DE19521649C2

DE19521649C2 - Rotorförderer einer Quaderballenpresse für landwirtschaftliche Erntegüter

Info

Publication number: DE19521649C2
Application number: DE1995121649
Authority: DE
Inventors: Hubert Prellwitz
Original assignee: Case Harvesting Systems GmbH
Current assignee: CNH Industrial Belgium NV
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1999-08-19
Anticipated expiration: 2015-06-15
Also published as: DE19521649A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotorförderer für Quaderballenpressen für landwirt schaftliche Erntegüter, wie Heu, Stroh, Welkgut, nachwachsende Rohstoffe und dgl. nach den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Rotorförderer befinden sich in einer Quaderballenpresse bekannter Bauart unmittelbar hinter einem das Erntegut vom Boden aufnehmenden Aufnahmeorgan oder einem anders gearteten Adapter. Sie haben die Aufgabe, das Erntegut in einen Zuführ kanal zu befördern und nach dessen Befüllung die gesamte Erntegutcharge in einem Hub in den Preßkanal der Quaderballenpresse zu schieben. Damit der Preßkanal zur Bildung formstabiler Ballen vollkommen mit Erntegut ausgefüllt wird, hat der Zufuhr kanal die gleiche Breite wie der Preßkanal und seine gestreckte Länge entspricht des sen Höhe. Das Einschieben der gesamten Erntegutcharge geschieht in dem Zeitraum, wo der Preßkolben die Einlaßöffnung des Zuführkanals in den Preßkanal freigibt. Damit der Rotorförderer genannte Funktionen ausüben kann, ist er oberhalb des Zu führkanals angeordnet und seine Rotationswelle liegt im Krümmungsmittelpunkt des Zuführkanals.

Alle bekannten Rotorförderer sind annähernd so breit wie der Zuführkanal. Sie sind mit mehreren Förderzinkenwellen ausgestattet, auf denen mehrere nebeneinander an geordnete Förderzinken befestigt sind, die durch Schlitze in der Oberwand des För derkanals in diesen hineinragen und deren Spitzen bis zur Rückwand der Förderkanals reichen. Jede der Förderzinkenwellen ist im Rotorförderer im gleichen Abstand zu dessen Rotationswelle in wenigstens zwei Lagerstellen drehbar aufgenommen. Deren eines oder beide Enden tragen Kurbelhebel, die je eine drehbare Führungsrolle besit zen, die in einer fest mit dem Rahmen der Quaderballenpresse verbundenen oder in einem begrenzten Maße schwenkbeweglichen Kurvenbahn abrollen. Dadurch führen die Förderzinken die gewünschten Bewegungen zu dem vorstehend beschriebenen Zweck aus.

Da die hier vorliegende Erfindung mit der Führung der Förderzinkenwellen in den Kurvenbahnen näher befaßt ist, soll auf die hierfür bekannten Bauarten detailliert ein gegangen werden.

Die erste Ausführungsart eines derartigen Rotorförderers und kurvenbahngesteuerten Förderzinkenwellen zeigt die EP 0 088 240 A1. Hier sind die Kurbelhebel in einem zwischen sich und den Förderzinken einschließenden stumpfen Winkel und so gerichtet an den Förderzinkenwellen angebracht, daß die an den Kurbelhebeln befestigten Füh rungsrollen in Drehrichtung des Rotorförderers gesehen den Förderzinkenwellen ständig vorauseilen.

Damit ist es in bestimmten Drehwinkelbereichen des Rotorförderers nicht zu vermei den, daß die Kurbelhebel fast in Richtung des augenblicklichen Krümmungsradiuses der Kurvenbahn zeigen. Da die Förderzinken im Arbeitsbereich enormen Kräften aus gesetzt sind, bedeutet das eine große Normalkraftkomponente auf die Kurvenbahn durch die Führungsrollen. Die nachteilige Folge davon wiederum ist, daß die Kurven bahn schnell verschleißt und dadurch die Winkelverhältnisse noch ungünstiger und die auf die Kurvenbahn einwirkenden Kräfte noch größer werden. Dieses Problem ist dann auch nicht mehr mit einer gehärteten Kurvenbahn zu beherrschen. Kommt es durch diesen Verschleiß nun so weit, daß die Kurbelhebel mit dem augenblicklichen Krümmungsradius der Kurvenbahn auf einer Linie liegen und an dieser Stelle nicht auszuschließende Verschmutzungen die rollende Reibung enorm vergrößern, blockiert der Rotorförderer und seine Havarie ist unvermeidlich. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Förderzinken während einer Umdrehung des Rotorförderers ständig wechselnden Belastungsrichtungen ausgesetzt sind. Beim Fördervorgang übt das Erntegut eine ent gegen der Rotationsrichtung des Rotorförderers zeigende Kraft auf die Förderzinken aus und im erntegutfreien Bereich eine in Rotationsrichtung zeigende Kraft, weil dann die Förderzinken unter Einwirkung ihres Eigengewichtes nach vorn überkippen. Die unmittelbare Folge davon ist, daß sich dadurch die Führungsrollen an der gegenüber liegenden Seite der Kurvenbahn anlegen, was zu deren plötzlichen Drehrichtungs wechsel führt und zusätzlich noch für Verschleiß sorgt. Da das alles ein sehr schnell ablaufender Torgang ist und dazu noch mit ständig wechselnden Belastungen durch ein sehr unterschiedliches Erntegutmassenangebot verbunden ist, kommt es noch zu Schwingungen und einer erheblichen Lärmentwicklung beim Lauf des Rotorförderers.

Eine weitere Ausführungsart eines Rotorförderers ist mit der DE 39 13 496 C2 be kannt geworden, die der vorstehend beschriebenen Lösung bis auf den Prunkt gleicht, daß hier eine vom Preßkolbenantrieb abgeleitete Schwenkbewegung der Kurvenbahn realisiert wurde. Damit wird zwar eine gleichmäßige Befüllung des Zuführkanals er reicht und das Einschieben der gesamten Erntegutcharge in den Preßkanal bis an des sen obere Wand verwirklicht, jedoch haften ihr die gleichen Nachteile wie die der EP 0 088 240 A1 an.

Schließlich ist noch mit der DE 42 19 490 A1 ein Rotorförderer bekannt geworden, bei dem der größere Teil der Förderzinkenwellen den Zuführkanal befällt, wobei die daran beteiligten Förderzinken stets die gleiche Förderkurve beschreiben. Eine oder mehrere weitere Förderzinkenwellen mit anders geformten Förderzinken übernehmen das Einschieben der Erntegutcharge in den Preßkanal, wozu sie einer anderen För derkurve folgen. Dazu sind in Fahrtrichtung gesehen an der linken und der rechten Seite des Fahrgestelles der Quaderballenpresse feststehende und unterschiedlich ge krümmte Kurvenbahnen angebracht. In der linken Kurvenbahn laufen die Führungs rollen der Förderzinkenwellen zum Befüllen des Zuführkanals und in der rechten die Führungsrollen der Förderzinkenwellen zum Einschieben des Erntegutes in den Preß kanal. Die Führungsrollen aller Förderzinkenwellen eilen diesen während einer Um drehung, des Rotorförderers einmal voraus und einmal hinterher. Um über diese in stabilen Punkte zu kommen, sind auf jeder Seite des Fahrgestelles zwei weitere Kur venbahnstücken angebracht, die dann die Führung der Förderzinkenwellen überneh men, wozu an den Führungshebeln je eine weitere Führungsrolle drehbar gelagert ist. Neben den auch hier vorhandenen Nachteilen wie bei den vorstehend beschriebe nen Ausführungen entstehen hier zusätzlich noch hohe Herstellungskosten und ein er heblicher Materialaufwand.

Abschließend soll noch auf den Rotorförderer nach der DE 37 29 479 A1 hin gewiesen werden, der ebenfalls kurvenbahngesteuerte Förderzinkenwellen be sitzt. Hier sind die Kurbelhebel so gerichtet an den Förderzinkenwellen ange bracht, daß die an den Kurbelhebeln befestigten Führungsrollen in Drehrich tung des Rotorförderers gesehen den Förderzinkenwellen ständig nacheilen. Obwohl das die vorteilhafte Lösung der vorbekannten Rotorförderer ist, ver bleibt auch hier der bereits bei der EP 0 088 240 A1 erläuterte wesentliche Nachteil, daß die Führungsrollen während einer Umdrehung des Rotorförderers die Drehrichtung ändern. Deshalb ist auch ein derart aufgebauter Rotorförderer verschleißanfällig und die aus der hochfrequenten Drehrichtungsänderung re sultierenden Schwingungen führen zu einer erheblichen Lärmentwicklung.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rotorförderer für eine Qua derballenpresse für landwirtschaftliche Erntegüter zu schaffen, dessen Kurvenbahn und Führungsrollen keinen hohen Kräften im Leerlauf und im Betrieb ausgesetzt sind, der ein geringes Verschleißverhalten aller Führungsteile besitzt, der laufruhig ist und der im Herstellungs- und Materialaufwand niedrig liegt.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil 1 des Anspruches 1 gelöst, wobei in den darauf bezogenen Unteransprüchen Merkmale aufgeführt sind, die diese Lö sung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.

Ein derart aufgebauter Rotorförderer mit Führungsrollen, die den Förderzinkenwellen ständig nacheilen, kommt niemals in kritische Situationen, selbst dann nicht, wenn die Kurbelhebel der Förderzinkenwellen einmal fast in Richtung des augenblicklichen Krümmungsradiuses der Kurvenbahnen zeigen sollten und Verschmutzungen bzw. Fremdkörper die rollende Reibung an dieser Stelle enorm vergrößern. Dadurch, daß abhängig von der auf die Förderzinken einwirkenden Kraftrichtung wechselweise ein mal die erste Führungsrolle auf der ersten Kurvenbahn abrollt und danach die zweite Führungsrolle auf der weiten Kurvenbahn, drehen beide Führungsrollen stets in der gleichen Richtung.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, beide Führungsrollen nebeneinander auf einem gemeinsamen Bolzen drehbar zu lagern, wobei aus Gründen der einfacheren Montage und der einfacheren Gestaltung beider Kurvenbahnen die erste und im Durchmesser kleinere Führungsrolle außen auf dem Bolzen sitzen sollte. Dadurch wird es möglich, beide Kurvenbahnen in einem gemeinsamen Bauteil nebeneinander angeordnet unter zubringen. Sie sind in ihrer Form im mathematischen Sinne ähnlich und diesbezüglich deckungsgleich miteinander verbunden. Sie unterscheiden sich lediglich in ihrem au genblicklichen Krümmungsradius um den gleichen Betrag. Die erste Kurvenbahn hat immer den größeren augenblicklichen Krümmungsradius, da die erste Führungsrolle auf ihrer Innenwand abrollt und die zweite Führungsrolle auf der Außenwand der zweiten Kurvenbahn.

Damit die Förderzinken, die nach der Befüllung des Zuführkanals eine komplette Erntegutcharge in den Preßkanal schieben, nicht soweit in den Preßkolben eintauchen müssen, ist ihr Nacheilwinkel etwas größer als der der übrigen Förderzinken. Die Vorteile dieses Rotorförderers sind, daß durch das Vermeiden extremer Bela stungsspitzen und durch die ständig gleiche Drehrichtung aller Führungsrollen kaum Verschleiß eintritt, wodurch eine hohe Lebensdauer erreichbar ist und Wartungsarbei ten nur in einem geringen Maße anfallen. Außerdem zeichnet sich ein Rotorförderer dieses Aufbaus durch eine geringe Lärmentwicklung und durch niedrige Herstellungs- und Materialkosten aus.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, wobei die einzelnen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung des Vorderteils einer Quaderballen presse mit kurvenbahngesteuertem Rotorförderer

Fig. 2: ein Schnitt A-A nach Fig. 1 durch den Rotorförderer

Fig. 3: ein Teilschnitt B-B nach Fig. 1 durch eine Förderzinkenwelle, deren Kurbelhebel mit Führungsrolle und Kurvenbahn beim Befüllen des Zuführkanals

Fig. 4: ein Teilschnitt C-C nach Fig. 1 durch eine Förderzinkenwelle, deren Kurbelhebel mit Führungsrolle und Kurvenbahn bei Nichteingriff der Förderzinken in den Zuführkanal

In Fig. 1 ist dargestellt, wie der Rotorförderer 1 in einer Quaderballenpresse einge ordnet ist, um die ihm zukommende Funktion erfüllen zu können. Er ist oberhalb des gekrümmten Zuführkanals 2 so angebracht, daß seine im Rahmen 3 der Großballen presse in Lagern 4 aufgenommene und angetriebene Rotationswelle 5 im Krüm mungsmittelpunkt 6 des Zuführkanals 2 liegt. Unmittelbar vor der unteren Einlaßöff nung des Zuführkanals 2 befindet sich ein Aufnahmeorgan in Form einer Pick up 7, die das auf dem Erdboden in Schwaden liegende Erntegut so weit zuführt, daß der Rotorförderer 1 in der Lage ist, den Zuführkanal 2 mit Erntegut auszufüllen und dann eine komplette Erntegutcharge in einem Hub in den Preßkanal 8 einzuschieben. Dazu sind konzentrisch um die Rotationswelle 5 des Rotorförderers 1 drei Förderzinkenwel len 9 in Lagern 10 aufgenommen, auf denen nebeneinander angeordnete und verdreh fest mit den Förderzinkenwellen 9 verbundene Förderzinken 11 angebracht sind. Diese Förderzinken 11 greifen nacheinander durch Schlitze in der Oberwand 12 des Zuführ kanals 2 in diesen so weit ein, daß sie etwas spielgebend der Kontur seiner Rückwand 13 folgen. Auf der in Fahrtrichtung der Quaderballenpresse gesehenen rechten Seite ist an jeder Förderzinkenwelle 9 ein Kurbelhebel 14 befestigt, der an seinem anderen Ende einen nach außen zeigenden Bolzen 15 trägt. Auf jedem Bolzen 15 sind eine erste Führungsrolle 16 und eine zweite Führungsrolle 17 drehbar gelagert nebeneinander angeordnet, die beide die gleiche Drehachse besitzen. Die außen auf dem Bolzen 15 sitzende erste Führungsrolle 16 hat einen kleineren Durchmesser als die zweite Füh rungsrolle 17. Beide Führungsrollen 16; 17 ragen in eine begrenzt verschwenkbewegli che und auf der Rotationswelle 5 gelagerte Kurvenbahn, die aus einer ersten Kurven bahn 18 und einer zweiten Kurvenbahn 19 besteht. Auch die Kurvenbahnen 18; 19 sind analog wie die Führungsrollen 16; 17 nebeneinander angeordnet und zu einem gemeinsamen Bauteil vereinigt, wobei deren gemeinsamer Krümmungsmittelpunkt mil dem Krümmungsmittelpunkt 6 des Zuführkanals 2 bzw. der Drehachse der Rotations welle 5 übereinstimmt. Ihre Form ist im mathematischen Sinne ähnlich und diesbezüg lich sind sie deckungsgleich miteinander verbunden. Ihre augenblicklichen Krüm mungsradien besitzen ein solches Maß, daß entsprechend der Richtung der auf die Förderzinken 11 einwirkenden Kräfte sich wechselweise entweder die erste Führungs rolle 16 auf der Innenwand 20 der ersten Kurvenbahn 18 abstützt wie nach Fig. 4 oder die zweite Führungsrolle 17 auf der Außenwand 21 der zweiten Kurvenbahn 19 wie nach Fig. 3. Das erfordert, daß der augenblickliche Krümmungsradius der ersten Kurvenbahn 18 stets gleichmäßig größer als der der zweiten Kurvenbahn 19 sein muß.

Von wesentlicher Bedeutung für den Grundaufbau des Rotorförderers 1 ist noch, daß die Führungsrollen 16; 17 den Förderzinkenwellen 9 in Drehrichtung des Rotorförde rers 1 gesehen während einer vollständigen Umdrehung ständig nacheilen. Einen Un terschied gibt es lediglich im Nacheilwinkel zwischen den Förderzinkenwellen 9 zum Befüllen des Zuführkanals 2 und zum Einschieben einer kompletten Erntegutcharage in den Preßkanal 8. Für den ersten Fall ist der Winkel α zwischen der Längsachse der Kurbelhebel 14 und einer gedachten Linie durch die Rotationsachse der Förderzin kenwellen 9 und die Spitzen der Förderzinken 11 kleiner als der vergleichbare Winkel β für den zweiten Fall.

Bezugszeichenliste

1

Rotorförderer

2

Zuführkanal

3

Rahmen

4

Lager

5

Rotationswelle

6

Krümmungsmittelpunkt

7

Pick up

8

Preßkanal

9

Förderzinkenwelle

10

Lager

11

Förderzinken

12

Oberwand

13

Rückwand

14

Kurbelhebel

15

Bolzen

16

erste Führungsrolle

17

zweite Führungsrolle

18

erste Kurvenbahn

19

zweite Kurvenbahn

20

Innenwand

21

Außenwand

Claims

1. Rotorförderer einer Quaderballenpresse für landwirtschaftliche Erntegüter,

1. der oberhalb eines Zuführkanals etwa in dessen Krümmungsmittelpunkt angeordnet ist,
2. dessen angetriebene Rotationswelle im Rahmen der Quaderballenpresse drehbar gelagert ist und an der konzentrisch mehrere Förderzinkenwellen in Lagern aufgenommen sind,
3. dessen auf den Förderzinkenwellen angebrachte Förderzinken über Schlitze in der Oberwand des Zuführkanals in diesen hineingreifen,
4. dessen Förderzinkenwellen Kurbelhebel mit daran befestigten Führungsrollen besitzen, die mit einer Kurvenbahn in Verbindung stehen,

dadurch gekennzeichnet, daß

1. an jedem Kurbelhebel (14) eine erste Führungsrolle (16) vorgesehen ist, die mit einer ersten Kurvenbahn (18) zur Aufnahme der in Rotationsrichtung des Rotorförderers (1) gesehenen auf die Förderzinken (11) einwirkenden Kräfte in Verbindung steht,
2. an jedem Kurbelhebel (14) eine zweite Führungsrolle (17) vorgesehen ist, die mit einer zweiten Kurvenbahn (19) zur Aufnahme der entgegen der Rota tionsrichtung des Rotorförderers (1) gesehenen auf die Förderzinken (11) ein wirkenden Kräfte in Verbindung steht,
3. die ersten Führungsrollen (16) rund die zweiten Führungsrollen (17) den Förderzinkenwellen (9) in Drehrichtung des Rotorförderers (1) gesehen die sen während einer vollen Umdrehung ständig nacheilen.

2. Rotorförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Füh rungsrolle (16) und die zweite Führungsrolle (17) an den Kurbelhebeln (14) nebeneinander auf einem gemeinsamen Bolzen (15) drehbar gelagert sind, wobei die außen auf dem Bolzen (15) sitzende erste Führungsrolle (16) gegen über der zweiten Führungsrolle (17) den kleineren Durchmesser besitzt.

3. Rotorförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kurvenbahn (18) und die zweite Kurvenbahn (19) ein gemeinsames Bauteil bilden, die nebeneinander angeordnet sind, deren Krümmungsmittelpunkt identisch ist, die in ihrer Form ähnlich und diesbezüglich deckungsgleich miteinander verbunden sind.

4. Rotorförderer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der augenblickliche Krümmungsradius der ersten Kurvenbahn (18) stets gleichmäßig größer als der der zweiten Kurvenbahn (19) ist, wobei die erste Führungsrolle (16) mit der Innenwand (20) der ersten Kurvenbahn (18) in Verbindung steht und die zweite Führungsrolle (17) mit der Außenwand (21) der zweiten Kurvenbahn (19).

5. Rotorförderer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen der Längsachse der Kurbelhebel (14) und einer gedachten Linie durch die Rotationsachse der Förderzinkenwellen (9) und den Spitzen der Förderzinken (11) zum Befüllen des Zuführkanals (2) kleiner ist als der Winkel (β) zwischen der Längsachse der Kurbelhebel (14) und einer gedachten Linie durch die Rotationsachse der Förderzinkenwellen (9) und den Spitzen der Förderzinken (11) zum Einschieben einer kompletten Erntegutcharge in den Preßkanal (8).