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Die
Erfindung betrifft ein Antriebssystem für eine landwirtschaftliche
Großballenpresse
mit einer in Längsrichtung
angeordneten nach hinten offenen Ballenpreßkammer, nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Eine
gattungsgemäße Großballenpresse
ist in der Schrift
DD
299 455 A7 beschrieben. Großballenpressen werden gewöhnlich von
Ackerschleppern gezogen und über
eine an die Zapfwelle des Ackerschleppers angeschlossene Gelenkwelle
angetrieben. Die Antriebskraft wird in das Hauptgetriebe übertragen
und von dort aus auf die einzelnen Arbeitsorgane verteilt. Die Fördereinrichtung
zur Förderung
des Erntegutes durch den Förderkanal
in die Ballenpreßkammer
ist von einer Antriebswelle, die aus dem Hauptgetriebe herausgeführt ist
und die Antriebskraft über
ein zusätzliches
Winkelgetriebe und eine daran angeschlossene Gelenkwelle überträgt, angetrieben.
Das zusätzliche
Winkelgetriebe und die Gelenkwelle sind relativ teuer, und zumindest
die Gelenkwelle arbeitet in Bereichen der Großballenpresse, in denen viel
Staub anfällt.
Die Gelenkwelle unterliegt daher einem erhöhten Verschleiß und bedarf
einer erhöhten
Aufmerksamkeit bei Wartungsarbeiten. Die Winkelgetriebe brauchen
zudem seitlichen Bauraum, und aufgrund der dadurch verursachten
größeren seitlichen
Abstände
der Angriffspunkte, an denen die Antriebskräfte in die Mechanik der Fördereinrichtung
eingeleitet werden, treten in der Fördereinrichtung hohe Biegemomente
auf, die aufgrund der auftretenden Hebelkräfte die Lager der Fördereinrichtung
belasten.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige Lösung zur Übertragung der
Antriebskraft auf die Fördereinrichtung
zu finden, die wenig seitlichen Bauraum beansprucht und die zudem
möglichst
wartungs- und verschleißfrei
betreibbar ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
in den Unteransprüchen
angegeben.
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Der
Einfachheit halber ist im folgenden nur vom Stirnrädergetriebe
die Rede. Das Stirnrädergetriebe
als antriebsmäßige Überbrückung weist
den Vorteil auf, dass es sehr schmal baut – beispielsweise nur 10 cm – und so
die Antriebskraft mit geringen Biegemomenten auf eine angetriebene
Welle der Fördereinrichtung übertragen
können.
Die Stirnräder im
Stirnrädergetriebe
können
in einem geschlossenen Getriebegehäuse angeordnet sein, das mit Öl befüllt ist,
wodurch ein verschleißarmer
und nahezu wartungsfreier Betrieb des Antriebsstranges möglich ist.
Ein Stirnrädergetriebe
ist zudem kostengünstig herstellbar.
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Die
angetriebene Welle der Fördereinrichtung
sollte möglichst
nahe bei der Antriebwelle liegen, die die Antriebskraft für die Fördereinrichtung bereitstellt,
um den vollen Abstand zwischen Antriebswelle und angetriebener Welle
der Fördereinrichtung
antriebsmäßig mit
einem Stirnrädergetriebe zu überbrücken. Um
einen möglichst
geringen Knickwinkel der an die Zapfwelle eines Schleppers angeschlossenen
Gelenkwelle und der von ihr angetriebenen Eingangswelle zum Hauptgetriebe
bei einem gleichzeitig möglichst
geringen Abstand zwischen Antriebswelle und der angetriebenen Welle
der Fördereinrichtung
zu erhalten, sollte der Winkel zwischen einer gedachten Linie zwischen
der Antriebswelle und der Antriebswelle der Kurbelarme und der Linie
von der Antriebswelle zur angetriebenen Welle der Fördereinrichtung
in einem Mindestwinkel von ca. 90° und
damit in einem stumpfen Winkel zueinander angeordnet sein. Dazu
ist es vorteilhaft, wenn die angetriebene Welle der Fördereinrichtung
dicht unterhalb des Hubweges liegt, den der Presskolben während eines
Arbeitstaktes überstreicht.
Bei einer Fördereinrichtung
in Form eines Rotationsförderers kann
davon abweichend die angetriebene Welle der Fördereinrichtung auch etwa zentral
im zur Verfügung
stehenden Bauraum angeordnet sein, der von der Oberseite des Förderkanals,
der Unterseite des Hubweges des Preßkolbens und nach vorne hin durch
eine gedachte Linie zwischen Hauptgetriebe und darunterliegender
Aufnahmeeinrichtung begrenzt ist. Das Gehäuse des Stirnrädergetriebes kann
auf einfache und kostengünstige
Weise auf die Rahmenstruktur der Großballenpresse aufgesteckt, geschraubt
oder auf sonstige aus dem Stand der Technik bekannte Art und Weise
befestigt werden. Um den Antrieb zur Fördereinrichtung beispielsweise bei
drohender Überlastung
abschalten zu können, wird
weiter vorgeschlagen, dem Stirnrädergetriebe eine
Abschaltkupplung zuzuordnen, die entweder automatisch oder auf Handschaltung
des Bedieners die Antriebsverbindung zur Fördereinrichtung unterbricht.
Außerdem
kann auf kostengünstige
Art und Weise eine Hydraulikpumpe an das Stirnrädergetriebe angeschlossen werden,
indem entweder die Hydraulikpumpe über eine weitere Stirnradstufe
angetrieben wird oder der Antrieb der Hydraulikpumpe drehfest mit
einem verlängerten
Achsstummel eines der Stirnräder
verbunden ist. Die antriebsmäßig der der
Fördereinrichtung
vorgeschalteten Arbeitselemente der Großballenpresse können über elektrische,
hydraulische oder mechanische Schalteinrichtungen getrennt von der
Fördereinrichtung
abschaltbar sein, um es beispielsweise bei einer Abschaltung wegen Überlast
der Fördereinrichtung
zu ermöglichen,
zunächst
den Förderkanal
freizuräumen,
bevor die Aufnahmevorrichtung und die Schneideinrichtung ihre Arbeit
wiederaufnehmen.
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In
gleicher Weise wie vorbeschrieben kann ein Stirnrädergetriebe
auch dazu eingesetzt werden, anstelle oder zusätzlich zu einer Fördereinrichtung die
Antriebsverbindung zu einer Schneid- oder Aufnahmevorrichtung einer
Großballenpresse
ganz oder teilweise herzustellen.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
landwirtschaftliche Großballenpresse
in der Seitenansicht,
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2 eine
schematische Darstellung eines Antriebssystems.
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In 1 ist
eine landwirtschaftliche Großballenpresse 2 zu
sehen, die eine Ballenpreßkam mer 4 mit
einem darin hin und her beweglichen Preßkolben 6 aufweist.
Unterhalb des Hauptgetriebes ist eine Aufnahmevorrichtung 8 angeordnet,
die das Erntegut vom Boden aufnimmt und durch seitliche Förderschnecken 10 mittig
zusammengeführt
der Schneidvorrichtung 12 zuführt. Von dort aus wird das
Erntegut in den Förderkanal 14 weiterbefördert, wo
es gesammelt und von der Fördereinrichtung 16 als
eine Aufgabeportion in die Ballenpreßkammer 4 geworfen wird,
wenn der Kolben 6 im Laufe seiner zyklischen Bewegungen
die Zuführöffnung zur
Ballenpreßkammer 4 freigibt.
In der Preßkammer 4 wird
die zugeführte
Aufgabeportion durch die Hubbewegung des Preßkolbens 6 gegen das
zuvor gepreßte
Gut gedrückt,
dabei verdichtet und schließlich
mit dem zuvor gepreßten
Gut in Richtung des Abgabeendes 18 der Ballenpreßkammer 4 geschoben.
Auf ein Auslösesignal
befördert
die Bindenadel 20 mit einer Schwenkbewegung das Bindegarn
durch den Ballenstrang hindurch zur Bindeeinrichtung 22,
in der das Bindegarn geschnitten und geknotet wird. Der fertig geknotete
Ballen kann dann über
das Abgabeende 18 auf das Feld rutschen.
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Für die Erfindung
spielt es keine Rolle, ob eine Schneidvorrichtung 12 vorhanden
ist oder ob die Fördereinrichtung 16 auf
die beschriebene oder auf andere aus dem Stand der Technik bekannte
Weise, beispielsweise als Rotationsförderer, arbeitet oder ob mehrere
Förderer
vorhanden sind oder ob die Fördereinrichtung
eine oder mehrere Hubbewegungen während eines Preßhubes des
Kolbens 6 ausführt. Maßgeblich
ist, daß die
beschriebenen Organe für ihre
Funktion auf ein Antriebssystem angewiesen sind. Der Antrieb der
Arbeitsorgane der Großballenpresse
erfolgt über
eine an eine Zapfwelle 24 eines nicht näher dargestellten Ackerschleppers
angeschlossene Gelenkwelle 26, die über ein zwischengeschaltetes
Masseschwungrad 28 im Hauptgetriebe 30 mündet. Im
Hauptgetriebe 30 verzweigt sich die Antriebskraft auf die
Antriebswelle 42, auf der die Kurbelarme 44 drehfest
aufgesetzt sind und die über verbundene
Pleuelstangen 46 die Antriebskraft auf den Preßkolben 6 übertragen,
und auf die Antriebswelle 48, die außerhalb des Kurbelkreises der
Kurbelarme 44 angeordnet ist. Während der Antrieb der Bindeeinrichtung 22 über Zahnräder und
die Gelenkwelle 50 von der Antriebswelle 42 erfolgt,
werden die Aufnahmevorrichtung 8 und die Schneidvorrichtung 12 über ein
gemeinsames Getriebe 52 und eine Gelenkwelle 54 von
der Ausgangswelle 48 angetrieben. Die Fördereinrichtung 16 wird über eine
seitlich der Großballenpresse 2 angebrachte
Gruppe von miteinander in Wirkverbindung stehenden Stirnrädern 56 angetrieben,
wobei das erste der Zahnräder 56 wiederum über eine
nicht dargestellte Welle und einen Zahnradsatz mit der Antriebswelle 48 antriebsverbunden
ist. Der Winkel zwischen der gedachten Linie von der Antriebswelle
(42) zur Antriebswelle (48) und der Linie von
der Antriebswelle (48) zur Welle des letzten Zahnrades 56'''' beträgt im Ausführungsbeispiel
etwa 120°.
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In 2 ist
das Antriebskonzept schematisch dargestellt. Die von der Eingangswelle 58 in
das Hauptgetriebe 30 eingebrachte Antriebskraft wird zumindest
teilweise auf die Antriebswelle 48 übertragen, die die Antriebskraft
für die
Fördereinrichtung 16 bereitstellt.
Zwischen der angetriebenen Welle 92, die die Fördereinrichtung 16 in
Bewegung setzt, und der Antriebswelle 48 ist ein räumlicher
Abstand A, der antriebsmäßig überbrückt werden
muß. Die Überbrückung erfolgt
durch ein Stirnrädergetriebe,
in dessen Gehäuse
(94) mehrere miteinander in Eingriff stehende Stirnräder 56' bis 56'''' drehbar gelagert
sind. Je nach Durchmesser der Stirnräder 56 und der zu überbrückenden
Strecke können
auch mehr oder weniger Stirnräder 56 in
einem Stirnrädergetriebe
angeordnet sein. Auf ein eigenes Getriebegehäuse (94) kann verzichtet
werden, wenn auf andere Art und Weise Vorsorge getroffen wird gegen
eine übermäßige Verschmutzung
und für
eine ausreichende Schmierung der Stirnräder gegen einen zu hohen Verschleiß. Über das
drehfest auf der Antriebswelle 48 gelagerte Zahnrad 86 wird
die Antriebskraft über
die Zahnräder 56' bis 56'''' auf die angetriebene
Welle 92 der Fördereinrichtung 16 übertragen.
Zur Realisierung der Erfindung können
selbstverständlich
je nach Bedarf und Umständen
der Verwendung mehr oder weniger Zahnräder 56 mit gleichem
oder unterschiedlichem Durchmesser verwendet werden.
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Bei
der Übertragung
der Antriebskraft vom Zahnrad 56' auf 56'' besteht
die Besonderheit, daß auf
der Welle 96, mit der das Zahnrad 56'' drehfest verbunden ist, das Zahnrad 98 gelagert
ist, das mit dem Zahnrad 56' in
Eingriff ist. Das Zahnrad 98 überträgt die Antriebskraft zunächst in
das Gehäuse 100, in
dem eine an sich bekannte Abschaltkupplung angeordnet ist. Solange
die Abschaltbedingung nicht vorliegt, überträgt die Abschaltkupplung die
Antriebskraft auf die Welle 96, die diese dann über die
Zahnräder 56'' bis 56'''' an die angetriebene Welle 92 überträgt. Liegt
jedoch die Abschaltbedingung vor, unterbricht die Abschaltkupplung
den Kraftfluß vom Zahnrad 98 zur
Welle 96, und der Antrieb zur angetriebenen Welle 92 ist
unterbrochen. Eine solche Abschaltung ist vorteilhaft, wenn die
Fördereinrichtung überlastet
zu werden droht oder aus sonstigen Gründen der Antrieb der Fördereinrichtung 16 unterbrochen
werden soll. Selbstverständlich
können
auch andere Abschaltkupplungen oder Abschaltkupplungen an anderer
Stelle des gezeigten Antriebsstranges, insbesondere im oder am Stirnrädergetriebegehäuse 94,
vorgesehen werden.
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Gut
erkennbar sind die Bolzen 102, mit denen das Stirnrädergetriebegehäuse 94 an
der Rahmenstruktur der Ballenpresse 2 befestigbar ist.
Wellen 48 und 92 sind für diesen Zweck auf der Ebene der
Bolzen 102 in Steckverbindungen 103 teilbar.
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Die
vorliegende Beschreibung der Erfindung ist nur beispielhaft. Selbstverständlich ist
es möglich, Abwandlungen
des Ausführungsbeispieles
vorzunehmen, die Gebrauch von der erfinderischen Idee machen. So
kann das Stirnrädergetriebe
dazu genutzt werden, besonders bauraumkritische Engstellen zu überbrücken und
den verbleibenden Abstand zu einer angetriebenen Welle 92 durch
andere Antriebsmittel als ein Stirnrädergetriebe, wie beispielsweise
einen Kettentrieb oder eine Gelenkwelle, zu überbrücken. Auch kann die Position
und der Antrieb der Antriebswelle 48 durch ein anderes
Konzept des Hauptgetriebes 30 variiert werden.