Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für/an landwirtschaftlichen Erntefahrzeugen nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
In der DE-35 19 776 A1 ist eine Fördervorrichtung für landwirtschaftliche Ladewagen dargestellt und
beschrieben. Zur Feststellung und Beseitigung von Verstopfungen im Förderkanal wird hier
vorgeschlagen, die Förderkanalbodenwand bei zu hoher Belastung der Fördervorrichtung am
ausgangsseitigen Ende des Förderkanals, d. h. dem Laderaum benachbart, in Abhängigkeit vom
Drehmoment der Fördervorrichtung um ein begrenztes Maß zu erweitern.
Diese Vorrichtung weist vor allem folgende Nachteile auf:
- - Aufgrund der starren Anordnung des vorderen Bereiches des Förderkanalbodens blockieren
schon kleinere Fremdkörper schnell den Förderrotor durch Verklemmen zwischen Förderzinken
und Förderkanalboden.
- - Da die Schneidmesser nicht aus dem Förderkanalboden hinausgeschwenkt werden, sondern nur
durch Wegklappen des Förderkanalbodens außer Eingriff mit den Förderzinken gebracht werden,
muß der Förderkanalboden weit geöffnet werden, so daß das Material nicht mehr in den
Laderaum gefördert wird, sondern auf den Erdboden fällt.
- - Verstopfungen werden nicht im Eingangsbereich des Förderkanales vermieden, wo die
Förderzinken in spitzem Winkel auf das Material schlagen. Hier liegt nach Praxiserkenntnissen
aber die Hauptursache für Blockierungen des Förderrotors.
- - Die Meßanordnung des Drehmoments ist in Verbindung mit dem Hebelgestänge zur Öffnung des
Förderkanalbodens relativ kompliziert und aufwendig sowie wegen der schwankenden Kettenkraft
relativ ungenau.
Durch die DE 195 46 263 ist eine Fördervorrichtung für landwirtschaftliche Pressen bekannt, bei der der
Förderkanalboden an seinem der Pick-up-Trommel benachbarten Ende gegen eine voreinstellbare
Federkraft durch den Druck des Förderrotors auf das Halmgut und damit auf den Förderkanalboden
ausweicht. Mit dieser Einrichtung werden in der Praxis zwar gute Ergebnisse erzielt, nachteilig ist jedoch,
daß sich beim Absenken des Förderkanalbodens der zwischen Schneidmesser und Förderzinken
gebildete Schnittwinkel vergrößert und damit hinsichtlich einer Verstopfungsbeseitigung verschlechtert.
Abhilfe schafft das Hinausschwenken der Schneidmesser, was aber manuell vom Schlepperfahrer über
ein Steuerventil erfolgt. Gleiche Nachteile hat auch die aus dem DE 296 11 444 U1 bekannte
Fördervorrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Fördervorrichtung so zu
verbessern, daß sowohl Blockierungen des Förderrotors als auch Überlastungen von Förderrotor und
Schneidmessern sicher vermieden werden, wobei die Lösung einfach, kostengünstig und zuverlässig
sowie bedienerfreundlich sein soll.
Ausgehend von der eingangs beschriebenen Fördervorrichtung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
Mittel vorgesehen sind, um in Abhängigkeit von der voreinstellbaren Belastung des Förderrotors den
Förderkanalboden in seinem Anfangsbereich benachbart zur Pick-up-Trommel und unterhalb des
Eintauchbeginns der Förderzinken abzusenken und/oder die Schneidmesser nach unten aus dem
Förderkanalboden hinauszuschwenken.
Durch das erfindungsgemäße, zwangsläufige Steuern von Förderkanalboden und/oder
Schneidmessern, z. B. in Abhängigkeit vom Drehmoment des Förderrotors, werden nunmehr alle
Parameter zur frühestmöglichen, aktiven Vermeidung von Verstopfungen und Überlastungen
herangezogen. Bisherige Einrichtungen arbeiten über die Reaktionskräfte des Förderkanalbodens relativ
träge. Zusätzliche Überlastsicherungen am Förderrotor, wie Scherbolzen oder relativ teure
Nockenschaltkupplungen können entfallen. Die Schneidmesser verschleißen weniger, weil ihre
Eingriffstiefe in den Förderzinken-Umlaufbereich vor Verstopfungen bzw. Überlastungen verringert wird.
Durch an sich bekannte Sensoren am Förderkanalboden oder an den Schneidmessern wird dem
Schlepperfahrer das Ausschwenken der Schneidmesser bzw. des Förderkanalbodens signalisiert, so daß
dieser entsprechende Gegenmaßnahmen, z. B. langsamer fahren, treffen kann. Da nur der pickupseitige
Bereich des Förderkanalbodens abgesenkt und/oder die Schneidmesser aus dem Förderkanalboden
geschwenkt werden, besteht der wesentliche Vorteil darin, daß die Presse kontinuierlich weiterarbeiten
kann, weil der Materialfluß nicht unterbrochen wird, wie es der Fall ist, wenn der Förderkanalboden
preßraumseitig abgesenkt wird. Darin liegt wohl u. a. auch der Grund, warum die bekannte Einrichtung in
der Praxis nicht realisiert wurde.
Grundsätzlich ist es möglich, daß der Förderkanalboden parallel zu sich selbst absenkbar ist, was aber
nur begrenzt möglich ist, weil am Ausgang des Förderkanals der Gutsfluß verschlechtert wird.
Bei sehr großen Verstopfungen mit Fremdkörpern ist der Förderkanalboden vorzugsweise zusätzlich an
seinem, dem Preßraum benachbarten Ende aufklappbar ausgestaltet, d. h. der Boden ist weit geöffnet,
so daß Fremdkörper manuell leicht entfernbar sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Antriebswelle einenends
drehfest mit dem Zinkentragrohr verbunden und anderenends relativ zum Zinkentragrohr verdrehbar
gelagert ist, wobei jedes Wellenende der Antriebswelle drehfest mit einem Zahnrad, Lochbildrad o. ä.
verbunden ist, dem je ein berührungsfrei arbeitender ortsfest angeordneter Meßwertaufnehmer
zugeordnet ist. Im Vergleich zum Dehnungsmeßstreifen ist dieses eine sehr einfache, mit wenig
Bauteilen auskommende Lösung.
Verstopfungen bzw. Überlastungen lassen sich optimal in weiten Bereichen vermeiden, wenn das
Absenken des Förderkanalbodens und das Hinausschwenken der Schneidmesser aus dem Förderkanal
gleichzeitig erfolgen. Weitere zweckmäßige Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In der nachfolgenden Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung in
Normalstellung des Förderkanalbodens und in Schneidposition der Schneidmesser,
Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig. 1, jedoch bei pick-up seitig abgesenktem Förderkanalboden
und Schneidmessern in Nichtschneidstellung und
Fig. 3 in Teildarstellung eine Draufsicht auf Fig. 1, mit einer als Drehmomentmeßwelle
ausgebildeten Antriebswelle eines Förderrotors.
Fig. 1 zeigt von einer Rundballenpresse, deren Aufbau und Wirkungsweise beispielsweise in der
DE-PS 24 43 838 beschrieben ist, lediglich den vorderen Bereich eines zylindrischen Preßraumes 1 mit einer
oberen Preßwalze 2, einer unteren Preßwalze 3 und einer dazwischenliegenden Einfüllöffnung 4. Das in
Schwaden auf dem Boden liegende Halmgut wird mittels einer Pick-up Trommel 5 aufgenommen und
durch einen Förderkanal 6 sowie durch die Einfüllöffnung 4 in den Preßraum 1 gefördert. Der Förderkanal
6 wird nach oben durch einen Förderrotor 7 begrenzt, der auf dem Umfang mit Abstand zueinander
verteilte Förderzinken 8 aufweist, die mit einem Abstreifelement 9 zusammenwirken. Nach unten wird der
Förderkanal 6 durch einen Förderkanalboden 10 abgeschlossen. Der Förderkanalboden 10 ist in Form
einer leicht nach unten abgeknickten Blechplatte 11 ausgebildet, die sich von der Preßwalze 3 bis unter
ein ortsfestes Brückenblech 12 erstreckt, welches den Übergang von der Pick-up Trommel 5 zum
Förderkanalboden 10 bildet.
Pick-up-seitig ist der Förderkanalboden 10 auf jeder Seite durch einen Schwenkhebel 13 mit dem
ortsfesten Brückenblech 12 verbunden. Der Förderkanalboden 10 ist beidseitig über Zapfen 14 an dem
Schwenkhebel 13 angelenkt. Der eine Schwenkhebelabschnitt 15 ist als Laschenpaar ausgebildet und
über je einen Zapfen 16 an einer Konsole des Brückenbleches 12 schwenkbar befestigt. Der andere
Schwenkhebelabschnitt 17 ist mit der Kolbenstange 18 eines Hydrozylinders 19 verbunden, dessen
Zylinderseite 20 am Pressengestell 21 angelenkt ist. Eine Zugfeder 22 ist beidseitig zwischen Zapfen 14
und Preßraumgehäuse 21 angeordnet und hält den Förderkanalboden 10 in der in Fig. 1 dargestellten
Normalstellung 23. Preßraumseitig ist der Förderkanalboden 10 beidseitig durch je einen Hydrozylinder
24 mit dem ortsfesten Preßraumgehäuse 21 verbunden. Die Zapfen 14 bilden eine Schwenkachse, um
die der Förderkanalboden 10 bei Bedarf mittels der Hydrozylinder 24 ganz aufgeklappt werden kann.
Der Förderkanalboden 10 weist in der Blechplatte 11 im Abstand nebeneinander angeordnete
Langlochschlitze auf, durch die Schneidmesser 25 hindurchgreifen, die in ihrer in den Förderkanal 6
geschwenkten Schneidstellung 26 mit dem Förderrotor 7 ein Schneidwerk bilden.
Jedes Schneidmesser 25 wird einenends von einer ortsfest aber schwenkbar im Förderkanalboden 10
gelagerten Tragwelle 27 getragen und ist anderenends jeweils durch einen Kurbelarm 28 mit einer
Messerschwenkwelle 29 verbunden, die ebenfalls ortsfest aber drehbar im Förderkanalboden 10 gelagert
ist und mittels eines doppeltwirkenden Hydrozylinders 30 verschwenkbar ist, um die Schneidmesser 25
um die Achse der Tragwelle 27 mehr oder weniger in den Förderkanal 6 zu verschwenken und in Position
zu halten.
Die Ausbildung einer Antriebswelle 31 des Förderrotors 7 als Drehmomentmeßeinrichtung 32 ist am
besten aus Fig. 3 ersichtlich. Der Förderrotor 7 besteht im wesentlichen aus der Antriebswelle 31, einem
Zinkentragrohr 33 und auf dem Zinkentragrohr 33 befestigten Zinken 8. Die Antriebswelle 31 ist
durchgehend ausgebildet und auf der einen Seite drehfest mit dem Zinkentragrohr verbunden, während
die andere Seite in einer mit dem Zinkentragrohr 33 verbundenen Nabe verdrehbar gelagert ist, so daß
eine Torsionsstrecke gebildet wird zwischen Nabe 35 und Befestigungsstelle 36 der Antriebswelle 31 am
Zinkentragrohr 33. Die Enden 37, 38 der Antriebswelle 31 stehen gegenüber dem Zinkentragrohr 33 in
axialer Richtung mit Abstand vor und sind über je ein Lager 39, 40 in Seitenwänden des
Preßraumgehäuses 21 drehbar gelagert. Auf der verdrehbar gelagerten Seite der Antriebswelle 31 ist ein
Kettenrad 41 zum Antrieb des Förderrotors 7 über einen nicht dargestellten Kettentrieb angeordnet.
Beidseitig der Antriebswelle 31 ist jeweils eine Scheibe 42, 43 befestigt, die z. B. mit Lochbildern 44
versehen ist. Im unverdrillten Zustand der Antriebswelle 31 fluchten die Lochbilder beider Scheiben
42, 43, wobei die Fluchtlinie parallel zur Mittellinie der Antriebswelle 31 liegt. Jeder Scheibe 42, 43 ist ein
Meßwertaufnehmer 45, 46, z. B. ein berührungsfrei arbeitender, ortsfest angeordneter induktiver
Näherungsschalter zugeordnet, die so z. B. in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind,
daß bei einem vorbestimmbaren Torsionswinkel einer der Sensoren 45, 46 ein Signal erzeugt, welches
zur Steuerung von Funktionen der Schneidmesser 25 und/oder des Förderkanalbodens 10 verwendet
wird.
Schneidmesserbetätigung und Förderkanalbodenbetätigung sind in einem offenen Hydrauliksystem
dargestellt. Der Antrieb der Hydrozylinder 19, 24, 30 erfolgt durch eine Hydropumpe 47 mit Reservoir 48
unter Zwischenschaltung eines elektrohydraulischen Regelventiles 49, z. B. Wegeventil, das von einer
Steuereinheit 50 elektromagnetisch in Abhängigkeit vom Drehmoment des Förderrotors 7 gesteuert wird,
das mittels der Sensoren 45, 46 festgestellt wird, die über elektrische Leitungen mit der Steuereinheit 50
in Wirkverbindung stehen. Über einen Eingang 51 am Steuergerät sind Sollwerte für das Drehmoment
vorgebbar.
Im Rahmen der Erfindung ist es grundsätzlich auch möglich, ein geeignetes Wegeventil direkt durch die
Meßwertaufnehmer auszulösen, weil es bei der Erfindung nicht auf absolute Zahlenmeßwerte des
Drehmoments ankommt, sondern auf einmalig, z. B. durch Kalibrierung voreinstellbare Belastungspunkte
des Förderrotors 7. Bei Wegfall der Überlastung gehen dann die gesteuerten Elemente automatisch, z. B.
durch Energiespeicher 22, in ihre in Fig. 1 gezeichnete Normalstellung 23 zurück. Ferner kann im
Rahmen der Erfindung anstelle des Absenkens des Förderkanalbodens 20 der Förderrotor 7, z. B. in
Abhängigkeit von seiner Antriebsleistung oder anderen lastabhängigen Parametern gesteuert werden.
Die Arbeitsweise der Fördervorrichtung ist wie folgt:
Während des normalen Betriebes nehmen der Förderkanalboden 10 und die Schneidmesser 25 die in
Fig. 1 gezeigten Positionen 23, 26 ein, so daß das von der Pick-up 5 in den Preßraum 1 in Pfeilrichtung
52 geförderte Halmgut geschnitten wird. An dem Steuergerät 50 ist ein Soll-Drehmomentwert
eingegeben. Übersteigt der von den Sensoren 45, 46 gemessene lst-Drehmomentwert den Sollwert,
steuert das Steuergerät 50 das Regelventil 49 so an, daß der Hydrozylinder 19 den Förderkanalboden 10
pick-up seitig absenkt, wie in Fig. 2 ersichtlich, so daß der Förderwiderstand verringert wird, was
ausreicht, um kleine Überlastungen zu vermeiden. Wird dem Steuergerät 50 ein relativ großer
Drehmomentanstieg signalisiert, so bewirkt das Steuergerät 50 ein Absenken des Förderkanalbodens 10
und gleichzeitiges Ausschwenken der Schneidmesser 25 in die in Fig. 2 gezeigten Stellungen 34. Je
nach signalisiertem Drehmoment-Istwert sind auch Zwischenstellungen möglich, d. h. es können bei
Blockagen durch Fremdkörper, d. h. Drehmomentspitzen, sofort die Schneidmesser 25 und/oder mittels
der Hydrozylinder 24 kann der Förderkanalboden 10 preßraumseitig voll aufgeklappt werden, so daß die
Fremdkörper leicht entfernt werden können. In den überwiegenden Fällen reicht das
drehmomentabhängige Absenken des Förderkanalbodens 10 pick-up seitig und ggfs. geringes
Ausschwenken der Schneidmesser 25 aus, um die in der Praxis vorkommenden Ungleichmäßigkeiten
der Zuführung auszugleichen, so daß störungsfrei, d. h. verstopfungs- und überlastungsfrei ohne
Bedienungsaufwand gearbeitet werden kann.