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Die
Erfindung betrifft einen Zuckerrohrernter nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 bzw. 8.
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Ein
typischer Zuckerrohrhäcksler
weist gummibereifte, lenkbare Vorderräder auf. Die Räder sind an
Achsen angebracht. Die Achsen sind jeweils um sich vertikal erstreckende
Schwenkaufbauten schwenkbar angelenkt. Die Schwenkaufbauten sind außerhalb
in Querrichtung beabstandeter, sich in Längsrichtung erstreckender Hauptrahmenelemente angeordnet.
Ein Paar an Halmteilern sind jeweils vor dem Paar lenkbarer Räder am Hauptrahmen
befestigt. Um eine Berührung
mit den Rahmenelementen während
des Lenkens zu vermeiden ist ein großer Raum zwischen jeder Schwenkachse
und dem benachbarten Rahmenelement bereitgestellt.
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Ein
erster Nachteil der bekannten Lenkgeometrie besteht darin, dass
ein Bediener nicht nur die lenkbaren Räder drehen muss, sondern auch öfter hin-
und zurückfahren
muss, um die Erntemaschine nach dem Ausfahren aus einer gerade abgeernteten Reihe
auf dem Vorgewende des Felds zur Einfahrt in eine weitere Reihe
neu zu positionieren, ohne das Zuckerrohr zu beschädigen. Diese
Sequenz kann auch am Ende des Felds wiederholt werden, wenn aus
der Reihe herausgefahren und auf dem Vorgewende gedreht wird. In
diesem Fall kann die Rückseite
der Maschine rückwärts in das
ungeschnittene Feld gefahren werden, so dass Zuckerrohr heruntergedrückt und
beschädigt
wird. Bei kurzen Reihen und engen Vorgewenden kann die beim Manövrieren
der Maschine verbrachte Zeit länger
sein als die Erntezeit.
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Ein
zweiter Nachteil der bekannten Lenkgeometrie besteht darin, dass
die Breite der Einführöffnung der
Maschine eingeschränkt
ist. Durch die Einführöffnung wird
Erntegut aufgenommen, das durch ein Paar zwischen den Rahmenelementen
angeordneten, gegensinnig rotierenden Basisschneideinrichtungen
abzuschneiden ist. Diese beschränkte
Einführöffnung bedingt
ein Problem, das als Sättigungs-/Hungerbeschickung
bezeichnet wird, wenn in hohem Maße liegendes, grünes Zuckerrohr
geschnitten wird. Das Problem beginnt, wenn Zuckerrohrhalme die
Einführöffnung überbrücken und
für einen
Moment den Fluss des Zuckerrohrs in die Maschine unterbinden. Wenn
sich genug Zuckerrohr ansammelt, um die überbrückenden Halme entweder zu knicken oder
zu brechen, wird eine Ansammlung an Zuckerrohr in die Maschine eingezogen.
Wenn die hinter der Einführöffnung angeordneten
Verarbeitungselemente eine hinreichende Kapazität haben, wird die Ansammlung
des Zuckerrohrs durch die Maschine gehen, obwohl die Qualität des aus
der Maschine austretenden Zuckerrohrs vermindert sein wird. Wenn die
Ansammlung zu groß ist,
wird eine Verstopfung stattfinden, was ein Anhalten der Maschine
zu ihrer Entfernung bedeutet.
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Das
der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird darin gesehen, die
geschilderten Nachteile zu vermeiden.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
die Lehre der Patentansprüche
1 und 8 gelöst, wobei
in den weiteren Patentansprüchen
Merkmale aufgeführt
sind, die die Lösung
in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
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Es
wird vorgeschlagen, die lenkbaren Räder an Rahmenabschnitten anzubringen,
die um vertikale Achsen schwenkbar sind. Die Räder können dadurch nahe an den Rahmenabschnitten
angebracht werden, ohne dass eine Möglichkeit unerwünschter Berührungen
besteht. Die Rahmenabschnitte können
weiter auseinander angeordnet werden, um die Einführöffnung des
Zuckerrohrernters für
das Zuckerrohr zu verbreitern.
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Alternativ
oder zusätzlich
wird vorgeschlagen, den Spitzenabschneidmechanismus gleichsinnig
mit den lenkbaren Rädern
zu verschwenken.
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Auf
diese Weise erzielt man ein verbessertes Lenkverhalten, das sich
insbesondere bei kurzen Vorgewenden vorteilhaft bemerkbar macht.
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In
den Zeichnungen ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
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1 eine
Ansicht der rechten Seite eines erfindungsgemäßen Zuckerrohrernters,
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2 eine
teilgeschnittene Ansicht der rechten Seite, in der die jeweiligen
Schwenkverbindungen zwischen dem Hauptrahmen des Zuckerrohrernters
und dem rechten Rad und dem Spitzenabschneidmechanismus gezeigt
sind,
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3 eine
schematische Draufsicht, in der der Lenkzylinder und die Verbindungen
zum Lenken der Vorderräder
gemeinsam mit den Halmteilern und dem Spitzenabschneidmechanismus
dargestellt sind,
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4 und 5 schematische
Draufsichten eines erfindungsgemäßen Zuckerrohrernters
und eines bekannten Zuckerrohrernters, wobei beide in einer Geradeausfahrstellung
dargestellt sind,
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4A bis 4D schematische
Draufsichten, in denen eine Sequenz an Positionen eines erfindungsgemäßen Zuckerrohrernters
beim Drehen auf einem Vorgewende eines Zuckerrohrfelds gezeigt wird,
um in eine neue Reihe zu erntenden Zuckerrohrs einzufahren, und
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5A bis 5D schematische
Draufsichten, in denen eine Sequenz an Positionen eines bekannten
Zuckerrohrernters beim Drehen auf einem Vorgewende eines Zuckerrohrfelds
gezeigt wird, die zum Vergleich mit den in den 4A bis 4D gezeigten
Positionen gezeigt werden.
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Es
wird auf die 1 bis 3 verwiesen,
in denen ein Zuckerrohrernter 10 gezeigt wird, der hier als
gummibereifter Häcksler
dargestellt ist. Der Zuckerrohrernter 10 umfasst einen
Hauptrahmen 12, der sich auf einem Paar hinterer Antriebsräder 14 und
einem Paar lenkbarer Vorderräder 16 und 18 abstützt. Eine
Bedienerkabine 20 ist an einer mittigen, vorderen Stelle
des Rahmens 12 angeordnet, und hinter der Bedienerkabine 20 befindet
sich ein Motor (nicht sichtbar), der die Leistung zum Fahren der
Räder 14 und
anderer angetriebener Bauteile des Zuckerrohrernters 10 bereitstellt.
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Die
Bedienerkabine 20 gibt einem sitzenden oder stehenden Bediener
einen Aussichtspunkt, von dem aus er den Betrieb einer vorn angebrachten Ausrüstung einsehen
kann, einschließlich
eines am Rahmen 12 zwischen rechten und linken Halmteilerzusammenbauten 24 und 26 befestigten
Spitzenabschneidmechanismus 22. Unmittelbar hinter und
gegenüber
den vorderen Rädern 16 und 18 des
Zuckerrohrernters 10 nach innen versetzt, so dass sie sich an
gegenüberliegenden
Seiten einer Längsmittelebene
des Zuckerrohrernters 10 befinden, sind rechte und linke
Basisschneideinrichtungen 28 und 30 angeordnet,
die Schneidklingen haben, welche derart angeordnet sind, dass sie
sich in der Mitte des Zuckerrohrernters 10 überlappen.
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Während des
Betriebs erfassen die Halmteilerzusammenbauten 24 und 26 somit
eine Reihe an Zuckerrohrhalmen, die unterhalb des Rahmens 12 durchlaufen
und durch die Basisschneideinrichtungen 28 und 30 vom
Boden abgetrennt werden. Die Basisschneideinrichtungen 28 und 30 geben
die Halme nach hinten einem Förderwalzenzusammenbau (nicht
gezeigt) auf, der die Zuckerrohrhalme einem Häckslerzusammenbau 32 zuführt, der
zwischen und in einer Höhe über den
hinteren Rädern 14 angeordnet
ist. Der Häckslerzusammenbau 32 schneidet
die Zuckerrohrhalme in "Billets" genannte Längen, die
in einen primären
Extraktorzusammenbau 34 gefördert werden, der betrieben
wird, die Billets von ungewünschtem
Material wie Blättern
und anderen Erntegutteilen zu reinigen. Die Billets gelangen dann über einen
Ladeelevatorzusammenbau 36 in einen sekundären Extraktorzusammenbau 38,
der weitere Verunreinigungen von den Billets entfernt, bevor sie
auf einen Wagen oder dergleichen gefördert werden, der neben dem
Zuckerrohrernter 10 hergezogen wird.
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Der
Spitzenabschneidmechanismus 22 umfasst einen Erfassungs- und Schneidkopf 40,
der in einer ausgerichteten Höhe
gehalten wird, indem er durch einen Baum mit oberen und unteren
parallelen Armen 42 und 44 an dem Rahmen 12 angebracht
ist. Die hinteren Enden der Arme 42 und 44 sind
jeweils schwenkbar an einem Schwenkrahmen 46 angelenkt,
der mit einem rohrförmigen
Element 48 ausgestattet ist, welches um eine vertikale
Achse schwenkbar gelagert ist, die durch einen zylindrischen Trägerpfosten 50 definiert
wird, welcher unmittelbar unterhalb eines unteren Bereichs der Kabine 20 an
einer mittigen Stelle des Rahmens 12 befestigt ist. Ein
aus- und einziehbarer Baumbetätiger 51 ist
zwischen dem Schwenkrahmen 46 und dem unteren Arm 46 angebracht
und dient zur Steuerung der Betriebshöhe des Schneidkopfs 40.
An einem unteren Ende des Trägerpfostens 50 ist
ein Lenkarm 52.
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Der
Hauptrahmen 12 umfasst rechte und linke Seitenelemente 54 und 56,
an deren vorderen Enden jeweils rechte und linke vordere Rahmenabschnitte 58 und 60 jeweils
durch rechte und linke Schwenkzusammenbauten 62 und 64 angekoppelt sind,
von denen nur die Einzelheiten des rechten Schwenkzusammenbaus 62 gezeigt
werden, da verständlich
ist, dass der linke Schwenkzusammenbau 64 ähnlich ist.
Die rechten und linken Schwenkzusammenbauten 62 und 64 umfassen
jeweils vertikale zylindrische, rohrförmige Aufnahmen 66 und 68,
die vordere Enden der Seitenelemente 54 und 56 bilden, und
jeweils Schwenkzapfen oder Pfosten (nicht gezeigt), die jeweils
schwenkbar in den Aufnahmen 66 und 68 aufgenommen
sind und jeweils an den hinteren Enden oberer und unterer horizontaler
Rahmenelemente 70 und 72 der rechten und linken
vorderen Rahmenabschnitte 58 und 60 des Hauptrahmens 12 befestigt
sind. Die Vorderräder 16 und 18 sind
an den jeweiligen Achsen befestigt, die durch die vorderen Rahmenabschnitte 58 und 60 des
Hauptrahmens 12 abgestützt
werden. An den vorderen Rahmenabschnitten 58 und 60 sind
außerdem
die rechten und linken vorderen Teilerzusammenbauten 24 und 26 befestigt.
An der Oberseite des rechten Schwenkpfosten ist ein L-förmiger rechter
Radlenkarm 74 befestigt. Ein linker Radlenkarm 76 ist
an der Oberseite des linken Schwenkpfostens an der Vorderseite des linken
vorderen Seitenelements 56 des Hauptrahmens 12 befestigt.
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Zum
gleichzeitigen Lenken der Räder 16 und 18 und
der zugeordneten Teilerzusammenbauten 24 und 26 gemeinsam
mit dem Spitzenabschneidmechanismus 22 ist ein Lenkzusammenbau 78 mit
einem aus- und einziehbaren Lenkzylinder 80 zwischen dem
Hauptrahmen 12 und dem rechten Radlenkarm 74 angekoppelt.
Der Lenkzylinder 80 dient als antreibbare Einrichtung,
die mit den Rahmenabschnitten 58 und 60 in Betriebsverbindung
steht, um sie gleichsinnig um die vertikalen Achsen zu schwenken
und die Räder 16 und 18 in
die gewünschte Lenkposition
zu verbringen. Zwischen dem rechten und dem linken Radlenkarm 74 und 76 befindet
sich eine Zugstange 82, während eine Zugverbindung 84 zwischen
dem rechten Radlenkarm 74 und dem Lenkarm 52 des
Spitzenabschneidmechanismus 22 angeordnet ist. Es ist dem
Fachmann offensichtlich, dass der Lenkzylinder 80 auch
zwischen dem Hauptrahmen 12 und dem Schwenkrahmen 46 oder
zwischen dem Hauptrahmen 12 und dem linken Radlenkarm 76 angeordnet
werden könnte.
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Es
wird nun auf die 4 verwiesen, anhand der erkennbar
ist, dass der Hauptrahmen 12 in der Nähe der Basisschneideinrichtungen 28 und 30 erweitert
ist. Bei einer Ausführungsform
ist die Breite des Hauptrahmens 12 zwischen seinem hinteren Ende
und einer Stelle nahe der Basisschneideinrichtungen 28 und 30 etwa
91,44 cm, was eine typische Breite für den ganzen Rahmen eines bekannten
Zuckerrohrernters ist. Die gegenüberliegenden
Seiten des Hauptrahmens 12 erweitern sich in der Nähe der Basisschneideinrichtungen 28 und 30 nach
außen bis
auf eine Breite von etwa 1,27 m, was eine Verbreiterung von 35,56
cm bedeutet. Somit sind die vorderen Rahmenabschnitte 58 und 60 um
etwa 1,27 m voneinander getrennt, und da die Halmteilerzusammenbauten 24 und 26 mit
den vorderen Rahmenabschnitten 58 und 60 verbunden
sind, ist die Einführöffnung des
Zuckerrohrernters 10, d. h. die Entfernung zwischen den
Halmteilerzusammenbauten 24 und 26, ebenfalls
etwa 1,27 m breit.
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Es
wird nun auf die 5 verwiesen, in der ein Zuckerrohrernter 90 gemäß des Standes
der Technik gezeigt wird, der einen auf hinteren angetriebenen Rädern 94 und
lenkbaren Vorderrädern 96 und 98 abgestützten Hauptrahmen 92 aufweist.
Der Hauptrahmen 92 umfasst rechte und linke Seitenelemente 100 und 102,
die sich parallel zueinander erstrecken und Halmteilerzusammenbauten 106 und 108 aufweisen,
die jeweils an den vorderen Enden der Seitenelemente 100 und 102 befestigt
sind. Die lenkbaren Räder 96 und 98 sind
durch Achsen abgestützt,
die um aufrechte Schwenkachsen 110 schwenkbar gelagert
sind, welche jeweils durch Träger
definiert werden, die an den Seitenelementen 100 und 102 befestigt
sind. Außerdem
ist ein Spitzenabschneidmechanismus 108 mittig zwischen
den Seitenelementen 100 und 102 zum Arbeiten auf
der Längsmittelebene
des Zuckerrohrernters 90 befestigt.
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Es
wird auf die 4A und 5A verwiesen,
in denen die Zuckerrohrernter 10 bzw. 90 an ähnlichen
Stellen im Vorgewende eines Zuckerrohrfelds gezeigt werden, wobei
ihre jeweiligen hinteren Räder 14 und 94 mit
einem Fahrweg ausgerichtet sind, der sich parallel zu einer Vielzahl
von Zuckerrohrreihen a–f
erstreckt und von deren Enden äquidistant
ist. Eine typische Entfernung zwischen den Reihen ist 1,524 m und
ein typisches Vorgewende entspräche
näherungsweise
der Breite von vier Reihen oder etwa 6,096 m.
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Anhand
der 5A ist erkennbar, dass der Wendekreisradius R
des bekannten Zuckerrohrernters 90 durch das innere lenkbare
Vorderrad 98 begrenzt ist, welches mit dem Hauptrahmen 92 in
Berührung
kommt. Bei einem praktischen Beispiel ist der Wendekreisradius R
etwa 4,5 m, was die Entfernung zwischen der Mitte des inneren Rads
während einer
Drehung und der Wendekreismitte C' ist, die sich am Schnittpunkt einer
ersten, durch die Mitten der hinteren Räder 94 gezogenen Linie
und einer parallel zur Fahrtrichtung und durch die Mitte des inneren
lenkbaren Vorderrades 98 gezogenen Linie befindet.
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Es
wird auf die 4A Bezug genommen, in der derselbe
Wendekreisradius R des Zuckerrohrernters 10 erzielt wird,
indem die vorderen Rahmenabschnitte 58 und 60 des
erfindungsgemäßen Zuckerrohrernters 10,
wie erforderlich, durch Ansteuern des Lenkzylinders 80 erzielt
wird.
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Anhand
der 4B und 5B ist
erkennbar, dass der Spitzenabschneidmechanismus 22 des Zuckerrohrernters 10 nach
einer Drehung um einen Winkel von 20° gerade damit anfängt, in
dieselbe Reihe d einzufahren, die als nächstes geerntet werden soll.
Im Gegensatz dazu wird der bekannte Zuckerrohrernter 90 nach
einer Drehung um 30° damit anfangen,
die Reihe f abzuernten, die um zwei Reihen von der Reihe d beabstandet
ist, in die der Zuckerrohrernter 90 schließlich einfahren
wird.
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In
den 4C und 5C ist
erkennbar, dass der Spitzenabscheidmechanismus 22 des erfindungsgemäßen Zuckerrohrernters 10 nach
einer Drehung um 30° weiterhin
mit der Reihe d ausgerichtet ist, die als nächstes abzuernten ist, und
dass der linke Halmteiler 106 in die Fläche zwischen den Reihen c und
d eintritt, wie zum Ernten der Reihe d beabsichtigt. Im Vergleich
dazu ragt bei dem bekannten Zuckerrohrernter 90 nach einer
Drehung um 45° der Spitzenabschneidmechanismus
weiterhin zwei Reihen über
die als nächstes
abzuerntende Reihe d hinaus und der linke Halmteiler 106 fängt an,
Pflanzen in der Reihe d niederzudrücken.
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Es
wird nun auf die 4D und 5D verwiesen,
an denen erkennbar ist, dass der erfindungsgemäße Zuckerrohrernter 10 nach
einer Drehung um einen Winkel von 40° nahezu perfekt mit der Reihe
d ausgerichtet ist, wie gewünscht.
Im Vergleich dazu ist der bekannte Zuckerrohrernter 10 nach
einer Drehung um einen Winkel von 60° so positioniert, dass die Räder 96 und 98 zur
Ernte der Reihe d richtig ausgerichtet sind. Der linke Halmteiler 106 wird
jedoch mehr Erntegut in der Reihe d niedergedrückt haben und der rechte Halmteiler
wird Zuckerrohr in der benachbarten Reihe e niedergedrückt haben.
Es ist offensichtlich, dass der Spitzenabschneidmechanismus 108 nicht
positioniert ist, dass er anfangen könnte, die Spitzen der Reihe
d abzuschneiden.
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Im
normalen Betrieb wird der Bediener des bekannten Zuckerrohrernters 90 den
Schneidkopf des Spitzenabschneidmechanismus 22 auf eine Höhe oberhalb
des Zuckerrohrs anheben, indem er den Baumbetätiger (nicht gezeigt) aktiviert,
bevor er die in 4B gezeigte Position erreicht.
Der Bediener wird, anstelle das Umdrehen in einer durchgehenden
Bewegung durchzuführen,
wie anhand der 4B bis 4D dargestellt,
dann eine Reihe an Fahrtrichtungsumkehrungen durchführen, bis
die Halmteiler 104 und 106 richtig in das Feld
einlaufen können.
An diesem Punkt wird der Schneidkopf des Spitzenabschneidmechanismus 108 auf
die richtige Betriebshöhe
abgesenkt, indem der Baumbetätiger aktiviert
wird. Außer,
wenn das Vorgewende hinreichend breit ist, um die Umkehrbewegung
des Zuckerrohrernters 90 aufzunehmen, werden die Spitzen
der ersten Halme in der Zuckerrohrreihe nicht abgeschnitten.
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Im
Fall des erfindungsgemäßen Zuckerrohrernters 10 kann
der Schneidkopf 40 des Spitzenabschneidmechanismus 22 jedoch
während
der gesamten Wendesequenz auf derselben Schneidhöhe verbleiben. Bei einem 6,3
m breitem Vorgewende, wie dargestellt, sind keine Fahrtrichtungsumkehrungen
erforderlich, um den Zuckerrohrernter 10 korrekt in der
abzuerntenden Reihe zu positionieren.