DE19614092A1 - Hydrostatischer Messerantrieb für Schneidwerke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerk, wie es beispielsweise als Vorsatzgerät für Mäh­ drescher, die zur Ernte landwirtschaftlicher Früchte eingesetzt werden, benutzt wird.

Die DE 195 29 067.4 zeigt ein Vorsatzgerät für Halmguterntemaschinen, insbesondere Mähdrescher, mit einem Rahmen sowie als angetriebenen Elementen einem oszillierenden Messerbalken und einer rotierenden Haspel und Einzugsschnecke zur Weiterbeförderung des Erntegutes. Der Messerantrieb in Schneidwerken von Halmguterntemaschinen wird normaler­ weise mechanisch ausgeführt. Die entsprechenden Antriebseinrichtungen und Getriebe hängen außen am Schneidwerk. Insbesondere bei größeren Schneidwerksbreiten müssen die Antriebe und Getriebe sehr leistungsfähig ausgelegt werden, um über die volle Arbeitsbreite eine sichere Schnittbewegung des Messerbalkens zu gewährleisten, andererseits müssen die Antriebe und Getriebe auch den hohen oszillierenden Kräften standhalten können. Aus der zunehmenden Länge der Antriebsstrecken und der höheren leistungsmäßigen Dimensionie­ rung ergeben sich hohe seitliche und in der Regel einseitige Gewichte mit großen Massen­ kräften, denen durch eine entsprechende konstruktive Auslegung des Schneidwerks insgesamt Rechnung getragen werden muß. Auch ist der Kraftfluß von der Antriebsquelle bis zum Messer sehr weitläufig und aufwendig. Insgesamt haftet den herkömmlichen mechanischen Messerantrieben von Schneidwerken also der Nachteil an, schwere und aufwendige Anbin­ dungskonstruktionen zu benötigen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Messerantrieb so zu gestalten, daß er eine bessere Balance des Schneidwerks mit einer möglichst geringen seitlichen Gewichtsbelastung ermöglicht. Außerdem soll auf einfache Weise eine Belastungserkennung in das Antriebs-System integriert werden.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst, indem das oszillierende Messer von zumindest einem doppeltwirkenden oder statt dessen zwei einfach wirkenden Hydraulikzylindern angetrieben ist, wobei der doppeltwirkende Hydraulikzylinder bzw. die beiden einfachwir­ kenden Hydraulikzylinder von einer Hydraulikpumpe angetrieben sind, die in Vorfahrt­ richtung gesehen im möglichst mittleren und hinteren Bereich des Vorsatzgerätes angebracht ist. Der oder die Hydraulikzylinder müssen für hohe Geschwindigkeiten ausgelegt sein und besitzen Abdichtungen, die als Spaltdichtungen ausgeführt sind. Die Abdichtung nach außen erfolgt in einem Raum, der zum Tank angeschlossen ist und dadurch ein niedrigeres Druck­ niveau hat. Durch eine solche Ausgestaltung des Messerantriebes befindet sich allenfalls der oder die relativ leichten Hydraulikzylinder im seitlichen vorderen Bereich des Vorsatzgerätes. Die entsprechenden Hydraulikleitungen sind ebenfalls leicht und können als Rohre oder Schläuche kostengünstig mit geringem Aufwand verlegt werden. Sonstige schwere Antriebe und Getriebe können wegfallen. Die schwere Pumpe befindet sich nunmehr in einem Bereich, in dem geringere Hebelkräfte auftreten und zu deren Beherrschung eine entspre­ chend geringere konstruktive Vorsorge getroffen werden muß.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die Hydraulikpumpe als Kolbenpumpe mit 2 Kolben ausgebildet, wobei je ein Kolben auf eine Seite des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders oder auf je einen einfachwirkenden Hydraulikzylinder wirkt. Diese Ausgestaltung der Hydraulikpumpe hat den Vorteil, daß sich das Druckverhalten in einer sinusförmigen Kurve darstellen läßt und somit plötzliche Druckspitzen durch Umschalten mildern lassen. Die Hydraulikpumpe ist über eine Welle mit dem Schrägförderer eines Mähdreschers antriebsver­ bunden. Der Antriebswelle der Hydraulikpumpe können weitere Antriebe für Elemente des Vorsatzgerätes nachgeordnet sein. Es sind auch andere erfindungsgemäße Antriebsarten der Hydraulikpumpe denkbar. Auf die hier vorgeschlagene Weise kann die Hydraulikpumpe jedoch auf einfache Art und Weise in vorhandene Antriebsstränge eingesetzt werden. Zur Abführung der entstehenden Wärme und Austausch des eingeschlossenen Öls werden im Hydraulikkreislauf Einspeisungs- und/oder Ausspülventile installiert.

Um die Belastung des Messerantriebs erkennen zu können, ist in den Hydraulikkreislauf an geeigneter Stelle eine Druckmeßeinrichtung installiert, die den Druck im Hydraulikkreislauf mißt und den Meßwert an eine Auswerteelektronik übermittelt. Anstelle der Druckmeß­ einrichtung kann auch ein Dehnungsmeßstreifen am Hydraulikzylinder oder am Kraftüber­ tragungshebel von der Kolbenstange zum Messer angebracht sein. Die Auswerteelektronik kann die ermittelten Meßwerte auf vielfältige Weise nutzen; beispielsweise für ein Ertrags­ meßsystem oder auch als Ausgangswert für Maschinenregelsysteme, wobei der vom Messer­ antrieb abgenommene Meßwert als Ausgangs- und Regelgröße für die nachfolgend von der Erntemaschine zu verarbeitende Erntegutmenge dienen kann. Plötzliche Lastspitzen können auch für eine Fremdkörpererkennung genutzt werden, um Schäden an nachgeordneten Aggregaten zu vermeiden. So könnte beispielsweise bei der Übermittlung einer Lastspitze an die Auswerteelektronik von dieser der Dreschkorb eines Mähdreschers auf "weit" gestellt werden, um eine Beschädigung der Dreschtrommel oder des -korbes durch Steine zu ver­ meiden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Fig. 1 näher erläutert. Das Vorsatzgerät 1 besteht aus einem Rahmen 2, einem oszillierenden Messer 3, einem Aufnahmetisch 4, einer nicht näher dargestellten Haspel mit Haspelantrieb 5, einer Förderschnecke 6 mit dem Förderschneckenantrieb 7 sowie Antriebswellen 8. Das Erntegut wird während der Vorfahrt der nicht näher dargestellten Halmguterntemaschine vom Messer 3 geschnitten, von der Haspel auf den Aufnahmetisch 4 gedrückt, von der Förderschnecke 6 mittig zusammen­ geführt und von nicht näher dargestellten gesteuerten Fingern an den Schrägförderer 9 abgegeben, der das Erntegut weiter in die Halmguterntemaschine befördert. Im vorderen seitlichen Bereich des Schneidwerks, bevorzugt unterhalb des Aufnahmetisches 7, befindet sich ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder 10, dessen Kolben 11 fest mit dem Messer 3 verbunden ist. Anstelle des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders könnten hier auch zwei einfachwirkende Hydraulikzylinder mit entsprechender Funktion eingesetzt werden. Der doppeltwirkende Hydraulikzylinder 7 kann auch mittig unterhalb des Schneidtisches 4 plaziert und fest mit dem Messer 3 verbunden sein. Bei sehr großen Arbeitsbreiten oder bei klapp­ baren Vorsatzgeräten kann es sich als vorteilhaft erweisen, mehr als einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder zum Antrieb des Messers 3 einzusetzen. Der Hydraulikzylinder 10 wird von der Hydraulikpumpe 12 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt. Die Hydraulikpumpe 12 ist wiederum von der Antriebswelle 8 auf eine nicht näher dargestellte Art und Weise angetrieben. Dem Antrieb der Hydraulikpumpe 12 mit der Antriebswelle 8 können ein oder mehrere Antriebe nachgeordnet sein, wie in Fig. 1 beispielsweise der Antrieb 7 für die Förderschnecke 6. Die Hydraulikpumpe 12 wird über die Zulaufleitung 13 mit Hydraulik­ flüssigkeit versorgt. Das Zurückfließen von Hydraulikflüssigkeit von der Hydraulikpumpe 12 in die Zulaufleitung 13 wird durch Rückschlagventile 14 verhindert.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Hydraulikpumpe 12 als Kolbenpumpe mit 2 Kolben ausgebildet, wobei je ein Kolben über die Druckleitungen 15 auf auf eine Seite des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders oder auf je einen einfachwirkenden Hydraulikzylinder wirkt. Durch diese Anordnung ist es möglich, die für eine einwandfreie Funktion erforderli­ che hohe Schnittfrequenz des Messers 3 zu erreichen. Damit die Erwärmung und Sauberkeit des Hydrauliköls in Grenzen gehalten werden kann, sind im Hydraulikkreislauf nicht näher dargestellte Einspeisungs- und/oder Ausspülventile angeordnet, die einen Anteil des im Kreislauf befindlichen Hydrauliköls austauschen. Die Ausspeisung kann auch durch Über­ fahren von Steuerschlitzen oder Bohrungen im Hydraulikzylinder erfolgen. Die mittige Anordnung der Ablaufleitung bewirkt, daß während des ersten Teils einer Arbeitsphase des Zylinderkolbens das Öl aus der nicht von der Hydraulikpumpe beaufschlagten Kammer abfließen kann. Läuft der Trennboden zwischen den beiden Kammern über die Öffnung zur Ablaufleitung, so ist der Abfluß aus der nicht beaufschlagten Kammer verschlossen, und die verbleibende Ölmenge wirkt als Puffer, um die Masse des Messers 3 abzubremsen. Gleich­ zeitig strömt von der Pumpe nachgefördertes Hydrauliköl aus der Arbeitskammer in die Ablaufleitung. Die Ausströmung aus dieser Kammer in die Ablaufleitung hält an, bis der Trennboden nun von der anderen Seite kommend wieder über die Öffnung hinwegläuft.

Die Belastung des Messerantriebs kann mittels eines Drucksensors 17 oder eines Dehnungs­ meßstreifens 18 ermittelt und an eine Auswerteelektronik 19 weitergeleitet werden, die die ermittelten Werte als Kennwert für die Steuerung und Regelung der Halmguterntemaschine verwertet.

Claims (7)

1. Vorsatzgerät für Halmguterntemaschinen, insbesondere Mähdrescher, mit einem Rahmen, einem oszillierenden Messer, Einrichtungen zur Weiterbeförderung des Erntegutes sowie Antriebsvorrichtungen für das oszillierende Messer und den Ein­ richtungen zur Weiterbeförderung des- Erntegutes, dadurch gekennzeichnet, daß das oszillierende Messer von zumindest einem doppeltwirkenden Hydraulikzylin­ der oder statt dessen zwei einfachwirkenden Hydraulikzylindern angetrieben ist, wobei der doppeltwirkende Hydraulikzylinder bzw. die beiden einfachwirkenden Hydraulik­ zylinder von einer Hydraulikpumpe angetrieben sind, die in Vorfahrtrichtung gesehen im möglichst mittleren und hinteren Bereich des Vorsatzgerätes angebracht ist.

2. Vorsatzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe als Kolbenpumpe mit 2 Kolben ausgebildet ist, wobei je ein Kolben auf eine Seite des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders bzw. der beiden einfachwirkenden Hydraulikzylinder wirkt.

3. Vorsatzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe über eine Welle mit dem Schrägförderer eines Mähdreschers antriebsverbunden ist.

4. Vorsatzgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswelle der Hydraulikpumpe weitere Antriebe für Elemente des Vorsatzgerätes nachgeordnet sind.

5. Vorsatzgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Hydraulikkreislauf Einspeisungs- und/oder Ausspülventile installiert sind.

6. Vorsatzgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Hydraulikkreislauf eine Druckmeßeinrichtung ist, die den Druck in dem Hydraulikkreislauf mißt und an eine Auswerteelektronik übermittelt.

7. Vorsatzgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oder den Hydraulikzylindern bzw. an dem Kraftübertragungshebel zum Messer ein Dehnungsmeßstreifen angebracht ist, der die Meßwerte an eine Aus­ werteelektronik übermittelt.