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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Mähmaschine
mit einem mit einer Schneideinrichtung versehenen Mähwerk, das
an einem Tragrahmen zweiachsig beweglich aufgehängt und mittels einer Federeinrichtung
bezüglich
beider Bewegungsachsen abgestützt
ist, wobei eine erste Bewegungsachse eine Auf- und Abbewegung des
Mähwerks
und eine zweite Bewegungsachse eine Nickbewegung des Mähwerks gestattet.
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Solche Mähmaschinen, die am Heck oder am
Bug eines Schleppers angebaut oder aber auch ein eigenes Fahrwerk
aufweisen und vom Schlepper hinterhergezogen werden können, besitzen
regelmäßig mehrere,
in Fahrtrichtung nebeneinander angeordnete Kreiselmähwerke,
die über
den Boden gleiten. Dabei soll einerseits sichergestellt sein, dass
die Mähwerke
satt auf dem Boden aufliegen bzw. in vorgegebenem Abstand über dem
Boden schweben und nicht vom Boden abheben, was einen zu hohen Schnitt
bewirken würde.
Andererseits soll vermieden werden, dass das Mähwerk mit zu starkem Druck
auf dem Boden aufliegt, was zu einem Eingraben in das Erdreich führen könnte. Idealerweise
folgt dabei das Mähwerk
exakt der Bodenkontur. Hierzu wurde bereits vorgeschlagen, das Mähwerk beweglich
in einem Tragrahmen aufzuhängen
und durch eine Federeinrichtung zu entlasten. Die
EP 0 634 092 B1 zeigt eine
Mähmaschine
der eingangs genannten Art, bei der das Mähwerk zusammen mit einer nachgeschalteten
Konditioniereinrichtung mittels eines Unterlenkers zweiachsig beweglich
am Tragrahmen aufgehängt
ist. Einerseits kann das Mähwerk
durch Auf- und Abschwenken des Unterlenkers auf und ab bewegt werden.
Zudem kann es relativ zu dem Unterlenker um eine quer zur Fahrtrichtung
verlaufende Nickachse auf und ab nicken, um kleineren Bodenwellen
besser folgen zu können.
Das Mähwerk
ist dabei mittels zweier Federeinrichtungen abgestützt. Eine
erste Federeinrichtung stützt
den schwenkbaren Unterlenker am Tragrahmen ab und fängt hierüber das
Gewicht des Mähwerks
ab. Eine zweite Federeinrichtung bildet quasi einen Oberlenker und
ist bezüglich
der Nickbewegung des Mähwerks
wirksam. Durch die Anordnung der beiden Federn werden die beiden
Bewegungsachsen separat abgestützt.
Die Anordnung ist jedoch relativ aufwendig und schwer.
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Aus der
US 4,724,661 ist eine Heuerntemaschine
bekannt, bei der ein Messerbalken über einen Oberlenker und einen
Unterlenker an einem Zwischenrahmen beweglich angelenkt und durch
eine Feder abgestützt
ist. Der Zwischenrahmen ist wiederum über eine Hebelplatte und daran
angelenkten Federn beweglich abgestützt, um es dem Messerbalken
zu ermöglichen,
der Bodenkontur zu folgen. Die Federn sind dabei längenverstellbar,
um die Abstimmung der Aufhängung
ggf. anpassen zu können.
Insgesamt ist jedoch auch diese Anordnung relativ schwer und kompliziert.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Mähmaschine der eingangs genannten
Art zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet
und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Vorzugsweise
soll eine einfache, leicht abzustimmende Aufhängung des Mähwerks erreicht werden, so
dass dieses beliebigen Bodenkonturen in der gewünschten Weise folgen kann.
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Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe
durch eine Mähmaschine
gemäß Patentanspruch 1
gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass die
Federeinrichtung am Mähwerk
und/oder am Tragrahmen einen quer zur Federkraftrichtung verstellbaren
Anlenkpunkt aufweist, durch den der Anstellwinkel der Federeinrichtung
verstellbar ist. Durch den bewegbaren Anlenkpunkt kann die Richtung
der Federkraft und damit deren Wirksamkeit bezüglich der beiden Bewegungsachsen
des Mähwerks
verändert werden.
Der Verstellweg des Anlenkpunktes kann dabei senkrecht zur Federkraftrichtung
oder kreisbogenförmig
um den gegenüberliegenden
Anlenkpunkt ausgebildet sein, so dass bei einer Verstellung des Anlenkpunktes
keine Federkraftänderung
bewirkt wird. Es ist jedoch ebenfalls möglich, den Verstellweg schräg zur Federkraftrichtung
auszubilden. Solange der Verstellweg quer zur Federkraftrichtung
verläuft bzw.
eine Querkomponente aufweist, kann die gewünschte Einstellbarkeit der
Richtung der Federkraft erreicht werden, so dass der Hebelarm der
Federeinrichtung bezüglich
der beiden Bewegungsachsen und damit die Aufteilung der Federkraft
auf die beiden Bewegungsachsen einstellbar ist.
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In Weiterbildung der Erfindung kann
auch die Federkraft der Federeinrichtung verstellt werden. Durch
die doppelte Einstellbarkeit, d.h. sowohl der Richtung der Federkraft
als auch ihres Betrages, kann eine optimale Abstimmung der Mähwerksaufhängung erreicht
werden.
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Im Gegensatz zum Stand der Technik
kann das Mähwerk
mit nur einer einzigen Federeinrichtung an dem Tragrahmen aufgehängt sein.
Die Aufhängung
des Mähwerks
kann frei von weiteren Federeinrichtungen ausgebildet sein. Hierdurch
kann die Aufhängung
insgesamt vereinfacht und vom Gewicht her leichter werden. Die Federeinrichtung
kann dabei aus einer einzelnen zentralen Feder bestehen. Alternativ
können
vorzugsweise rechts und links angeordnete, in einer Ebene liegende
parallel geschaltete Federn vorgesehen sein, die zusammen die Federeinrichtung
bilden. Bei der Anordnung mehrerer Federn sind die in einer Ebene
liegenden Anlenkpunkte gemeinsam verstellbar, so dass stets eine
Parallelschaltung ohne divergierende Federkraftrichtung sichergestellt
ist.
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Die zweiachsige Aufhängung des
Mähwerks kann
durch eine Anlenkung am Tragrahmen über einen Gelenkstab verwirklicht
sein. Der Gelenkstab kann relativ zum Tragrahmen um eine quer zur
Fahrtrichtung verlaufende Schwenkachse auf und ab schwenken. Durch
diese Bewegung kann das Mähwerk
auf und ab wippen. Zudem ist das Mähwerk vorzugsweise um eine
zur Fahrtrichtung ebenfalls quer verlaufende Achse gelenkig am Gelenkstab
angelenkt, so dass das Mähwerk
relativ zu dem Gelenkstab eine Nickbewegung ausführen kann. Es versteht sich,
dass dabei anstelle eines nur einzelnen, zentralen Gelenkstabs vorzugsweise
rechts und links am Mähwerk
zwei Gelenkstäbe
vorgesehen sein können.
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Um die Nickbewegung des Mähwerks relativ zum
Gelenkstab zu begrenzen, ist vorzugsweise ein weiterer, längenveränderlicher,
insbesondere teleskopierbarer Gelenkstab vorgesehen, der das Mähwerk von
dem zuvor genannten Gelenkstab beabstandet am Tragrahmen anlenkt.
Der Gelenkstab ist dabei zwischen einer vorgegebenen Minimallänge und
einer vorgegebenen Maximallänge
frei beweglich, so dass der minimale und der maximale Nickwinkel
vorgegeben sind. Vorzugsweise kann der Teleskopierweg des Gelenkstabes
eingestellt werden. Hierdurch kann eine Einstellung des maximalen
bzw. minimalen Nickwinkels erreicht werden.
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Bei der Anlenkung des Mähwerks über einen Gelenkstab
kann die Anordnung der Federeinrichtung derart getroffen sein, dass
die Wirklinie der Feder nicht durch den Anlenkpunkt des Mähwerks am Gelenkstab
geht. Hierdurch ist sichergestellt, dass auch eine kleine Nickbewegung
des Mähwerks
ohne Bewegung des Gelenkstabes eine Längenänderung der Federeinrichtung
bewirkt, so dass die Federeinrichtung auch bezüglich der zweiten Bewegungsachse
wirksam ist.
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In alternativer Weiterbildung der
Erfindung kann die Federeinrichtung durch Verstellung des Anlenkpunktes
so eingestellt werden, dass die Federkraftwirkungslinie durch die
zweite Bewegungsachse geht oder zumindest nahe dieser verläuft. Hierdurch kann
eine Leichtgängigkeit
der Nickbewegung des Mähwerks
ohne größere Veränderung
der Federkraft dabei erreicht werden.
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Grundsätzlich kann die Wirkrichtung
der Federeinrichtung nahezu beliebig gewählt werden. Es existieren eine
Vielzahl von Möglichkeiten,
die Feder an dem Mähwerk
anzulenken, um die gewünschte doppelte
Wirksamkeit bezüglich
beider Bewegungsachsen zu erreichen. Eine bevorzugte Ausführung kann
darin bestehen, dass die Federkraftwirklinie der Federeinrichtung
und eine Gerade, die den Anlenkpunkt des Mähwerks am Gelenkstab und den
Anlenkpunkt der Federeinrichtung am Tragrahmen verbindet, einen
Winkel von weniger als 45°,
vorzugsweise weniger als 30° einschließen.
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In Weiterbildung der Erfindung kann
die Federeinrichtung fremdenergiebetätigt eingestellt werden. Dem
verstellbaren Anlenkpunkt der Federeinrichtung kann ein erster Aktor
zugeordnet sein, um den Anlenkpunkt verschieben zu können. Über einen zweiten
Aktor kann die Länge
der Federeinrichtung und damit deren Federkraft eingestellt werden.
Der verstellbare Anlenkpunkt kann dabei in einer längsnutförmigen Ausnehmung
geführt
sein, so dass der erste Aktor die Stellung des Anlenkpunkts in der
nutförmigen
Führung
vorgibt. Als Aktoren können
beispielsweise Spindelantriebe oder auch hydraulische Kraftheber
vorgesehen sein.
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In Weiterbildung der Erfindung werden
die Auflagekräfte
des Mähwerks
am Boden automatisch geregelt. Hierzu ist vorteilhafterweise eine
Sensoreinrichtung zur Erfassung des Auflagezustands des Mähwerks am
Boden sowie eine Steuereinrichtung vorgesehen, die die Aktoren zur
Einstellung der Federeinrichtung in Abhängigkeit eines Signals der Sensoreinrichtung
ansteuert. Die Sensoreinrichtung kann dabei verschieden ausgebildet
sein. Möglich wäre es, über Sensoren
an der Unterseite des Mähwerks
unmittelbar dessen Auflagekräfte
auf dem Boden zu erfassen. In Weiterbildung der Erfindung kann die
Sensoreinrichtung die Auflage des Mähwerks am Boden auch indirekt
erfassen. Hierbei kann die Sensoreinrichtung insbesondere die horizontalen
Lagerkräfte
des Mähwerks,
also die Reaktionskräfte
auf die Bodenreibung des Mähwerks,
erfassen. Vorteilhafterweise ist die Sensoreinrichtung dabei an
dem Anlenkpunkt des Mähwerks
an dem Gelenkstab angeordnet, mit dem das Mähwerk am Tragrahmen angelenkt
ist.
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Vorteilhafterweise kann die Sensoreinrichtung
nicht nur Kräfte,
sondern auch Bewegungen des Mähwerks
um die erste und/oder die zweite Bewegungsachse erfassen. Hierdurch
kann erfasst werden, ob die Aufteilung der Federkraft bezüglich der beiden
Bewegungsachsen in einem gewünschten Bereich
liegt. Wird einerseits festgestellt, dass horizontale Lagerkräfte vorhanden
sind, d.h. das Mähwerk
am Boden aufliegt, andererseits jedoch festgestellt, dass keine
Nickbewegungen, sondern lediglich Auf- und Abbewegungen des Mähwerks erfolgen, kann
die Richtung der wirkenden Federkraft verstellt werden, um das Mähwerks stärker bezüglich der zweiten
Bewegungsachse, d.h. der Nickachse zu entlasten. Dabei kann ggf.
die Federkraft betragsmäßig nachgestellt
werden, um die Bodenauflagekräfte bzw.
die daraus resultierenden horizontalen Lagerkräfte im gewünschten Bereich zu halten.
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In Weiterbildung der Erfindung kann
die Mähmaschine
einen der Schneidvorrichtung nachgeschalteten Konditionierer besitzen,
der das geschnittene Halmgut bearbeitet, insbesondere dessen Oberfläche aufbricht,
so dass es schneller trocknet. Der Konditionierer könnte grundsätzlich separat
am Tragrahmen befestigt sein. Vorzugsweise jedoch ist er zusammen
mit der Schneidvorrichtung des Mähwerks
aufgehängt,
so dass auch bei Bewegungen der Schneideinrichtung sichergestellt
ist, dass das geschnittene Halmgut auf den Konditionierer gegeben
wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
und zugehöriger
Zeichnungen näher
erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Mähmaschine nach einer bevorzugten
Ausführung
der Erfindung, und
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2 eine
Draufsicht auf die Mähmaschine aus 1.
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Die gezeichnete Ausführungsform
der Mähmaschine
wird über
eine Deichsel 1 am Heck eines Schleppers angehängt. Wie 2 zeigt, ist mit der Deichsel 1 ein
Tragrahmen 2 schwenkbar verbunden, der sich über ein
Fahrwerk 3 mit zwei Laufrä dern 4 am Boden abstützt. Mittels
einer Höheneinstellvorrichtung 5 kann
die Höhe
des Fahrwerks 3 bezüglich
des Tragrahmens 2 eingestellt werden.
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An dem Tragrahmen 2 ist
ein Mähwerk 6 aufgehängt, das
eine Mehrzahl von in Fahrtrichtung nebeneinander angeordneten Schneideinrichtungen 7 in
Form von Schneidtrommeln aufweist. Den Schneideinrichtungen 7 ist
ein Konditionierer 8 nachgeschaltet, der Teil des Mähwerks 6 bildet
und zusammen mit den Schneideinrichtungen 7 relativ zum Tragrahmen 2 beweglich
ist.
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Wie 1 zeigt,
ist das Mähwerk 6 über einen
Unterlenker in Form von zwei Gelenkstäben 9 an dem Tragrahmen 2 angelenkt.
Die Gelenkstäbe 9 sind
rechts und links angeordnet und um eine zur Fahrtrichtung quer verlaufende
Unterlenkerschwenkachse 10 schwenkbar an dem Tragrahmen 2 befestigt.
In der Betriebsstellung sind die Gelenkstäbe 9 etwa horizontal
bzw. nur leicht zur Horizontalen geneigt angeordnet. An den nicht
mit dem Tragrahmen 2 verbundenen Enden der Gelenkstäbe 9 ist
das Mähwerk 6 um
eine ebenfalls quer zur Fahrtrichtung 11 verlaufende Schwenkachse 12 schwenkbar
angelenkt. Ferner ist das Mähwerk 6 über einen
Oberlenker in Form eines teleskopierbaren Gelenkstabes 13 mit
dem Tragrahmen 2 verbunden. Der Gelenkstab 13 ist
längenveränderbar,
d.h. er kann sich zwischen einer minimalen Länge und einer maximalen Länge frei
bewegen. Wie 1 zeigt,
kann der Gelenkstab 13 hierzu eine Zylinderhülse aufweisen,
in die ein Stab nach Art eines Kolbens einschiebbar ist. Die Verschiebbarkeit
des Stabes in der Hülse
ist dabei durch Anschläge
begrenzt, wobei vorzugsweise diese Anschläge verstellbar sind, so dass
die maximale Gelenkstablänge
und die minimale Gelenkstablänge des
Gelenkstabes 13 einstellbar ist. Der Gelenkstab 13 kann
ebenfalls im wesentlichen horizontal angeordnet sein. Er dient,
wie aus 1 ohne weiteres
ersichtlich ist, der Begrenzung einer Nickbewegung des Mähwerks 6 um
die Schwenkachse 12.
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Mit der beschriebenen Anlenkung des
Mähwerks 6 am
Tragrahmen 2 kann das Mähwerk 6 zwei verschiedene
Bewegungen ausführen.
Zum einen kann das Mähwerk 6 auf
und ab bewegt werden, wobei der Unterlenker in Form der beiden Gelenkstäbe 9 auf
und ab geschwenkt wird. Zum anderen kann das Mähwerk 6 relativ zu
dem Unterlenker in Form der beiden Gelenkstäbe 9 um die Schwenkachse 12 Nickbewegungen
ausführen,
bei denen sich die Länge
des Gelenkstabes 13 verändert.
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Zur Abstützung des Mähwerks 6 ist eine
Federeinrichtung 14 vorgesehen, die einerseits am Tragrahmen 2 und
andererseits am Mähwerk 6 angelenkt
ist. Die Federeinrichtung 14 ist dabei derart ausgebildet,
dass sie nur eine einzige Federkraftrichtung besitzt. Wie 2 zeigt, besteht die Federeinrichtung 14 aus
zwei parallel geschalteten, rechts und links an der Mähmaschine
angeordneten Federn 15 und 16, die in einer gemeinsamen
Ebene angeordnet sind, so dass auch ihre Anlenkpunkte am Tragrahmen 2 bzw.
am Mähwerk 6 in
derselben Ebene liegen.
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In der gezeichneten Ausführung ist
die Federeinrichtung 14 derart angeordnet, dass die Wirkungslinie 17 der
Federkraft nahe der Schwenkachse 12 verläuft. Die
konkrete Anordnung hängt
jedoch von der Lage des Schwerpunktes des Mähwerks 6 sowie der
Lage der Schwenkachse 12 relativ zu dem Schwerpunkt ab.
Vorzugsweise ist die Federeinrichtung 14 derart angeordnet,
dass sie bezüglich
beider Bewegungsachsen des Mähwerks 6 wirksam
ist.
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Die Federeinrichtung 14 ist
dabei hinsichtlich ihrer Federkraft einstellbar. Wie 1 zeigt, ist ein Federkraftaktor 18 jeder
der Federn 15 und 16 zugeordnet, um deren Vorspannung
zu verändern.
Ferner ist die Federeinrichtung 14 hinsichtlich ihres Anstellwinkels
einstellbar. Wie 1 zeigt,
ist der mähwerkseitige
Anlenkpunkt 19 der Federeinrichtung 14 verschieblich.
Der Anlenkpunkt 19 ist in einer nutförmigen Führung 20 am Mähwerk 6 quer
zur Wirkungslinie 17 der Federeinrichtung 14 verschieblich,
so dass der Anstellwinkel verändert
werden kann. Der Verstellweg der Führung 20 könnte grundsätzlich kreisbogenförmig um
den Anlenkpunkt 21 am Tragrahmen 2 herum verlaufen.
In der gezeichneten Ausführung
ist die Führung 20 jedoch
im wesentlichen vertikal, so dass sie in einem spitzen Winkel zu der
Wirkungslinie 17 der Federeinrichtung 14 verläuft.
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Dem verstellbaren Anlenkpunkt 19 ist
ein Anstellwinkelaktor 22 zugeordnet, mit Hilfe dessen
der Anlenkpunkt 19 fremdkraftbetätigt verschoben werden kann.
Durch Betätigung
der beiden Aktoren kann also sowohl die Federkraft der Federeinrichtung 14 als
auch ihre Wirkrichtung verändert
werden.
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Die Federeinrichtung wird dabei vorzugsweise
während
des Betriebes der Mähmaschine
in Abhängigkeit
der Auflage des Mähwerks
auf dem Boden geregelt. Wie 1 zeigt,
werden die beiden Aktoren, d.h. der Federkraftaktor 18 und
der Anstellwinkelaktor 22 von einer Steuereinrichtung 23 angesteuert,
die ein Jobrechner an der Mähmaschine
oder auch ein Jobrechner am Schlepper sein kann. Die Steuereinrichtung 23 erfasst
dabei über
eine Sensoreinrichtung 14 die Betriebsparameter, die das
Aufliegen des Mähwerks 6 auf
dem Boden charakterisieren. In der gezeichneten Ausführungsform
ist die Sensoreinrichtung 14 der Gelenkachse 12 zugeordnet.
Sie erfasst die horizontalen Lagerkräfte des Mähwerks 6, die die
Reaktionskräfte
zu der Bodenreibung bilden und somit ein indirektes Maß für die Auflagekräfte sind.
Zudem erfasst die Sensoreinrichtung 14 vorteilhafterweise
Bewegungen des Mähwerks 6 bezüglich der
Schwenkachse 12.
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Von der Steuereinrichtung 23 werden
Sollwerte für
die das Aufliegen charakterisierenden Betriebsparameter vorgegeben.
Diese Sollwerte können
ggf. durch manuelle Vorgaben an der Steuereinrichtung 23 manipuliert
werden, je nachdem wie das zu bearbeitende Feld beschaffen ist.
In Abhängigkeit der
von der Steuereinrichtung 23 vorgegebenen Sollwerte werden
sodann die Federkraft- und Anstellwinkelaktoren 18 und 22 angesteuert,
um das Aufliegen des Mähwerks 6 in
der gewünschten
Weise zu steuern.