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Die Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aufnahmevorrichtungen dieser Art finden zum Beispiel an leistungsstarken Ladewagen oder Ballenpressen Verwendung.
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Die steigende Anzahl von Erntemaschinen mit breiteren Aufnahmevorrichtungen, die voluminösere Futterschwaden, die von Schwadern zunehmender Breite zusammengelegt werden und deutlich gestiegene Arbeitsgeschwindigkeiten, bei dadurch erhöhter Aufnahmeleistung, beanspruchen die an den Aufnahmevorrichtungen angebrachten Aufnahmezinken zunehmend. Es besteht deshalb die Gefahr, dass diese nach nur kurzer Einsatzzeit verbiegen oder ganz ausfallen, wobei insbesondere eine Verbreiterung der Aufnahmevorrichtung hohe Beanspruchungen nach sich zieht, da die Anpassung an unebene Böden, durch die vergrößerte Arbeitsbreite erschwert ist.
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Gerade bei vergrößerter Arbeitsbreite geraten die Aufnahmezinken häufiger in Kontakt mit Bodenwellen oder sonstigen am Boden hochragenden Unebenheiten, wobei die Bodenberührung die Schenkel der Aufnahmezinken, zur Drehrichtung nachlaufend, zum Ausweichen zwingt. Nach Beendigung des Bodenkontaktes springen die Schenkel schlagartig nach vorn, in ihre Normalstellung, zurück. Die hierbei freigesetzte Energie führt zu hohen Vibrationsbelastungen der Doppelschenkelfedern. Mit den zuvor genannten höheren Beanspruchungen durch die Maximierung der Arbeitsleistung, führen auch diese Belastungen dazu, dass die Aufnahmezinken frühzeitig, vorwiegend durch abbrechende Schenkel, ausfallen.
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In der
deutschen Patentschrift 10 2010 019 693 B4 ist eine Aufnahmevorrichtung beschrieben, bei welcher die Aufnahmezinken mittels speziell ausgeformter Halter auf der Trommel der Aufnahmevorrichtung befestigt sind. Die Halter verfügen über eine Stützfläche, an welche sich die Aufnahmezinken unter Lasteinwirkung anlegen können. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die jeweils an den Außenseiten der Aufnahmevorrichtung angeordneten Aufnahmezinken durch seitlich überhängendes Ladegut höher belastet werden als die weiteren Aufnahmenzinken im zur Fahrtrichtung mittleren Bereich, welche das aufgenommene Ladegut ohne größeres Auseinanderzerren vor sich her schieben. An den äußeren Aufnahmezinken knickt das seitlich überhängende Ladegut, insbesondere beim Aufnehmen aus breiteren Futterschwaden, nach hinten ab, da es zum Teil über die Außenkanten der Aufnahmevorrichtung, bzw. über die Kanten der häufig vorhandenen Führungsbleche eingezogen werden muss. Hierdurch entstehen zusätzliche Belastungen, wie z.B. Querschwingungen.
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Aus
DE 20 2010 000 674 U1 ist eine Aufnahmeeinheit mit einer drehbaren Trägerstruktur (Trommel) und darauf angebrachten Aufnahmezinken bekannt, bei der die äußeren Federzinken mit einer Abdeckung versehen sind, welche die maximale Eindringtiefe von Ernte- und Sammelgütern in den Bereich der Trägerstruktur begrenzt. Jeweils ein Doppelfederzinken ist mittels jeweils eines Halters mit der Trommel verbunden. Die Halter weisen eine Kontur auf, die die Doppelfederzinken im mittleren Bereich der Windungsspirale an der Vorderseite abstützen. An der Hinterseite der Windungsspirale sowie der Übergangsbereich von Zinkenwindung zu aus der Zinkenwindung hervortretendem Zinkenarm (an der Vorderseite) wird nicht abgestützt.
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Weiterhin ist aus
DE 37 22 365 A1 eine Einrichtung zum Befestigen von Doppelfederzinken auf Tragrohren von Halmgutaufnahmeeinrichtungen bekannt geworden. Der Doppelfederzinken ist in einem Halter aufgenommen und gemeinsam mit diesem am Tragrohr mittels einer Spannschraube verdrehsicher befestigt. Dabei stützt die halbschalenförmig ausgebildete Kontur des Halters den Doppelfederzinken in Teilbereichen ab.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Aufnahmevorrichtung vorzuschlagen, welche das erhöhte Beschädigungs- und Ausfallrisiko an den äußeren Aufnahmezinken reduziert.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch eine Aufnahmevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, bei der zwischen den Aufnahmezinken an den Scheiben (17) befestigte Stützelemente vorgesehen sind, welche die Windungen der Aufnahmezinken an ihrer Vorderseite und an ihrer Rückseite abstützen.
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Die Anbringung der Stützelemente erfolgt so, dass die Stützelemente in Ruheposition, d.h. ohne Belastung durch aufzunehmendes Erntegut, die Windungen der Aufnahmezinken weitgehend spielfrei kontaktieren. Unter Lasteinwirkung, d.h. bei der Aufnahme von Erntegut oder bei Kontakt einer Zinkenspitze mit einer Bodenunebenheit, biegen die aus einem federnden Stahl gefertigten Aufnahmezinken in Abhängigkeit von der Größe der Last mehr oder weniger stark durch. Endet die Lasteinwirkung, so federn die Schenkel der Aufnahmezinken in ihre Ausgangsposition zurück. Je unvermittelter die Lasteinwirkung endet, desto mehr wird hierdurch eine pendelartige Vibrationsbewegung der Schenkel bewirkt. Die Schenkel federn somit mehrfach hin und her, bis sie wieder ihre Ausgangsposition erreicht haben und dort bis zum nächsten Lasteintrag verharren.
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Die zwischen den Aufnahmezinken angebrachten Stützelemente stützen zum einen die Windungen der Aufnahmezinken bei Lasteinwirkung insgesamt ab, und bewirken darüber hinaus durch ihre stoßdämpfende Wirkung ein vorzeitiges Abklingen der Vibrationen der Schenkel.
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Die Befestigung an den seitlichen Scheiben gestaltet sich in der Regel einfach, da an den seitlichen Scheiben im Bereich zwischen den Aufnahmezinken ein ausreichender Freiraum zur Anbringung einer Befestigung vorhanden ist. Dieser Freiraum ist auch für eine eventuell gewünschte, nachträgliche Anbringung der erfindungsgemäßen Stützelemente nutzbar.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Stützelemente konkav ausgebildete Stützflächen auf. An Stelle einer Punktberührung zwischen Stützelement und den Windungen bzw. den Schenkeln der Aufnahmezinken wird hierdurch eine Stützfläche ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die konkave Form am Radius der Windungen der Federzinken orientiert. Der Radius der Stützfläche ist in diesem Fall entweder genau so groß wie der Radius der Windungen oder etwas, beispielsweise 5%, größer als der Windungsradius, so dass durch den etwas größeren Radius ein Freiraum zwischen dem Stützelement und den Windungen ausgebildet wird, der die pendelartige Rückfederung des Zinken besser dämpft. Dabei kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn der Freiraum zwischen Stützelement und Windung sich zur Schenkelspitze hin keilförmig erweitert.
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Insbesondere dann, wenn die Stützelemente nicht als Abstützung der äußeren Zinkenreihen, sondern der dazwischen liegenden mittleren Zinkenreihen dienen, erfolgt die Befestigung der Stützelemente entweder an der Trommel selbst oder an den Haltern der Aufnahmezinken. Es ist auch möglich, Stützelement und Halter in einem Bauteil zu integrieren, so dass die Halter selbst zusätzliche, die Aufnahmezinken abstützenden, Stützflächen umfassen.
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In einer vorteilhaften Ausführung sind die Stützelemente als Formstücke mit Anlageflächen ausgebildet sind. Ein Stützelement zur Abstützung einer Vorderseite eines Aufnahmezinkens wird somit mit einem anderen Stützelement, welches einen benachbarten Aufnahmezinken an seiner Rückseite abstützt, zu einem Teil vereinigt. Dieses vereinigte Teil, das im Prinzip zwei Stützelemente umfasst, stellt ein Formstück dar und kann mit gleichem Abstand zwischen je zwei Aufnahmezinken angebracht werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Formstücke aus Kunststoff bestehen. Der aus Federstahl gefertigte Aufnahmezinken ist härter als der für das Formstück ausgewählte Kunststoff und drückt sich somit unter Lasteinwirkung in diesen ein. Die zur Verformung des Kunststoffes vom Aufnahmezinken in das Formstück eingebrachte Energie trägt zum Energieabbau im Aufnahmezinken bei, verbessert die Dämpfung und reduziert die Vibrationen. Anstelle aus von Kunststoff können die Formstücke auch aus einem anderen Material mit ähnlichen Eigenschaften, beispielsweise aus einem Naturgummi, hergestellt sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden jeweils alle Windungen der äußeren Aufnahmezinken an den Stützflächen der Stützelemente abgestützt. Zwar ist die Abstützung im Bereich der von den Windungen aufstrebenden Schenkel besonders wichtig, da hier der Lasteintrag am höchsten ist, jedoch tragen auch die Windungen einen Teil der Last mit, so dass eine Dämpfung auch dieser Windungen ebenfalls zur Schwingungs- und Vibrationsdämpfung im Gesamtzinken beiträgt.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stützelemente lösbar an den seitlichen Scheiben der Trommel der Aufnahmevorrichtung befestigt sind. Bei der lösbaren Befestigung kann es sich beispielsweise um eine Schraubverbindung handeln. Die Stützelemente verfügen in diesem Fall über wenigstens eine Bohrung, die mit einer zweiten, in die Trommel oder in der seitlichen Scheibe der Trommel eingebrachten Bohrung koinzidiert. Die zweite Bohrung kann mit einem Gewinde versehen sein, so dass eine Schraube durch die Bohrung des Stützelementes hindurch in das in die Bohrung eingebrachte Gewinde eingedreht werden kann.
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Selbstverständlich ist die Art der Realisation einer lösbaren Verbindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform einer Schraubverbindung begrenzt, sondern kann auch mit anderen aus dem Bereich der Mechanik bekannten Verbindungen realisiert werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Beispielen beschrieben und in der Zeichnung dargestellt.
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1 zeigt die Seitenansicht der Aufnahmetrommel nach dem Schnitt C-D gem. 2;
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2 zeigt einen Querschnitt der Aufnahmevorrichtung über die volle Arbeitsbreite nach dem Schnitt A-B gem. 1;
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3 zeigt das Formstück in einer Seitenansicht;
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4 zeigt ein an einer seitlichen Scheibe der Trommel einer Aufnahmevorrichtung angebrachtes Stützelement, welches in Form eines Flacheisens ausgeführt ist in einer perspektivischen Darstellung;
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5 zeigt ein an einer seitlichen Scheibe der Trommel einer Aufnahmevorrichtung angebrachtes Stützelement, welches zylindrisch ausgeführt ist in einer perspektivischen Darstellung;
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6 zeigt ein an einer seitlichen Scheibe der Trommel einer Aufnahmevorrichtung angebrachtes Stützelement, welches als Formstück ausgeführt ist in einer perspektivischen Darstellung.
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Die 1 und 2 zeigen eine Aufnahmevorrichtung 1, welche in bekannter Weise mit nicht näher dargestellten Tragarmen an einer Erntemaschine schwenkbar angebracht ist. Sie besteht im Wesentlichen aus einer mit Haltern 5 und Scheiben 17 bestückten Trommel 3, deren Achse 6 in Seitenwänden 7 drehbar gelagert ist. An Stelle einer Trommel 3 können zwischen den Scheiben 17 auch nicht dargestellte, jedoch an sich bekannte, in der Regel aus Rohren gebildete Zinkenträger vorgesehen sein. An den Außenseiten der Trommel 3, bzw. der Zinkenträger, sind äußere Aufnahmezinken 13’ und dazwischen mittlere Aufnahmezinken 13 angeordnet.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind identische Aufnahmezinken 13, 13’ auf der Trommel 3 angebracht.
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Die Aufnahmevorrichtung 1 umfasst weiterhin ein Gestell 8, an welchem einen Gehäusemantel formende Abstreifer 9, Spalten 10 bildend, angebracht sind, wobei durch die Spalten 10 die Schenkel 14 der auf Haltern 5 befestigten Aufnahmezinken 13 hervortreten.
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Die Halter 5 sind in gleichmäßig versetzten Reihen angeordnet, die linear oder spiralförmig auf der Mantelfläche 4 der Trommel 3 verlaufen. Auf ihnen sind die Aufnahmezinken 13 jeweils mittels einer Druckplatte 1 und einer Befestigungsschraube 19 in bekannter Weise befestigt.
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Die Zwischenräume der jeweils ganz außen in einer Umlaufbahn um die Drehachse der Trommel 3 angeordneten Aufnahmezinken 13´ werden durch als Formstücke 16 ausgebildete Stützelemente 2 ausgefüllt.
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3 zeigt ein solches als Formstück 16 ausgebildetes Stützelement 2 mit Stützflächen 21, 22 und einer im zentralen Bereich angebrachten Querbohrung welche zur Aufnahme einer Befestigungsschraube 18 geeignet ist. Die Stützflächen 21, 22 sind konkav ausgebildet, wobei die Radien R der Stützflächen den Radien R der Windungen entsprechen. An den Stützflächen 21, 22 liegen die Außendurchmesser der Windungen 15 der Aufnahmezinken 13’ direkt oder mit geringem Spiel an (vergl. 2).
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Die Breite E der Formstücke 16 ist so ausgelegt, dass jeweils alle Windungen 15 eines Aufnahmezinkens 13’ an den Stützflächen 21, 22 anliegen und von diesen abgestützt werden. Die Oberseite der Formstücke 16 ist vorzugsweise in einer konvexen Form ausgebildet. Jedes Formstück 16 ist durch mindestens eine Befestigungsschraube 18 lösbar mit der Scheibe 17 verbunden. Alternativ zur Befestigung der Formstücke 16 an den Scheiben 17 kann auch eine Verbindung vorgesehen sein, bei der die Formstücke direkt oder unter zusätzlicher Verwendung eines weiteren Halteelementes an der Trommel 3 befestigt sind.
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Im Arbeitseinsatz der Aufnahmevorrichtung 1 heben die Schenkel 14 der Aufnahmezinken 13, 13’ das am Boden liegende Erntegut auf und führen es an der Oberseite, auf den Abstreifern 9 gleitend, einer nachgeordneten Press- oder Fördereinrichtung einer Erntemaschine zu. Nach Übergabe des Erntegutes federn die Schenkel 14 und die Windungen 15 der Aufnahmezinken 13, 13’ zurück in ihre Ausgangsposition.
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In Anordnung zur Arbeitsrichtung der rotierenden Trommel 3, sind die Aufnahmezinken 13, 13’ derart montiert, dass die Schenkel 14 unter Belastung entgegengesetzt zur Drehrichtung der Trommel 3 ausweichen. Die ausweichenden Schenkel 14 erzeugen hierbei in den Windungen 15 außen Zug- und innen Druckspannungen, die bei Rückstellungen in die Ausgangslage wieder abgebaut werden.
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Die an den Seiten der Aufnahmetrommel 1 angeordneten Aufnahmezinken 13´ werden neben den Belastungen, die auf alle Aufnahmezinken 13, 13´ einwirken, durch seitlich über den Aufnahmebereich der Aufnahmevorrichtung 1 überhängendes Ladegut, zusätzlich belastet. Diese Belastungen ergeben sich z.B. bei überbreiten Futterschwaden durch das kraftaufwendige Einziehen von Ladegut, welches sehr ineinander verwirbelt ist und sich daher schwierig entzerren und von einander lösen lässt. Dabei wird das Erntegut teilweise über die Kanten der Führungsbleche 12 abknickend eingezogen.
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Hierdurch entstehende, zusätzliche Einflüsse, wie z.B. richtungsändernde seitliche Schwingungsausschläge an den Schenkeln 14, werden durch die Abstützung durch Formstücke 16 gedämpft und ausgeglichen, da die Aufnahmezinken 13´ hierbei an Vorderseite 23 und Rückseite 24 ihrer Windungen 15 von den Stützflächen 21, 22 aufgenommen und stabilisiert werden. Die Schwingung der Schenkel 14 der äußeren Aufnahmezinken 13’ wird somit gedämpft, indem sich deren Windungen 15 an die Stützflächen 21, 22 der Formstücke 16 anlegen. Die äußeren Aufnahmezinken 13’ kommen somit, mittels der durch die Formstücke bewirkte zusätzlichen Abstützung, besonders schonend und ohne größere Nachschwingungen zur Ruhe.
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Die 4 bis 6 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen von Stützelementen 2.
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4 zeigt zunächst eine einfache Ausführungsform, bei der das Stützelement 2 aus einem abgeschrägten Flacheisen 25 hergestellt ist. Das Flacheisen 25 ist mittels einer Schweißnaht 26 fest mit der seitlichen Scheibe 17 der Aufnahmevorrichtung 1 verbunden.
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5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Stützelementes 2 welches in Form eines geraden Zylinders 27 ausgeführt ist. Anstelle eines geraden Zylinders 27 ist auch ein Zylinder mit einer elliptischen Grundfläche einsetzbar. Im Ausführungsbeispiel verfügt der Zylinder 27 über eine Durchgangsbohrung 28 und ist mit einer Befestigungsschraube 18 mit der Seitenwand 17 verbunden.
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6 zeigt ein als Formstück 16 ausgebildetes Stützelement 2, wie es auch schon in den 1 bis 3 enthalten ist, in einer perspektivischen Ansicht.
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Sämtliche Stützelemente
2 können je nach Anforderungszweck fest oder lösbar an der Scheibe
17 oder der Trommel
3 befestigt sein. Sie können aus Stahl oder, zur Verbesserung der Dämpfungseigenschaften, aus einem anderen Material wie Stahl oder Gummi bestehen. Auch eine Kombination unterschiedlicher Materialien, beispielsweise ein mit einem Kunststoff überzogener Zylinder
27 ist einsetzbar. Bezugszeichenliste:
| 1 | Aufnahmevorrichtung |
| 2 | Stützelement |
| 3 | Trommel |
| 4 | Mantelfläche |
| 5 | Halter |
| 6 | Achse |
| 7 | Seitenwand |
| 8 | Gestell |
| 9 | Abstreifer |
| 10 | Spalt |
| 11 | Druckplatte |
| 12 | Führungsblech |
| 13 | mittlere Aufnahmezinken |
| 13’ | äußere Aufnahmezinken |
| 14 | Schenkel |
| 15 | Windung |
| 16 | Formstück |
| 17 | Scheibe |
| 18 | Befestigungsschraube |
| 19 | Befestigungsschraube |
| 20 | - |
| 21 | Stützfläche |
| 22 | Stützfläche |
| 23 | Vorderseite |
| 24 | Rückseite |
| 25 | Flacheisen |
| 26 | Schweißnaht |
| 27 | Zylinder |
| 28 | Durchgangsbohrung |
| | |
| A-B | Schnitt |
| C-D | Schnitt |
| E | Breite |
| R | Radius |
