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Die
Erfindung betrifft eine Heuwerbungsmaschine entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie einen Zinken für eine solche Heuwerbungsmaschine.
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Eine
Heuwerbungsmaschine dieser Art, auch Kreiselzettwender oder Kreiselheuer
genannt, ist beispielsweise in der
DE 198 59 922 A1 gezeigt. Solche Maschinen
haben den Zweck, am Boden liegendes Grünfutter wie Gras,
Klee und dergleichen aus der Mahd oder aus der Fläche heraus
möglichst gleichmäßig für eine
Trocknung durch Sonneneinstrahlung zu verteilen, sowie im weiteren
Verlauf das angewelkte Grünfutter zu wenden und zu mischen, damit
auch das zunächst dem Boden zugewandte feuchtere Futter
möglichst der direkten Sonnenwärme ausgesetzt
wird. Der fortschrittliche Landwirt möchte nach nur einem
Sonnentag das Grünfutter als Anwelksilage einfahren. Der
hier interessierende Bearbeitungsprozess dient somit der Verkürzung
der Anwelk- bzw. Trocknungszeit.
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In
Fachkreisen ist bekannt, dass bei Kreiselzettwendern der Kreiseldurchmesser
einen bedeutenden Einfluss auf die Streuqualität hat. Das
bedeutet, dass ein großer Kreiseldurchmesser mindere Streuqualität
und ein kleiner Kreiseldurchmesser wesentlich bessere Streuqualität
liefert. Man nimmt die großen Kreiseldurchmesser jedoch
in Kauf, da man bei gleicher Arbeitsbreite mit weniger Kreiselpaaren auskommt,
was die Geräte preiswerter macht.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Heuwerbungsmaschine, nämlich
einen Kreiselzettwender, mit verbesserten Streueigenschaften zu
schaffen und einen zur Verwendung an einer solchen verbesserten
Maschine geeigneten Zinken bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heuwerbungsmaschine
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch einen Zinken mit den
Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Herkömmliche
Zinken eines Kreiselzettwenders umfahren oder überfahren
Widerstände in Gestalt größerer Futtermassen
sowie wiederkehrender Futteranhäufungen und führen
somit in diesen Fällen zu einem verbesserungswürdigen
Streubild. In diesem Fall können die Sonnenstrahlen nur
eine zu geringe Grünfuttermasse erreichen. Dies führt
zu längeren Trocknungszeiten, was das Einbringen des Anwelkfutters
mit einem vorgeschriebenen Trockensubstanzgehalt innerhalb eines
Sonnentages verhindert. Demgegenüber wird durch die erfindungsgemäße Gestaltung
der Zinken mit einem in eine bestimmte Richtung hakenförmig
abgewinkelten Endabschnitt eine Optimierung der Streueigenschaften
erreicht. Das hat zur Folge, dass das gemähte, am Boden
liegende und zur Bearbeitung anstehende Grünfutter, welches
aus teilweise untereinander verkettetem und verklebtem Blattwerk
und Stengeln besteht, besser entzerrt und gewendet sowie gleichmäßiger
und in kleineren Portionen über die Trocknungsfläche
verteilt wird.
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Die
Wirkung der vorliegenden Erfindung ist unabhängig davon,
ob viel oder wenig Grünfutter je Flächeneinheit
gestreut werden muss, ob das Futter ineinander verzerrt ist, oder
ob Anhäufungen vorhanden sind. Versuche anhand aller üblichen
Futterarten, -längen und -mengen haben dieses Phänomen bestätigt.
Bei gleicher Arbeitsgeschwindigkeit geschieht eine wesentlich bessere,
gleichmäßigere und stärker durchmischende
sowie wendende Ablage des Grünfutters auf der Trocknungsfläche.
Dies gilt sowohl für soeben gemähtes Grünfutter,
als auch für Futter mit einem bereits erfolgten Trocknungsfortschritt.
Insbesondere die oberen, bereits angetrockneten Decklagen werden
bei Anwendung der Erfindung wesentlich heftiger durchmischt. All
diese Vorteile führen schließlich zu einer erheblichen
Verkürzung der Trocknungszeit.
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Durch
die erfindungsgemäßen hakenförmigen Zinken
kann ferner die Umfangsgeschwindigkeit der nahe dem Boden wirkenden
Zinkenenden erheblich reduziert werden. Dieses Phänomen
bewirkt eine bessere Wirtschaftlichkeit und eine geringere Futterverschmutzung.
Der Unterschied der Streuqualität zwischen großem
und kleinem Kreiseldurchmesser ist bei den erfindungsgemäßen
hakenförmigen Zinken nicht mehr gegeben. Die Maschine arbeitet
bei großem und kleinem Kreiseldurchmesser gleichermaßen
optimal.
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Merkmale
und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung
und den Zeichnungen, in welchen ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist, ersichtlich. Es zeigt:
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1 einen
an einen Traktor angehängten erfindungsgemäßen
Kreiselheuer in Seitenansicht,
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2 einen
erfindungsgemäßen Kreiselheuer mit vier Kreiseln
in Draufsicht,
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3 einen
erfindungsgemäßen linksdrehenden Kreisel in Seitenansicht
und Draufsicht,
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4 einen
herkömmlichen rechtsdrehenden Kreisel in Seitenansicht
und Draufsicht,
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5 die
Anordnung eines erfindungsgemäßen Zinkens an einem
Zinkenträger eines Kreiselheuers in Seitenansicht und Draufsicht,
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6 eine
Variante eines erfindungsgemäßen Zinkens in Seitenansicht
und
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7 eine
weitere Variante eines erfindungsgemäßen Zinkens
in Seitenansicht.
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1 und 2 zeigen
den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen
Kreiselheuers 1, der in Fahrtrichtung 2 hinten
an das Dreipunktgestänge eines Traktors 3 mittels
einer Tragkonstruktion 4 angebaut ist. Kreiselheuer mit
einem derartigen grundsätzlichen Aufbau sind bekannt, sowohl
als angebaute, als auch als angehängte Geräte.
Der Kreiselheuer 1 wird ausgehend von der Zapfwelle des Traktors 3 über
eine Gelenkwelle 5 angetrieben.
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In
einem Maschinenrahmen 10 (2) sind um überwiegend
vertikal ausgerichtete, jedoch gegenüber der Vertikalen
um einen kleinen Winkel δ (1) geneigte
Kreiselachsen 11 beispielsweise vier Arbeitskreisel 12, 12', 13 und 13' dreh-
und antreibbar gelagert, wobei benachbarte Arbeitskreisel, im gezeigten
Beispiel 12 und 13, sowie 12' und 13', paarweise
gegenläufig zueinander drehen. Die Drehrichtungen sind
in 2 durch Pfeile kenntlich gemacht und bei den Arbeitskreiseln 12 und 13 mit
den Bezugszahlen 14 (linksdrehend) und 15 (rechtsdrehend)
markiert.
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Zum
Antriebsstrang der Arbeitskreisel 12, 12', 13 und 13' gehören
außer der an der Zapfwelle des Traktors 3 angeschlossenen
Gelenkwelle 5 noch ein Mittelgetriebe 16 und weitere
Winkelgetriebe 17, 17', 18 und 18' oberhalb
der Arbeitskreisel 12, 12', 13 und 13',
die untereinander durch in den Figuren nicht gezeigte, entlang des
Maschinenrahmens 10 verlaufende Gelenkwellen verbunden
sind. Der Maschinenrahmen 10 gliedert sich in drei fluchtend
aneinander anschließende Abschnitte, die durch zwei Gelenkverbindungen 19 und 19' miteinander
verbunden sind.
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kreiselheuers 1 in
Arbeitsstellung, wobei die Zinkenträger 24 eines
Arbeitskreisels 13' mit Doppelfederzinken 20,
deren Schenkel 27 etwa tangential aus den Windungen einer
schraubenfederförmigen Wicklung 25 austreten,
bestückt sind. Dabei ist die Kreiseldrehachse 11 um
einen kleinen Winkel δ in Fahrtrichtung 2 so weit
geneigt, dass die Enden 26 der Schenkel 26, 27 der
Doppelfederzinken 20 jeweils vor dem Tast- und Stützrad 21 mit
geringem Bodenabstand 22 vorbeilaufen, wodurch sie das
am Boden 23 liegende Grünfutter erfassen und längs
der Umlaufbahn der Zinken 20 mitnehmen, so dass das Grünfutter
hinter dem Kreiselheuer 1 etwa um den Winkel δ gegenüber
dem Boden 23 entgegengesetzt der Fahrtrichtung 2 fortgeschleudert
wird und sich gleichmäßig auf den Boden niederlegt.
Das Fortschleudern des Grünfutters ist in den 1 und 2 durch
mehrere von den dargestellten Arbeitskreiseln 12, 12', 13 und 13' aus
schräg nach hinten weisende Pfeile veranschaulicht.
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In
den 3 und 4 sind jeweils ein Arbeitskreisel
eines erfindungsgemäßen Kreiselheuers 1 (3)
und eines herkömmlichen Kreiselheuers (4)
einander in Seitenansicht gegenübergestellt. Wie aus dieser
Gegenüberstellung zu ersehen ist, unterscheidet sich der
erfindungsgemäße Kreiselheuer 1 von einem
herkömmlichen nur durch die Form der Zinken 20,
indem die Endabschnitte 26 der Schenkel 26, 27 der
Zinken 20 hakenförmig abgewinkelt sind, während
diese Endabschnitte 26 bei herkömmlicher Bauart
mit den Hauptabschnitten 27 der Zinken 20 fluchten,
also keine eigene, vom Hauptabschnitt 27 abweichende Form
haben. Die erfindungsgemäße, hakenförmige
Gestaltung der Zinkenenden 26 ist in der vergrößerten
Ausschnittsdarstellung von 5 am besten
zu erkennen und wird nachfolgend anhand dieser Darstellung näher
erläutert.
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5 zeigt
zwei verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen
Zinkens 20, der an einem Ende eines Zinkenträgers 24 mittels
einer Schraube 28 montiert ist, am tiefsten Punkt seiner
Bewegung entlang des Kreiselumfangs. Die Ansichtsrichtung der oberen
Ansicht von 5, nachfolgend Seitenansicht
genannt, ist der Tangentialrichtung der Kreiseldrehung entgegengesetzt,
während die Ansichtsrichtung der unteren Ansicht von 5,
nachfolgend Draufsicht genannt, der Richtung der in 1 gezeigten
Kreiseldrehachse 11 entspricht. Die Drehrichtung des Zinkenträgers 24 ist
in der Draufsicht durch einen Pfeil T kenntlich gemacht, welcher
die Tangentialrichtung der Drehung angibt. In der Seitenansicht
zeigt die Tangentialrichtung der Drehung aus der Zeichenebene heraus
auf den Betrachter zu und ist durch ein Pfeilspitzensymbol T kenntlich
gemacht.
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Wie
aus der Seitenansicht von 5 ersichtlich
ist, besteht jeder Schenkel 26, 27 des Zinkens 20 aus
einem Hauptabschnitt 27 und einem hakenförmig
abgewinkelten Endabschnitt 26. Der Hauptabschnitt 27 erstreckt
sich vom Ende einer Wicklung 25 aus geradlinig und ist
gegenüber der Vertikalen um einen Winkel ε geneigt,
so dass er sich von dem Zinkenträger 24 aus sowohl
auf den Boden 23 zu, als auch radial auswärts
bezüglich der Kreiseldrehachse 11 (1)
erstreckt. Wie der Draufsicht von 5 zu entnehmen
ist, verläuft der Hauptabschnitt 27 des Schenkels 26, 27 nicht
exakt radial bezüglich der Kreiseldrehachse 11,
sondern parallel zu dieser Radialrichtung, da er einen Abstand von
der Mittelachse 29 des Zinkenträgers 24 hat.
Die Richtung der Mittelachse 29 des Zinkenträgers 24 ist
hierbei als radial zur Kreiseldrehachse 11 angenommen.
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Aufgrund
der Schrägstellung der Kreiseldrehachse 11 um
den Winkel δ (1) versteht es sich, dass die
Winkellage des Zinkens 20 in Bezug auf den Boden 23 sowie
die Vertikalrichtung von der momentanen Position des Zinkens 20 entlang
des Kreiselumfangs abhängt. Die hier angestellten Winkelbetrachtungen
in Bezug auf den Boden 23 und die Vertikalrichtung gelten
demnach nur für die 5 zugrundeliegende
tiefste Position des Zinkens 20 entlang seiner Bewegung
entlang des Kreiselumfangs.
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Der
Endabschnitt 26 des Zinkens 20 ist gegenüber
dem Hauptabschnitt 27 hakenförmig abgewinkelt,
und zwar in zwei verschiedenen Richtungen, nämlich sowohl
in der Draufsicht um einen ersten Winkel α nach vorne auf
die Tangentialrichtung T der Kreiseldrehung zu, als auch in der
Seitenansicht um einen zweiten Winkel β radial nach außen
bezüglich der Kreiseldrehachse. Letzteres hat zur Folge,
dass sich zwischen dem Endabschnitt 26 und dem Boden 23 in
der Seitenansicht ein Winkel γ ergibt, der kleiner ist
als der Winkel 90° – ε zwischen dem Hauptabschnitt 27 und
dem Boden 23.
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Es
ist ohne weiteres verständlich, dass die Hakenform der
Endabschnitte 26 die Fähigkeit der Zinken 20 zum
Ergreifen und Abheben des zu wendenden Futters vom Boden im tiefen Bereich
der Bewegungsbahn eines Zinkens 20 verbessert. Andererseits
darf die Hakenform aber nicht zu stark ausgeprägt sein,
um das Fortschleudern des Futters im entgegengesetzten Bereich der
Bewegungsbahn nicht zu behindern. Die erfindungsgemäße
Abwinkelung in zwei verschiedenen Richtungen hat sich in dieser Hinsicht
als besonders effektiv erwiesen.
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Zweckmäßige
Wertebereiche für die Winkel α, β und γ,
sowie für die Länge L des abgewinkelten Endabschnitts 26 sind
in den Ansprüchen angegeben. Hierbei ist der Winkel γ nicht
unabhängig von den anderen einstellbar, sondern er ergibt
sich aus den Winkeln β und ε nach folgender Formel: γ = 90° – (β + ε)
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Der
Winkel ε hängt seinerseits von der Schrägstellung
der Mittelachse 29 des Zinkenträgers 24 gegenüber
dem Boden 23 und von einer eventuellen Abwinkelung des
Hauptteils 27 des Schenkels 26, 27 gegenüber
der Wicklung 25 ab, wie sie bei dem hier vorgestellten
Ausführungsbeispiel der Fall ist.
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Bei
dem dargestellten Zinken 20 handelt es sich um einen Doppelzinken
mit zwei Schenkeln 26, 27, die von den beiden
entgegengesetzten Enden einer schraubenfederförmigen, um
das Ende des Zinkenträgers 24 geschlungenen und
mit einer Schraube 28 daran befestigten Wicklung 25 abragen.
Die Erfindung kann aber auch durch Zinken mit nur einem Schenkel 26, 27 realisiert
werden. Bei der in den Figuren gezeigten Ausführung als
Doppelzinken haben die Hauptabschnitte 27 der beiden Schenkel 26, 27 eine
unterschiedliche Länge, was jedoch bei herkömmlichen
Doppelzinken ohne hakenförmig abgewinkelten Endabschnitt 26 bereits
bekannt ist.
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Eine
Variante 20A des erfindungsgemäßen Zinkens 20 ist
in 6 dargestellt. Sie unterscheidet sich von der
Grundform nach 5 dadurch, dass zusätzlich
zu den hakenförmig abgewinkelten Endabschnitten 26 entlang
des Hauptabschnitts 27 mindestens ein ebenfalls hakenförmiger
Fortsatz 30 vorgesehen ist, welcher parallel zu dem hakenförmig
abgewinkelten Endabschnitt 26 verläuft und die
gleiche Länge wie dieser hat. Dabei liegt der Abstand D
eines Fortsatzes 30 vom Endabschnitt 26 desselben Schenkels 26, 27 bzw.
in Fall mehrerer solcher Fortsätze auch deren gegenseitiger
Abstand im Bereich von ca. 50 bis 100 mm.
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Eine
weitere Variante 20B des erfindungsgemäßen
Zinkens 20 zeigt 7. Sie unterscheidet sich
von der Grundform nach 5 dadurch, dass zusätzlich
zum Vorhandensein eines hakenförmig abgewinkelten Endabschnitts 26 zumindest
ein unterer Teil 27A des Hauptabschnitts 27 des
Schenkels 26, 27, welcher an seinem Ende in den
hakenförmigen Endabschnitt 26 übergeht,
wellen- oder schraubenfederförmig ausgebildet ist. Dabei
ist die Richtung des Hauptabschnitts 27, auf die sich die
zuvor erläuterten Winkel α und β der
Abwinkelung des Endabschnitts 26 beziehen, durch die mittlere
Richtung 31 des Wellen- oder schraubenfederförmigen
Abschnitts 27A gegeben. Mit der Richtung ist hierbei die Längsrichtung
gemeint.
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Die
mit der Erfindung beabsichtigte Wirkung einer Verbesserung der Streuqualität
kann mit sämtlichen hier vorgestellten Varianten der Zinkenform
erzielt werden.
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- 1
- Kreiselheuer
- 2
- Fahrtrichtung
- 3
- Traktor
- 4
- Tragkonstruktion
- 5
- Gelenkwelle
- 10
- Maschinenrahmen
- 11
- Kreiseldrehachse
- 12,
12', 13, 13'
- Arbeitskreisel
- 14
- Drehrichtung
linksdrehend
- 15
- Drehrichtung
rechtsdrehend
- 16
- Mittelgetriebe
- 17,
17', 18, 18'
- Winkelgetriebe
oberhalb des Kreisels
- 19,
19'
- Gelenkverbindungen
- 20
- Zinken
- 21
- Tast-
und Stützrad
- 22
- Bodenabstand
- 23
- Boden
- 24
- Zinkenträger
- 25
- Wicklung
- 26
- Schenkel-Endabschnitt
- 27
- Schenkel-Hauptabschnitt
- 27A
- Unterer
Schenkelteil des Hauptabschnitts
- 28
- Befestigungsschraube
- 29
- Zinkenträger-Mittelachse
- 30
- Fortsatz
- 31
- Mittlere
Richtung des unteren Schenkelteils
- α
- Erster
Winkel zwischen Schenkelend- und -hauptabschnitt
- β
- Zweiter
Winkel zwischen Schenkelend- und -hauptabschnitt
- γ
- Winkel
zwischen Schenkelendabschnitt und Boden
- δ
- Neigungswinkel
der Kreiselachse (Futterschleuderwinkel zum Boden)
- ε
- Winkel
zwischen Schenkelhauptabschnitt und Vertikalrichtung
- T
- Tangentialrichtung
der Kreiseldrehung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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