BE1023110B1

BE1023110B1 - SELF-RUNNING AGRICULTURAL HARVEST MACHINE WITH TWO INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number: BE1023110B1
Application number: BE2014/0218A
Authority: BE
Inventors: Joshua D Baron
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2016-11-23
Also published as: DE102013206305B3

Abstract

Eine selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschine (10) umfasst funktionale Komponenten zur Aufnahme und/oder Bearbeitung von Erntegut; operationale Komponenten zum Fahrantrieb und zur Lenkung der Erntemaschine; einen ersten Verbrennungsmotor (36); einen zweiten Verbrennungsmotor (38); einen ersten mechanischen Antriebsstrang, der den ersten Verbrennungsmotor (36) mit den funktionalen Komponenten verbindet und einen zweiten mechanischen Antriebsstrang, der den zweiten Verbrennungsmotor (38) mit den operationalen Komponenten verbindet. Mit einer ersten Kupplung (64) kann der erste Antriebsstrang wahlweise mit dem zweiten Antriebsstrang gekoppelt werden.A self-propelled agricultural harvesting machine (10) comprises functional components for receiving and / or processing crops; operational components for drive and steering of the harvesting machine; a first internal combustion engine (36); a second internal combustion engine (38); a first mechanical drive train connecting the first internal combustion engine (36) to the functional components and a second mechanical drive train connecting the second internal combustion engine (38) to the operational components. The first drive train can be optionally coupled to the second drive train with a first clutch (64).

Description

Selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschine mit zwei VerbrennungsmotorenSelf-propelled agricultural harvester with two internal combustion engines

Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschine, umfassend: funktionale Komponenten zur Aufnahme und/oder Bearbeitung von Erntegut; operationale Komponenten zum Fahrantrieb und zur Lenkung der Erntemaschine; einen ersten Verbrennungsmotor; einen zweiten Verbrennungsmotor; einen ersten mechanischen Antriebsstrang, der den ersten Verbrennungsmotor mit den funktionalen Komponenten verbindet und einen zweiten mechanischen Antriebsstrang, der den zweiten Verbrennungsmotor mit den operationalen Komponenten verbindet.The invention relates to a self-propelled agricultural harvesting machine, comprising: functional components for receiving and / or processing crops; operational components for propulsion and steering of the harvester; a first internal combustion engine; a second internal combustion engine; a first mechanical driveline connecting the first internal combustion engine to the functional components and a second mechanical driveline connecting the second internal combustion engine to the operational components.

Stand der TechnikState of the art

Selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschinen werden in der jüngeren Vergangenheit mit immer leistungsstärkeren Verbrennungsmotoren ausgestattet, die bei Feldhäckslern derzeit bis über 800 kW abgeben können. Wegen der relativ geringen Stückzahlen, in denen derart leistungsstarke Motoren gefertigt werden, sind diese Motoren relativ preisaufwändig und in der Regel teurer als zwei Verbrennungsmotoren mit jeweils der halben Leistung. Weiterhin wird die gesamte Leistung des Motors nicht immer benötigt, denn sie ist beispielsweise beim Transport auf einer Straße oder bei der Grasernte nicht erforderlich, was zu einem schlechteren Wirkungsgrad des Motors als im Volllastbetrieb führt. Es wurde daher vorgeschlagen, eine selbstfahrende Erntemaschine mit zwei Verbrennungsmotoren auszustatten, von denen einer zur Bewältigung größerer Leistungsanforderungen dem anderen Verbrennungsmotor zuschaltbar ist:Self-propelled agricultural harvesters have recently been equipped with increasingly powerful internal combustion engines, which can currently deliver more than 800 kW for forage harvesters. Because of the relatively small quantities in which such powerful engines are made, these engines are relatively expensive and usually more expensive than two internal combustion engines, each with half the power. Furthermore, the entire power of the engine is not always needed, because it is not required for example when transporting on a road or at the grass harvest, resulting in a poorer efficiency of the engine than in full load operation. It has therefore been proposed to equip a self-propelled harvester with two internal combustion engines, one of which is connectable to the other internal combustion engine to cope with larger power requirements:

Gemäß der EP 1 640 201 A1 sind die Kurbelwellen der beiden Verbrennungsmotoren quer zur Vorwärtsrichtung und horizontal orientiert, wobei ein Verbrennungsmotor in Vorwärtsrichtung vor dem anderen Verbrennungsmotor positioniert ist. Ein Stirnradgetriebe stellt eine Verbindung zwischen den Kurbelwellen beider Verbrennungsmotoren und dem Hauptantriebsstrang der Erntemaschine her. Zwischen einem der Verbrennungsmotoren und dem Stirnradgetriebe ist eine abschaltbare Kupplung angeordnet, um die Erntemaschine auch nur mit einem einzigen Verbrennungsmotor antreiben zu können, ohne den anderen Verbrennungsmotor mitlaufen lassen zu müssen.According to EP 1 640 201 A1, the crankshafts of the two internal combustion engines are oriented transversely to the forward direction and horizontally, with one internal combustion engine positioned in the forward direction in front of the other internal combustion engine. A spur gear establishes a connection between the crankshafts of both internal combustion engines and the main driveline of the harvester. Between one of the internal combustion engines and the spur gear a disconnectable clutch is arranged to drive the harvester even with a single internal combustion engine, without having to run the other engine.

Ein anderer Feldhäcksler mit zwei Verbrennungsmotoren wird in der EP 1 813 459 A1 beschrieben. Die Verbrennungsmotoren sind quer zur Vorwärtsrichtung und hintereinander angeordnet. Ein Riemengetriebe verbindet die Kurbelwelle des rückwärtigen Verbrennungsmotors mit der Kurbelwelle des vorderen Verbrennungsmotors, die wiederum einen Triebriemen antreibt, der mit den größten Leistungsverbrauchern (Häckseltrommel und Gebläse) in Antriebsverbindung steht.Another forage harvester with two combustion engines is described in EP 1 813 459 A1. The internal combustion engines are arranged transversely to the forward direction and behind one another. A belt transmission connects the crankshaft of the rear internal combustion engine with the crankshaft of the front internal combustion engine, which in turn drives a drive belt, which is in drive connection with the largest power consumers (chopper drum and fan).

Die DE 10 2007 019 661 A1 beschreibt einen landwirtschaftlichen Feldhäcksler mit zwei seitlich nebeneinander angeordneten, sich in Fahrtrichtung erstreckenden Verbrennungsmotoren, deren Kurbelwellen über Gelenkwellen und ein Stirnradgetriebe mit einem Winkelgetriebe verbunden sind, das über eine quer liegende Welle eine Riemenscheibe antreibt, die über einen Hauptantriebsriemen die Häckseltrommel antreibt.DE 10 2007 019 661 A1 describes an agricultural forage harvester with two laterally juxtaposed, extending in the direction of travel internal combustion engines whose crankshafts are connected via propeller shafts and a spur gear with an angle gear which drives a pulley via a transverse shaft, via a main drive belt drives the chopper drum.

Analog beschreibt die DE 10 2009 047 343 A1 einen Feldhäcksler mit zwei Verbrennungsmotoren, deren Kurbelwellen über Kupplungen mit Winkelgetrieben gekoppelt sind. Die Winkelgetriebe sind untereinander über eine Gelenkwelle verbunden und treiben ein Pumpenaggregat für den Fahrantrieb und über eine dritte Kupplung die Häckseltrommel und das Gebläse an. DE 10 2009 028 094 A1 beschreibt einen ähnlich aufgebauten Feldhäcksler, bei dem die Motoren über die Kupplungen und Riementriebe die Häckseltrommel und ein Pumpenaggregat für den Fahrantrieb antreiben.Similarly, DE 10 2009 047 343 A1 describes a forage harvester with two internal combustion engines whose crankshafts are coupled via clutches with angular gears. The angle gear are connected to each other via a propeller shaft and drive a pump unit for the drive and a third clutch to the chopper drum and the fan. DE 10 2009 028 094 A1 describes a similarly constructed forage harvester, in which the motors drive the chopper drum and a pump unit for the traction drive via the clutches and belt drives.

In der als gattungsbildend angesehenen CN 2 616 024 Y wird ein Mähdrescher mit zwei Verbrennungsmotoren beschrieben, bei der ein Verbrennungsmotor die operationalen Komponenten (Fahrantrieb und Hydraulik) und der zweite Verbrennungsmotor die funktionalen Komponenten (Erntegutförder- und Drescheinrichtungen) antreibt. Der zweite Verbrennungsmotor wird nur auf dem Feld benötigt und wird daher bei der Straßenfahrt abgeschaltet.In the class considered as CN 2 616 024 Y a combine harvester with two internal combustion engines is described, in which an internal combustion engine, the operational components (propulsion and hydraulics) and the second internal combustion engine, the functional components (Erntegutförder- and threshing) drives. The second combustion engine is needed only in the field and is therefore turned off when driving on the road.

Weiterhin beschreibt die EP 2 250 873 A1 einen Mähdrescher mit zwei Verbrennungsmotoren, über ihnen zugeordnete Getriebe mechanische Lasten und Generatoren antreiben, welche wiederum elektrische Lasten (Antriebsmotore) antreiben. Hier kann eine Leistungsübertragung von einem Motor auf beliebige Komponenten erfolgen, aber über den verlustbehafteten Umweg elektrischer Energieübertragung. Die EP 2 253 192 A1 beschreibt einen ähnlichen Mähdrescher, bei dem die Verbrennungsmotoren mit einem einzigen Getriebe verbunden sind, das mechanische Lasten und einen Generator antreibt und eine individuelle Ankopplung der Lasten ermöglicht.Furthermore, EP 2 250 873 A1 describes a combine harvester with two internal combustion engines, gearboxes which are associated with them drive mechanical loads and generators which in turn drive electrical loads (drive motors). Here, a power transmission from a motor to any components, but via the lossy detour electrical power transmission. EP 2 253 192 A1 describes a similar combine harvester in which the internal combustion engines are connected to a single transmission which drives mechanical loads and a generator and allows individual coupling of the loads.

Bei den erwähnten Feldhäckslern (EP 1 640 201 A1, EP 1 813 459 A1, DE 10 2007 019 661 A1, DE 10 2009 028 094 A1 und DE 10 2009 047 343 A1 ) sind drei' Betriebsarten vorgesehen: eine Betriebsart, in welcher nur ein einziger Verbrennungsmotor läuft und sowohl die funktionalen Komponenten (Erntegutförder- und -bearbeitungseinrichtungen) als auch die operationalen Komponenten (Fahrantrieb, Lenkung, Bordhydraulik, Elektrik und ggf. Klimaanlage) antreibt; eine Betriebsart, in welcher beide Verbrennungsmotoren mechanisch zusammengekoppelt sind und die funktionalen und operationalen Komponenten antreiben; und eine Betriebsart, in welcher die funktionalen Komponenten bei der Straßenfahrt durch eine Kupplung ausgeschaltet werden. Es ist aber keine Betriebsart vorgesehen, bei der (wie in der CN 2 616 024 Y) ein Verbrennungsmotor über einen mechanischen Antriebsstrang die funktionalen Komponenten und ein anderer Verbrennungsmotor über einen mechanischen Antriebsstrang die operationalen Komponenten antreibt. Diese, letztgenannte Betriebsart hat den Vorteil, dass die operationalen Komponenten unabhängig von der jeweiligen Belastung der Erntemaschine mit Erntegut mit konstanter Drehzahl angetrieben werden können. Diese Betriebsart ist auch bei den mit elektrischer Kraftübertragung versehenen Mähdreschern nach EP 2 250 873 A1 und EP 2 253 192 A1 nicht möglich.In the aforementioned forage harvesters (EP 1 640 201 A1, EP 1 813 459 A1, DE 10 2007 019 661 A1, DE 10 2009 028 094 A1 and DE 10 2009 047 343 A1), three modes of operation are provided: an operating mode in which only a single internal combustion engine is running, driving both the functional components (crop conveying and processing equipment) and the operational components (propulsion, steering, on-board hydraulics, electrical and possibly air conditioning); an operating mode in which both internal combustion engines are mechanically coupled together and drive the functional and operational components; and a mode in which the functional components are turned off by a clutch during road travel. However, there is no mode of operation in which (as in CN 2 616 024 Y) an internal combustion engine drives the functional components via a mechanical drive train and another internal combustion engine drives the operational components via a mechanical drive train. This latter mode of operation has the advantage that the operational components can be driven at constant speed, regardless of the load on the harvester. This operating mode is also not possible with the combine harvesters provided with electric power transmission according to EP 2 250 873 A1 and EP 2 253 192 A1.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Antriebsanordnung für eine selbstfahrende Erntemaschine mit mehreren Verbrennungsmotoren bereitzustellen, die in einer Betriebsart betrieben werden kann, in welcher ein Verbrennungsmotor über einen mechanischen Antriebsstrang die funktionalen Komponenten und ein Verbrennungsmotor über einen mechanischen Antriebsstrang die operationalen Komponenten antreibt, und in einer anderen Betriebsart die beiden Verbrennungsmotoren mechanisch zusammengekoppelt sind.The object underlying the invention is seen to provide a drive arrangement for a self-propelled harvester with multiple internal combustion engines, which can be operated in a mode in which an internal combustion engine via a mechanical drive train, the functional components and an internal combustion engine via a mechanical drive train operational Components drives, and in another mode, the two internal combustion engines are mechanically coupled together.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln. Lösung der AufgabeThis object is achieved by the teaching of claim 1, wherein in the other claims features are listed, which further develop the solution in an advantageous manner. Solution of the task

Eine selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschine umfasst funktionale Komponenten zur Aufnahme und/oder Bearbeitung von Erntegut, operationale Komponenten zum Fahrantrieb und zur Lenkung der Erntemaschine, einen ersten Verbrennungsmotor, einen zweiten Verbrennungsmotor, einen ersten mechanischen Antriebsstrang, derden ersten Verbrennungsmotor mit den funktionalen Komponenten verbindet und einen zweiten mechanischen Antriebsstrang, der den zweiten Verbrennungsmotor mit den operationalen Komponenten verbindet. Eine erste Kupplung ermöglicht es, den ersten Antriebsstrang wahlweise mit dem zweiten Antriebsstrang zu koppeln.A self-propelled agricultural harvester includes functional components for receiving and / or processing crop, operational components for propulsion and steering of the harvester, a first internal combustion engine, a second internal combustion engine, a first mechanical driveline connecting the first internal combustion engine to the functional components, and a second mechanical drive train connecting the second internal combustion engine with the operational components. A first clutch makes it possible to couple the first drive train optionally with the second drive train.

Auf diese Weise kann die Erntemaschine wahlweise bei geöffneter erster Kupplung in einer ersten Betriebsart betrieben werden, in welcher der erste Antriebsstrang vom zweiten Antriebsstrang getrennt ist und der erste Verbrennungsmotor über den ersten Antriebsstrang die funktionalen Komponenten der Erntemaschine antreibt, während der zweite Verbrennungsmotor über den zweiten Antriebsstrang die operationalen Komponenten der Erntemaschine antreibt. Bei geschlossener erster Kupplung sind die beiden Antriebsstränge in der zweiten Betriebsart hingegen untereinander gekoppelt. Die erste Betriebsart ermöglicht einen unabhängigen Betrieb beider Verbrennungsmotoren, sodass der zweite Verbrennungsmotor und die funktionalen Komponenten mit einer vom Erntegutdurchsatz unabhängigen Drehzahl angetrieben werden können. In der zweiten Betriebsart kann auch Leistung vom zweiten Verbrennungsmotor zum Antrieb der funktionalen Komponenten bereitgestellt werden. Zur manuellen oder selbsttätigen Auswahl der jeweiligen Betriebsart ist die erste Kupplung mit einem fremdkraftbetätigten Aktor versehen, der mit einer Steuerung verbunden ist, die eingerichtet ist, selbsttätig oder auf eine Bedienereingabe hin zwischen einer ersten Betriebsart, in der die erste Kupplung getrennt ist und einer zweiten Betriebsart, in der die erste Kupplung geschlossen ist, umzuschalten.In this way, the harvester can be selectively operated with the first clutch open in a first mode in which the first drive train is disconnected from the second drive train and the first internal combustion engine via the first drive train drives the functional components of the harvester, while the second internal combustion engine via the second Powertrain drives the operational components of the harvester. When the first clutch is closed, the two drive trains in the second mode, however, are coupled together. The first mode of operation enables independent operation of both internal combustion engines so that the second internal combustion engine and the functional components can be driven at a speed independent of crop throughput. In the second mode of operation, power may also be provided by the second internal combustion engine to drive the functional components. For manual or automatic selection of the respective operating mode, the first clutch is provided with a power-operated actuator, which is connected to a controller, which is set up, automatically or on an operator input between a first operating mode in which the first clutch is disconnected and a second Mode in which the first clutch is closed, to switch.

Vorzugsweise ist eine zweite Kupplung zwischen den zweiten Verbrennungsmotor und den zweiten Antriebsstrang eingefügt. Sie ermöglicht eine (dritte) Betriebsart, in welcher der erste Verbrennungsmotor sowohl die funktionalen als auch die operationalen Komponenten der Erntemaschine antreibt und der zweite Verbrennungsmotor stillsteht. Diese Betriebsart kann bei relativ geringen Erntegutdurchsätzen sinnvoll sein.Preferably, a second clutch is inserted between the second internal combustion engine and the second drive train. It allows a (third) mode of operation in which the first internal combustion engine drives both the functional and operational components of the harvester and the second internal combustion engine is stationary. This mode may be useful at relatively low Erntegutdurchsätzen.

Die erste Kurbelwelle und/oder die operationalen Komponenten können über ein Stirnzahnradgetriebe mit der ersten Kupplung verbunden sein. Der erste Antriebsstrang kann eine mit einer Kurbelwelle des ersten Verbrennungsmotors gekoppelte, zur Kurbelwelle koaxiale Welle, ein eingangsseitig mit der Welle gekoppeltes Winkelgetriebe, eine mit der Ausgangsseite des Winkelgetriebes gekoppelte Riemenscheibe und einen Riemen umfassen.The first crankshaft and / or the operational components may be connected to the first clutch via a spur gear transmission. The first driveline may include a crankshaft coaxial shaft coupled to a crankshaft of the first engine, an angular gear input coupled to the shaft, a pulley coupled to the output side of the angular gear, and a belt.

Eine dritte, in den ersten Antriebsstrang eingefügte Kupplung ermöglicht es, die funktionalen Komponenten abzuschalten, was beispielsweise beim Wenden im Vorgewende oder beim Umsetzen der Erntemaschine auf einem Feld sinnvoll sein kann, da der erste Verbrennungsmotor dann üblicherweise weiterläuft, die funktionalen Komponenten jedoch außer Betrieb gesetzt werden. Bei einer Straßenfahrt wird der erste Verbrennungsmotor hingegen in der Regel abgeschaltet, während die operationalen Komponenten durch den zweiten Verbrennungsmotor angetrieben werden.A third, inserted in the first drive train clutch makes it possible to turn off the functional components, which may be useful, for example, when turning in the headland or when moving the harvester in a field, since the first engine then usually continues running, but put the functional components out of action become. In a road trip, however, the first internal combustion engine is usually turned off, while the operational components are driven by the second internal combustion engine.

Die Steuerung ist insbesondere eingerichtet, die zweite Betriebsart auszuwählen, wenn die Leistungsanforderungen der funktionalen Komponenten einen Schwellenwert überschreiten, welcher einer maximalen Leistung des ersten Verbrennungsmotors entspricht.The controller is in particular configured to select the second operating mode when the power requirements of the functional components exceed a threshold value which corresponds to a maximum power of the first internal combustion engine.

AusführungsbeisoielAusführungsbeisoiel

Anhand der Abbildungen werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen:With reference to the figures, three embodiments of the invention will be explained. Show it:

Fig. 1 eine schematische seitliche Ansicht einer selbstfahrenden Erntemaschine in Form eines Feldhäckslers,1 is a schematic side view of a self-propelled harvester in the form of a forage harvester,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Antriebsanordnung der Erntemaschine,2 is a schematic plan view of a first embodiment of the drive arrangement of the harvesting machine,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Antriebsanordnung der Erntemaschine, undFig. 3 is a schematic plan view of a second embodiment of the drive assembly of the harvester, and

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Antriebsanordnung der Erntemaschine.Fig. 4 is a schematic plan view of a third embodiment of the drive assembly of the harvester.

In der Figur 1 ist eine Erntemaschine 10 in der Art eines selbstfahrenden Feldhäckslers in schematischer Seitenansicht dargestellt. Die Erntemaschine 10 baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der von vorderen angetriebenen Rädern 14 und lenkbaren rückwärtigen Rädern 16 getragen wird. Die Bedienung der Erntemaschine 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus ein Erntevorsatz 20 in Form eines Aufnehmers einsehbar ist. Mittels des Erntevorsatzes 20 vom Boden aufgenommenes Erntegut, z. B. Gras oder dergleichen wird über einen Einzugsförderer 22 mit Vorpresswalzen, die innerhalb eines Einzugsgehäuses 24 an der Frontseite des Feldhäckslers 10 angeordnet sind, einer unterhalb der Fahrerkabine 18 angeordneten Häckseltrommel 26 zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 28 aufgibt. Das Gut verlässt die Erntemaschine 10 zu einem nebenher fahrenden Transportfahrzeug über einen um eine etwa vertikale Achse drehbaren und in der Neigung verstellbaren Austragschacht 30. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben, wie seitlich, unten und oben, auf die Vorwärtsbewegungsrichtung V der Erntemaschine 10, die in der Figur 1 nach rechts verläuft.1 shows a harvester 10 in the manner of a self-propelled forage harvester is shown in a schematic side view. The harvester 10 is built on a frame 12 supported by front driven wheels 14 and steerable rear wheels 16. The operation of the harvesting machine 10 is carried out by a driver's cab 18, from which a header 20 in the form of a pickup is visible. By means of the header 20 picked up from the ground crop, z. As grass or the like is fed via a feed conveyor 22 with Vorpresswalzen, which are arranged within a feed housing 24 on the front side of the forage harvester 10, arranged below the driver's cab 18 chopper drum 26, which chops it into small pieces and gives it a conveyor 28. The crop leaves the harvesting machine 10 to a transporting vehicle traveling alongside by means of a discharge shaft 30 which can be rotated about an approximately vertical axis and tilted in the inclination. In the following, directional details, such as laterally, downwardly and upwardly, refer to the forward movement direction V of the harvesting machine 10, which in FIG the figure 1 runs to the right.

Die Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer Antriebsanordnung der Erntemaschine 10. Im rückwärtigen Bereich der Erntemaschine 10 befinden sich zwei rückwärtig der Hinterachse angeordnete (erste und zweite) Verbrennungsmotoren 36, 38 insbesondere in Form von Dieselmotoren, die seitlich nebeneinander angeordnet und mit Längsträgern und/oder Querträgern des Rahmens 12 verbunden sind und sich jeweils separat auf dem Rahmen 12 abstützen, oder auf einem Hilfsrahmen montiert sind, der wiederum am Rahmen 12 befestigt ist. Zwischen den Verbrennungsmotoren 36, 38 und dem Rahmen 12 bzw. dem Hilfsrahmen können jeweils schwingungsdämpfende Gummi-Metall-Elemente angeordnet sein. Die Leistungen der Verbrennungsmotoren 36, 38 sind vorzugsweise identisch, obwohl auch Verbrennungsmotoren 36, 38 unterschiedlicher Leistung verwendbar wären. Die Verbrennungsmotoren 36, 38 erstrecken sich in der Vorwärtsrichtung der Erntemaschine 10 bis etwa zum rückwärtigen Ende des Rahmens 12 und umfassen (erste und zweite) Kurbelwellen 40, 42, die sich nach vorn aus den Gehäusen der Verbrennungsmotoren 36, 38 heraus erstrecken. Die Kurbelwellen 40, 42 treiben jeweils eine sich horizontal und nach vorn erstreckende (erste und zweite) Längswelle 44, 46 an.FIG. 2 shows a top view of a first embodiment of a drive arrangement of the harvesting machine 10. In the rear area of the harvesting machine 10, there are two (first and second) internal combustion engines 36, 38 arranged in the rear of the rear axle, in particular in the form of diesel engines, arranged side by side and with Side members and / or cross members of the frame 12 are connected and each supported separately on the frame 12, or mounted on an auxiliary frame, which in turn is attached to the frame 12. Between the internal combustion engines 36, 38 and the frame 12 and the subframe each vibration-damping rubber-metal elements may be arranged. The powers of the internal combustion engines 36, 38 are preferably identical, although internal combustion engines 36, 38 of different power would be usable. The internal combustion engines 36, 38 extend in the forward direction of the harvester 10 to about the rearward end of the frame 12 and include (first and second) crankshafts 40, 42 extending forwardly out of the housings of the internal combustion engines 36, 38. The crankshafts 40, 42 each drive a horizontally and forwardly extending (first and second) longitudinal shaft 44, 46 at.

Die erste Längswelle 44 ist an ihrem vorderen Ende mit einem Winkelgetriebe 52 verbunden, das sich aus einem ersten Kegelzahnrad 48, welches direkt mit der ersten Längswelle 44 verbunden ist, und aus einem zweiten Kegelzahnrad 50 zusammensetzt, das mit dem ersten Kegelzahnrad 48 kämmt. Die Drehachse des zweiten Kegelzahnrads 50 erstreckt sich horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung. Das zweite Kegelzahnrad 50 ist mit einem Abschnitt 54 einer ersten Querwelle 54, 80 verbunden, der wiederum mit einer (dritten) Kupplung 78 verbunden ist, welche ausgangsseitig mit einem zweiten Abschnitt 80 der Querwelle 54, 80 gekoppelt ist.The first longitudinal shaft 44 is connected at its front end to a bevel gear 52 which is composed of a first bevel gear 48, which is directly connected to the first longitudinal shaft 44, and a second bevel gear 50, which meshes with the first bevel gear 48. The axis of rotation of the second bevel gear 50 extends horizontally and transversely to the forward direction. The second bevel gear 50 is connected to a portion 54 of a first transverse shaft 54, 80, which in turn is connected to a (third) clutch 78, which is the output side coupled to a second portion 80 of the transverse shaft 54, 80.

Die zweite Längswelle 46 ist an ihrem vorderen Ende mit einer (zweiten) Kupplung 60 verbunden, die ausgangsseitig mit einer dritten Längswelle 62 gekoppelt ist, die sich koaxial zur Längswelle 46 erstreckt. Die Längswelle 62 ist an ihrem vorderen Ende mit einer (ersten) Kupplung 64 verbunden, die wiederum über eine vierte Längswelle 66 mit einem Zahnrad 68 verbunden ist. Das Zahnrad 68 steht mit einem zweiten Zahnrad 70 im Eingriff, das wiederum mit einem dritten Zahnrad 72 kämmt, welches drehfest auf der ersten Längswelle 44 befestigt ist. Die dritte Längswelle 62 trägt zwischen der dritten Kupplung 60 und der ersten Kupplung 64 noch ein am Umfang verzahntes Zahnrad 74, das mit einem weiteren Zahnrad 76 kämmt, welches über eine fünfte Längswelle 90 ein Pumpenaggregat 92 antreibt, das eine Hydropumpe zur hydraulischen Versorgung von Hydromotoren 94 für den Vortrieb der Erntemaschine 10 und eine Lenkpumpe zur hydraulischen Versorgung eines hydraulischen Lenkantriebs 96 zur Lenkung der rückwärtigen Räder 16 umfasst.The second longitudinal shaft 46 is connected at its front end to a (second) clutch 60, which is the output side coupled to a third longitudinal shaft 62 which extends coaxially with the longitudinal shaft 46. The longitudinal shaft 62 is connected at its front end to a (first) coupling 64, which in turn is connected via a fourth longitudinal shaft 66 with a gear 68. The gear 68 is engaged with a second gear 70, which in turn meshes with a third gear 72 which is rotatably mounted on the first longitudinal shaft 44. The third longitudinal shaft 62 carries between the third clutch 60 and the first clutch 64 is still a circumferentially toothed gear 74, which meshes with another gear 76 which drives a fifth propeller shaft 92 via a fifth power unit 92, which is a hydraulic pump for hydraulic supply of hydraulic motors 94 for the propulsion of the harvester 10 and a steering pump for the hydraulic supply of a hydraulic steering drive 96 for steering the rear wheels 16 includes.

Der zweite Abschnitt 80 der Querwelle 54, 80 ist an ihrem von der dritten Kupplung 78 beabstandeten Ende mit Riemenscheibe 82 verbunden. Die Riemenscheibe 82 wird von einem Treibriemen 84 umschlungen, der auch eine Riemenscheibe 86 für den Antrieb der Fördereinrichtung 28 und eine Riemenscheibe 88 zum Antrieb der Häckseltrommel 26 umschlingt. Anstelle der oder zusätzlich zur dritten Kupplung 78 kann der Antriebsstrang der Häckseltrommel 26 und der Fördervorrichtung 28 durch einen Mechanismus zum Spannen und Lösen des Treibriemens 84 in Bewegung versetzt oder angehalten werden. Der Antrieb des Erntevorsatzes 22 erfolgt über einen Hydromotor 104, der hydraulisch durch eine Pumpe 102 versorgt wird, die über Zahnräder 98,100 vom zweiten Abschnitt 80 der Querwelle 54, 80 angetrieben wird.The second portion 80 of the transverse shaft 54, 80 is connected at its spaced from the third clutch 78 end pulley 82. The pulley 82 is wrapped by a drive belt 84, which also wraps around a pulley 86 for driving the conveyor 28 and a pulley 88 for driving the chopper drum 26. Instead of or in addition to the third clutch 78, the drive train of the cutterhead 26 and the conveyor 28 may be set in motion or stopped by a mechanism for tensioning and releasing the drive belt 84. The drive of the header 22 via a hydraulic motor 104 which is hydraulically powered by a pump 102 which is driven by gears 98,100 from the second portion 80 of the transverse shaft 54, 80.

Eine Steuerung 106 ist mit einer Bedienerschnittstelle 108 und Aktoren 110,112, 114 verbunden, die zum Ansteuern der ersten Kupplung 64, der zweiten Kupplung 60 und der dritten Kupplung 78 dienen.A controller 106 is connected to an operator interface 108 and actuators 110, 112, 114 that serve to drive the first clutch 64, the second clutch 60, and the third clutch 78.

Bei der Ausführungsform nach Figur 1 bilden die erste Querwelle 44, das Winkelgetriebe 52, die Querwelle 54, 80, die Riemenscheiben 82, 86, 88 und der Riemen 84 sowie die Zahnräder 98 und 100 einen ersten, mechanischen Antriebsstrang, der zum Antrieb der funktionalen Komponenten der Erntemaschine 10 dient, nämlich der Fördervorrichtung 28, der Häckseltrommel 26 und der Pumpe 102 für den hydraulischen Antrieb des Erntevorsatzes 22 dient.In the embodiment of Figure 1, the first transverse shaft 44, the angle gear 52, the cross shaft 54, 80, the pulleys 82, 86, 88 and the belt 84 and the gears 98 and 100 form a first, mechanical drive train, which is used to drive the functional Components of the harvester 10 is used, namely the conveyor 28, the cutterhead 26 and the pump 102 for the hydraulic drive of the header 22 is used.

Analog bilden die zweite und dritte Querwelle 46, 62, die Zahnräder 74, 76 und die fünfte Querwelle 90 einen zweiten, mechanischen Antriebsstrang, der zum Antrieb der operationalen Komponenten der Erntemaschine 10 dient, nämlich des Pumpenaggregats 92 zur hydraulischen Versorgung des Lenkantriebs 96 und der Hydromotoren 94 für den Vortrieb der Erntemaschine 10. Weitere, vom zweiten Antriebsstrang angetriebene operationale Komponenten können Kühlgebläse (nicht gezeigt) für dieAnalogously, the second and third transverse shafts 46, 62, the gears 74, 76 and the fifth transverse shaft 90 form a second, mechanical drive train which serves to drive the operational components of the harvester 10, namely the pump unit 92 for the hydraulic supply of the steering drive 96 and the Further, driven by the second drive train operational components cooling fan (not shown) for the

Verbrennungsmotoren 36, 38 und eine Klimaanlage sein.Internal combustion engines 36, 38 and be an air conditioner.

Die erste Kupplung 64 ist zwischen den ersten Antriebsstrang und den zweiten Antriebsstrang eingefügt und ermöglicht es, sie (über die Zahnräder 68 bis 72 und die vierte Längswelle 66) untereinander zu verbinden. Die zweite Kupplung 60 ermöglicht eine Betriebsart, in welcher der zweite Verbrennungsmotor 38 ausgeschaltet ist. Die dritte Kupplung 78 dient zum Abschalten der funktionalen Komponenten der Erntemaschine 10.The first clutch 64 is interposed between the first driveline and the second driveline and allows it to be interconnected (via the gears 68-72 and the fourth prop shaft 66). The second clutch 60 enables an operation mode in which the second internal combustion engine 38 is turned off. The third clutch 78 serves to switch off the functional components of the harvester 10.

Der Bediener in der Kabine 18 kann somit über die Bedienerschnittstelle 108 eine erste Betriebsart auswählen, in welcher die erste Kupplung 64 getrennt ist. Dann treibt der erste Verbrennungsmotor 36 über den ersten Antriebsstrang die funktionalen Komponenten der Erntemaschine 10 an, die über die dritte Kupplung 78 bei Bedarf, z.B. im Vorgewende oder beim Umsetzen auf einem Feld, ausgeschaltet werden können, während der zweite Verbrennungsmotor 38 über den zweiten Antriebsstrang die operationalen Komponenten der Erntemaschine 10 antreibt. Diese Betriebsart ermöglicht es, den zweiten Verbrennungsmotor 38 mit einer von der Drehzahl des ersten Verbrennungsmotors 36, die ihrerseits vom jeweiligen Erntegutdurchsatz abhängt, unabhängigen Drehzahl zu betreiben, was die Kontrolle der operationalen Komponenten vereinfacht. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass sich die Nennleistung der beiden Verbrennungsmotoren 36, 38 unterscheidet.The operator in the cab 18 can thus select via the operator interface 108 a first mode in which the first clutch 64 is disconnected. Then, the first internal combustion engine 36 drives the functional components of the harvester 10 via the first drivetrain, which are supplied via the third clutch 78 as needed, e.g. in the headland or when moving in a field, can be switched off, while the second internal combustion engine 38 drives the operational components of the harvester 10 via the second drive train. This mode of operation allows the second internal combustion engine 38 to operate independently of the speed of the first internal combustion engine 36, which in turn depends on the crop throughput, which simplifies the control of the operational components. This is especially true in the case that the nominal power of the two internal combustion engines 36, 38 differs.

Bei einer Straßenfahrt wird der erste Verbrennungsmotor 36 durch die Steuerung 106 abgeschaltet und nur der zweite Verbrennungsmotor 38 treibt über den zweiten Antriebsstrang die operationalen Komponenten an. Eine Erkennung einer Straßenfahrt kann durch eine entsprechende Eingabe in die Bedienerschnittstelle 108 erfolgen, die z.B. einen Straßen/Feldschalter umfassen kann, oder selbsttätig durch die Steuerung 16 anhand der Betriebsart von Komponenten der Erntemaschine 10, vgl. die Offenbarung der EP 1 405 555 A1.In a road trip, the first internal combustion engine 36 is turned off by the controller 106 and only the second internal combustion engine 38 drives the operational components via the second driveline. Roadside detection may be accomplished by a corresponding input to the operator interface 108, e.g. may include a road / field switch, or automatically by the controller 16 based on the mode of operation of components of the harvester 10, see. the disclosure of EP 1 405 555 A1.

Sollten die Leistungsanforderungen des ersten Antriebsstrangs die maximale Leistung des ersten Verbrennungsmotors 36 überschreiten, kann der Bediener über die Bedienerschnittstelle 108 und die Steuerung 106 veranlassen, dass der Aktor 110 die erste Kupplung 64 schließt und der zweite Verbrennungsmotor 38 in einer zweiten Betriebsart auch Leistung an den ersten Antriebsstrang liefert. Dieser Steuervorgang kann auch automatisch, basierend auf einer Erfassung der Leistung des ersten Verbrennungsmotors 36 mittels einer ihm zugeordneten Motorsteuerung 116 erfolgen.Should the power requirements of the first powertrain exceed the maximum output of the first internal combustion engine 36, the operator via the operator interface 108 and the controller 106 may cause the actuator 110 to close the first clutch 64 and the second internal combustion engine 38 to also power the second engine first powertrain delivers. This control process can also be carried out automatically, based on a detection of the power of the first internal combustion engine 36 by means of a motor controller 116 assigned to it.

Die zweite Kupplung 60 und der zugehörige Aktor 112 ermöglichen es, den zweiten Verbrennungsmotor 38 vom zweiten Antriebsstrang abzutrennen und bei geschlossener erster Kupplung 64 die gesamte Antriebsleistung durch den ersten Verbrennungsmotor 36 bereitstellen zu lassen. Die Steuerung 106 veranlasst dann eine Motorsteuerung 118 des zweiten Verbrennungsmotors 38, diesen anzuhalten. Diese Betriebsart ist sinnvoll bei relativ kleinen Erntegutdurchsätzen, die durch die Steuerung 106 anhand der mittels dessen Motorsteuerung 116 erfassten Belastung des ersten Verbrennungsmotors 36 erkannt und zur Auswahl dieser Betriebsart herangezogen werden können.The second clutch 60 and the associated actuator 112 make it possible to separate the second internal combustion engine 38 from the second drive train and to allow the entire drive power to be provided by the first internal combustion engine 36 when the first clutch 64 is closed. The controller 106 then causes an engine controller 118 of the second internal combustion engine 38 to stop it. This operating mode makes sense with relatively small Erntegutdurchsätzen, which can be detected by the controller 106 based on the detected by the engine control 116 load of the first internal combustion engine 36 and used to select this mode.

Die zweite Ausführungsform nach Figur 3 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform lediglich dadurch, dass die erste Kupplung 64 nunmehr zwischen dem Zahnrad 70 und einem weiteren, koaxialen Zahnrad 71 eingefügt wurde, das seinerseits mit dem Zahnrad 68 kämmt. Die erste Kupplung 64 wird somit durch Querwellen 65, 66 mit den Zahnrädern 70, 71 verbunden. Die Betriebsweise der Antriebsanordnung nach Figur 3 ist mit jener der Antriebsanordnung nach Figur 2 identisch.The second embodiment of Figure 3 differs from the first embodiment only in that the first clutch 64 has now been inserted between the gear 70 and another, coaxial gear 71, which in turn meshes with the gear 68. The first clutch 64 is thus connected by transverse shafts 65, 66 with the gears 70, 71. The operation of the drive assembly of Figure 3 is identical to that of the drive assembly of Figure 2.

Die Figur 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung. Mit der ersten und zweiten Ausführungsform übereinstimmende Elemente sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei der dritten Ausführungsform setzt sich der erste Antriebsstrang aus der ersten Längswelle 44, einer vierten Kupplung 120, einer sechsten Längswelle 122, dem Winkelgetriebe 52 mit den Kegelzahnrädem 48, 50, dem Abschnitt 80 der Querwelle, die sich jedoch durch eine Hohlwelle 124, welche mit der Riemenscheibe 82 verbunden ist und sich durch diese hindurch erstreckt, der an der Außenseite der Riemenscheibe 82 angeordneten, dritten Kupplung 78, der Hohlwelle 124, welche die Ausgangsseite der dritten Kupplung 78 mit der Riemenscheibe 82 und dem Zahnrädern 98 zum Antrieb des Zahnrads 100 der Pumpe 102 für den hydraulischen Antrieb des Erntevorsatzes 22 zusammen.FIG. 4 shows a third embodiment of a drive arrangement according to the invention. Elements that match the first and second embodiments are identified by the same reference numerals. In the third embodiment, the first drive train is composed of the first longitudinal shaft 44, a fourth clutch 120, a sixth longitudinal shaft 122, the angle gear 52 with the bevel gears 48, 50, the portion 80 of the transverse shaft, but through a hollow shaft 124, which is connected to and extends through the pulley 82, which is arranged on the outside of the pulley 82, the third clutch 78, the hollow shaft 124 which the output side of the third clutch 78 with the pulley 82 and the gears 98 for driving the gear 100th the pump 102 for the hydraulic drive of the header 22 together.

Der zweite Antriebsstrang setzt sich aus der zweiten Längswelle 46, der zweiten Kupplung 60, der dritten Längswelle 62 und den Zahnrädern 74, 76 und der fünften Längswelle 90 zusammen.The second drive train is composed of the second longitudinal shaft 46, the second clutch 60, the third longitudinal shaft 62 and the gears 74, 76 and the fifth longitudinal shaft 90 together.

Eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Antriebsstrang wird durch einen zum Abschnitt 80 koaxialen, auf der anderen Seite des Kegelzahnrads 50 angeordneten Abschnitt 126 der Querwelle, eine Gelenkwelle 128, einen weiteren Abschnitt 130 der Querwelle, ein weiteres Winkelgetriebe 132 mit Kegelzahnrädern 134,136, eine siebte Längswelle 138, die erste Kupplung 64 und die dritte Längswelle 62 gebildet.A connection between the first and second driveline is provided by a section 126 of the cross shaft coaxial with section 80 disposed on the other side of the bevel gear 50, a hinge shaft 128, another section 130 of the cross shaft, another bevel gear 132 with bevel gears 134, 136, a seventh Longitudinal shaft 138, the first clutch 64 and the third longitudinal shaft 62 formed.

Die Betriebsweise der Antriebsanordnung nach Figur 4 ist mit jener der Antriebsanordnung nach Figur 2 identisch. Die vierte Kupplung 120 ermöglicht es, den ersten Verbrennungsmotor 36 mittels eines von der Steuerung 106 betätigten Aktors 140 abzuschalten und beide Antriebsstränge nur durch den zweiten Verbrennungsmotor 38 anzutreiben. Die vierte Kupplung 120 könnte jedoch auch entfallen.The operation of the drive assembly of Figure 4 is identical to that of the drive assembly of Figure 2. The fourth clutch 120 makes it possible to shut off the first internal combustion engine 36 by means of an actuator 140 operated by the controller 106 and to drive both drivelines only by the second internal combustion engine 38. However, the fourth clutch 120 could also be omitted.

Claims

claims

An autonomous agricultural harvesting machine (10) comprising: functional components for receiving and / or processing crops; operational components for propulsion and steering of the harvester; a first internal combustion engine (36); a second internal combustion engine (38); a first mechanical drive train connecting the first internal combustion engine (36) to the functional components; and a second mechanical drive train connecting the second internal combustion engine (38) to the operational components; characterized by a first clutch (64), with which the first drive train can optionally be coupled to the second drive train, so that the harvesting machine can be operated optionally in a first operating mode and a second operating mode, wherein in the first operating mode the first clutch (64) and the first driveline is disconnected from the second driveline such that the first internal combustion engine (36) drives the functional components of the harvester via the first driveline, while the second internal combustion engine (38) drives the operational components of the harvester via the second driveline while the second operating mode, the first clutch (64) is closed and the two drive trains are mechanically coupled to one another by the clutch (64), wherein the first clutch (64) is provided with a power-operated actuator (110) which is provided with a controller (106). connected, which is established, selbs to switch over between the first mode of operation and the second mode of operation on the basis of an operator input.

The harvester (10) of claim 1, wherein a second clutch (60) is interposed between the second internal combustion engine (38) and the second driveline.

3. harvesting machine (10) according to claim 1 or 2, wherein the crankshaft (40) of the first internal combustion engine (36) and / or the operational components via a spur gear with the first clutch (64) are connected.

4. harvesting machine (10) according to one of claims 1 to 3, wherein the first drive train coupled to a crankshaft (42) of the first internal combustion engine (36) to the crankshaft (40) coaxial shaft (44), an input side with the shaft ( 44) coupled angular gear (52), a with the output side of the angular gear (52) coupled pulley (82) and a belt (84).

5. harvesting machine (10) according to any one of the preceding claims, wherein a third clutch (54) is inserted in the first drive train.

A harvester (10) according to claim 6, wherein the controller (106) is arranged to select the second mode when the power requirements of the functional components exceed a threshold.