DE10327669B3

DE10327669B3 - Parallelogram link guide system for knife blade moved through soil in field is used in conjunction with spring skid sliding along surface of soil and has wires forming parallel links

Info

Publication number: DE10327669B3
Application number: DE2003127669
Authority: DE
Inventors: Johann Rumpler
Original assignee: Rumpler Johann Dr-Ing
Current assignee: Rumpler Johann Dr-Ing
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2023-06-21

Abstract

The agricultural tool has a knife blade (4) pulled through the soil at a constant depth below the surface (14). The knife blade has a vertical rod fitting telescopically in a sleeve (3) with a clamping screw (15) to give vertical adjustment. The parallelogram linkage connecting the sleeve to a frame (6,9-11) with side lugs (12) consists of a top wire (8) and two lower wires (7a,b) side-by-side, all under tension. The machine frame holds a curved leaf spring (1,1a) with a skid (2) on its underside, sliding over the surface of the soil. The end of the spring fits in a pocket (5) in the sleeve holding the knife blade and keeps the parallelogram linkage wires in tension.

Description

Das Führen von Arbeitswerkzeugen in einer angestrebten Linie und Arbeitstiefe ist vor allem in der Landmaschinentechnik in vielen Arbeitsprozessen ein weit verbreitetes Grunderfordernis. Insbesondere bei mechanischen Hackgeräten ist diese Funktion möglichst genau und mit einfachen technischen Hilfsmitteln robust und kostengünstig zu realisieren.The management of work tools in a targeted line and depth of work is especially in the Agricultural machinery technology is widely used in many work processes Basic requirement. Especially with mechanical chippers this function if possible accurate and robust with simple technical aids and inexpensive realize.

Hier hat sich seit Jahrzehnten das Prinzip des Parallelogramms mit zwei oder vier Gelenkarmen und der entsprechenden Anzahl von Gleitlagerstellen bewährt, dessen vertikale Führung mittels einer verstellbaren Laufrolle gewährleistet wird. In der DE 84 25 658 U1 wird eine solche typische Funktionsweise beschrieben.The principle of the parallelogram with two or four articulated arms and the corresponding number of slide bearing points has proven itself here for decades, the vertical guidance of which is ensured by means of an adjustable roller. In the DE 84 25 658 U1 such a typical mode of operation is described.

Die Nutzung einer Laufrolle hat bei leichten und weichen Böden ihre Grenzen, während gegenteilige Bedingungen wiederum stabile, passgenaue und schmierbare Lagerstellen erfordern. So einfach eine solche Konstruktion auch ist, so anfällig ist sie auch gegen Verschleiß und zieht wegen der vielen Einzelteile in diesem Falle entsprechend hohe Reparaturkosten nach sich.The use of a roller has light and soft floors their limits while contrary conditions in turn stable, precise and lubricable Require bearings. It's as simple as that is so vulnerable it is also against wear and tear pulls due to the many individual parts in this case high repair costs.

Immerhin können je Hackelement einschließlich der Laufrolle bis zu 10 Lagerbuchsen zu warten oder zu wechseln sein. Für eine 3 m-Getreidehacke sind das 190 Teile! Hackgeräte mit 6 m, 9 m oder 12 m Arbeitsbreite sind nicht mehr unüblich. Hier summieren sich darüber hinaus die etwa bei 10 kg liegenden Gewichte der einzelnen Hackeinheiten so, dass zusätzliche Stützräder für den Gesamtrahmen und dessen Verstärkung erforderlich werden.After all, each chopping element including the Roller up to 10 bushings to be maintained or replaced. For one 3 m grain hoe is 190 pieces! Choppers with a working width of 6 m, 9 m or 12 m are no longer unusual. Here add up about it the weights of the individual chopping units, which are around 10 kg, that additional Jockey wheels for the entire frame and its reinforcement become necessary.

Auch funktionell aus der Sicht des Arbeitswerkzeuges ist die straffe Lagerung kritisch zu sehen. Hackwerkzeuge werden auch bei Frontanbau des Gerätes praktisch gezogen und folgen daher der vorgegebenen Fahrtrichtung automatisch.Functionally from the point of view of the Working tools, the tight storage is critical. Hoeing tools are practically pulled and follow when the device is attached to the front hence the given direction of travel automatically.

Eine geringe Längs- und Querbewegung des Hackmessers ist für seine verbesserte Wirkung bei verhärteten Bodenverhältnissen sogar gewünscht. Dieser Vibrationseffekt wird dann durch federnd verbundene Werkzeuge erzeugt.A slight longitudinal and transverse movement of the chopping knife is for its improved effect in hardened soil conditions even wanted. This Vibrating effect is then generated by spring-connected tools.

Die große Pendelmöglichkeit der Parallelogramme in vertikaler Richtung ist konstruktiv gegeben und nicht nur der erforderlichen Bodenanpassung geschuldet. Wegen der Arbeit in einem Saatbett würde eine Auslenkung von 10 cm in beiden Richtungen auch im Hindernisfall genügen.The large pendulum possibility of the parallelograms in the vertical direction is constructive and not just that due ground adaptation. Because of working in one Seed bed would a deflection of 10 cm in both directions even in the event of an obstacle suffice.

Eine Verbesserung des beschriebenen Zustandes streben so genannte Teleskopschare an. Hier werden, wie beispielsweise in DE 89 13 031 U1 erläutert, die Stiele der Hackschare vertikal in Hohlprofilen direkt am Maschinenrahmen geführt. Das spart gegenüber dem Parallelogramm Baulänge und Gewicht. Die Lagerstellen in Form von Rollen oder Gleitflächen befinden sich hier innerhalb der Profile und sind nicht weniger sorgsam und passgenau zu realisieren. In der Praxis ist die Lösung anfällig gegenüber Verunreinigungen, was zum Verklemmen führen kann. Die Tiefenführung wird wiederum mittels eines Laufrades realisiert und bringt somit keine Verbesserung der Einsatzbreite der Hackmaschinen.So-called telescopic shares are striving to improve the described state. Here, such as in DE 89 13 031 U1 explained, the stems of the chopping shares are guided vertically in hollow profiles directly on the machine frame. This saves length and weight compared to the parallelogram. The bearings in the form of rollers or sliding surfaces are located within the profiles and are no less accurate and precise to implement. In practice, the solution is susceptible to contamination, which can lead to jamming. The depth control is again realized by means of an impeller and therefore does not improve the range of use of the chopping machines.

Ziel einer Weiterentwicklung muss es daher sein, die Führung eines Hackmessers in einer Hackmaschine sowohl in Arbeitsrichtung als auch in horizontaler und vertikaler Ebene konstruktiv so zu gestalten, dass sie mit einer möglichst geringen Anzahl anspruchsloser und wartungsarmer Lagerstellen, einfachen und kostengünstigen Bauteilen und Materialien unter Beibehaltung der bekannten Wirkungsweise realisiert werden kann und hierbei das Gewicht einer auf die Kulturreihe bezogenen Hackeinheit deutlich reduziert.The goal of further development must therefore it be the lead a chopping knife in a chopping machine both in the working direction as well as in the horizontal and vertical planes design that with a possible low number of undemanding and low-maintenance bearings, simple and inexpensive Components and materials while maintaining the known mode of operation can be realized and the weight of one on the cultural series related chopping unit significantly reduced.

Erfindungsgemäß wird diese Zielstellung durch eine konstruktive Trennung der in bisher bekannten Lösungen üblichen Aufnahme von Zug- und Druckkräften sowie Drehmomenten in allen Einzelbauteilen in reine zug- und reine druckbelastete Bauteile erreicht, die vorteilhaft als Zugseil und Druckfeder minimalste Materialaufwendungen und anspruchslose Lager- und Verbindungsstellen des durch die spezielle Formung der Blattfeder nunmehr gleitend am Boden geführten Hackelementes erfordern.According to the invention, this objective is achieved by a constructive separation of the usual in previously known solutions Absorption of tensile and compressive forces as well as torques in all individual components in pure tensile and pure Compressed components reached, which is advantageous as a pull rope and Minimal material expenditure and undemanding storage and joints of the special shape of the leaf spring now sliding on the floor Require chopping element.

Diese Wirkungsweise soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Hierin zeigtThis mode of action is to follow on an embodiment explained become. Here shows

1 eine schematische Seitenansicht eines Hackelementes; 1 a schematic side view of a chopping element;

2 die schematische Draufsicht auf das Hackelement. 2 the schematic plan view of the chopping element.

An einem Hackmaschinenrahmen (9) wird im notwendigen Reihenabstand ein Rahmenlager (6) festgeklemmt. Dieses ist in seiner Form so gestaltet, dass in einer als vordere Rahmentasche (10) dienenden Abwinkelung eine Blattfeder (1) über ein Formstück (11) gelagert wird sowie am hinteren Ende oben mittig ein Stellseil (8) und seitlich darunter an nach außen gespreizten Endlaschen (12) Zugseile (7a, b) befestigt sind. Die hinteren Enden der Seile (7a, b; 8) sind vertikal parallel zueinander geführt mit einer Hülse (3) für die Einspannung eines Hackmessers (4) verbunden. Den Halt in dieser Verbindung stellt eine multifunktionell wirkende und hierfür geformte Blattfeder (1) her, die hülsenseitig wiederum in einer Tasche (5) lagert.On a chipper frame ( 9 ) a frame bearing is installed at the necessary row spacing ( 6 ) clamped. Its shape is such that in a front frame pocket ( 10 ) serving to bend a leaf spring ( 1 ) via a fitting ( 11 ) is stored and an adjusting rope in the middle at the rear end ( 8th ) and laterally below on end flaps spread outwards ( 12 ) Ropes ( 7a, b ) are attached. The rear ends of the ropes ( 7a, b ; 8th ) are guided vertically parallel to each other with a sleeve ( 3 ) for clamping a cleaver ( 4 ) connected. The support in this connection is provided by a multifunctional leaf spring designed for this purpose ( 1 ), which in turn is in a pocket ( 5 ) stores.

Hülse (3) mit Hackmesser (4), Blattfeder (1), Rahmenlager (6) und drei Seile bilden somit die Grundbauteile des erfindungsgemäßen Hackelementes, das durch die minimale Anzahl konstruktiv einfachster Bauteile mindestens um die Hälfte des vergleichbaren Einsatzgewichtes reduziert wird, praktisch nahezu verschleiß- und wartungsfrei ist und die formschlüssig zusammengesteckten mittels Federspannung gehaltenen Verbindungen bei Abnutzung selbsttätig nachstellt.Sleeve ( 3 ) with cleaver ( 4 ), Leaf spring ( 1 ), Frame bearing ( 6 ) and three ropes thus form the basic components of the chopping element according to the invention, which is constructive due to the minimal number simplest components is reduced by at least half the comparable operating weight, is practically almost free of wear and maintenance and automatically adjusts the form-fitted connections held by spring tension when worn.

Die Blattfeder (1) als funktionelles Kernelement der Lösung bewirkt über ihre Spannkraft und die definierte Anordnung zwischen den Seilen (7a, b; 8) die gewünschte Ausrichtung aller Teile des Hackelementes im ausgehobenen Zustand unter Berücksichtigung der Eigenlast.The leaf spring ( 1 ) as the functional core element of the solution with its tension and the defined arrangement between the ropes ( 7a, b ; 8th ) the desired alignment of all parts of the chopping element in the raised state, taking into account the dead weight.

Ein Absenken des Rahmens (9) über das reine Aufsetzen des Messers (4) auf den Boden (14) hinaus führt bei Fahrtbewegung zum Einzug des Arbeitswerkzeuges (4) in bekannter Weise durch Messerform und Eigengewicht und funktionell neu in bestimmten Arbeitspositionen auch durch die Spannkraft der Feder (1). Dieses „Pendeln" um ein Kräftegleichgewicht kann auch durch ein leicht zum Boden hin abgewinkeltes Anordnen des Rahmenlagers (6) am Rahmen (9) beeinflusst werden, was zur Erhöhung des „Rahmendurchganges" bei höheren Pflanzenbeständen sinnvoll sein kann. In diesem Fall muss der 90°-Winkel zwischen Messergrundfläche und Messerstiel des Hackmessers (4) um eben diesen Winkel am Rahmenlager (6) korrigiert werden.Lowering the frame ( 9 ) by simply placing the knife ( 4 ) on the ground ( 14 ) leads to the retraction of the working tool when the vehicle is moving ( 4 ) in a known manner due to the shape of the knife and its own weight and functionally new in certain working positions also due to the spring tension ( 1 ). This "swinging" around a balance of forces can also be achieved by arranging the frame bearing ( 6 ) on the frame ( 9 ) can be influenced, which can be useful to increase the "frame passage" in higher plant stands. In this case, the 90 ° angle between the knife base and the knife handle of the cleaver ( 4 ) at exactly this angle on the frame bearing ( 6 ) Getting corrected.

Die Hauptfunktion der Blattfeder (1) über die Spannkraft hinaus liegt in der gleitenden Bodenführung des Arbeitswerkzeuges (4), was erfindungsgemäß durch zum Boden (14) hin kufenförmige Ausgestaltung erreicht wird. Insbesondere diese Funktionskombination bildet die Grundlage für die entscheidende Bauteil- und Gewichtsreduzierung, die wiederum den Ersatz des Rollens durch das Gleiten erlaubt. Die Arbeitstiefeneinstellung des Hackmessers (4) ist üblicherweise in der Hülse (3) durch eine Klemmschraube (15) möglich. Der Hindernisschutz des Werkzeuges (4) ist mit der Ausweichmöglichkeit der Blattfeder (1) bis in die Horizontale ausreichend. Durch Ausheben von Hand in diese Ebene ist durch einen Einhängefederbügel (13) die einfache Sicherung beim Transport gegeben. Mittels einer zusätzliche Gleitplatte (2) ist der Verschleiß der hochwertigen Blattfeder (1) in einfacher Weise zu verhindern sowie die Bodenkontaktfläche sogar reihenweitenangepasst zu vergrößern. Das stellt bei ungünstigen Bodenverhältnissen einen Vorteil zum Laufrad dar. Die vertikale Parallelführung des Hackwerkzeuges (4) wird durch die drei einfachen und an den Anlenkpunkten geklemmten Seile auf ein konstruktives Minimum bei erweiterter Funktion reduziert. Das obere Stellseil (8) bewirkt über seine Klemmlänge bei Verkürzung gegenüber den Zugseilen (7a, b) die Erhöhung der Einzugskraft am Hackmesser (4). Dies kann einmalig oder über handelsübliche Mechanismen einstellbar ausgeführt werden. Der Seildurchmesser muss nur vergleichsweise gering sein, weil maximal ein Drittel der Federkraft und keine Zugkräfte vom Messerschar (4) aufgenommen werden. Ein erfindungsgemäßer Effekt ergibt sich bei schwierigen und harten Bodenverhältnissen. Da das Stellseil (8) keine Druckkräfte aufnimmt, kann das Hackmesser (4) bei impulsartigen Widerstandskräften im Boden um den Anlenkpunkt der Zugseile (7a, b) an der Hülse (3) drehend gegen die Rückstellkraft der Blattfeder (1) vibrierend ausweichen. Eine Möglichkeit, die bei bekannter Technik durch spezielle Federstahlkonstruktionen zusätzlich teuer erkauft werden muss. Erweist sich die Rückstellkraft im speziellen Fall als zu gering, ist diese durch einfaches Aufstecken einer Teilblattfeder (1a) technisch sehr einfach zu verstärken. Erfindungsgemäß erspart diese Anpassungsmöglichkeit auch die praxisübliche Verwendung unterschiedlicher Parallelogramme beim notwendigen Einsatz mehrerer Messer (4) infolge größerer Reihenweiten.The main function of the leaf spring ( 1 ) beyond the clamping force lies in the sliding floor guide of the work tool ( 4 ), which according to the invention through to the ground ( 14 ) towards skid-like configuration is achieved. This combination of functions in particular forms the basis for the decisive reduction in components and weight, which in turn allows rolling to be replaced by sliding. The working depth setting of the cleaver ( 4 ) is usually in the sleeve ( 3 ) with a clamping screw ( 15 ) possible. The obstacle protection of the tool ( 4 ) is with the alternative of the leaf spring ( 1 ) sufficient up to the horizontal. By lifting it by hand into this level, a suspension spring bracket ( 13 ) given simple securing during transport. With an additional sliding plate ( 2 ) is the wear of the high quality leaf spring ( 1 ) in a simple way and to even increase the contact area to the rows. This is an advantage over the impeller in unfavorable ground conditions. The vertical parallel guidance of the chopper ( 4 ) is reduced to a constructive minimum with extended functionality thanks to the three simple ropes clamped at the articulation points. The upper adjusting rope ( 8th ) causes over its clamping length when shortened compared to the pull cables ( 7a, b ) increasing the pull-in force on the cleaver ( 4 ). This can be done once or via adjustable mechanisms. The rope diameter only has to be comparatively small, because a maximum of one third of the spring force and no tensile forces from the blade share ( 4 ) are included. An effect according to the invention results in difficult and hard soil conditions. Since the control cable ( 8th ) does not absorb pressure forces, the cleaver ( 4 ) with impulsive resistance forces in the ground around the point of articulation of the pull cables ( 7a, b ) on the sleeve ( 3 ) rotating against the restoring force of the leaf spring ( 1 ) avoid vibrating. This is an option which, in the case of known technology, has to be bought at an expensive price due to special spring steel constructions. If the restoring force proves to be too low in a special case, this can be done simply by attaching a partial leaf spring ( 1a ) technically very easy to reinforce. According to the invention, this possibility of adaptation also saves the practical use of different parallelograms when several knives are required ( 4 ) due to larger row widths.

Die Arbeitskräfte am Hackschar (4) werden in den unteren Seilen (7a, b) als reine Zugkräfte aufgenommen. Da diese von abgespreizten Enden (12) des Rahmenlagers (6) horizontal trapezförmig zur Hülse (3) geführt werden, wird das Hackelement praktisch zwangsweise zentriert. Allerdings wiederum gegen die Druckkraft der Blattfeder (1), so dass erfindungsgemäß im Gegensatz zu anderen bekannten Hackelementen auch ein seitliches Ausweichen und sogar Verdrehen ermöglicht wird. Letzteres ist durch die formschlüssige Einspannung der Blattfeder (1) in der Rahmentasche (10) und der Hülsentasche (5) allerdings sinnvoll begrenzt.The workers on the hackshare ( 4 ) are in the lower ropes ( 7a, b ) recorded as pure tensile forces. Since this is from spread ends ( 12 ) of the frame bearing ( 6 ) horizontal trapezoidal to the sleeve ( 3 ) are guided, the chopping element is practically forcibly centered. Again, against the pressure of the leaf spring ( 1 ), so that, in contrast to other known chopping elements, lateral evasion and even twisting is also possible according to the invention. The latter is due to the positive clamping of the leaf spring ( 1 ) in the frame pocket ( 10 ) and the sleeve pocket ( 5 ) but sensibly limited.

Claims

1. Parallel guidance of a work tool ( 4 ), for example a chopping element, to a work surface ( 14 ), characterized in that a on a belt ( 9 ) fixed frame bearing ( 6 ) and one the work tool ( 4 ) receiving sleeve ( 3 ) horizontal trapezoidal to the sleeve due to only tractive force ( 3 ) arranged pull cables ( 7a, b ), a control cable that only transmits tensile force and is vertically arranged above it ( 8th ) and a leaf spring clamped between them that only transmits compressive force ( 1 ) are connected and that this leaf spring ( 1 ) through to the work surface ( 14 ) skid-shaped design when clamped both generates a compressive force for aligning the parts of the chopping element and by sliding on the work surface ( 14 ) the working tool ( 4 ) leads to this in parallel.

Parallel guidance of a work tool ( 4 ) according to claim 1, characterized in that for mechanical protection of the leaf spring ( 1 ) and to reduce the sliding resistance, a surface-enlarging sliding plate ( 2 ) to the work surface ( 14 ) towards the bottom of the leaf spring ( 1 ) can be attached.

Parallel guidance of a work tool ( 4 ) according to Anspiruch 1 or 2, characterized in that in order to adapt the chopping element to different working conditions, both the adjustment of the rope length of the adjusting rope ( 8th ) for pulling in the work tool ( 4 ) as well as the strengthening of the tension of the leaf spring ( 1 ) by simply attaching one or more leaf springs ( 1a ) are possible on the top and that the interaction of both options creates a so-called vibration effect on the working tool ( 4 ) can be generated.

Parallel guidance of a work tool ( 4 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the traction cables ( 7a, b ) of splayed ends ( 12 ) of the frame bearing ( 6 ) horizontal trapezoidal to the sleeve ( 3 ) guided in cooperation with the leaf spring clamped positively on both sides ( 1 ) a central guidance of the work tool ( 4 ) effect and nevertheless by the resilience of the leaf spring ( 1 ) limited lateral softening or twisting of the work tool ( 4 ) allow.

Parallel guidance of a work tool ( 4 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that a groove pocket ( 5 ) for positive locking of the leaf spring ( 1 ) on the sleeve ( 3 ) is either vertically adjustable or several groove pockets are arranged one above the other and thus over the articulation point of the leaf spring ( 1 ) the rest position of the chopping element can be adjusted in the raised state.