DE102008012487A1

DE102008012487A1 - Körnerprozessorzusammenbau

Info

Publication number: DE102008012487A1
Application number: DE102008012487A
Authority: DE
Inventors: Manfred Engel
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2009-09-10
Also published as: US20090223192A1; US7708221B2; EP2098110A2; EA015766B1; EA200900189A1; ATE534284T1; EP2098110A3; EP2098110B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Körnerprozessorzusammenbau (10), umfassend
eine an einem ersten Rahmenelement (12) gelagerte erste Walze (14),
eine an einem zweiten Rahmenelement (22) gelagerte zweite Walze (24), die mit der ersten Walze (14) einen Spalt bildet, durch den zu bearbeitendes Erntegut hindurchführbar ist,
eine auf einer ersten Seite des Spalts angeordnete Drehlagerung, die das erste Rahmenelement (12) und das zweite Rahmenelement (22) schwenkbar aneinander haltert, und
eine auf einer zweiten Seite des Spalts angeordnete Verspanneinrichtung (42), die das erste Rahmenelement (12) und das zweite Rahmenelement (22) gegeneinander vorspannt.
Es wird vorgeschlagen, dass die Drehlagerung eine Welle (48) umfasst, an der ein das erste Rahmenelement (12) drehbar halternder Exzenter (50) befestigt ist, und dass die Welle (48) gegenüber dem zweiten Rahmenelement (22) drehbar gelagert ist, so dass der Spaltabstand durch Drehen der Welle (48) um ihre Längsachse veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Körnerprozessorzusammenbau, umfassend:
eine erste Walze, die um ihre Längsachse drehbar und antreibbar an einem ersten Rahmenelement gelagert ist,
eine zweite Walze, die um ihre Längsachse drehbar und antreibbar an einem zweiten Rahmenelement gelagert ist und mit der ersten Walze einen Spalt bildet, durch den zu bearbeitendes Erntegut hindurchführbar ist,
eine auf einer ersten Seite des Spalts angeordnete Drehlagerung, die das erste Rahmenelement und das zweite Rahmenelement um eine parallel zu den Längsachsen der beiden Walzen verlaufende Achse schwenkbar aneinander haltert, und
eine auf einer zweiten Seite des Spalts angeordnete Verspanneinrichtung, die das erste Rahmenelement und das zweite Rahmenelement gegeneinander vorspannt,
wobei der Abstand zwischen den Walzen verstellbar ist.
Stand der Technik
Körnerprozessoren werden in der Landwirtschaft verwendet, um im aufgenommenen Erntegut, das zur Verfütterung an Tiere genutzt werden soll, enthaltene Körner aufzuschließen, so dass sie besser verdaut werden können.
Ein Körnerprozessorzusammenbau eingangs genannter Art wird in der EP 1 600 049 A beschrieben. Er setzt sich aus zwei Walzen zusammen, die jeweils an einem Rahmen befestigt sind. Die beiden Rahmen sind auf einer (oberen) Seite des zwischen den Walzen verbleibenden Spalts durch einen Schwenkstift miteinander drehbar um eine Achse drehbar verbunden, die sich parallel zu den Walzen und ihren Drehachsen erstreckt. Auf der zweiten (unteren) Seite des Spalts ist ein Keil zwischen die beiden Rahmen einschiebbar, um die sich bei fehlendem Erntegutdurchsatz ergebende Größe des Spalts zu definieren. Der Keil wird mittels eines Schwenkarms bewegt, der durch einen Hydraulikzylinder verschwenkbar ist. Weiterhin werden die Rahmen auf der zweiten Seite des Spalts durch eine Feder gegeneinander vorgespannt.
Als nachteilig ist bei dieser Anordnung anzusehen, dass die zur Spaltverstellung bereitgestellten Mittel relativ viel Raum erfordern.
Die DE 88 17 251 U beschreibt eine Getreidemühle mit mehreren Mahlwalzenpaaren, von denen eine Walze an einem ortsfesten Exzenterbolzen verschwenkbar befestigt und durch einen Ausrückzylinder zwischen einer eingerückten Betriebsstellung und einer ausgerückten Außerbetriebsstellung bewegbar ist. Die andere Walze ist jeweils zur Feineinstellung über eine Spindel positionsverstellbar. Die Walzen sind demnach nicht an Rahmenelementen befestigt, die gegen die Kraft einer Feder gegeneinander verschwenkbar sind, um einen sich bei wachsendem Durchsatz vergrößernden Spalt zu bilden. Das gilt auch für die Körnerfruchtmühle nach DE 102 35 241 A , in der eine Quetschwalze auf einer Exzenterwelle gelagert ist, die zur Veränderung der Breite eines Quetschspalts mittels eines Bedienungshebels verstellbar ist.
Aufgabe der Erfindung
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine kompakt realisierbare Körnerprozessoranordnung bereitzustellen.
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.
Ein Körnerprozessorzusammenbau umfasst zwei Walzen, die um ihre Längsachse drehbar und antreibbar an zugehörigen Rahmenelementen gelagert sind und zwischen sich einen Spalt freilassen, durch den zu bearbeitendes Erntegut hindurchführbar ist. Auf einer ersten Seite des Spalts ist eine Drehlagerung angebracht, die das erste Rahmenelement und das zweite Rahmenelement um eine parallel zu den Längsachsen der beiden Walzen verlaufende Achse schwenkbar aneinander haltert. Auf der anderen, zweiten Seite des Spalts ist eine Verspanneinrichtung vorgesehen, die das erste Rahmenelement und das zweite Rahmenelement gegeneinander vorspannt. Die erwähnte Drehlagerung umfasst eine Welle, die einen Exzenter, d. h. ein kreiszylindrisches Element trägt, dessen Mittelachse gegenüber der Längsachse der Welle versetzt ist. An dem Exzenter ist das erste Rahmenelement drehbar gelagert. Die Welle ist weiterhin gegenüber dem zweiten Rahmenelement drehbar abgestützt.
Auf diese Weise erreicht man, dass der Abstand zwischen den beiden Walzen durch manuelles oder fremdkraftbetätigtes Drehen der Welle um ihre Längsachse veränderbar ist.
Die Drehlagerung bildet demnach zusätzlich einen Mechanismus zum Verstellen des Spaltabstands zwischen den Walzen und realisiert zwei Funktionen gleichzeitig. Dadurch erhält man einen sehr kompakten Aufbau des Körnerprozessorzusammenbaus.
Als Verspanneinrichtung kann eine Feder dienen, die insbesondere als Spiralfeder ausgeführt sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann als Verspanneinrichtung ein so genannter Kraftbegrenzer verwendet werden, d. h. ein Überlastschutz, der zwischen den Rahmenelementen wirkende Kräfte von einem Rahmenelement auf das andere Rahmenelement überträgt. Sobald eine Ausrastkraft des Kraftbegrenzers überschritten wird, wird durch den Kraftbegrenzer der Kraftfluss zwischen den Rahmenelementen unterbrochen, so dass mindestens eines der Rahmenelemente gegen die wirkenden Kräfte ausweichen kann. Bei einer nur einen oder mehrere Kraftbegrenzer verwendenden Ausführungsform ist der Abstand zwischen den Rahmenelementen auf der ersten Seite des Spalts demnach konstant und eines der Rahmenelemente weicht nur dann nach außen aus, wenn ein übermäßiger Erntegutfluss oder ein starrer Fremdkörper zwischen den Walzen hindurchgeht, da dann der Kraftbegrenzer auslöst und den Kraftfluss unterbricht. Der Kraftbegrenzer kann nach Beseitigung des Staus wieder in seine kraftübertragende Position verbracht werden. Es ist aber auch möglich, den oder die Kraftbegrenzer mit einer oder mehreren Feder(n) in Reihe zu schalten, um eine Sicherung für den Fall eines übermäßigen Erntegutflusses oder für den Durchgang eines Fremdkörpers zu schaffen.
Ausführungsbeispiel
Anhand der Abbildung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Sie zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Körnerprozessorzusammenbaus.
Ein in der Figur dargestellter Körnerprozessorzusammenbau 10 ist zum lösbaren Einbau in einen Feldhäcksler vorgesehen, in dem er sich im eingebauten Zustand im Erntegutfluss zwischen einer Häckseltrommel und einem Auswurfbeschleuniger befindet. Hierzu sei auf die Offenbarung der DE 101 28 052 A verwiesen.
Der Körnerprozessorzusammenbau 10 umfasst ein erstes Rahmenelement 12, an dem eine erste, mit einer profilierten (z. B. sägezahnartigen) Oberfläche ausgestattete Walze 14 mittels einer Lageranordnung 16 um die Längsachse der Walze 14 drehbar gelagert ist. Das erste Rahmenelement 12 umfasst eine sich quer zur Drehachse der Walze 14 erstreckende Platte 18 und einen sich rechtwinklig von der Platte 18 von der Walze 14 fort erstreckenden Steg 20, an dem die Lageranordnung 16 durch Schraubverbindungen befestigt ist. Der Steg 20 und die Platte 18 können miteinander verschweißt oder einteilig (durch Biegen) ausgeführt sein. Der Steg 20 ist durch die Schraubverbindungen, die ihn mit der Lageranordnung 16 verbinden, mit einem sich parallel zum Steg 20 erstreckenden Steg 19 verbunden, der rechtwinklig von einer weiteren Platte 21 absteht und mit ihr einteilig (durch Biegen) ausgeführt oder verschweißt ist.
Weiterhin ist ein zweites Rahmenelement 22 vorhanden, an dem eine zweite, mit einer profilierten (z. B. sägezahnartigen) Oberfläche ausgestattete Walze 24 mittels einer Lageranordnung 26 um die Längsachse der Walze 24 drehbar gelagert ist. Das zweite Rahmenelement 22 umfasst eine sich quer zur Drehachse der Walze 14 erstreckende Platte 28 und einen sich rechtwinklig von der Platte 28 und von der Walze 24 fort erstreckenden, mit der Platte 28 verschweißten Steg 30, an dem die Lageranordnung 26 durch Schraubverbindungen befestigt ist. Der Steg 30 umfasst einen unteren Abschnitt 32, der gegenüber dem die Lageranordnung 26 halternden Bereich des Stegs 30 um etwa 45° nach außen abgewinkelt ist und sich zumindest etwa parallel zum Steg 19 des ersten Rahmenelements 12 erstreckt. Die Platte 21 überdeckt in dem oberhalb des Stegs 30 liegenden Bereich die Platte 28 nach außen und erstreckt sich parallel zu ihr.
Die Walzen 14, 24 umfassen mittige Wellen 34, 36, die mittels jeweils einer außerhalb der Lageranordnung 16, 26 angeordneten Riemenscheibe (nicht gezeigt) in Drehung versetzbar sind, in der Regel mit um einige Prozent voneinander abweichenden Drehzahlen. Die Walzen 14, 24 nehmen im Erntebetrieb das Erntegut in dem zwischen ihnen verbleibenden Spalt auf und schließen im Erntegut enthaltene Körner auf, um sie leichter verdaubar zu machen.
Ein mit einem Schraubgewinde ausgestatteter Bolzen 38 erstreckt sich durch eine horizontale Öffnung im Steg 19 der weiteren Platte 21 des ersten Rahmenelements 12 und eine dazu koaxiale Öffnung im unteren Abschnitt 32 des Stegs 30 des zweiten Rahmenelements 22. Der Bolzen 38 liegt mit seinem Kopf am Steg 19 an. Zwischen dem Steg 19 und dem unteren Abschnitt 32 des Stegs 30 ist auf den Bolzen 38 ein aus mehreren Unterlegscheiben gebildeter Ring 40 aufgesteckt. Eine als Verspanneinrichtung 42 dienende, den Bolzen 38 wendelförmig umrundende, spiralförmige Feder liegt mit einem ersten Ende am unteren Abschnitt 32 des Stegs 30 an und mit ihrem zweiten Ende an einer Unterlegscheibe 46, die wiederum an einer auf das Gewinde des Bolzens 38 aufgeschraubten Mutter 46 anliegt. Die Mutter 46 hält die Verspanneinrichtung 42 in einer zusammengedrückten Stellung, so dass letztere die Rahmenelemente 12, 22 zusammendrückt, bis – bei fehlendem oder geringem Erntegutdurchsatz – der Ring 40 am Steg 19 und am unteren Abschnitt des Stegs 32 anliegt.
Eine sich parallel zu den Längs- und Drehachsen der Walzen 14, 24 erstreckende Welle 48 erstreckt sich durch eine Öffnung in der Platte 28 des zweiten Rahmenelements 22 und ist gegenüber der Platte 28 drehbar gelagert, sei es durch ein separates Wälzkörperlager oder nur durch den direkten Kontakt zueinander. Die Welle 48 ist an ihrem äußeren Ende drehfest mit einem Exzenter 50 verbunden, der ein kreiszylindrisches Element mit einer gegenüber der Achse der Welle in radialer Richtung versetzten Mittelachse ist. Der Exzenter 50 ist innerhalb einer ihn umschließenden Öffnung in der weiteren Platte 21 des ersten Rahmenelements 12 angeordnet, so dass letzteres gegenüber dem Exzenter 50 drehbar ist, sei es durch ein separates Wälzkörperlager oder nur durch den direkten Kontakt zueinander. Die Welle 48 ist über einen mit ihr drehfest verbundenen Hebel 52 und weitere Verbindungselemente 56 mit einem fremdkraftbetätigten Aktor 54 in Form eines Elektromotors oder Hydraulikzylinders mit einem linear verschiebbaren Ausgangselement verbunden, der somit geeignet ist, die Welle 48 um ihre Längsachse rotieren zu lassen. Das Gehäuse des Aktors 54 ist am zweiten Rahmenelement 22 festgelegt.
An ihren äußeren, vom Spalt zwischen den Walzen 14, 24 abgewandten Seiten sind die Walzen 14, 24 durch Abdeckungen 58, 60 mit halbkreisförmigen Querschnitten nach außen hin abgedeckt, um das Austreten von Erntegut zu vermeiden und den Aktor 54 zu schützen.
Auf der bezüglich der Figur rückwärtigen Seite der Walzen 14, 24 sind weitere Rahmenelemente (nicht gezeigt) vorgesehen, die zu den dargestellten Rahmenelementen 14, 24 symmetrisch sind, die Walzen 14, 24 ebenfalls mittels nicht gezeigter Lageranordnungen abstützen und mittels einer weiteren Feder (nicht gezeigt) gegeneinander vorgespannt sind. Das dortige zweite Rahmenelement ist ebenfalls auf der Welle 48 drehbar gelagert, während das dortige erste Rahmenelement über einen Exzenter 50' auf der Welle 48 drehbar gelagert ist.
Die Walzen 14, 24 schließen zwischen sich einen Spalt ein, der in der Zeichnung nicht erkennbar ist und dessen Größe bei fehlendem Erntegutdurchsatz durch den Ring 40 und die Drehstellung der Welle 48 definiert wird. Während sich die Drehlagerung mit der Welle 48 auf einer ersten (oberen) Seite des Spalts befindet, liegt die Verspanneinrichtung 42 auf der zweiten (unteren) Seite des Spalts. In der Regel ist das zweite Rahmenelement 22 am Rahmen des Feldhäckslers befestigt, so dass sich das erste Rahmenelement 12 bei einlaufendem Erntegut entgegen der Kraft der Verspanneinrichtung 42 im Uhrzeigersinn um den Exzenter 50 drehen kann. Die Verspanneinrichtung 42 wirkt mit der bezüglich des Erntegutflusses einlassseitigen Seite des Spalts zwischen den Walzen 14, 24 zusammen, während sich die Drehlagerung auf der bezüglich des Erntegutflusses auslassseitigen Seite des Spalts zwischen den Walzen 14, 24 befindet. Demnach kann sich der Spalt zwischen den Walzen 14, 24 mit steigendem Erntegutdurchsatz vergrößern, indem das erste Rahmenelement 12 mit der ersten Walze 14 gegenüber dem zweiten Rahmenelement 22 mit der zweiten Walze 24 um die Mittelachse des Exzenters 50 schwenkt.
Zur Veränderung der Spaltgröße kann die Welle 48 mittels des Aktors 54 um ihre Längsachse gedreht werden. Das führt zu einer Drehung des Exzenters 50 gegenüber dem ersten Rahmenelement 12 und damit zu einer seitlichen Bewegung des ersten Rahmenelements 12 gegenüber dem zweiten Rahmenelement 22. Auf diese Weise kann ein Bediener in der Kabine des Feldhäckslers die Spaltgröße und somit die Wirkung des Körnerprozessorzusammenbaus 10 an die aktuellen Erntebedingungen anpassen, insbesondere an die jeweilige Erntegutfeuchte. Zu Zwecken einer Anzeige der Spaltgröße für den Bediener oder zur Rückkopplung bei einer selbsttätigen Regelung der Spaltgröße ist auch eine Erfassung des aktuellen Abstands zwischen den Walzen 14, 24 oder der Position der Welle 48 mittels eines geeigneten Sensors denkbar. Es ist auch eine selbsttätige Anpassung der Spaltgröße an die Erntebedingungen möglich, wie in der EP 1 166 619 A beschrieben wird, deren Offenbarung durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1600049 A [0003]
- DE 8817251 U [0005]
- DE 10235241 A [0005]
- DE 10128052 A [0013]
- EP 1166619 A [0022]

Claims

Körnerprozessorzusammenbau (10), umfassend: eine erste Walze (14), die um ihre Längsachse drehbar und antreibbar an einem ersten Rahmenelement (12) gelagert ist, eine zweite Walze (24), die um ihre Längsachse drehbar und antreibbar an einem zweiten Rahmenelement (22) gelagert ist und mit der ersten Walze (14) einen Spalt bildet, durch den zu bearbeitendes Erntegut hindurchführbar ist, eine auf einer ersten Seite des Spalts angeordnete Drehlagerung, die das erste Rahmenelement (12) und das zweite Rahmenelement (22) um eine parallel zu den Längsachsen der beiden Walzen (14, 24) verlaufende Achse schwenkbar aneinander haltert, und eine auf einer zweiten Seite des Spalts angeordnete Verspanneinrichtung (42), die das erste Rahmenelement (12) und das zweite Rahmenelement (22) gegeneinander vorspannt, wobei der Abstand zwischen den Walzen (14, 24) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehlagerung eine Welle (48) umfasst, an der ein Exzenter (50) starr befestigt ist, an dem das erste Rahmenelement (12) drehbar gelagert ist und dass die Welle (48) gegenüber dem zweiten Rahmenelement (22) drehbar gelagert ist, so dass der Abstand zwischen den Walzen (14, 24) durch Drehen der Welle (48) um ihre Längsachse veränderbar ist.
Körnerprozessorzusammenbau (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (48) manuell oder mittels eines fremdkraftbetätigten Akturs (54) drehbar ist.
Körnerprozessorzusammenbau (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Enden der Walzen (14, 24) jeweils eine Drehlagerung und eine Verspanneinrichtung (42) angeordnet sind.
Körnerprozessorzusammenbau (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspanneinrichtung (42) eine Feder und/oder einen Kraftbegrenzer umfasst.
Selbstfahrende Erntemaschine, insbesondere Feldhäcksler, mit einem Körnerprozessorzusammenbau (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Selbstfahrende Erntemaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rahmenelement (22) starr mit einem Fahrgestell der Erntemaschine verbunden ist.