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Die Erfindung bezieht sich auf eine Fräsvorrichtung an einem Futtermischwagen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Fräsvorrichtungen der vorgenannten Art werden an gezogenen und selbstfahrenden Futtermischwagen verwendet und sind weitgehend bekannt.
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Zur Futterentnahme wird die hochgeschwenkte Fräsvorrichtung so an das Flachsilo herangefahren, dass die Fräswalze um ein Maß, welches der gewünschten Dicke einer abzufräsenden Futterschicht entspricht, über die Vorderkante des Flachsilos ragt. Beim Absenken der rotierenden Fräswalze wird diese Futterschicht abgetragen und dem Förderkanal zur Weiterleitung in einen Mischbehälter zugeführt.
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Je nach Art und Zustand der Silage ist die Entnahmeleistung sehr unterschiedlich, so lässt sich Maissilage im Allgemeinen störungsfreier entnehmen als Grassilage, welche je nach Feuchtigkeitsrad, Häcksellänge und zunehmender Silohöhe, erheblich schwieriger abzufräsen ist, da sich diese in sich verfestigt, wobei das Gewicht des in oberen Lagen abgelegten Futters auf die darunter liegenden Lagen drückt und dadurch erheblich zur Verfestigung der Silage beiträgt.
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Mit zunehmender Verfestigung lässt die Fräsleistung der Fräswalze nach, da die Fräszinken ihre Aggressivität verlieren, d. h., die Entnahmeleistung sinkt. Um ein Abwürgen der Drehzahl der Fräswalze zu vermeiden, bei Erhaltung der Wurfgeschwindigkeit, wird die Absenkgeschwindigkeit zur Entlastung der Fräswalze reduziert. Hierbei steuern im Hydraulikkreislauf angeordnete Drucksensoren des die Fräswalze antreibenden Hydromotors die Absenkgeschwindigkeit der am Fräsarm angreifenden Hydrozylinder. In stark verfestigten Silagen kann es dazu kommen, dass die Fräswalze bis zum Stillstand belastet wird. Um die Fräsarbeit fortsetzen zu können, muss dann die Dicke der abzutragenden Futterschicht reduziert werden. Hierzu muss der Futtermischwagen vom Bediener verfahren werden.
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Die vorgenannten Störungen erfordern einen ständigen Bediener, der die Futterentnahme manuell betätigt und kontrolliert.
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Ein Nachteil der bekannten Fräsvorrichtungen besteht auch darin, dass beim Ansetzen der Fräswalze an der oberen, oft nicht einsehbaren Silokante, die Dicke der abzufräsenden Futterschicht nicht exakt bestimmbar ist, sondern vom Bediener nur grob abgeschätzt werden kann. Die vom Flachsilo abgefrästen Futtermengen weichen daher in der Regel, wegen der unterschiedlichen Dicken der abzutragenden Futterschichten, zum Teil merklich voneinander ab.
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Eine Volumenbestimmung durch Messung von Silohöhe und der Dicke der Futterschicht ist wegen nur unbestimmbar genauer Schichtdicken und auch wegen des hin und her fahrenden Futtermischwagens bei hoch verfestigten Silagen nicht zufriedenstellend möglich.
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Zur Behebung vorstehender Mängel hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Fräsvorrichtung derart auszurüsten, dass die Entnahmestörungen weitgehend vermieden werden, was durch die Schaffung einer selbsttätig gesteuerten Möglichkeit zur Änderung der Dicke der abzufräsenden Futterschicht ermöglicht wird, was eine zügige, unterbrechungsfreie Futterentnahme und eine Entlastung des Bedieners ermöglicht.
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Beim Absenken der Fräswalze, beim Auftreffen auf verfestigte Silagen, geben in der Druckleitung zum des die Fräswalze antreibenden Hydromotors angeordnete Drucksensoren Signale der Messwerte an ein elektro-hydraulisches Steuergerät, bzw. an einen Bordcomputer, von wo aus eine Steuerung betätigt wird, welche die Dicke der abzufräsenden Futterschicht durch Verlagerung der Fräswalze so weit verringert, dass die Drehzahl der Fräswalze und ihre Absenkgeschwindigkeit in etwa konstant bleiben. Ein in die Steuerung integriertes Abstandsmessgerät misst Veränderungen und zeigt diese an.
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Um die jeweilig gewünschte Dicke der abzutragenden Futterschicht vor dem Beginn der Fräsarbeit genau bestimmen zu können, gibt ein unterhalb des Fräskopfes angeordnetes Abstandsmessgerät beim Heranfahren der hochgeschwenkten Fräsvorrichtung an das Flachsilo, beim Erreichen des vorgegebenen Wertes, über den Bordcomputer gesteuert, das Stoppsignal an den Futtermischwagen.
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Durch die neuen Möglichkeiten zur Messung und Kontrolle voreingestellter Dicken der abzufräsenden Futterschichten und der sich bei unterschiedlich verfestigten Silagen, selbsttätig verlagernden Fräswalze, werden die an den Bordcomputer gelieferten Werte, in Verbindung mit der jeweiligen Höhe der abgefrästen Futterschicht zur Berechnung des abgefrästen Volumens erfasst und bei Eingabe der Dichte der Silage, zur Berechnung der Gewichte, auch zur Verwendung in Futter-Management-Systemen, verwertet.
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Nachstehend wird die Erfindung an Beispielen näher beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt.
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1 zeigt die Anordnung der Fräsvorrichtung an einem Futtermischwagen in Seitenansicht.
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2 zeigt die Fräsvorrichtung mit einer Verstellvorrichtung.
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3 zeigt eine Draufsicht auf den Fräskopf.
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Die Fräsvorrichtung (1) ist an einem selbstfahrenden Futtermischwagen (21) angeordnet, sie ist in der Nähe des oberen Randes eines Mischbehälters (23) um eine Achse (13) schwenkbar gelagert, sie besteht im Wesentlichen aus einem Fräskopf (2) und einem Fräsarm (7).
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Der Fräskopf (2) trägt die mit Fräszinken (4) besetzte Fräswalze (3), welche in den Seitenwänden (10), die seitlich einen die Fräswalze (3) teilweise umschließenden Fräskopfmantel (5) begrenzen, gelagert ist.
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Der Fräsarm (7), der fest mit dem Fräskopfmantel (5) verbunden ist, umfasst vornehmlich einen Förderkanal (8) und ein darin verlaufendes Förderband (9).
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Über am Fräsarm (7) angreifende und am Fahrgestell (22) des Futtermischwagens (21) gelagerte Hydrozylinder (12) wird die Fräsvorrichtung (1) verschwenkt.
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Unterhalb des Fräskopfes (2) ist ein Abstandsmessgerät (20) angeordnet, es steht in Verbindung mit einem nicht näher dargestellten Rechner, bzw. Bordcomputer, welcher die Aufgabe übernimmt, an ihn übermittelte Daten umzurechnen und an Steuergeräte zur Bedienung der Arbeitsabläufe weiterzuleiten.
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Die Achse (13) ist an einem Tragrahmen (28) gelagert, der am Fahrgestell (22) angeordnet ist. Das Fahrgestell (22) trägt ferner die Fahrer- bzw. Bedienerkabine (27), in welcher der Rechner untergebracht ist und weiter einen Mischbehälter (23), der mit mindestens einer Mischschnecke (24) und einer über einem Förderband (26) angeordneten Luke (25) versehen ist. Am oberen Rand des Mischbehälters (23) ragt der Fräsarm (7) durch eine Aussparung in diesen hinein.
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Zur Futterentnahme fährt der Futtermischwagen (21), mit der über Hydrozylinder (13) in die Position (A) hochgeschwenkte Fräsvorrichtung (1) an das Flachsilo (31) heran. Die rotierende, von einem Hydromotor angetriebene Fräswalze (3) fräst sich um die Dicke (d) einer abzufräsenden Futterschicht an der Oberkante in das Flachsilo (31) hinein. Bei der dann folgenden Absenkung trägt die Fräswalze (3) zwischen der Stirnwand (32) und einer Schnittlinie (S), Futter ab. Das Abstandsmessgerät (20), ein Sensor, ermittelt mit seinen gegen die Stirnwand (32) gerichteten Infrarot-, Ultraschall- oder Laserstrahlen den Abstand zu dieser und gibt dabei Impulse der gemessenen Werte, über eine Leitung, an den Rechner weiter, welcher die ermittelten Abstandswerte beim Erreichen der vorgegebenen, abzufräsenden Dicke (d) der Futterschicht, mittels weiterer Impulse, über eine Signalleitung, an ein elektro-hydraulisches Steuerventil, zur Abschaltung des Fahrantriebs des Futtermischwagens, weitergibt.
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Trifft beim Abtragen der Futterschicht vom Flachsilo (31), bei nach unten gerichteten Schwenkbewegung der angehobenen Fräsvorrichtung (1), die rotierende Fräswalze (3) auf verfestigte Silage, erhöht sich der Öldruck in der Zuleitung zum Antrieb des Hydromotors der Fräswalze (3), Drehzahl und Entnahmeleistung sinken, Fräs- und Wurfleistung nehmen ab und die Antriebsorgane werden zunehmend, durch Ansteigen des Antriebsmomentes belastet. Die Absenkbewegung der Fräsvorrichtung (1) kann hierbei bis zum Stillstand abfallen.
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Zur Vermeidung des Abwürgens der Fräswalzendrehzahl wird der Öldruck von einem Druckventil, mit vorgegebener maximalen Druckeinstellung, stetig gemessen, die Werte werden dem Rechner übermittelt, steigt der Druck in der Zuleitung zum Hydromotor bis auf den voreingestellten Druck an, werden Signale an den Rechner übermittelt, der diese auswertet und Signale zu dem Steuergerät für den Fahrantrieb sendet und dieses derart einschaltet, dass der Futtermischwagen selbsttätig so weit zurückfährt, bis die abnehmende Dicke (d) der Futterschicht, trotz verfestigter Silage, wieder zufriedenstellend von den Fräszinken (4) abgetragen werden kann und in der Ölzuleitung zum Hydromotor der Normaldruck wiederhergestellt ist, ebenso wie Drehzahl und Wurfleistung der Fräswalze (3).
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Bei der Anpassung der Dicke (d), wird die von den Hydrozylindern (12) betätigte Absenkgeschwindigkeit vom Rechner kontrolliert und in die Maschinensteuerung integriert, um die Dicke (d) weitgehend konstant zu hatten.
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Der Öldruck in der Zuleitung zum Hydromotor der Fräswalze (3) kann über den Rechner mit dem Öldruck in der Zuleitung zu den Hydrozylindern (12) derart abgestimmt werden, dass bei ansteigendem Druck in der Zuleitung des Hydromotors, der Druck in den Zuleitungen der Hydrozylinder (12) verringert wird, was bei abnehmender Sinkgeschwindigkeit die Fräswalze (3) entlastet, wobei jedoch die Absenkgeschwindigkeit, zur Erhaltung der Fräsleistung, nicht über einen im Rechner voreingestellten Wert absinken darf.
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Um ein Hin- und Herfahren des Futtermischwagens (21) zu vermeiden, ist alternativ eine Lösung vorgesehen, bei welcher die Fräsvorrichtung (1) um eine Achse (13) schwenkbar angeordnet ist, welche oben an einem mittels Hydrozylinder (18) verschwenkbaren Gestells (16) gelagert ist. Das Gestell (16) ist am Fahrgestell (22), um die Achse (17) schwenkbar, an einem Tragrahmen (30) angeordnet.
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Der maximale Schwenkweg der Achse (13) ist in etwa der Dicke (d) entsprechend ausgelegt. Die Signale zur Schwenkbewegung werden hierbei vom Rechner anstelle zum Steuergerät des Fahrantriebs, an ein Steuergerät zur Schaltung der Ölzufuhr zu den Hydrozylindern (18), zur Anpassung der Dicke (d) übermittelt. Die Hydrozylinder (12 und 18) werden zur Abstimmung ihrer Hubwege über vom Rechner ermittelte Werte gesteuert.
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Weitere alternative Lösungen zur Vermeidung des Hin- und Herfahrens des Futtermischwagens (21) sind eine Versteileinrichtung, mit der eine etwa waagerechte Verschiebung der Achse (13) vorgenommen werden kann, oder eine teleskopartige Verschiebeeinrichtung, die möglichst am Ende des Fräsarms (7), in Nähe der Achse (13) angeordnet ist. Auch die Schwenkung des Fräskopfes (2), der hierbei um eine angedeutete Achse (29) verschwenkbar mit dem Fräsarm (7) verbunden ist gibt eine Lösungsmöglichkeit zur Veränderung der Dicke (d). Die vornehmlich hydraulischen Bewegungsabläufe, mittels Hydrozylinder, werden hierbei ebenfalls vom Rechner überwacht und gesteuert.
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Mittels eines an der Achse (13) angeordneten Sensors kann die Absenkgeschwindigkeit der Fräsvorrichtung (1) errechnet werden. Die ermittelten Daten werden mit den Daten zur Messung der Dicke (d) der abzufräsenden Futterschicht, an den Rechner geliefert, der mit diesen das abgetragene Futtervolumen errechnet und nach Eingabe der Dichte des Silagefutters, das jeweilig in den Mischbehälter (23) eingebrachte Gewicht. An den mit Wiegeeinrichtungen ausgestatteten Futtermischwagen (21) kann dann das in den Mischbehälter (23) eingebrachte Gesamtgewicht oder auch das jeweilige Gewicht der einzelnen Futterkomponenten, errechnet werden. Die Weiterbearbeitung in Futter-Management-Systemen wird damit erleichtert.
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Die jeweils vom Rechner ermittelten Werte können von einem Display abgelesen werden. Eine Speicherung relevanter Daten im Speicher des Rechners ist möglich. Die gespeicherten Daten können bei Bedarf ausgedruckt werden.
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Der Bediener ist über die Datenanzeige im Display in der Lage, die Abläufe zu überwachen und kann bei Bedarf jederzeit die Steuerung auf manuelle Bedienung umschalten.
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Durch die erfindungsgemäß verbesserten Funktionsabläufe wird der Bediener wesentlich entlastet und die Leistung des Futtermischwagens bei der Futteraufnahme wesentlich verbessert.
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Das von der Fördervorrichtung (1) in den Mischbehälter (23) eingebrachte Futter wird nach dem Mischvorgang durch eine Luke (25) ausgetragen und über ein Förderband (26) in einem Futtergang abgelegt.
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Um zu vermeiden, dass im bodennahen Schwenkbereich des Fräsarmes (7), auf den Siloboden treffende Strahlen des Sensors (20), eine Verlagerung der Fräswalze (3) und damit die Veränderung der Dicke der Futterschicht einleiten, kann ein nicht näher dargestellter, in der Nähe des Sensors (20) angeordneter weiterer Sensor, der mit nach unten gerichteten Strahlen den Abstand zum Siloboden erfasst, Impulse an den Rechner zur Abschaltung der Verschiebemöglichkeit der Fräswalze (3) geben, so dass die Futterablösung bis zum Siloboden gewährleitstet ist.
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Der gleiche Effekt kann auch erzielt werden, indem ein im Drehpunkt des Fräsarmes montierter Winkelsensor den Winkel zwischen Fräswalze und Fahrzeug misst und bei Erreichen einer vorzugebenden Winkelstellung die Verschiebemöglichkeit der Fräswalze (3) abstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fräsvorrichtung
- 2
- Fräskopf
- 3
- Fräswalze
- 4
- Fräszinken
- 5
- Fräskopfmantel
- 6
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- 7
- Fräsarm
- 8
- Förderkanal
- 9
- Förderband
- 10
- Seitenwand
- 11
-
- 12
- Hydrozylinder
- 13
- Achse
- 14
-
- 15
-
- 16
- Gestell
- 17
- Achse
- 18
- Hydrozylinder
- 19
-
- 20
- Abstandsmessgerät
- 21
- Futtermischwagen
- 22
- Fahrgestell
- 23
- Mischbehälter
- 24
- Mischschnecke
- 25
- Luke
- 26
- Förderband
- 27
- Bedienerkabine
- 28
- Tragrahmen
- 29
- Achse
- 30
- Tragrahmen
- 31
- Flachsilo
- 32
- Stirnwand
- 33
- Winkelsensor
- d
- Dicke (der Futterschicht)
- A
- Position
- S
- Schnittlinie
