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Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für einen an einer Erntemaschine anbringbaren Erntevorsatz, mit einem Getriebe mit einer ersten Welle und einer zweiten Welle, das in den Kraftfluss zwischen einer Abtriebswelle der Erntemaschine und einer Antriebswelle zum Antrieb angetriebener Elemente des Erntevorsatzes zum Abschneiden und/oder Aufnehmen und/oder Fördern von Erntegut eingefügt ist.
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Stand der Technik
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Landwirtschaftliche Erntemaschinen setzen sich üblicherweise aus der eigentlichen Erntemaschine, die in der Regel selbstfahrend ausgeführt ist, und einem Erntevorsatz zusammen, der an der Vorderseite der Erntemaschine an einem Einzugsgehäuse abnehmbar befestigt ist. Um eine unproblematische Übergabe des Ernteguts vom Erntevorsatz in das Einzugsgehäuse zu ermöglichen, ist eine Anpassung der Fördergeschwindigkeit des Abgabeförderers des Erntevorsatzes an die Fördergeschwindigkeit im Einzugsgehäuse vorteilhaft. Neben relativ aufwändigen, hydrostatischen Antrieben des Erntevorsatzes (z.B.
WO 2002/056672 A1 ) sind erntevorsatzseitige Schaltgetriebe bekannt, die eine seitens der Erntemaschine bereitgestellte, fest vorgegebene Drehzahl in verstellbare Drehzahlen für alle angetriebenen Elemente des Erntevorsatzes (
DE 297 00 781 U1 ) oder nur den Abgabe- bzw. Querförderer des Erntevorsatzes (
DE 10 2004 008 340 A1 ,
DE 10 2004 059 064 A1 ) umwandeln.
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Aufgabe
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Diese Getriebe werden umso aufwändiger, je mehr unterschiedliche Übersetzungsstufen benötigt werden. Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird darin gesehen, eine verbesserte Antriebsanordnung für einen Erntevorsatz an einer Erntemaschine mit einem Getriebe bereitzustellen, das bei überschaubarem Aufwand eine Vielzahl an Übersetzungsstufen bietet.
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Lösung
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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.
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Eine Antriebsanordnung für einen an einer Erntemaschine anbringbaren Erntevorsatz umfasst ein Getriebe mit einer ersten Welle und einer zweiten Welle. Das Getriebe ist in den Kraftfluss zwischen einer Abtriebswelle der Erntemaschine und einer Antriebswelle zum Antrieb angetriebener Elemente des Erntevorsatzes zum Abschneiden und/oder Aufnehmen und/oder Fördern von Erntegut eingefügt. Das Getriebe ist zwischen einer ersten Stellung, in welcher die erste Welle mit der Abtriebswelle und die zweite Welle mit der Antriebswelle gekoppelt ist, und wenigstens einer zweiten Stellung umsetzbar, in welcher die erste Welle mit der Antriebswelle und die zweite Welle mit der Abtriebswelle gekoppelt ist.
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Auf diese Weise wird mit sehr geringem Aufwand eine Verdoppelung der Anzahl der Übersetzungsstufen des Getriebes erreicht. Bei einer einfachen Ausführungsform kann das Getriebe eine einzige, feste Übersetzung aufweisen, z.B. von 1,5:1. Das Getriebe kann dann in der ersten Stellung die Drehzahl der Abtriebswelle um das 1,5-fache heraufsetzen und in der zweiten Stellung um das 1,5-fache heruntersetzen. Weist das Getriebe mehrere Übersetzungsstufen auf, indem es als Schaltgetriebe oder stufenloses Getriebe ausgeführt ist, wird analog durch den Positionswechsel des Getriebes zwischen einer Übersetzung und einer Untersetzung umgeschaltet. Das Getriebe kann auch in mehr als zwei Stellungen drehbar und/oder umsteckbar sein, z.B. in drei oder vier Stellungen, in denen es unterschiedliche Übersetzungen zwischen der Abtriebswelle und der Antriebswelle bereitstellt.
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Vorzugsweise ist das Getriebe zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung um 180° drehbar. Dazu kann es linear beweglich und drehbar an einem Querträger oder einer anderen Stelle am Rahmen des Erntevorsatzes abgestützt werden, was dem Bediener die Handhabung erleichtert. Zu diesem Zweck kann das Getriebe durch einen an seinem Gehäuse angebrachten Stift, der in einer Öffnung in einem am Rahmen des Erntevorsatzes befestigten Flansch verschiebbar und/oder drehbar gelagert ist, am Rahmen des Erntevorsatzes abgestützt werden. Bei einer möglichen Ausführungsform trägt der Stift eine Halterung, die durch einen oder mehrere teleskopierbare Träger mit dem Gehäuse des Getriebes verbunden ist. Es wäre auch denkbar, den oder die Träger gegenüber dem Gehäuse des Getriebes verschiebbar zu lagern.
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Um die Trennung und Wiederanbringung der Antriebswelle und der Abtriebswelle vom Getriebe vor und nach einer Umsetzung des Getriebes zwischen der ersten und zweiten Stellung oder umgekehrt zu erleichtern, können die Antriebswelle und die Abtriebswelle mittel- oder unmittelbar jeweils durch steckbare Kupplungsverbindungen mit der ersten Welle und der zweiten Welle des Getriebes verbunden werden.
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Die Erfindung kann an beliebigen Erntemaschinen Verwendung finden, wie Feldhäckslern, Baumwollpflückern oder Mähdreschern. Der Erntevorsatz ist insbesondere ein Mähvorsatz zur Ernte von Maispflanzen.
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Ausführungsbeispiel
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In den Zeichnungen sind zwei nachfolgend näher beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
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1 eine schematische, teilgeschnittene Seitenansicht einer Erntemaschine mit einem zur Veranschaulichung abgenommenen Erntevorsatz,
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2 eine Draufsicht auf den Erntevorsatz,
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3 eine Draufsicht auf den Antriebsstrang des Erntevorsatzes mit einer ersten Ausführungsform der Abstützung des Gehäuses des Getriebes am Rahmen des Erntevorsatzes,
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4 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Abstützung des Getriebes,
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5 eine seitliche Ansicht der Abstützung nach 4, und
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6 eine perspektivische Ansicht der Abstützung nach 4.
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In der 1 ist eine Erntemaschine 10 in Form eines Feldhäckslers in schematischer Seitenansicht dargestellt. Die Erntemaschine 10 baut sich auf einem Fahrgestell 12 auf, das von vorderen angetriebenen Rädern 14 und lenkbaren rückwärtigen Rädern 16 getragen wird. Die Bedienung der Erntemaschine 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus ein Erntevorsatz 20 in Form eines Mähvorsatzes für die Maisernte einsehbar ist. Mittels des Erntevorsatzes 20 vom Boden aufgenommenes Erntegut, z. B. Gras oder dergleichen wird im Erntebetrieb über einen Einzugsförderer mit oberen Vorpresswalzen 30 und unteren Vorpresswalzen 32, die innerhalb eines Einzugsgehäuses 34 an der Frontseite der Erntemaschine 10 angeordnet sind, einer unterhalb der Fahrerkabine 18 angeordneten Häckseltrommel 22 zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 24 aufgibt. Das Gut verlässt die Arbeitsmaschine 10 zu einem nebenher fahrenden Transportfahrzeug über einen Auswurfschacht und einen um eine etwa vertikale Achse drehbaren und in der Neigung verstellbaren Auswurfkrümmer 26. Zwischen der Häckseltrommel 22 und der Fördervorrichtung 24 ist eine Nachbearbeitungseinrichtung mit zwei zusammenwirkenden Walzen 28 angeordnet, durch die das geförderte Gut der Fördervorrichtung 24 tangential zugeführt wird. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben, wie seitlich, unten und oben, auf die Vorwärtsrichtung V der Erntemaschine 10, die in der 1 nach links verläuft.
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Das Einzugsgehäuse 34 ist mittels eines Aktors 42 um die sich horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung V erstreckende Drehachse der Häckseltrommel 22 verschwenkbar, um die Höhe des Erntevorsatzes 20 gegenüber dem Erdboden verstellen zu können.
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In der 1 ist aus Gründen der besseren Anschaulichkeit der Erntevorsatz 20 in einer von der Erntemaschine 10 demontierten Position gezeigt. Die Befestigung der Erntevorsatzes 20 an der Erntemaschine 10 erfolgt mittels eines Zwischenrahmens 36, der an der Vorderseite des Einzugsgehäuses 34 angebracht wird und in der 1 ebenfalls in einer abgenommenen Position dargestellt ist. Der Zwischenrahmen 36 ist gegenüber dem Einzugsgehäuse 34 um eine virtuelle horizontale Achse schwenkbar gelagert, wozu sich Rollen 38 des Zwischenrahmens an einem Halter 46 an der Vorderseite des Einzugsgehäuses 34 abstützen. Der Zwischenrahmen 38 weist in seinem oberen Bereich an beiden Seiten je eine Befestigungseinrichtung 40 auf, die in Form von Stiften realisiert sind. Der Erntevorsatz 20 ist in seinem rückwärtigen, oberen Bereich wiederum mit Haken 48 ausgestattet, die im montierten Zustand die Befestigungseinrichtungen 40 von oben her umgreifen und den Erntevorsatz 20 am Zwischenrahmen 36 arretieren.
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Bei einer anderen Ausführungsform ist ein vorderer Teil des Zwischenrahmens 36 fest mit dem Erntevorsatz 20 verbunden und der Zwischenrahmen 36 umfasst einen gegenüber dem vorderen Teil pendelnd gelagerten, rückwärtigen Teil, der lösbar am Einzugsgehäuse 34 befestigt wird.
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Die 2 zeigt eine Draufsicht auf den Erntevorsatz 20, in der auch schematisch die Vorpresswalzen 30 dargestellt sind. Der Erntevorsatz 20 weist einen Querträger 56 auf, der einteilig sein oder sich aus mehreren Segmenten zusammensetzen kann, von denen die äußeren Segmente zum Transport auf einer Straße durch Hydraulikzylinder um eine parallel zur Vorwärtsrichtung V verlaufende Achse nach oben schwenkbar sind. Am Querträger sind acht Mäh- und Einzugszusammenbauten 58 seitlich nebeneinander abgestützt. Es kann auch eine beliebige andere Anzahl an Mäh- und Einzugszusammenbauten 58 verwendet werden. Die Mäh- und Einzugszusammenbauten 58 weisen untere Schneidscheiben und darüber angeordnete Förderscheiben mit um ihren Umfang verteilten Aussparungen zur Aufnahme von Pflanzenstängeln auf. Ihnen sind größere Stängelteiler 60 und dazwischen angeordnete kleinere Stängelteiler 62 vorgelagert.
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Die Querförderung des Ernteguts erfolgt durch Querfördertrommeln 50. An den Rückseiten der der Längsmittelebene 66 benachbarten Mäh- und Einzugszusammenbauten 58 befinden sich Abgabeförderer 68 in Form so genannter Schrägfördertrommeln. Beim Erntevorgang drehen sich die Mäh- und Einzugszusammenbauten 58 in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen. Sie trennen das Erntegut durch ihre Schneidscheiben vom Erdboden ab und nehmen es in den Aussparungen ihrer Förderscheiben auf. Es wird dann an ihren Rückseiten durch die Querfördertrommeln 64 im Zusammenwirken mit den Rückseiten der Mäh- und Einzugszusammenbauten 58 in Richtung auf die Längsmittelebene 66 des Erntevorsatzes 20 transportiert. Dann wird es durch die Abgabeförderer 68 übernommen, die es zunächst in Richtung auf die Längsmittelebene 66 zu und dann nach hinten und oben in das Einzugsgehäuse 34 der Erntemaschine 10 fördern.
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In der 3 ist der Antriebsstrang der Erntemaschine 10 und des Erntevorsatzes 20 dargestellt. Ein Verbrennungsmotor 70 treibt über eine Riemenscheibe 72 einen Riemen 74 an, der mit einer Riemenscheibe 76, welche die Fördervorrichtung 24 antreibt, und mit einer Riemenscheibe 78 zusammenwirkt, die die Häckseltrommel 22 antreibt. Die Häckseltrommel 22 treibt wiederum eine Welle 80 an, die eine Riemenscheibe 82 antreibt. Die Riemenscheibe 82 steht über einen Riemen 84 in Antriebsverbindung mit einer Riemenscheibe 86, welche die Ersten Welle 88 eines Schnittlängengetriebes 90 antreibt.
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Das Schnittlängengetriebe 90 enthält Antriebselemente zum Antrieb der Vorpresswalzen 30, 32. Die Drehzahl der Vorpresswalzen 30, 32 kann durch das Schnittlängengetriebe 90 in Stufen oder stufenlos verändert werden. Das Schnittlängengetriebe 90 leitet außerdem die Antriebsenergie vom Verbrennungsmotor 70 rein mechanisch an eine Abtriebswelle 52 durch, an deren Vorderseite eine erntemaschinenseitige Kupplungshälfte 54 befestigt ist. Eine erntevorsatzseitige Kupplungshälfte 92 steht über eine Welle 94 mit einem Winkelgetriebe 96 in Antriebsverbindung, das ausgangsseitig eine erste Querwelle 98 antreibt, die als teleskopierbare Gelenkwelle ausgeführt ist und über eine lösbare Kupplungsverbindung 122 mit einer ersten Welle 114 eines Getriebes 100 des Erntevorsatzes 20 antriebsverbunden ist. Eine zweite Welle 116 des Getriebes 100 treibt über eine lösbare Kupplungsverbindung 122, eine zweite Querwelle 118 und ein Eingangsgetriebe 120 eine quer orientierte Antriebswelle 102 des Erntevorsatzes 20 an, die sich innerhalb des Querträgers 56 befindet und sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Maschine 20 erstreckt. Die Antriebswelle 102 treibt über Kegelzahnräder (nicht eingezeichnet) oder dgl. acht Winkelgetriebe 104 an, die jeweils einem Mäh- und Einzugszusammenbau 58 zugeordnet sind. Die Antriebswelle 102 zusätzlich steht über vier weitere, kleinere Winkelgetriebe 106 mit den Querfördertrommeln 64 und zwei weitere, nicht gezeigte Winkelgetriebe mit den Abgabeförderern 68 in Antriebsverbindung.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Winkelgetriebe 96 fest mit dem Einzugsgehäuse 34 gekoppelt, d.h. der Erntevorsatz 20 verschwenkt bei seiner Pendelbewegung gegenüber dem Einzugsgehäuse 34 und dem Winkelgetriebe 96. Die erste Querwelle 98 ist daher teleskopierbar. Es sind auch andere Ausführungsformen denkbar, bei denen das Winkelgetriebe 96 fest mit dem Rahmen des Erntevorsatzes 20 verbunden ist und die Pendelbewegung durch eine oder beide der dann teleskopierbaren Wellen 52 und 94 ausgeglichen wird.
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Das Getriebe 100 ist vorzugsweise ein Schaltgetriebe mit mehreren Übersetzungsstufen und kann als Schaltgetriebe oder stufenloses Getriebe ausgeführt sein. Das Gehäuse des Getriebes 100 ist durch einen Stift 112 in einer entsprechenden Öffnung eines Flansches 108 abgestützt, der sich vom Querträger 56 nach hinten erstreckt. In geeigneten, weiteren Öffnungen des Flansches 108 können auch die beiden Querwellen 98 und 118 abgestützt werden, sei es durch Drehlager oder nur während das Getriebe 100 von den Querwellen 98 und 118 getrennt ist. Die Verbindung zwischen der ersten Welle 114 des Getriebes 100 und der ersten Querwelle 98 ist leicht lösbar, da sie durch die steckbare Kupplungsverbindung 122 realisiert wird. Durch die weitere steckbare Kupplungsverbindung 122 ist auch die Verbindung zwischen der zweiten Welle 116 des Getriebes 100 und der zweiten Querwelle 118 leicht lösbar.
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Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, eine Befestigung zwischen dem Flansch 108 und dem Getriebe 100, die z.B. durch einen Riegel, eine Schraube oder Ähnliches realisiert wird, zu lösen und das Getriebe 100 in der 3 nach rechts zu ziehen, wobei sich einerseits die Kupplungsverbindung 122 zwischen der ersten Querwelle 98 und der ersten Welle 114 und andererseits die Kupplungsverbindung 122 zwischen der zweiten Querwelle 118 und der zweiten Welle 116 des Getriebes 100 lösen. Das Getriebe 100 wird aber noch durch den Stift 112 am Flansch 108 gehalten. Nun besteht die Möglichkeit, das Getriebe 100 um 180° zu drehen, während der Stift 112 sich im Flansch 108 dreht, und dann das Getriebe 100 wieder nach links, in Richtung auf den Flansch 108 zu verschieben. Dabei wird selbsttätig die Antriebsverbindung zwischen der ersten Querwelle 98 und der (nunmehr mit der ersten Welle 114 vertauschten) zweiten Welle 116 einerseits und der zweiten Querwelle 118 und der (nunmehr mit der zweiten Welle 116 vertauschten) ersten Welle 114 des Getriebes 100 andererseits wieder hergestellt und das Getriebe 100 kann am Flansch 108 befestigt werden. Dadurch wird das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 100 invertiert und die Anzahl der Übersetzungsstufen auf einfache Weise verdoppelt. Somit kann die Fördergeschwindigkeit der Mäh- und Einzugseinrichtungen 58, der Querfördertrommeln 64 und insbesondere der Abgabeförderer 68 unproblematisch und mit geringem Aufwand an die Fördergeschwindigkeit der Vorpresswalzen 30, 32 angepasst werden, um Übergabeprobleme beim Übergang des Ernteguts vom Erntevorsatz 20 in das Einzugsgehäuse 34 der Erntemaschine 10 zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
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Die 4 bis 6 zeigen eine zweite Ausführungsform der Anbringung des Getriebes 100 am Flansch 108. Bei dieser Ausführungsform ist der Stift 112 nur drehbar, aber nicht verschiebbar am Flansch 108 gelagert. An seinem anderen Ende trägt der Stift 112 eine gabelförmige Halterung 124, die sich quer zum Stift 112 und vertikal verstreckt. An den beiden Enden der Halterung 124 sind teleskopierbare Träger 126 angebracht, deren äußerer, gegenüber der Halterung 124 verschiebbarer Teil mit dem Gehäuse des Getriebes 100 verbunden ist. Die Drehbewegung wird bei dieser zweiten Ausführungsform demnach durch den Stift 112 gegenüber dem Flansch 108 realisiert, während die Verschiebebewegung des Getriebes 100 durch die teleskopierbaren Träger 126 verwirklicht wird. Die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform ist mit der ersten Ausführungsform ansonsten identisch.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2002/056672 A1 [0002]
- DE 29700781 U1 [0002]
- DE 102004008340 A1 [0002]
- DE 102004059064 A1 [0002]
