbesondere bei leistungsstarken, selbstfahrenden Feldhäckslern höchste technische Anforderungen bezüglich Laufruhe, Störunanfälligkeit und Verschleißfestigkeit gestellt, da sie sich zur Verarbeitung der sehr hohen Häckselgutmassen mit einer Umfangsgeschwindigkeit bis zu 40 Meter pro Sekunde drehen. Ihre Breite hat heute bereits eine Größenordnung von 800 Millimetern erreicht.Today, such conditioning rollers are subject to the highest technical requirements in terms of smooth running, resistance to faults and wear resistance, particularly in powerful, self-propelled forage harvesters, as they rotate at a peripheral speed of up to 40 meters per second to process the very high masses of chopped material. Their width has already reached a size of 800 millimeters.
Aus diesen Gründen bestanden die bisher bekannten Konditionierwalzen fast ausschließlich aus einem stabilen Walzenmantel, in den mit Lagerzapfen versehene Abschlußdeckel stirnseitig fest eingeschweißt waren. Obwohl Konditionierwalzen mit einem derartigen Aufbau sehr stabil sind, überwiegen doch deren Nachteile, weil bei Verschleiß des Walzenmantels die gesamte Konditionierwalze ausgetauscht werden muß. Andererseits verzieht sich bereits beim Einschweißen der Abschlußdeckel der Walzenmantel derart, daß die gehärteten Konturen des Walzenmantels nachgeschliffen werden müssen, was wiederum mit einem erhöhten Verschleiß an diesen Stellen verbunden ist.For these reasons, the conditioning rollers known to date consisted almost exclusively of a stable roller shell into which end caps with bearing pins were welded firmly to the front. Although conditioning rollers with such a structure are very stable, their disadvantages outweigh the advantages because if the roller shell wears out, the entire conditioning roller must be replaced. On the other hand, the roller shell warps so much when the end caps are welded in that the hardened contours of the roller shell have to be reground, which in turn leads to increased wear at these points.
Deshalb folgten bald Entwicklungen von demontierbaren Konditionierwalzen, wovon eine in der DE 88 04 590 Ul beschrieben ist. Hier ist der Walzenmantel als Rohrstück ausgebildet, an dessen äußeren Enden im Innendurchmesser Zentrierungen eingedreht sind. Darin stecken lose die Abschlußdeckel über an ihnen vorgesehene Außenzentrierungen. An den äußeren Enden der Abschlußdeckel befinden sich die Sitze für die Lager und die Keilriemenscheibe zum Antrieb der Konditionierwalze. Eine beide Lager-This is why developments of demountable conditioning rollers soon followed, one of which is described in DE 88 04 590 Ul. Here, the roller shell is designed as a piece of pipe, with centering devices screwed into the inner diameter at its outer ends. The end covers are loosely inserted into these via external centering devices provided on them. The seats for the bearings and the V-belt pulley for driving the conditioning roller are located at the outer ends of the end covers. A bearing
zapfen und den Walzenmantel mittig durchgreifende Zugstange mit Schraubverbindungen dient zum axialen Verspannen aller zur Konditionierwalze gehörenden Teile. Ein derartiger Aufbau erlaubt zwar den alleinigen Austausch des Walzenmantels, aber die Vielzahl der Zentrierungen stellt doch einen beträchtlichen Herstellungsaufwand dar. Andererseits muß der Sitz für die Lager der Konditionierwalze sehr genau zum Walzenmantel konzentrisch sein, da ansonsten die Konditionierwalze schlägt. Da diese Zuordnung von der genauen Lage der Sitze für die Lager selbst, von der Genauigkeit der Lage der Außenzentrierungen der Abschlußdeckel und schließlich von der Genauigkeit des Sitzes der Innenzentrierungen des Walzenmantels zu dessen Außendurchmesser abhängt, ist das Schlagen der Konditionierwalze nach gewisser Zeit relativ wahrscheinlich. Das hat zur Folge, daß die Lager und die Antriebe durch die hochfrequenten Schiefstellungen einem erhöhten Verschleiß unterliegen. Außerdem erscheint die axiale Verspannung der gesamten Konditionierwalze durch eine einzige Zugstange aus der Sicht einer hohen Lebensdauer recht bedenklich.pin and a tie rod with screw connections that passes through the middle of the roller shell serves to axially brace all parts of the conditioning roller. Such a structure allows the roller shell to be replaced alone, but the large number of centerings represents a considerable manufacturing effort. On the other hand, the seat for the bearings of the conditioning roller must be very precisely concentric with the roller shell, otherwise the conditioning roller will knock. Since this allocation depends on the exact position of the seats for the bearings themselves, on the accuracy of the position of the external centerings of the end covers and finally on the accuracy of the seat of the internal centerings of the roller shell in relation to its external diameter, the knocking of the conditioning roller is relatively likely after a certain time. This means that the bearings and the drives are subject to increased wear due to the high-frequency misalignments. In addition, the axial bracing of the entire conditioning roller by a single tie rod appears to be quite questionable from the point of view of a long service life.
Eine weitere Lösung zum Aufbau einer demontierbaren Konditionierwalze für Feldhäcksler ist in der DE 43 04 763 Al vorgestellt, bei der ein Tragteil zur Aufnahme aller Kräfte und ein darauf befestigtes Funktionsteil zur Aufbereitung des Erntegutes vorgesehen ist. Zur Verbindung beider Teile finden das Kleben, Schweißen, Schrumpfen, Schrauben, Nieten, Löten und dgl. Anwendung. Der als Rohr oder Hülse ausgebildete Walzenmantel als Funktionsteil bekommt seine Kontur entweder durch die Anwendung von Präge-, Stanz-, Fräs- oder sonstiger Verfahren bzw. er wird vorher aus einem bereits profilierten Blech hergestellt, das auf Länge geschnitten, gerollt, zu einem Rohr verschweißt und anschließend auf das Tragteil aufgeschoben und lösbar daran befestigt wird. Des weiteren ist in der DE 43 04 763 Al noch auf eine weitere Herstellungsmöglichkeit hingewiesen, wo zwischen das aus einer Welle, einer Stützscheibe und mehreren Halterungen bestehende Tragteil und das mit Hilfe einer Vorrichtung konzentrisch dazu angeordnete Funktionsteil einfließfähiges und aushärtbares Medium eingebracht wird, das beispielsweise durch Erwärmen wieder entfernt werden kann.Another solution for constructing a detachable conditioning roller for forage harvesters is presented in DE 43 04 763 Al, in which a supporting part is provided to absorb all forces and a functional part attached to it for processing the harvested material. Gluing, welding, shrinking, screwing, riveting, soldering and the like are used to connect the two parts. The roller shell, designed as a tube or sleeve, as a functional part gets its contour either through the use of embossing, punching, milling or other processes or it is made beforehand from an already profiled sheet metal that is cut to length, rolled, welded into a tube and then pushed onto the supporting part and detachably attached to it. Furthermore, DE 43 04 763 A1 refers to another manufacturing option, where a flowable and hardenable medium is introduced between the supporting part consisting of a shaft, a support disk and several holders and the functional part arranged concentrically with the aid of a device, which medium can be removed again, for example by heating.
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Nachteilig an beiden Varianten dieser Konditionierwalzen ist, daß die Montage und auch die Demontage des Walzenmantels sehr kompliziert und zeitaufwendig ist. Speziell an der Lösung mit dem aus profilierten Blech hergestellten Walzenmantel ist aufgrund dessen relativ geringer Blechdicke keine hohe Lebensdauer zu erwarten. Nur der Vollständigkeit halber soll noch auf die Konditionierwalzen nach der DE 43 21 898 Al und der EP O 664 077 Al hingewiesen werden, die aus seitlich nebeneinander angeordneten Teilen zum Ersatz einzelner verschlissener Teile besteht. Deren Herstellungskosten sind durch die Vielzahl der äußerst genau zu fertigenden Zentrierungen so hoch, daß der angestrebte Vorteil diesen Nachteil nicht aufwiegen kann. Außerdem hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Konditionierwalze über ihre Breite gesehen weitestgehend gleichmäßig verschleißt, so daß aus dieser Sicht der angestrebte Vorteil noch zweifelhaft erscheint.The disadvantage of both variants of these conditioning rollers is that the assembly and disassembly of the roller shell is very complicated and time-consuming. In particular, the solution with the roller shell made of profiled sheet metal cannot be expected to have a long service life due to its relatively low sheet thickness. For the sake of completeness, reference should also be made to the conditioning rollers according to DE 43 21 898 Al and EP O 664 077 Al, which consist of parts arranged side by side to replace individual worn parts. Their production costs are so high due to the large number of centerings that have to be manufactured with extreme precision that the desired advantage cannot outweigh this disadvantage. In practice, it has also been shown that the conditioning roller wears largely evenly across its width, so that from this point of view the desired advantage still seems doubtful.
Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Konditionierwalze für FeIdhächlerzu schaffen, die trotz der Möglichkeit eines schnellen Austausches ihres Walzenmantels nur einen geringen Herstellungsaufwand erfordert, die sehr gute Rundlaufeigenschaften besitzt, deren Lager und Antriebselemente einen geringen Verschleiß aufweisen und die die gleiche Formstabilität und damit die gleiche Lebensdauer wie eine Konditionierwalze in geschweißter Ausführung erreicht. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des 1. Schutzanspruches gelöst, wobei in den weiteren Schutzansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die diese Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.The invention is therefore based on the object of creating a conditioning roller for field cultivators which, despite the possibility of quickly replacing its roller shell, requires only a small amount of manufacturing effort, has very good concentricity properties, whose bearings and drive elements show little wear and which achieves the same dimensional stability and thus the same service life as a conditioning roller in a welded design. This object is achieved according to the invention by the features of the first protection claim, with the further protection claims listing features which further develop this solution in an advantageous manner. Durch das Einbringen der Innenbohrungen in die Stützscheiben, nachdem die Stützscheiben vorher innerhalb des einstückigen Walzenmantels in dessen seitlichen Rundbereichen befestigt worden sind, ist ein exakte und direkt herstellbare Koaxialität zwischen dem Außendurchmesser des Walzenmantels und den Innenbohrungen der Stützscheiben möglich geworden. Weil in diesen Innenbohrungen die einstückige Walzenachse direkt aufgenommen ist, stellt sie auch ganz genau den Rotationsmittelpunkt für die komplette Konditionierwalze dar.By creating the internal holes in the support disks, after the support disks have previously been secured within the one-piece roller shell in its lateral round areas, it has become possible to achieve exact and direct coaxiality between the outer diameter of the roller shell and the internal holes in the support disks. Because the one-piece roller axis is directly accommodated in these internal holes, it also represents the exact center of rotation for the entire conditioning roller.
Die verdrehsichere und axiale Verbindung zwischen der Walzenachse und den Stützscheiben einerseits sorgt für die Drehmomentübertragung von der auf der Walzenachse befestigten Keilriemenscheibe auf den Walzenmantel der Konditionierwalze und andererseits erlaubt die Lösbarkeit genannter Verbindung einen schnellen Austausch des Walzenmantels bei dessen Verschleiß oder Beschädigung. Es hat sich als zweckmäßigerwiesen, als verdrehsichere, lösbare und gegen axiale Verschiebung gesicherte Verbindung zwischen dem Walzenmantel und der Walzenachse selbstzentrierende Konus-Spannelemente einzusetzen. Weitere bevorzugte Verbindungen an dieser Stelle können aber auch Verzahnungen mit Sicherungsringen bzw. die herkömmliche Paßfeder-.'ISfut-Verbindung mit Sicherungsringen sein.The anti-twisting and axial connection between the roller axis and the support disks on the one hand ensures the torque transfer from the V-belt pulley attached to the roller axis to the roller shell of the conditioning roller and on the other hand the detachability of said connection allows a quick replacement of the roller shell if it is worn or damaged. It has proven to be useful to use self-centering cone clamping elements as a anti-twisting, detachable connection between the roller shell and the roller axis that is secured against axial displacement. Other preferred connections at this point can also be gears with locking rings or the conventional key-key connection with locking rings.
Zur Vermeidung irgendwelcher Kompromisse, die sich negativ auf die Funktion bzw. die Lebensdauer der Konditionierwalze auswirken könnten, sollten die Stützscheiben mit dem Walzenmantel der Konditionierwalze verschweißt sein. Damit wären als Vorteile einer derart aufgebauten Konditionierwalze zu nennen, daß deren Walzenmantel schnell austauschbar ist, daß sie nur einen geringen Herstellungsaufwand erfordert und dabei sehr gute Rundlauf eigenschaften besitzt. Letztgenannte Rundlaufeigenschaft wirkt sich vorteilhaft auf die Verschleißanfälligkeit der Lager und der Antriebselemente für die Konditionierwalze aus. Schließlich hat sie durch die kompakte Walzenachse und deren stabile Verbindung zum Walzenmantel über die Stützscheiben trotz der Lösbarkeit an dieser Stelle die gleiche Formstabilität und Lebensdauer wie eine Konditionierwalze in geschweißter Ausführung.To avoid any compromises that could have a negative effect on the function or service life of the conditioning roller, the support disks should be welded to the roller shell of the conditioning roller. The advantages of a conditioning roller constructed in this way are that its roller shell can be quickly replaced, that it requires little manufacturing effort and has very good concentricity properties. The latter concentricity property has a positive effect on the susceptibility to wear of the bearings and the drive elements for the conditioning roller. Finally, thanks to the compact roller axis and its stable connection to the roller shell via the support disks, it has the same dimensional stability and service life as a welded conditioning roller, despite the fact that it can be removed at this point.
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den dazugehörenden Zeichnungen zeigtThe invention will now be explained in more detail using an embodiment. The accompanying drawings show
Fig. 1 die linke Seite eines selbstfahrenden Feldhäckslers als TeilschnittFig. 1 the left side of a self-propelled forage harvester as a partial section
durch die Längsmittelebene mit einer aus drei Konditionierwalzen bestehenden Konditioniereinrichtungthrough the longitudinal center plane with a conditioning device consisting of three conditioning rollers
· t· t
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Fig. 2 einen Schnitt durch eine Konditionierwalze der Konditionierein-Fig. 2 a section through a conditioning roller of the conditioning unit
richtung.direction.
Der in Fig. 1 dargestellte selbstfahrende Feldhäcklser weist einen Rahmen 1 auf der von Vorderrädern 2 und Hinterrädern 3 getragen wird. Oberhalb des aus der Zuführeinrichtung 4 und der Häckseltrommel 5 bestehenden Häckselaggregates 6 befindet sich die Fahrerkabine 7, von der aus der Fahrer den vorn an der Zuführeinrichtung angehangenen Adapter 8 gut einsehen kann. Bei diesem Adapter 8 kann es sich um einen Schwadaufnehmer, ein Feldfutter- bzw. Maisschneidwerk oder Spezialadapter zur Aufnahme und zum Mähen von landwirtschaftlichen Erntegütern aller Art handeln. Das Erntegut wird vom Adapter 8 an die Zuführeinrichtung 4 weitergeleitet, deren Einzugsorgane 9 es der Häckseltrommel 5 zuführen, die mit der ortsfesten Gegenschneide 10 zusammenwirkt. Von dort aus gelangt das Hächelgut in eine Konditioniereinrichtung 11, die in diesem Ausführungsbeispiel aus drei zusammenwirkenden Konditionierwalzen 12 besteht. Danach werfen die Konditionierwalzen 12 das Häckselgut in das Gehäuse eines Wurfgebläses 13, so daß es problemlos den sich daran anschließenden Auswurfschacht 14 und den über einen Drehkranz 15 schwenkbeweglich angeschlossenen Auswurßogen 16 mit hoher Geschwindigkeit passieren kann und schließlich von da aus auf einen mitgeführten Anhänger gelangt. Die in Fig. 2 gezeigte Konditionierwalze 12 besteht aus einem einstückigen Walzenmantel 17, in dessen Randbereichen sich je eine Stützscheibe 18 befindet. Diese sind in Eindrehungen in dessen Innendurchmesser 19 eingesetzt und an ihren Außendurchmeser 20 mit dem Walzenmantel 17 verschweißt. Dabei ist einmal der eingedrehte Innendurchmesser 19 des Walzenmantels 17 zu dessen Außendurchmesser 21 exakt koaxial ausgerichtet und zum anderen auch die in die Stützscheiben 18 eingebrachten Innenbohrungen 22. In diesen Innenbohrungen 22 ist eine einstückige Walzenachse 23 aufgenommen, deren Länge den Walzenmantel 17 zur Aufnahme der Lager 24 und der Keilriemenscheibe 25 für ihren Antrieb überragt. Zur verdrehsicheren, lösbaren undThe self-propelled field chopper shown in Fig. 1 has a frame 1 on which is supported by front wheels 2 and rear wheels 3. Above the chopping unit 6 consisting of the feed device 4 and the chopping drum 5 is the driver's cabin 7, from which the driver can easily see the adapter 8 attached to the front of the feed device. This adapter 8 can be a swath collector, a field forage or corn cutter or a special adapter for picking up and mowing all types of agricultural crops. The crop is passed on from the adapter 8 to the feed device 4, whose intake elements 9 feed it to the chopping drum 5, which interacts with the stationary counter-blade 10. From there, the crop reaches a conditioning device 11, which in this embodiment consists of three interacting conditioning rollers 12. The conditioning rollers 12 then throw the chopped material into the housing of a blower 13 so that it can easily pass through the adjacent discharge chute 14 and the discharge arch 16, which is connected via a rotating ring 15, at high speed and finally from there onto a trailer. The conditioning roller 12 shown in Fig. 2 consists of a one-piece roller casing 17, in the edge areas of which there is a support disk 18. These are inserted into recesses in the inner diameter 19 and welded to the roller casing 17 at their outer diameter 20. The turned inner diameter 19 of the roller shell 17 is aligned exactly coaxially with its outer diameter 21 and the inner bores 22 made in the support disks 18 are aligned exactly coaxially. A one-piece roller axis 23 is accommodated in these inner bores 22, the length of which extends beyond the roller shell 17 to accommodate the bearings 24 and the V-belt pulley 25 for their drive. For anti-twisting, detachable and
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gegen axiale Verschiebung gesicherten Verbindung zwischen der Walzenachse 23 und den Stützscheiben 18 befindet sich zwischen beiden Teilen ein selbstzentrierendes Konus-Spannelement 26, wie es beispielsweise von der RINGSSPANN GmbH aus Bad Homburg angeboten wird und in deren Lieferprogramm-Katalog mit dem Druckvermerk,, 31 d.30.4/97" enthalten ist.In the connection between the roller axis 23 and the support disks 18, which is secured against axial displacement, there is a self-centering conical clamping element 26 between the two parts, such as that offered by RINGSSPANN GmbH from Bad Homburg and included in their product range catalog with the printing note "31 d.30.4/97".
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Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of reference symbols used
26 Konus-Spannelement26 Cone clamping element
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980205 |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CNH BELGIUM NV, BE Free format text: FORMER OWNER: FORTSCHRITT ERNTEMASCHINEN GMBH, 01844 NEUSTADT, DE Effective date: 19980505 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20010125 |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20040206 |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CNH BELGIUM NV, BE Free format text: FORMER OWNER: CASE HARVESTING SYSTEMS GMBH, 01844 NEUSTADT, DE Effective date: 20050415 |
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| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20060108 |
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| R071 | Expiry of right |