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Die Erfindung betrifft eine Verteilmaschine mit wenigstens einem Behälter zur Aufnahme von Streugut, wenigstens einer Dosiereinrichtung und wenigstens einer unterhalb der Dosiereinrichtung angeordneten Verteilerscheibe, welche an einer im Wesentlichen vertikalen Welle gelagert ist, und mit wenigstens einem der Verteilerscheibe zugeordneten Sensor, welcher den Abwurfbereich, in welchem das Streugut die Verteilerscheibe verlässt, zu erfassen vermag, wobei der Sensor um zumindest einen Teil des Umfangs der Verteilerscheibe hin und her bewegbar ist.
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Derartige Verteilmaschinen finden insbesondere in Form von sogenannten Scheibenstreuern in der Landwirtschaft zur Verteilung von Streugut, wie mineralischen oder organischen Dünger und dergleichen, aber auch in Form von Winterdienststreuern zur Verteilung von Streusalz und/oder Splitt verbreiteten Einsatz. Ihre Vorteile liegen dabei vornehmlich in ihrer einfachen Bedienbarkeit und hohen Leistungs fähigkeit bei verhältnismäßig geringen Investitionskosten. Insbesondere im Falle von landwirtschaftlichen Scheibenstreuern haben sich vornehmlich Zweischeiben-Düngerstreuer etabliert, welche mit einem Paar von Verteilerscheiben mit diesen zugeordneten Dosierorganen ausgestattet sind.
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Um für die gewünschte Verteilung des Streugutes auf dem Boden zu sorgen, lassen sich bei modernen Verteilmaschinen dieser Art einerseits die Dosierung des Massenstromes des Streugutes auf die einer jeweiligen Dosiereinrichtung zugeordnete Verteilerscheibe, andererseits die Verteilung des Streugutes durch die Verteilerscheibe(n) steuern bzw. regeln. Für letzteres ist es üblich, Einstellmittel zum Einstellen des Scheibenstreuers auf verschiedene Arbeitsbreiten, Streugüter und/oder Verteilarten vorzusehen.
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Darüber hinaus kommt es für die Qualität des Streuergebnisses bei mit umlaufenden Verteilerscheiben ausgerüsteten, gattungsgemäßen Verteilmaschinen aber auch auf eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Streugutes auf dem Boden an, wie beispielsweise der zu bestreuenden Fläche eines Feldes. Nachdem die umlaufende Verteilerscheibe das dieser von ihrer Dosiereinrichtung aufgegebene Streugut zum Scheibenumfang hin beschleunigt hat, wird es fächerartig über einen bestimmten Abwurfbereich abgeschleudert, wonach das Streugut dann mit Abstand von der Verteilerscheibe in einem im wesentlichen ringsegmentförmigen Bereich, dem sogenannten Streuringsektor, auf den Boden fällt. Dabei ist die Massenverteilung des Streugutes quer zur Fahrtrichtung des Schleuderstreuers, also über seine Streubreite hinweg, nicht gleichmäßig, sondern nimmt die Massenverteilung in aller Regel von einem Maximum im mittleren Bereich zu beiden Seiten, nämlich den mit Bezug auf die Verteilerscheibe im Wesentlichen radialen Begrenzungen, ab. Durch Anordnung von zwei gegenläufig angetriebenen Verteilerscheiben nebeneinander, wie sie bei gattungsgemäßen Zweischeibenstreuern üblich sind, lässt sich die Querverteilung des Streugutes im Bereich zwischen den Verteilerscheiben sowie in nahem Lateralabstand von denselben vergleichmäßigen, fällt aber gleichwohl zu beiden Seiten des so erhaltenen, gesamten Streubildes ab. Bei Düngerstreuern wird dies durch das sogenannte Anschlussfahren ausgeglichen, indem die Streubilder im Randbereich überlappt werden. Es ergibt sich hier folglich eine sogenannte Arbeitsbreite, welche dem Abstand der beim Anschlussfahren genutzten Fahrgassen entspricht und welche grundsätzlich kleiner ist als die (gesamte) Streubreite, welche beispielsweise etwa doppelt so groß wie die Arbeitsbreite sein kann. In anderen Anwendungsfällen, wie insbesondere bei Winterdienststreuern, wird hingegen versucht, ein möglichst steilflankiges Streubild zu erreichen, da ein Anschlussfahren hier nicht möglich ist.
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Bei einem Scheibenstreuer wird die Querverteilung des Streugutes auf dem Boden zunächst maßgeblich von dem seiner – bzw. einer jeder – Verteilerscheibe erzeugten Streuringsektor, und zwar von dessen Geometrie und örtlicher Lage bestimmt. Diese wiederum werden maßgeblich beeinflusst von physikalischen Eigenschaften des Streugutes, nämlich zum einen von dem Gleitvermögen der Streugutpartikel auf der Scheibe, zum anderen von deren Flugverhalten nach Verlassen der Scheibe. So verlassen gut gleitende, also relativ glatte und runde, Partikel die Scheibe früher als relativ rauhe und kantige Partikel. In einem Polarkoordinatensystem mit der Achse der Verteilerscheibe als Mittelpunkt wandert also der Streuringsektor in Drehrichtung, je rauher und kantiger die Partikel sind. Andererseits ist die mittlere Flugweite von kleinen, leichten, kantigen oder rauhen Partikeln kürzer als von großen, glatten oder schweren Partikeln, so dass im ersten Fall der Streuringsektor näher an der Verteilerscheibe liegt und zudem eine kürzere radiale Ausdehnung als im zweiten Fall besitzt.
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Abgesehen von den streugutspezifischen Einflussfaktoren spielen auch konstruktive Parameter eine Rolle. So wird beispielsweise der Zentriwinkel des Streuringsektors durch den auf die Verteilerscheibe auftreffenden Massenstrom an Streugut, d. h. durch die jeweilige Einstellung der zugehörigen Dosiereinrichtung, in dem Sinne beeinflusst, dass er um so größer wird, je größer der Massenstrom an Streugut bzw. je weiter die Dosiereinrichtung geöffnet ist. Weiterhin beeinflusst der Aufgabepunkt des Streugutes auf die Verteilerscheibe die Lage des Streuringsektors dahingehend, dass er um so weiter gegen die Drehrichtung wandert, je weiter der Aufgabepunkt von der Achse entfernt liegt. Schließlich bestimmt auch die Drehzahl der Streuscheiben Ausdehnung und Lage des Streuringsektors, wobei der Streuringsektor um so größer und weiter entfernt von der Verteilerscheibe liegt, je schneller letztere rotiert wird.
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Da die streugutspezifischen Eigenschaften, also insbesondere die Gleit- und Flugeigenschaften der eingesetzten Streugutpartikel(fraktion), am wenigsten beherrschbar und am ehesten Schwankungen unterworfen sind, bedient man sich in der Düngetechnik der sogenannten Streutabellen, in welchen für ein bestimmtes Streugut zur Erzielung bestimmter Arbeitsbreiten und Streumengen entsprechende Einstellungen an der Verteilmaschine, also beispielsweise die Drehzahl der Verteilerscheiben, die Lage des Aufgabepunktes des Streugutes auf die Verteilerscheiben, die Größe der Dosieröffnung der Dosiereinrichtung etc. ablesbar sind, um das Streugut auf einer bestimmten Arbeitsbreite in einer bestimmten Menge zu verteilen. Diese Streutabellen werden in Streuversuchen aufgenommen und gelten stets nur für das konkret untersuchte Streugut und den hierbei verwendeten Streuer. Da einerseits die Streugüter nicht genormt sind und infolgedessen wechselnde Eigenschaften besitzen (so vermögen sich beispielsweise die physikalischen Eigenschaften von üblicherweise hygroskopischen Mineraldüngerpartikeln in Gegenwart von Feuchtigkeit massiv zu verändern), andererseits auch die Verteilmaschinen sich in konstruktiver Hinsicht unterscheiden, ist es häufig erforderlich, gegebenenfalls vor der Streuarbeit zunächst eine sogenannte Abdrehprobe vornehmen, um die Einstellung der Dosieröffnung der Dosiereinrichtung entsprechend dem Ergebnis der Abdrehprobe zu korrigieren, und anschließend eine Streuprobe unter Betriebsbedingungen durchführen, um das Streubild bzw. die tatsächliche Verteilung des Streugutes auf dem Boden in etwa ringsegmentförmigen Grenzen durch Einstellmaßnahmen an der Verteilmaschine zu optimieren. Selbst dies führt jedoch oft nicht zu einer gleichmäßigen Querverteilung des Streugutes, weil diese durch weitere Faktoren während des Streubetriebs (nachträglich) beeinflusst wird, z. B. die Neigungslage des Streuers bei unebenem Gelände, durch Windeinflüsse, Exponierung des Streugutes gegen Luftfeuchtigkeit oder gar Regen etc.
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Im Stand der Technik wurde bereits erkannt, dass eine Behebung dieser Mängel nur dadurch möglich ist, dass während der Streuarbeit aktuelle Streuzustände aufgenommen werden, um bei Feststellung von Abweichungen in die Einstellung bzw. Steuerung der Verteilmaschine korrigierend eingreifen zu können. So ist es beispielsweise zur Feststellung der allgemeinen Lage des Abwurfbereichs bekannt, zwei oder mehr Stosssensoren am Umfang der Streuscheibe anzuordnen und einen für die Anzahl an Partikeln pro Zeiteinheit repräsentative Messgröße aufzunehmen (
EP 0 682 857 A1 ). Im konkreten Fall sind die Stoßsensoren rohrförmig ausgebildet und an einem manuell quer verstellbaren Träger angeordnet, wobei mit einer Sonotrode der von dem Rohr emittierte Schall gemessen wird. Dabei wird von der Überlegung ausgegangen, dass innerhalb des Streuringsektors eine Art Gauß'sche Normalverteilung mit einem Mengenmaximum in der Mitte vorliegt, so dass dann, wenn sich der Sensor im Bereich der größten Partikeldichte befindet, welche der größte Stosszahl entspricht, die Mitte des Streuringsektors festgestellt worden ist. Durch Veränderung der Einstellung des Streuers (Verlagerung des Aufgabepunktes, Drehzahlveränderung etc.) wird das Maximum in die gewünschte Position verlagert und es wird dann davon ausgegangen, dass sich auch der Streuringsektor in der gewünschten Lage befindet. Indes ist eine Erfassung der Querverteilung des Streugutes über den gesamten Abwurfbereich auf diese Weise nicht möglich und vernachlässigt diese Methode insbesondere die Tatsache, dass das Mengenmaximum nicht notwendigerweise in der Mitte des Streusektors liegen muss. Auch lassen sich aus der Stosszahl keinerlei Schlüsse auf die radiale Ausdehnung des Streuringsektors, also in Wurfrichtung, ziehen. Auch kann der Zentrierwinkel des Streuringsektors mit nur zwei ortsfesten Sonotroden nicht erfasst werden.
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Bei einem ähnlichen, aber rein visuell arbeitenden Verfahren (
DE 14 57 863 A1 ) sind die Sensoren als schwenkbar aufgehängte Prallplatten ausgebildet, welche beim Auftreffen der Streugutpartikeln ausgelenkt werden, so dass der Benutzer visuell feststellen kann, ob die Platte von Partikeln getroffen worden ist. Auf diese Weise kann er die radiale Begrenzung des Streuringsektors ungefähr ausloten und die Verteilmaschine bei unerwünschten Abweichungen entsprechend einstellen. Ansonsten gilt weitestgehend das oben zur
EP 0 682 857 A1 gesagte.
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Weiterhin ist es bekannt (
EP 0 303 325 A1 ), am Umfang der Verteilerscheibe mehrere Sensoren zu verteilen, um die Lage des Abwurfbereichs an der Streuscheibe dem Fahrer zu visualisieren und daraufhin manuell oder automatisch in die Steuerung entsprechend einzugreifen. Wie diese Sensoren arbeiten und welche Messgrößen dabei aufgenommen werden, lässt die Druckschrift offen. In allen vorgenannten Fällen wird nur die Lage des Abwurfbereichs und im erstgenannten Fall die Lage des Mengenmaximums ermittelt und im Falle von Abweichungen korrigierend eingegriffen. Hingegen werden weder die tatsächliche Lage und Ausdehnung des Streuringsektors, d. h. desjenigen Bereichs, in welchem die Partikel tatsächlich auf dem Boden abgelegt werden, noch die dort vorhandene Massenverteilung erfasst. Es wird vielmehr unterstellt, dass die unmittelbar am Scheibenumfang vorhandenen bzw. festgestellten Verhältnisse gleichermaßen am Boden vorliegen, was nicht den Tatsachen entspricht.
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Bei einem weiterhin bekannten Zweischeibenstreuer des zuletzt genannten Aufbaus wird neben den Sensoren zur Erfassung des Abwurfbereichs auch die tatsächlich ausgestreute Menge an Streugut erfasst (
EP 0 287 165 A1 ), indem der Behälter mit dem Streugut im Subtraktionsverfahren ausgewogen, also das ausgetragene Streugut pro Zeiteinheit festgestellt wird. Hiermit erhält man zwar eine Aussage über die ausgebrachte Streumenge, nicht aber über die Mengenverteilung im Streuringsektor. Im übrigen ist die Gewichtserfassung konstruktiv sehr aufwendig und wegen des dynamischen Betriebs der Verteilmaschine auf unebenem Gelände auch ungenau.
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Ferner ist es bei einem Einscheibenstreuer bekannt (
EP 0 300 580 A1 ), den Streuringsektor dadurch aufzuweiten oder einzuengen, dass der Aufgabepunkt des Streugutes auf die Verteilerscheibe verlagert wird. Um die aktuelle Ausdehnung des Abwurfbereichs festzustellen, sind lichtoptische oder akustische Sensoren am Scheibenumfang angeordnet, welche nach dem Reflexionsprinzip arbeiten. Mit diesen Sensoren wird nicht nur festgestellt, ob sich überhaupt Partikel im Strahlengang befinden, sondern auch deren Dichte. Bei Abweichungen von eingegebenen Sollwerten wird der Abwurfbereich durch Verlagerung des Aufgabepunktes und/oder die Streumenge durch Steuern der Dosieröffnung entsprechend verändert. Faktisch wird aber auch hier nur der Abwurfbereich an der Scheibe und nicht der Streuringsektor ermittelt.
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Der
DE 195 00 824 A1 ist ein weiteres Verfahren zu entnehmen, bei welchem der Düngerstrom nach Richtung und Geschwindigkeit fotooptisch aufgenommen und die Düngermenge erfasst wird und die ermittelten Daten in einem Rechner zur Ermittlung der Querverteilung und Verteilgenauigkeit eingegeben werden. Aufgrund der errechneten Daten soll der Düngerstreuer nach vorgegebenen Grenzwerten eingestellt werden. Bei diesem Verfahren wird zum einen an einer nicht festgelegten Stelle des Abwurfbereichs gemessen, zum anderen die Zusammenhänge zwischen den gemessenen Werten und den daraufhin vorgenommenen Einstellungen aus der Druckschrift nicht verständlich.
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Die
DE 197 23 359 A1 beschreibt eine gattungsgemäße Verteilmaschine in Form eines Zweischeibenstreuers mit einem Streugutbehälter mit mittels Dosiereinrichtungen regelbaren Dosieröffnungen, unterhalb der Dosieröffnungen angeordneten und um eine im Wesentlichen vertikale Achse umlaufenden Verteilerscheiben mit Wurfschaufeln, welche das Streugut in einem Streuringsektor auf dem Boden verteilen, sowie mit Einrichtungen zum Verändern des Streuringsektors, welche den Aufgabepunkt des Streugutes auf die Verteilerscheiben und/oder die Wurfflügel der Verteilerscheiben zu verstellen oder auch die Neigung der Verteilerscheiben in Bezug auf die Normalebene zu verändern vermögen. Es wird ein Verfahren zur Einstellung eines solchen Zweischeibenstreuers zum Verteilen des Streugut in einstellbarer Menge auf einstellbarer Arbeitsbreite beschrieben, gemäß welchem in einem Rechner für jede Arbeitsbreite, Streumenge (Einstellung der Dosiereinrichtung) und wenigstens einen das Flugverhalten eines bestimmten Streugutes charakterisierenden Wert der Abwurfbereich, die Massenverteilung in dem Abwurfbereich und die mittlere Flugweite als Sollwerte gespeichert werden. Mittels eines nahe dem Umfang der Verteilerscheibe angeordneten Sensors, welcher den Abwurfbereich, in dem die Streugutpartikel die Verteilerscheibe verlassen, zu erfassen vermag, werden zusätzlich zu dem Abwurfbereich die Massenverteilung des Streugutes innerhalb des Abwurfbereichs und die absolute Masse des Streugutes pro Zeiteinheit als Istwerte erfasst. Aus dem Istwert der Masse pro Zeiteinheit und der Einstellung der Dosiereinrichtung bzw. der Größe deren Dosieröffnung und/oder aus dem Istwert des Abwurfbereichs und der Massenverteilung sowie der Position der Einrichtung zum Verändern des Streuringsektors kann auf den das Flugverhalten charakterisierenden, aktuellen Wert geschlossen werden. In einer Auswerteelektronik werden die Istwerte mit den Sollwerten verglichen werden und werden aufgrund der festgestellten Abweichungen die Dosieröffnung der Dosiereinrichtung auf die vorgegebene Streumenge und mittels der Einrichtung zur Veränderung des Streuringsektors der Abwurfbereich, die Massenverteilung innerhalb desselben und die mittlere Flugweite auf die Sollwerte eingestellt.
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Was die Sensoranordnung betrifft, so können entweder mehrere, um den Umfang der Verteilerscheibe verteilt und stationär angeordnete Sensoren vorgesehen sein, oder es kann ein oder können mehrere Sensoren an einem Träger angeordnet sein, welcher um die Drehachse der Verteilerscheibe entlang eines Kreisbogens hin und her bewegt werden kann, um den/die Sensor(en) kontinuierlich oder schrittweise im Wesentlichen über den gesamten Abwurfbereich des Streugutes zu bewegen. Erstere Alternative ist insoweit nachteilig, als wiederum nur für bestimmte Zentriwinkel des Abwurfbereichs repräsentative Werte für die sensorisch erfassten Daten, wie insbesondere die Masse an Streugut, deren Geschwindigkeitsbetrag und/oder -vektor, erfasst werden können. Letztgenannte Alternative, welcher im Hinblick darauf, dass sie über den gesamten Abwurfbereich repräsentative Werte liefern kann, der Vorzug zu geben ist, hat sich indes bislang in der Praxis nicht durchsetzen können, was nicht zuletzt darauf beruht, dass es problematisch ist, für einen entsprechenden Antrieb des Sensorträgers zu sorgen, welcher einer Vielzahl an Bedingungen genügen muss. So muss einerseits eine exakte Übertragung der Antriebsbewegung auf den Sensorträger sichergestellt sein, um feststellen zu können in welchem Zentriwinkel (Umfangsabschnitt) sich der Sensor in Bezug auf die Verteilerscheibe aktuell befindet. Der Antrieb sowie dessen Bewegungsübertragung auf den Sensorträger muss überdies im Hinblick auf die Erschütterungen und Vibrationen während des Betriebs sowie auf die einwirkenden Verunreinigungen von festen Streugut(fein)partikeln sowie aufgewirbeltem Staub äußerst robust und so weit wie möglich vor äußeren Einwirkungen geschützt sein. Schließlich bereitet der nahe der Verteilerscheibe mit der Dosiereinrichtung und der Einrichtung zur Verstellung des Aufgabepunktes nur äußerst begrenzt zur Verfügung stehende Bauraum Probleme und erschwert zusätzlich die Anordnung eines geeigneten Antriebs.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache und kostengünstige Anordnung zum Antrieb des Sensors um zumindest einen Teil des Umfangs der Verteilerscheibe einer Verteilmaschine der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welcher den vorgenannten Problemen zumindest größtenteils begegnet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Verteilmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Sensor an einem Karussell festgelegt ist, welches eine an einem Umfang oder an einem Umfangsabschnitt desselben angeordnete Verzahnung aufweist, wobei die Verzahnung mit einem auf einer Antriebswelle eines Antriebsmotors des Karussells sitzenden Zahnrad im Eingriff steht.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht einerseits eine exakte Bewegungsübertragung des Antriebsmotors auf den mit dem/den Sensor(en) bestückten Karussell, so dass während des Betriebs stets eine exakte Zuordnung der aktuellen Umfangsposition des Sensors in Bezug auf die Verteilerscheibe aufgrund der Position der Antriebswelle des Antriebsmotors sichergestellt ist. Die Bewegungsübertragung ist überdies überaus robust. Somit stellen mechanische Einwirkungen, wie während des Betriebs gattungsgemäßer Verteilmaschinen üblicherweise auftretende Erschütterungen und Vibrationen, keinen nennenswerten Störfaktor dar. Wie weiter unten noch näher erläutert, lässt sich die erfindungsgemäße Antriebsanordnung ferner insbesondere in dem geringen Bauraum unterhalb der Verteilerscheibe positionieren, wo sie vor den von der Verteilerscheibe abgeworfenen Streugutpartikeln weitestgehend geschützt ist und, sofern gewünscht, auch vor aufgewirbeltem Staub und dergleichen bewahrt werden kann. Der Antriebsmotor selbst kann hierbei seitlich in Bezug auf die Drehachse des Karussells angeordnet werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung kann hinsichtlich eines bestmöglichen Schutzes der Antriebsanordnung vor äußeren Einwirkungen vorgesehen sein, dass das Karussell eine an einem Innenumfang oder an einem Innenumfangsabschnitt desselben angeordnete Innenverzahnung aufweist, wobei die Innenverzahnung mit dem auf der Antriebswelle des Antriebsmotors des Karussells sitzenden Zahnrad im Eingriff steht.
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Das mit dem/den Sensor(en) ausgestattete Karussell kann hierbei an einer vertikalen Achse, insbesondere koaxial zur Drehachse der Verteilerscheibe, gelagert sein, um den/die Sensor(en) um die Drehachse der Verteilerscheibe und insbesondere um den gesamten Abwurfwinkel des hiervon abgeworfenen Streugutes hin und her verschwenken zu können.
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In diesem Zusammenhang ist es einerseits möglich, dass das Karussell an der die Verteilerscheibe tragenden Welle gelagert ist, d. h. die die Verteilerscheibe tragende Welle dient zugleich zur Lagerung des Karussells.
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Stattdessen kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Karussell, insbesondere mittels wenigstens eines Dünnringlagers, an einem Sockel eines an einem Rahmen der Verteilmaschine festgelegten Trägers gelagert ist. Letztere Ausgestaltung bietet den weiteren Vorteil einer noch geringeren Bauhöhe sowie einer einfachen Nachrüstbarkeit herkömmlicher Verteilmaschinen, ohne in deren Scheibenanordnung einschließlich deren Lagerung konstruktiv eingreifen zu müssen. An dem Träger kann insbesondere auch der Antriebsmotor befestigt sein. Der Sockel kann dabei beispielsweise von einem stationären Kreisring gebildet sein, welcher eine Halbschale des insbesondere in Form eines Dünnringlagers ausgestalteten Lagers trägt, während die andere Halbschale des Lagers an dem Karussell festgelegt ist.
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Der Sensor kann vorzugsweise an einem sich im Wesentlichen radial von dem Karussell fort erstreckenden Tragarm des Karussells festgelegt sein, um ihn in dem optimalen Radialabstand von der Verteilerscheibe bzw. von deren Drehachse positionieren zu können.
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Zu diesem Zweck kann es ferner vorteilhaft sein, wenn der Sensor in Radialrichtung verstellbar an dem Tragarm festgelegt ist. Gleichfalls ist es selbstverständlich möglich, dass mehrere Sensoren in unterschiedlichen Radialpositionen an dem Tragarm festgelegt sind, wobei die Sensoren insbesondere einzeln oder gruppenweise aktivierbar bzw. deaktivierbar sein können, um denjenigen Sensor für die Erfassung der Massenverteilung des Streugutes auswählen zu können, welcher die optimale Relativanordnung in Bezug auf das jeweilige Streugut mit der jeweiligen Abwurfgeschwindigkeit und/oder dem jeweiligen Abwurfort besitzt.
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Der mit dem Sensor bzw. mit den Sensoren bestückte Tragarm des Karussells kann sich ferner beispielsweise unter einem Neigungswinkel in Bezug auf die Horizontalebene größer 0° und kleiner 30°, insbesondere unter einem Neigungswinkel in Bezug auf die Horizontalebene größer 0° und kleiner 20°, vom Umfang des Karussells nach oben erstrecken, so dass es möglich ist, diesen Neigungswinkel insbesondere im Wesentlichen an den Neigungswinkel von auf der Verteilerscheibe angeordneten Wurfschaufeln oder -flügeln und folglich in etwa auf den Abwurfwinkel (in Bezug auf die Horizontalebene) des hiervon abgeworfenen Streugutes anzupassen.
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Im Hinblick auf eine bestmöglich vor äußeren Einwirkungen geschützte Antriebsanordnung kann in vorteilhafter Ausgestaltung ferner vorgesehen sein, dass die Verzahnung des Karussells an einem von einem Ringabschnitt des Karussells, insbesondere nach unten, vorstehenden Umfangsvorsprung oder an einem, insbesondere nach unten, vorstehenden Umfangsvorsprungsabschnitt angeordnet ist. Das mit der Verzahnung im Eingriff stehende Zahnrad kann beispielsweise im Bereich eines, insbesondere oberen, freien Endes der Antriebswelle des Antriebsmotors angeordnet sein. An der Innenseite eines solchen Umfangsvorsprung kann dann insbesondere eine mit dem auf der Antriebswelle sitzenden Zahnrad kämmende Innenverzahnung angeordnet sein, wobei an einem solchen Umfangsvorsprung beispielsweise auch eine mit dem auf der Antriebswelle sitzenden Zahnrad kämmende Außenverzahnung angeordnet sein kann, welche gegebenenfalls durch einen weiteren, z. B. konzentrisch und radial weiter außen angeordneten, weiteren Umfangsvorsprung(sabschnitt) vor seitlich eindringenden Partikeln, Staub und dergleichen geschützt sein kann. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Karussell einen im Wesentlichen L-förmigen oder U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die Verzahnung an einer Innenseite eines den Umfangsvorsprung bildenden L-Stegs oder U-Stegs angeordnet ist.
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Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest der mit der Verzahnung ausgestattete Umfangsvorsprung oder der Umfangsvorsprungsabschnitt des Karussells mit einer im Wesentlichen staubdichten Abdeckung versehen ist, um insbesondere für eine möglichst allseitige ”Verkapselung” der Antriebsanordnung zum Schutz vor einem Eindringen von Streugutpartikeln, Staub, Wasser etc. zu sorgen.
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Eine solche Abdeckung kann beispielsweise zweckmäßigerweise an dem Träger festgelegt sein und gegen das demgegenüber drehbare Karussell abdichten. Im Hinblick auf eine allseitig vor eindringendem Streugut, Staub oder auch Wasser geschützte Ausgestaltung kann in diesem Zusammenhang vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Querschnitt des Karussells, des Sockels und der Abdeckung einen allseitig geschlossenen Raum begrenzen, in dessen Innern die Verzahnung angeordnet ist, wobei die das mit der Verzahnung im Eingriff stehende Zahnrad tragende Welle die Abdeckung (oder gegebenenfalls auch einen gegenüber der Abdeckung angeordneten Ringabschnitt des Karussells) durchsetzt.
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Sofern das Karussell zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material gefertigt oder mit einem solchen beschichtet ist, kann die Abdeckung z. B. wenigstens eine Magnetfolie umfassen, welche an dem stationär befestigten Träger festgelegt ist und aufgrund Magnetkraft gegen das demgegenüber drehbare Karussell anliegt.
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Wie bereits erwähnt, bietet die Erfindung insbesondere die Möglichkeit einer sehr geringen Bauhöhe der Antriebsanordnung des Sensors, wobei die Dicke bzw. die Höhe des Karussells vorzugsweise um wenigstens den Faktor 5, insbesondere um wenigstens den Faktor 10, kleiner sein kann als sein Durchmesser. In Absolutwerten ausgedrückt kann es hierbei vorteilhaft sein, wenn die Dicke bzw. die Höhe des Karussells höchstens 5 cm, insbesondere höchstens 4 cm, vorzugsweise höchstens 3 cm, beträgt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass dem Tragarm des Karussells eine Halteeinrichtung zugeordnet ist, welche zum lösbaren Festlegen des Tragarms in einer Ruheposition ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich der mit dem Sensor bzw. mit den Sensoren bestückte Tragarm des Karussells, z. B. im abgestellten Zustand der Verteilmaschine oder während deren Fahrt von einem landwirtschaftlichen Betrieb auf das Feld bzw. von einem kommunalen Betrieb auf die abzustreuenden Verkehrswege, lösbar fixieren, um Beschädigungen des Sensors wie auch dessen Antriebsanordnung durch mechanische Einwirkungen zu vermeiden.
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Bei dem Antriebsmotor kann es sich beispielsweise um einen Elektromotor, aber auch um jeden beliebigen anderen Antrieb handeln, welcher eine eindeutige Zuordnung der Umdrehungsposition seiner Abtriebswelle – und somit des über die Verzahnung mit dem Antrieb in Verbindung stehenden Karussells – in Abhängigkeit einer Steuergröße gewährleistet.
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Um den bzw. die Sensor(en) ferner vor mechanischen Schwingungen und Vibrationen zu schützen, ist es denkbar, dass der Sensor unter Zwischenanordnung von elastischen Schwingungsdämpfern an dem Karussell festgelegt ist.
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Bei der Verteilmaschine kann es sich im Übrigen um eine solche mit nur einer Verteilerscheibe und vorzugsweise um eine solche in Form eines Zweischeibenstreuers handeln, d. h. sie umfasst insbesondere wenigstens zwei Dosiereinrichtungen und wenigstens zwei, unterhalb einer jeden Dosiereinrichtung angeordnete Verteilerscheiben, welche an je einer im Wesentlichen vertikalen Welle gelagert sind. Eine solche, als Zweischeibenstreuer ausgebildete Verteilmaschine kann ferner wenigstens zwei, einer jeden Verteilerscheibe zugeordnete Sensoren umfassen, welcher den jeweiligen Abwurfbereich, in welchem das Streugut die jeweilige Verteilerscheibe verlässt, zu erfassen vermögen, wobei jeder Sensor um zumindest einen Teil des Umfangs der jeweiligen Verteilerscheibe hin und her bewegbar sein kann, und wobei jeder Sensor an einem separaten Karussell festgelegt sein kann, welches je eine an einem Umfang oder an einem Umfangsabschnitt desselben angeordnete Verzahnung aufweist, wobei die Verzahnung mit je einem auf einer separaten Antriebswelle eines jeweiligen Antriebsmotors des jeweiligen Karussells sitzenden Zahnrad im Eingriff steht. Stattdessen ist es auch möglich, dass die als Zweischeibenstreuer ausgebildete Verteilmaschine wenigstens einen, nur einer Verteilerscheibe zugeordneten Sensor umfasst, welcher den Abwurfbereich, in welchem das Streugut diese Verteilerscheibe verlässt, zu erfassen vermag, wobei der wenigstens eine Sensor um zumindest einen Teil des Umfangs dieser Verteilerscheibe hin und her bewegbar ist, und wobei der wenigstens eine Sensor an einem Karussell festgelegt ist, welches eine an einem Umfang oder an einem Umfangsabschnitt desselben angeordnete Verzahnung aufweist, wobei die Verzahnung mit einem auf einer Antriebswelle eines Antriebsmotors des Karussells sitzenden Zahnrad im Eingriff steht. Im letztgenannten Fall kann beispielsweise eine Auswerteelektronik dafür Sorge tragen, dass aufgrund des sensorisch erfassten Abwurfbereichs der einen Verteilerscheibe, welche eine Nachregelung eines oder mehrerer Einstellparameter, wie beispielsweise die Drehzahl und/oder die Neigung der Verteilerscheiben, die Einstellung der Wurfschaufeln bzw. Wurfflügel der Verteilerscheiben, der Aufgabepunkt des Streugutes auf die Verteilerscheiben oder dergleichen, erforderlich macht, auf beiden Seiten der Verteilmaschine entsprechend nachgeregelt wird, wobei näherungsweise unterstellt wird, dass auf der Seite der nicht mit einem Sensor versehenen Verteilerscheibe bei identischen Einstellparametern eine identische – wenn auch bei in der Regel gegenläufig umlaufenden Verteilerscheiben spiegelbildliche – Massenverteilung in dem erzeugten Streubild herrscht.
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Aus den vorgenannten Gründen kann es zur Nachregelung verschiedener Einstellparameter für den Fall, dass die sensorisch erfasste Massenverteilung des Streugutes von einer gewollten Ist-Massenverteilung um mehr als einen vorherbestimmbaren Toleranzwert abweicht, schließlich zweckmäßig sein, wenn die Verteilmaschine ferner wenigstens eine Einrichtung aus der Gruppe Einrichtung zur Verstellung des Aufgabepunktes des Streugutes auf die Verteilerscheibe, Einrichtung zur Verstellung der Wurfflügel der Verteilerscheibe, Einrichtung zur Verstellung des Neigungswinkels der Verteilerscheibe oder der gesamten Verteilmaschine und – insbesondere im Falle eines hydraulischen oder elektrischen Antriebs der Verteilerscheibe – Einrichtung zur Veränderung der Drehzahl der Verteilerscheibe umfasst.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 einen nicht maßstabsgetreuen, schematischen Detailschnitt eines an einem in Bezug auf die Verteilmaschine stationären Sockel gelagerten Karussells einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebs- und Befestigungsanordnung eines zur Erfassung des Abwurfbereichs einer Verteilerscheibe der Verteilmaschine ausgebildeten Sensors;
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2 eine schematische perspektivische Ansicht der gesamten Antriebs- und Befestigungsanordnung;
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3 eine schematische Seitenansicht der Antriebs- und Befestigungsanordnung gemäß 2;
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4 eine schematische Schnittansicht der Antriebs- und Befestigungsanordnung entsprechend der Schnittebene IV-IV gemäß 3;
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5 eine schematische Detailansicht gemäß dem Ausschnitt V der 4;
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6 eine schematische Schnittsicht auf die Antriebs- und Befestigungsanordnung von oben entsprechend der Schnittebene VI-VI gemäß 1; und
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7 eine schematische Detailansicht gemäß dem Ausschnitt VII der 6.
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In den
1 bis
7 ist ein Ausführungsbeispiel einer Antriebs- und Befestigungsanordnung für einen nahe des Umfangs der Verteilerscheibe einer Verteilmaschine angeordneten und um einen Umfangsabschnitt der Verteilerscheibe koaxial zu deren Drehachse A über den Abwurfbereich des Streugutes hinweg hin und her verschwenkbaren Sensor wiedergegeben, welcher zur Erfassung des Abwurfbereichs, in welchem das auf die Verteilerscheibe aufgegebene Streugut die Verteilerscheibe verlässt, ausgebildet ist. Bei der Verteilmaschine kann es sich beispielsweise um eine landwirtschaftliche Verteilmaschine in Form eines Scheibenstreuers, vorzugsweise eines Zweischeibenstreuers, wie er exemplarisch z. B. in der eingangs erwähnten
DE 197 23 359 A1 beschrieben ist, oder um eine Winterdienststreumaschine handeln, welche selbst nicht zeichnerisch dargestellt ist. Bei dem oder den Sensor(en) kann es sich um beliebige Sensoren, wie beispielsweise Impulssensoren oder insbesondere auch berührungsfreie Sensoren, wie Ultraschall Radarsensoren und dergleichen, handeln.
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Wie insbesondere aus 1, 2 und 6 ersichtlich, weist die Antriebs- und Befestigungseinrichtung ein Karussell 1 auf, welches beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einen etwa kreisscheibenförmigen Ringabschnitt 1a, einen von dessen Außenumfang nach unten vorstehenden Umfangsvorsprung 1b sowie einen von dessen Innenumfang nach unten vorstehenden Umfangsvorsprung 1c umfasst. Der in 1 wiedergegebene Querschnitt des Karussells 1 weist demnach einen Querschnitt etwa in Form eines auf dem Kopf stehenden ”U” auf, dessen U-Steg von dem Ringabschnitt 1a, dessen innerer Schenkel von dem Umfangsvorsprung 1c und dessen äußerer Schenkel von dem Umfangsvorsprung 1b gebildet ist, wobei letzterer eine größere axiale Länge besitzt als der (innere) Umfangsvorsprung 1c bzw. demgegenüber weiter von dem Ringabschnitt 1a nach unten vorsteht. Während das Karussell 1 im vorliegenden Fall die drei fest miteinander verbundenen, z. B. aneinander verschraubten oder verklebten, Teile 1a, 1b, 1c umfasst, kann es selbstverständlich auch einteilig ausgebildet sein (nicht gezeigt).
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Der (innere) Umfangsvorsprung 1c dient zur Lagerung des Karussells 1 koaxial zur Drehachse A der Verteilerscheibe an einem Sockel 2, welcher beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine etwa kreisringförmige Gestalt besitzt und fest mit einem weiter unten unter Bezugnahme auf die 2 ff näher erläuterten Träger verbunden, beispielsweise verschraubt, ist, um den Sockel 2 an einem Rahmenelement der Verteilmaschine – in Bezug auf letztere stationär – festlegen zu können. Zu diesem Zweck ist der (innere) Umfangsvorsprung 1c des Karussells 1 an seiner dem Ringabschnitt 1a entgegengesetzten Seite mit der Halbschale eines Dünnringlagers 3 versehen, während der Sockel 2 die andere Halbschale des Dünnringlagers 3 trägt. Alternativ ist es freilich denkbar, dass der Querschnitt des Karussells 1 etwa L-förmig ausgestaltet ist und das Karussell 1 unmittelbar im Bereich seines Innenumfangs an dem Sockel 2 gelagert ist, d. h. gegenüber der Darstellung gemäß 1 wäre dann der (innere) Umfangsvorsprung 1c entbehrlich (nicht gezeigt).
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Am Innenumfang des (äußeren) Umfangsvorsprungs 1b bzw. an der Innenseite des den einen (äußeren) U-Steg des U-Profils des Karussellquerschnittes bildenden Umfangsvorsprungs 1b ist eine Verzahnung 4 – bzw. hier: eine Innenverzahnung – angeordnet, welche mit einem auf einer Antriebswelle 5 eines Antriebsmotors 6 (siehe 2 bis 5) sitzenden Zahnrad 7 im Eingriff steht, um das Karussell 1 um die Achse A über den Abwurfbereich, in welchem das Streugut die Verteilerscheibe verlässt, hin und her zu verschwenken. Das auf der Antriebswelle 5 des Antriebsmotors 6 sitzende Zahnrad 7 sitzt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel auf dem oberen, freien Ende der Antriebswelle 5, welche sich von dem, z. B. an der Unterseite des den Sockel 2 tragenden Trägers (siehe hierzu weiter unten) montierten Antriebsmotor 6 nach oben bis in den Bereich der Innenverzahnung 4 des (äußeren) Umfangsvorsprungs 1b des Karussells 1 erstreckt.
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Wie weiterhin insbesondere aus 1 ersichtlich, ist der mit der Verzahnung 4 ausgestattete Umfangsvorsprung 1b des Karussells 1 ferner mit einer im Wesentlichen staubdichten, etwa kreisringförmigen Abdeckung 8 versehen, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel im Bereich des unteren Außenumfangs des das Karussell 1 tragenden Sockels 2, z. B. mittels Schrauben 9, festgelegt ist und sich bis zur freien Unterseite des (äußeren) Umfangsvorsprungs 1b des Karussells 1 erstreckt und gegen diesen abdichtet. Auf diese Weise begrenzen der Ringabschnitt 1a und der (äußere) Umfangsvorsprung 1b des Querschnitts des Karussells 1 gemeinsam mit dem – demgegenüber stationären bzw. nicht drehbaren – Sockel 2 und der Abdeckung 8 einen allseitig geschlossenen Raum, in dessen Innern sowohl die mit dem Zahnrad 7 kämmende Verzahnung 4 des (äußeren) Umfangsvorsprungs 1b als auch das Dünnringlager 3 aufgenommen ist. Die das Zahnrad 7 tragende Welle 5 durchsetzt hierbei die Abdeckung 8, insbesondere mittels einer geeigneten Abdichtung (nicht dargestellt). In vorteilhafter Ausgestaltung kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass zumindest der (äußere) Umfangsvorsprung 1b des Karussells 1 aus einem ferromagnetischen Material gefertigt oder an seiner mit der Abdeckung 8 in Kontakt stehenden Unterseite mit einem solchen beschichtet ist, während die Abdeckung 8 selbst wenigstens eine Magnetfolie umfasst, so dass der Außenumfang der Abdeckung 8 infolge Magnetkraft auch bei Rotation des Karussells 1 in Bezug auf den Sockel 2 stets nach Art einer Gleitringdichtung an dem Umfangsvorsprung 1b des Karussells 1 anliegt.
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Wie des Weiteren der 1 zu entnehmen ist, erstreckt sich eine weitere, ebenfalls etwa kreisringförmige Abdeckung 10 über den zwischen dem Sockel 2 und der (inneren) Umfangsvorsprung 1c des Karussells 1 gebildeten Ringspalt, um auch insoweit ein Eindringen von Schmutz und/oder Feuchtigkeit zu verhindern. Die obere Abdeckung 10 kann gleichfalls, z. B. mittels Schrauben 11, an dem Ringabschnitt 1a des Karussells 1 (oder auch an dem Sockel 2; nicht gezeigt) befestigt sein und gegen den Sockel 2 (oder auch gegen den Ringabschnitt 1a) abdichten. Dies kann gleichfalls mittels einer oder mehrerer Magnetfolien der Abdeckung 10 gewährleistet sein, welche infolge Magnetkraft gegen die Oberseite des Sockels 2 (oder auch gegen die des Ringabschnittes 1a des Karussells 1; nicht gezeigt) anliegen.
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Wie den 2 bis 4 und 6 zu entnehmen ist, umfasst das Karussell 1 überdies einen an einem Umfangsabschnitt desselben festgelegten und sich radial von dem Karussell 1 fort erstreckenden Tragarm 1d umfasst (in 6 ist der Tragarm 1d demontiert worden), an welchem einer oder mehrerer Sensoren (nicht gezeigt) zur Erfassung des Abwurfbereichs von Streugut, vorzugsweise in unterschiedlichen Radialabständen und/oder radial verstellbar, positioniert werden können. Wie insbesondere aus 2 und 3 ersichtlich, kann sich der Tragarm 1d unter einem endlichen Neigungswinkel von im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 15° in Bezug auf das in der Horizontalebene angeordnete Karussell 1 erstrecken, wobei der Neigungswinkel insbesondere verstellbar sein kann, um ihn dem Neigungswinkel der auf der zugehörigen Verteilerscheibe angeordneten Wurfschaufeln oder -flügeln und somit dem Abwurfwinkel des Streugutes in Bezug auf die Horizontalebene etwa anpassen zu können.
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Wie bereits erwähnt, besitzt das Karussell 1 eine zentrale Öffnung 1e, welche im montierten Zustand (nicht gezeigt) von der die zugehörige Verteilerscheibe tragenden und um die Achse A (1 und 6) umlaufenden Welle (nicht gezeigt) des Karussells 1 durchsetzt ist, wobei die Verteilerscheibe (ebenfalls nicht gezeigt) im montierten Zustand oberhalb des Karussells 1 angeordnet ist. Zu demselben Zweck weist auch der das Karussell 1 tragende Sockel 2 eine entsprechende zentrale Öffnung auf. Wie ebenfalls bereits angedeutet, kann der zur drehbaren Lagerung des Karussells 1 dienende Sockel insbesondere an einem Träger 14 (vgl. insbesondere 2 bis 4 und 6) festgelegt sein, welcher ferner zum Festlegen der Antriebs- und Befestigungseinrichtung an einem stationären Rahmenelement der Verteilmaschine mittels einer geeigneten Befestigungseinrichtung 15 dient. Auf diese Weise ist das Karussell 1 um eine etwa vertikale Achse A koaxial zur Drehachse der Verteilerscheibe gelagert, ohne den Antrieb der Verteilerscheibe konstruktiv verändern zu müssen. Wie insbesondere den 2 bis 5 zu entnehmen ist, dient der unterhalb des Karussells 1 angeordnete und dieses über den Sockel 2 lagernde Träger 14 ferner zur Befestigung eines Antriebsmotors 6, welcher beispielsweise von einem Elektromotor, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Untersetzungsgetriebe, gebildet sein kann, um das Karussell 1 um zumindest denjenigen Teil des Umfangs der zugehörigen Verteilerscheibe, welcher dem – zweckmäßigerweise maximal möglichen – Abwurfbereich des von dieser Verteilerscheibe abgeworfenen Streugutes entspricht, koaxial zur Drehachse A der Verteilerscheibe hin und her zu verschwenken.
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Die Bauhöhe des Karussells 1 kann auf diese Weise sehr gering gewählt werden, um dem nur sehr begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraum unterhalb der Verteilerscheibe Rechnung zu tragen, wobei seine Dicke bzw. seine Höhe (in Vertikalrichtung) beim vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 10 mal kleiner ist als sein Durchmesser und die Gesamthöhe des Karussells 1 beispielsweise etwa 3 cm oder weniger beträgt.
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Zusätzlich zu der praktisch gänzlichen ”Verkapselung” der mit dem Zahnrad 7 der Abtriebswelle 5 kämmenden, an dem nach unten vorstehenden Umfangsvorsprung 1b des Karussells 1 angeordnete Innenverzahnung 7 (siehe 1), welche einen bestmöglichen Schutz vor eindringenden Streugutpartikeln, Staub und Feuchtigkeit bietet, können ferner auch Schutzbleche verschiedener Art und Form vorgesehen sein, wie beispielsweise an dem Träger 14 festgelegte, mit einem etwa L-förmigen Profil versehene Schutzbleche 16, welches sich zumindest um den Abwurfwinkel der zugehörigen Verteilerscheibe um einen Umfangsabschnitt des Karussells 1 herum erstrecken (vgl. 2 und 6).
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Schließlich kann dem als Sensorträger dienenden Tragarm 1d des Karussells 1 eine ebenfalls an dem Träger 14 oder auch separat an einem Rahmenelement der Verteilmaschine angeordnete Halteeinrichtung (nicht dargestellt) zugeordnet sein, welche zum lösbaren Festlegen des Tragarms 1d in einer Ruhe- bzw. ”Parkposition” dient.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0682857 A1 [0008, 0009]
- DE 1457863 A1 [0009]
- EP 0303325 A1 [0010]
- EP 0287165 A1 [0011]
- EP 0300580 A1 [0012]
- DE 19500824 A1 [0013]
- DE 19723359 A1 [0014, 0044]
