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Die Erfindung betrifft ein Basiselement für einen Auswurfkrümmer eines Feldhäckslers, umfassend eine vordere Wand, zwei seitliche Wände und eine rückwärtige Wand, die untereinander verbunden sind, wobei die seitlichen Wände jeweils einen Drehzapfen zur drehbaren Lagerung des Basiselements um eine horizontale Achse tragen.
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Stand der Technik
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Feldhäcksler dienen zur Ernte von Pflanzen, die mittels eines Erntevorsatzes von einem Feld aufgenommen oder abgeschnitten, einer Häckseleinrichtung zugeführt und von ihr zerkleinert, und schließlich auf ein Transportfahrzeug überladen werden. Für diese Aufgabe ist stromab der Häckseleinrichtung (oder einer optional bei der Maisernte stromab der Häckseleinrichtung in den Gutfluss einführbaren Konditioniereinrichtung) ein angetriebener Auswurfbeschleuniger vorgesehen, welcher das gehäckselte Erntegut nach oben in ein Übergangsgehäuse fördert. Am oberen Ende des Übergangsgehäuses ist an einem Drehkranz ein um die Hochachse oder leicht nach hinten geneigte Achse drehbares Rohrstück gelagert, an dem der Auswurfkrümmer um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist. Am äußeren Ende des Auswurfkrümmers ist eine schwenkbare Auswurfklappe befestigt. Es sind Aktoren vorgesehen, um den Unterteil um die Hochachse zu drehen und um den Oberteil gegenüber dem Unterteil um die horizontale Achse zu drehen. Ein weiterer Aktor dient zur Verstellung der Auswurfklappe.
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Die Länge des Auswurfkrümmers hängt vom seitlichen Abstand zwischen dem Feldhäcksler und dem Transportfahrzeug ab, welcher wiederum von der Arbeitsbreite des Erntevorsatzes abhängt. Bei den seinerzeit kleineren Motorleistungen, Durchsätzen und Arbeitsbreiten der Erntevorsätze waren die Auswurfkrümmer ursprünglich einteilig hergestellt, d.h. aus Blechen zusammengefügt, die sich über die gesamte Länge des Auswurfkrümmers erstrecken (vgl.
EP 0 672 339 A1 ), bzw. aus einzelnen Segmenten aufgebaut, die sich über einen Teil der Länge erstrecken und untereinander durch Flansche verbunden sind (
DE 196 41 211 A1 ). Ausgehend von der horizontalen Drehachse erstrecken sich die den Auswurfkrümmer bildenden Seitenbleche, die durch ein oberes Deckelblech und ggf. ein Bodenblech untereinander verbunden sind, jedenfalls über einen wesentlichen Teil der Länge des Auswurfkrümmers, ohne dass in der Nähe der Drehachse irgendwelche Verstärkungen des Auswurfkrümmers vorgesehen wären.
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Mit über die Zeit immer größer werdenden Motorleistungen, Durchsätzen und Arbeitsbreiten wurden auch die Auswurfkrümmer länger. Man ist zur Verbesserung der Festigkeit und Lebensdauer dazu übergegangen, am unteren Ende des Auswurfkrümmers ein separates Basiselement anzubringen, welches durch Schraubverbindungen mit dem eigentlichen Auswurfkrümmer verbunden wird. Das Basiselement ist ein Schweißzusammenbau aus zumindest vier rechteckigen Wänden, von denen die seitlichen Wände mit Zapfen verbunden sind, welche drehbar an Lagerungen abgestützt sind, die ihrerseits mit dem Rohrstück verbunden sind (vgl. hierzu beispielsweise die Zeichnungen von
DE 10 2004 020 127 A1 und
10 2004 035 158 A1 ). Ein aus einem derartigen Schweißzusammenbau aufgebautes Basiselement mit an den seitlichen Wänden angebrachten Verstärkungsplatten zeigt auch die nachveröffentlichte
DE 10 2019 215 142 A1 .
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Die Herstellung des Basiselements als Schweißzusammenbau, bei dem mehrere Wände und Verstärkungsplatten zusammenzuschweißen sind, hat den Nachteil, dass bei der Herstellung durch die beim Schweißen lokal anzuwendende Wärme Materialverformungen und Spannungen im Material auftreten, was die zu erwartenden Lebensdauer des Schweißzusammenbaus reduziert. Um das Basiselement zur Anbringung noch längerer Auswurfkrümmer als derzeit zu ertüchtigen, könnte es sich als nötig erweisen, noch mehr Material hinzuzufügen, wie noch weitere anzuschweißende Verstärkungsplatten. Hierdurch können die besagten Probleme noch vergrößert werden, und es besteht auch eine Gefahr, dass das Basiselement überdimensioniert wird.
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Die
DE 10 2014 106 696 A1 zeigt zwar einen Feldhäcksler mit einem Auswurfbeschleuniger mit einem positionsverstellbaren Rotor, dessen Lagergehäuse und Lagerkonsolen als Gussteil ausgeführt sein können, was jedoch keinerlei Bezug auf den Auswurfkrümmer hat.
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Aufgabe
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein gegenüber dem erwähnten Stand der Technik verbessertes Basiselement für einen Auswurfkrümmer sowie einen damit ausgerüsteten Feldhäcksler bereitzustellen.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehren der Patentansprüche 1 und 10 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
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Ein einteilig hergestelltes Basiselement für einen Auswurfkrümmer eines Feldhäckslers umfasst eine vordere Wand, zwei seitliche Wände und eine rückwärtige Wand, die sämtlich untereinander verbunden sind, wobei die seitlichen Wände jeweils einen Drehzapfen zur drehbaren Lagerung des Basiselements um eine horizontale Achse tragen.
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Auf diese Weise vermeidet oder vermindert man die eingangs erwähnten Probleme.
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Das Basiselement kann durch Gießen, Drucken, Tiefziehen, Schmieden oder Fräsen hergestellt sein.
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Die seitlichen Wände des Basiselements können innenseitig glatt sein, während sie außenseitig in der Nachbarschaft der Drehzapfen mit Verstärkungen versehen sein können, die sich insbesondere ausgehend von den Drehzapfen über eine etwa kreisförmige Fläche erstrecken.
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Vorzugsweise können die die seitlichen Wände bis zu einem unteren Ende der seitlichen Wände nach unten, nach oben und hinten bis nahezu zu einem durch Ausformungen gebildeten Bereich zur Anbringung von Seitenblechen des Auswurfkrümmers hin und nach vorn bis etwa zur Mitte der vorderen Hälfte der seitlichen Wände zur Bildung der Verstärkungen eine größere Materialstärke als die übrigen seitlichen Wände aufweisen.
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Es können nach vorn, oben und hinten hin abgeschrägte Übergangsbereiche der Verstärkungen vorgesehen sein.
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Die seitlichen Wände können oberseitig mit aufeinander folgenden Ausformungen zur innenseitigen Anbringung von gegenüber den übrigen Seitenblechen geschwächten Bereichen von Seitenblechen des Auswurfkrümmers versehen werden.
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Es können Übergangsbereiche zwischen den seitlichen Wänden und horizontalen Teilen des Basiselements innen- und/oder außenseitig kreisbogenartig (konkav oder konvex) ausgewölbt sein.
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Ein Feldhäcksler kann mit einem tragenden Rahmengestell, das in einer Vorwärtsrichtung über ein Feld bewegbar ist, einer Häckseltrommel zum Zerkleinem von mittels eines Erntevorsatzes aufgenommenen Emteguts, einem stromab der Häckseltrommel angeordneten, als Tangentialförderer ausgebildeten Auswurfbeschleunige, der ein Gehäuse und einen darin angeordneten Rotor umfasst, einem stromab des Gehäuses des Auswurfbeschleunigers angeordneten Übergangsgehäuse, einen oberhalb des Übergangsgehäuses angeordneten, um die Hochachse drehbaren Drehkranz sowie mit einem am Drehkranz abgestützten Auswurfkrümmer zum Überladen des zerkleinerten Emteguts auf ein Transportfahrzeug ausgestattet sein, welcher ein hier zuvor beschriebenes Basiselement und damit verbundene Seitenbleche und ein Deckelblech umfasst, wobei die Drehzapfen des Basiselements an einem mit dem Drehkranz verbundenen Lagerbock abgestützt sind.
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Figurenliste
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Anhand der Abbildungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische seitliche Ansicht eines Feldhäckslers,
- 2 eine perspektivische Ansicht des unteren Bereichs des Auswurfkrümmers des Feldhäckslers der 1,
- 3 die Ansicht der 2 in einer Explosionsdarstellung,
- 4 eine perspektivische Ansicht des Basiselements,
- 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der 4, und
- 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 der 4.
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Ein in der 1 gezeigter selbstfahrender Feldhäcksler10 baut sich auf einem Rahmengestell 12 auf, das von angetriebenen vorderen Bodeneingriffsmitteln 14 in Form von Rädern und rückwärtigen Bodeneingriffsmitteln 16 in Form von lenkbaren Rädern getragen wird. Die Bedienung des Feldhäckslers 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus ein zur Ernte stängelartiger Pflanzen geeigneter Erntevorsatz 20 einsehbar ist. Mittels des Erntevorsatzes 20, der in der dargestellten Ausführungsform ein reihenunabhängig arbeitendes Maisgebiss ist, vom Boden aufgenommenes Gut, z. B. Mais, Getreide oder dergleichen, wird durch in einem Einzugszusammenbau 36 angeordnete, obere Vorpresswalzen 30 und untere Vorpresswalzen 32 einer Häckseltrommel 22 zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einem Auswurfbeschleuniger 24 aufgibt, der es in ein Übergangsgehäuse 92 abgibt. Das gehäckselte Emtegut verlässt den Feldhäcksler 10 schließlich zu einem nebenher fahrenden Anhänger über einen in seiner Position verstellbaren Auswurfkrümmer 26. Zwischen der Häckseltrommel 22 und der Fördervorrichtung 24 erstreckt sich eine Konditioniereinrichtung 28 mit zwei zusammenwirkenden Walzen 38, 40, durch die das zu fördernde Gut dem als Tangentialförderer ausgeführten Auswurfbeschleuniger 24 tangential zugeführt wird. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben - wenn nicht anders erwähnt -, wie vorn, hinten, links und rechts auf die Vorwärtsrichtung V des Feldhäckslers 10, die in der 1 von rechts nach links verläuft.
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Zwischen der Erntegutaufnahmevorrichtung 20 und der Häckseltrommel 22 wird das Gut durch einen Einzugsförderer mit unteren Förderwalzen 32 und oberen Förderwalzen 30 transportiert, die innerhalb eines Einzugsgehäuses 36 angebracht sind. Die Förderwalzen 30, 32 werden auch als Vorpresswalzen bezeichnet, da die oberen Förderwalzen 30 durch Federkraft gegen die unteren Förderwalzen 32 vorgespannt sind, damit das Erntegut zwischen den Förderwalzen 30, 32 vorverdichtet wird und besser geschnitten werden kann. Die um den Umfang der Häckseltrommel 22 verteilten Häckselmesser wirken mit einer Gegenschneide zusammen, um das Gut zu häckseln.
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Es wird nun auf die 2 und 3 verwiesen, in welchen der Auswurfkrümmer 26 und seine Anbringung am Rahmengestell 12 verdeutlicht wird. Der Auswurfkrümmer 26 aus einem unteren (proximalen) Basiselement 42 und damit lösbar verbundenen, langgestreckten Blechen 108, 106 aufgebaut, von denen ein Deckelblech 108 eine obere Wand des Auswurfkrümmers 26 bildet und Seitenbleche 106 seine Seitenwände bilden. Das Deckelblech 108 und die Seitenbleche 106 erstrecken sich über die gesamte Länge des Auswurfkrümmers 26, obwohl es auch denkbar wäre, den Auswurfkrümmer 26 aus mehreren über Flansche o. ä. untereinander verbundenen Segmenten zusammenzusetzen, die sich jeweils nur über einen Teil der Länge des Auswurfkrümmers 26 erstrecken. Das Basiselement 42 ist durch beidseitige Drehzapfen 44 an Lagerböcken 46 abgestützt, die ihrerseits an einem Drehkranz 48 befestigt sind, der durch einen ersten der erwähnten Aktoren um die Hochachse drehbar ist. Ein weiterer Aktor 100 dient zur Verstellung des Auswurfkrümmers 26 um die horizontale Drehachse, welche durch die Drehzapfen 44 definiert wird. Eine Auswurfklappe 112 am distalen Ende des Auswurfkrümmer 26 ist durch einen dritten Aktor 114 verstellbar.
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Die Anbringung des Drehkranzes 48 am Rahmengestell 12 des Feldhäckslers 10 erfolgt über eine Rahmenkonstruktion 60, an welcher eine sich quer erstreckende Platte 50 befestigt ist. An der Platte 50 ist der Drehkranz 48 um die Hochachse drehbar gelagert. Der Drehkranz 48 ist mit einem sich um seinen Umfang erstreckenden Zahnrad 52 verbunden, das im Eingriff mit einem Ritzel des ersten Aktors steht. Nach oben hin wird der Drehkranz 48 durch ein Rohrstück 54 verlängert, das sich mit dem Drehkranz 48 mitdreht und zur Erntegutführung dient. An der Unterseite des Basiselements 42 ist eine flache Dichtung 56 aus Gummi oder einem anderen, flexiblen Material angeordnet. Ein Winkelblech 58 dient zur Anbindung des Deckelblechs 108 an einen oberen, vorderen Flansch 70 des Basiselements 42 durch Schrauben, das zudem durch weitere Schrauben mit den Seitenblechen 106 verbunden und/oder damit verschweißt ist. Der grundsätzliche Aufbau des Basiselements 42 und dessen Anbindung am Rahmengestell 12 wird auch in der nachveröffentlichten
DE 10 2019 215 142 A1 beschrieben, deren Offenbarung durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.
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Es wird nun auf die 4 bis 6 verwiesen, in denen das Basiselement 42 in einer perspektivischen Ansicht und in horizontalen und vertikalen Schnitten dargestellt ist, welche durch den Drehzapfen 44 hindurch gehen. Das Basiselement 42 umfasst eine rechte Wand 62, eine linke Wand 64, eine rückwärtige Wand 68 und eine vordere Wand 66, an welche sich nach oben hin der Flansch 70 anschließt. Die linke Wand 64 ist durch ein Dreieck 72 mit der vorderen Wand 66 verbunden, was analog für die rechte Wand 62 gilt. Die Dreiecke 72 erstrecken sich in der Ebene, die durch das untere Ende der vorderen Hälfte der linken und rechten Wand 64, 62 gebildet wird. Das untere Ende der hinteren Hälfte der linken und rechten Wand 64, 62 schließt mit dem unteren Ende der vorderen Hälfte der linken und rechten Wand 64, 62 jeweils einen stumpfen Winkel ein, der ein Drehen des Basiselements 42 um den Drehzapfen 44 gegenüber dem Drehkranz 48 durch den zweiten Aktor 100 ermöglicht.
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Die rückwärtige Wand 68 liegt in jener Ebene, die durch die am unteren Ende der hinteren Hälfte der linken und rechten Wand 64, 62 ausgebildeten Flansche 74 aufgespannt wird. An den unteren Enden der seitlichen Wände 62, 64 und der vorderen Wand 66 sind sich orthogonal dazu nach außen erstreckende Flansche 74 ausgeformt, die zur Anbringung der Dichtung 56 dienen.
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An den Oberseiten der seitlichen Wände 62, 64, sind jeweils mehrere kreisbogenförmige Ausformungen 76 vorgesehen, die zum Anschweißen eines - insbesondere tiefgezogenen - Grundkörper 84 (s. 2) dienen, welcher seinerseits mit den Seitenblechen 106 und ggf. dem Deckelblech 100 verbunden ist, z.B. form-, stoff- oder kraftschlüssig, insbesondere durch Schrauben oder in anderer Weise. Die äußeren Ränder der Ausformungen 76 können als Vorbereitung oder Grundlage für Schweißnähte dienen, die zur Befestigung des Grundkörpers 84 am Basiselement 42 dienen. Indem die Schweißnähte dem Rand der Ausformungen 76 folgen, werden nicht-geradlinig verlaufende und somit die entstehenden Spannungen mindernde Schweißnähte bereitgestellt. Auch die Verbindung zwischen dem Grundkörper 84 und dem Basiselement 42 könnte anstelle durch Schweißen oder zusätzlich dazu in beliebiger Weise erfolgen, z.B. formschlüssig (z.B. durch Aufschrumpfen), stoff- oder kraftschlüssig. Die den Ausformungen 76 benachbarten Bereiche des Grundkörpers 84 können gegenüber dem übrigen Grundkörper 84 geschwächt sein, d.h. dünnere Wände aufweisen. Der Grundkörper 84 könnte jedoch auch einteilig mit den Seitenblechen 106 hergestellt sein.
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Alle Positionsangaben, wie links und rechts, beziehen sich hier auf einen nach hinten gerichteten Auswurfkrümmer 26, wie er in der 1 gezeigt wird.
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Das gesamte Basiselement 42 einschließlich der Wände 62, 64, 66, 68, der Dreiecke 72, der Flansche 70 und 74 sowie der Drehzapfen 44 ist nicht wie im Stand der Technik als Schweißzusammenbau, sondern als einteiliges Element ausgeführt, d.h. durch Gießen, Drucken, Tiefziehen, Schmieden oder Fräsen hergestellt. Dadurch vermeidet man einerseits die Verformungen des Materials beim Schweißen und sich daraus gebende, bei der Montage des Auswurfkrümmers 26 auszugleichende Toleranzen, andererseits erhält man mehr Freiheiten bei der Gestaltung der Form des Basiselements 42 und kann diese optimal an die im Betrieb auftretenden Belastungen anpassen.
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Die seitlichen Wände 62, 64 sind daher innenseitig glatt und außenseitig in der Nachbarschaft der Drehzapfen 44 mit Verstärkungen 78 versehen, d.h. weisen innerhalb einer im Wesentlichen kreisförmigen Fläche um die Drehzapfen 44 herum und insbesondere ausgehend von den Drehzapfen 44 bis nach unten zu den vorderen und hinteren Flanschen 74 und diesen verbindenden Bereichen 82 zwischen den Flanschen 74, nach oben und hinten bis fast zu den Ausformungen 76 hin und nach vorn bis etwa zur Mitte der vorderen Hälfte der seitlichen Wände 62, 64 eine größere Materialstärke auf als die übrigen seitlichen Wände 62, 64. Nach vorn, oben und hinten hin sind abgeschrägte Übergangsbereiche 80 der Verstärkungen 78 vorgesehen. Die Übergangsbereiche 86 zwischen den seitlichen Wänden 62, 64 und den horizontalen Teilen (Flansche 74, Bereiche 82, Dreiecke 72) sind innen- und außenseitig (konkav oder konvex) kreisbogenartig oder dreieckig ausgewölbt geformt. Es können zudem an beliebigen Stellen des Basiselements 42, insbesondere an den Außenseiten der Wände 62, 64, 68, sei es an den Verstärkungen 78 oder außerhalb davon, weitere Versteifungsrippen, Sicken etc. vorgesehen sein, die in jegliche Richtungen verlaufen können.
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Diese Formgebungen ermöglichen eine gleichmäßige Verteilung der Kräfte, welche von eigentlichen Auswurfkrümmer 26 mit dem Deckelblech 108 und den Seitenblechen 106 über das Basiselement 42 auf die Drehzapfen 44 zu übertragen sind, und ergeben eine besonders gute Haltbarkeit des Basiselements 42.
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Da keine Schweißnähte vorhanden sind, ist auch nicht mit Bereichen hoher Beanspruchung in der Nähe der Schweißnähte zu rechnen, die zu vorzeitigen Ermüdungserscheinungen des Basiselements 42 führen würden. Die Anbindung des Deckelblechs 108 und der Seitenbleche 106 des Auswurfkrümmers 26 erfolgt in den nicht oder kaum durch die Kräfte belasteten Bereichen des Basiselements 42 durch form-, kraft oder stoffschlüssige Verbindung, wie Niet-, Schraub- oder Schweiß- oder andere Verbindungen, wie Löten oder durch Aufschrumpfen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0672339 A1 [0003]
- DE 19641211 A1 [0003]
- DE 102004020127 A1 [0004]
- DE 102004035158 A1 [0004]
- DE 102019215142 A1 [0004, 0022]
- DE 102014106696 A1 [0006]
