Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben eines Häckselaggregats
für gezogene oder
selbstfahrende Feldhäcksler
gemäß dem unabhängigen Anspruch
1.The
The invention relates to a device for operating a chopping unit
for drawn or
self-propelled forage harvester
according to the independent claim
1.
Stand der TechnikState of the art
Feldhäcksler werden
in der Landtechnik eingesetzt, um auf dem Feld stehendes oder am
Boden liegendes und bereits abgemähtes Pflanzengut aufzunehmen
und um dieses zu zerkleinern und anschließend an ein Transportfahrzeug
zu übergeben. Feldhäcksler sind
zu diesem Zweck beispielsweise mit einer Pick up, einem Maisgebiss
oder einem Maispflücker
als Vorsatzgeräte
ausgestattet. Feldhäcksler
werden überwiegend
als selbstfahrende Arbeitsmaschinen eingesetzt, sind aber ebenso
als gezogene Landmaschinen zum Anhängen an Traktore bekannt. Als
Antriebsquelle steht ein Verbrennungsmotor zur Verfügung, entweder
der des Selbstfahrers oder der eines Zugfahrzeugs. Immer aber sind
hohe spezifische Antriebsleistungen erforderlich, die mit entsprechend
hohem Treibstoffverbrauch, hohen Kosten und hohem CO2 Ausstoß verbunden
sind.Forage harvesters are used in agricultural technology to pick up on the field or lying on the ground and already mown plant matter and to crush this and then handed over to a transport vehicle. Forage harvesters are equipped for this purpose, for example, with a pick-up, a maize header or a corn picker as attachments. Forage harvesters are predominantly used as self-propelled machines, but are also known as trailed agricultural machines for attachment to tractors. As drive source is an internal combustion engine available, either that of the driver or a towing vehicle. But always high specific drive power is required, which are associated with correspondingly high fuel consumption, high costs and high CO 2 emissions.
Aufgabenstellungtask
Vor
dem Hintergrund zunehmender Bedeutung der Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen
ist es wichtig, die Energiebilanz dieses Energiegewinnungsprozesses
nachhaltig zu verbessern. Hier setzt die Erfindung an, mit dem Ziel,
die Energiebilanz zu verbessern und damit den Treibstoffverbrauch
des Ernteprozesses und damit die Kosten und den CO2 Ausstoß zu senken.Against the background of increasing importance of energy production from renewable raw materials, it is important to sustainably improve the energy balance of this energy production process. This is where the invention comes in, with the aim of improving the energy balance and thus reducing the fuel consumption of the harvesting process and thus the costs and CO 2 emissions.
Lösung
der Aufgabesolution
the task
Gelöst wird
die Aufgabe der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen der
unabhängigen Ansprüche. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen, der
Beschreibung und den Figurendarstellungen zu entnehmen.Is solved
the object of the invention with the characterizing features of
independent claims. Further
advantageous embodiments of the invention are the dependent claims, the
Description and to see the figure representations.
Die
Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Minderung
der Energieaufnahme an der Welle der Häckseltrommel von Feldhäckslern.
Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Relativbewegung
zwischen Gutstrom und Häckselmessern
durch Zuführung
des Gutstromes zur Häckseltrommel
und der den Häckselmessern
aufgezwungenen Umlaufbewegung bewirkt wird und eine zweite Relativbewegung
zwischen Gutstrom und Häckselmessern
durch eine Schwingbewegung des Gutstromes und des Häckselmesser
zueinander bewirkt wird. Dabei kann die zweite Relativbewegung durch
eine den Häckselmessern
aufgeprägte
Schwingbewegung oder durch eine dem ankommenden Gutstrom aufgeprägte Schwingbewegung
bewirkt werden. Ebenso ist es erfindungsgemäß möglich, dass die zweite Relativbewegung durch
eine den Häckselmessern
und dem ankommenden Gutstrom aufgeprägte Schwingbewegung bewirkt
wird und dass dabei die Schwingbewegung als Dreh- oder Linearschwingung ausgebildet ist.The
The invention describes a method and a device for reducing
the energy absorption at the shaft of the chopper drum of forage harvesters.
This method is characterized in that a first relative movement
between flow and shredders
by feeder
the good flow to the cutterhead
and the chopping knives
forced circulation movement is effected and a second relative movement
between flow and shredders
by a swinging movement of the crop stream and the chopper blade
is effected to each other. In this case, the second relative movement through
a chopper knife
impressed
Oscillation movement or by an incoming material flow impressed oscillatory motion
be effected. Likewise, it is possible according to the invention that the second relative movement through
a chopper knife
and causes the incoming Gutstrom imprinted swinging motion
is and that while the swinging motion is designed as a rotary or linear vibration.
Eine
Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens ist demnach dadurch
gekennzeichnet, dass dem der Häckseltrommel
zugewandten Bereich des ankommenden Gutstromes und/oder der Häckseltrommel
ein Schwingungserreger zugeordnet ist.A
Device for implementing the method is therefore characterized
characterized in that the chopper drum
facing region of the incoming Gutstromes and / or the cutterhead
a vibration generator is assigned.
Ein
erheblicher Anteil der Energie zum Antreiben der Häckselmesser
einer Häckseltrommel muss
für die Überwindung
der Reibkräfte,
die auf diese im laufenden Häckselbetrieb
einwirken, aufgebracht werden. Diese Reibkräfte wirken sich als Bremskräfte an der
Abtriebswelle der Häckseltrommel
aus, welches zu einer Erhöhung
des Drehmomentes an der Abtriebswelle und damit zur Erhöhung der
Leistungsaufnahme führt.
Die Erfindung senkt die Reibkräfte,
indem der Reibungskoeffizient zwischen dem einlaufenden, den Häckselmessern
zugeführten Gutstrom,
durch Schwingungen gemindert wird.One
significant proportion of the energy to power the chaff
a chopper drum must
for overcoming
the frictional forces,
the on this in the ongoing chopping operation
act, be applied. These frictional forces act as braking forces on the
Output shaft of the cutterhead
which leads to an increase
the torque on the output shaft and thus to increase the
Power consumption leads.
The invention lowers the frictional forces,
by the coefficient of friction between the incoming, the chopper knives
supplied product stream,
is reduced by vibrations.
Dabei
können
prinzipiell auch die einzelnen Häckselmesser
oder auch der Gutstrom selber in Schwingungen versetzt werden. Letzteres
wäre lediglich
das Umkehrprinzip. Erfindungswesentlich ist, dass der Schnittbewegung
der Häckselmesser
relativ zum Gutstrom eine zweite Bewegungsform aufgezwungen wird,
deren Ursprung eine Erregerkraft eines Schwingungserregers zur Anregung
einer Schwingbewegung darstellt.there
can
in principle also the single chopping blades
or the material flow itself be set in vibration. The latter
would only be
the inversion principle. Essential to the invention is that the cutting movement
the chopping knife
a second form of movement is imposed relative to the flow of material,
their origin is an excitation force of a vibration exciter for excitation
represents a swinging motion.
Dabei
können
prinzipiell entweder die einzelnen Häckselmesser relativ zur umlaufenden
Messertrommel, die gesamte Messertrommel relativ zum Gutstrom mit
oder ohne Schwingbewegung des Häckslergehäuses oder
auch der Gutstrom selber zu Schwingungen angeregt werden. Beispielsweise kann
der Gutstrom dadurch in Schwingungen versetzt werden, in dem die
Gegenschneide der Häckselmesser
und/oder auch die Vorpresswalzen zu Schwingungen angeregt werden.there
can
in principle, either the individual chopping blades relative to the revolving
Knife drum, the entire knife drum relative to the material flow with
or without oscillating movement of the chopper housing or
Also, the good stream itself be excited to vibrate. For example, can
the material flow are thereby vibrated, in which the
Counter cutting of chopping blades
and / or the pre-compression rollers are excited to vibrate.
Dabei
kann die Schwingbewegungsform ein- oder zweidimensional, als Linear- oder Kreisschwingung
ausgebildet sein. Erregerkräfte
zum Anregen der Schwingungen können
beispielsweise generiert werden durch eine umlaufende Unwuchtmasse,
welche eine Zentrifugalkraft verursacht, einen hydraulisch oder
elektrisch auf Magnetkräfte
basierenden Pulsator, oder auch durch Kräfte, basierend auf den Piezo-elektrischen
Effekt, welcher von Kristallausdehnungen verursacht wird.there
For example, the oscillatory motion may be one-dimensional or two-dimensional, linear or circular
be educated. exciter forces
to stimulate the vibrations
be generated for example by a circulating imbalance mass,
which causes a centrifugal force, a hydraulic or
electrically on magnetic forces
based pulsator, or by forces based on the piezoelectric
Effect caused by crystal expansion.
Nachfolgend
sind zum besseren Verständnis der
Erfindung verschiedene Ausführungsbeispiele ausführlich dargelegt.following
are for better understanding of
Invention various embodiments set forth in detail.
Ausführungsbeispielembodiment
1 zeigt
den prinzipiellen und vereinfacht dargestellten Aufbau eines erfindungsgemäßen Häckselaggregats 1,
wobei auf die Darstellung des Vorsatzgerätes verzichtet wird, weil dieses
dem Fachmann hinreichend bekannt ist und die Art des Vorsatzgerätes für die Erfindung
von sekundärer
Bedeutung ist. 1 shows the basic and simplified structure shown a chopping unit according to the invention 1 , wherein the representation of the attachment is omitted, because this is sufficiently known to the skilled person and the type of attachment for the invention of secondary importance.
In
bekannter Weise sind der Häckseltrommel 2 die
vorderen 3, 3' und
hinteren Vorpresswalzen 4, 4' vorgelagert, wobei die vorderen
Vorpresswalzen 3, 3' den
Einzugsspalt 5 bilden, die den Gutstrom 80 vom
Vorsatzgerät übernehmen
und der Häckseltrommel 2 zuführen. Den
Einzugswalzen 3, 3', 4, 4' nachgelagert
ist der sogenannte Amboss 6 mit dem feststehenden Messer
als Gegenschneide 7.In a known manner, the chopper drum 2 the front 3 . 3 ' and rear nip rollers 4 . 4 ' upstream, with the front pre-press rollers 3 . 3 ' the intake nip 5 form that the good flow 80 take over from the attachment and the cutterhead 2 respectively. The feed rollers 3 . 3 ' . 4 . 4 ' downstream is the so-called anvil 6 with the fixed knife as a counter cutting edge 7 ,
Die
Häckseltrommel 2 ist
in einem Häckslergehäuse 8 drehbar
gelagert und die Umlaufbewegung und ihre Drehrichtung 9 ist
dabei so ausgelegt, dass die umlaufenden Häckselmesser 10 der
Häckseltrommel 2 mit
der Gegenschneide 7 zusammen arbeiten. Damit der Gutstrom
als Häckselgut
an die Messer 10 der Häckseltrommel 2 herangeführt werden
kann, weist das Häckslergehäuse 8 oberhalb
der Gegenschneide 7 eine Durchlassöffnung 11 auf. Dem
Häckslergehäuse 8 schließt sich
der Auslassschacht 12 mit dem angedeuteten Auslasskrümmer 13 an.
Das Häckselaggregat 1 ist
Bestandteil des Feldhäckslers
mit seinen Vorderrädern 15,
der Fahrerkabine 16 und dem Fahrgestell 14 und
ist als Teil des Feldhäckslers 14 von
diesem aufgenommen und es stützt
sich dabei schwingisoliert an dem Fahrgestell 14 ab. Die
Häckseltrommel 2 wird
angetrieben über
einen umlaufenden Endlosantrieb, beispielsweise ausgebildet als
Kraftband 17, ausgehend von einem Verbrennungsmotor 18,
welcher sich um die Riemenscheiben 19, 20 schlingt.The chopper drum 2 is in a chopper housing 8th rotatably mounted and the orbital motion and its direction of rotation 9 is designed so that the rotating chopping blades 10 the chopper drum 2 with the counterknife 7 work together. So that the good stream as shredded to the knives 10 the chopper drum 2 can be introduced, has the chopper housing 8th above the counterknife 7 a passage opening 11 on. The chopper housing 8th closes the outlet shaft 12 with the indicated exhaust manifold 13 at. The chopping unit 1 is part of the forage harvester with its front wheels 15 , the driver's cab 16 and the chassis 14 and is as part of the forage harvester 14 taken up by this and it is based vibration isolation on the chassis 14 from. The chopper drum 2 is driven by a continuous endless drive, for example, designed as a power band 17 , starting from an internal combustion engine 18 which is around the pulleys 19 . 20 wraps.
2 zeigt
das Häckselaggregat 2 gemäß 1 in
vergrößerter Darstellung
in einer Seitenansicht. Das Häckselgehäuse 8 stützt sich
schwingisoliert in den Auflagerpunkten 23, 23' auf den Schwingisolatoren 24, 24' ab. Die umlaufend
angetriebene Häckseltrommel 2 dreht
sich umlaufend um eine feststehende Achse 21, wobei diese über Drehmomentstützen 22 beidseitig
des Häckselgehäuses 8 über einen
Schwingisolator 26 im Aufnahmepunkt 25 direkt oder
indirekt am Fahrgestell 14 abgestützt ist, wodurch die feststehende
Achse 21 in ihrer Lage gehalten ist. Gleichzeitig nehmen
die Drehmomentstützen den
Amboss 8 auf, auf dem die Gegenschneide nachstellbar befestigt
ist. 2 shows the chopping unit 2 according to 1 in an enlarged view in a side view. The chopper housing 8th supports vibration isolation in the bearing points 23 . 23 ' on the vibration isolators 24 . 24 ' from. The revolving driven chopper drum 2 revolves around a fixed axis 21 , these are about torque arms 22 on both sides of the chopper housing 8th via a vibration isolator 26 in the pickup point 25 directly or indirectly on the chassis 14 is supported, reducing the fixed axis 21 held in their position. At the same time the torque arms take the anvil 8th on, on which the counter-blade is attached adjustable.
3 zeigt
einen Schnitt A-A durch das Häckselaggregat 2 gemäß 2.
Der Schnitt A-A verdeutlicht die Lagerung und den Antrieb der Häckseltrommel 2 auf
der feststehenden Achse 21. Endseitig ist die Achse 21 mit
der Flanschnabe 28 mittels einer Spannhülse 29 verstiftet.
Die Flanschnabe 28 nimmt in einer Zentrierung die Drehmomentstütze 21 auf,
welche zugleich mittels Sechskantschrauben 30 mit dieser
drehfest verschraubt ist. 3 shows a section AA through the chopper 2 according to 2 , The section AA illustrates the storage and drive of the cutterhead 2 on the fixed axis 21 , End is the axis 21 with the flange hub 28 by means of a clamping sleeve 29 pinned. The flange hub 28 takes in a centering the torque arm 21 on, which at the same time by means of hexagon screws 30 is screwed with this rotatably.
Gelagert
ist die Achse 21 und damit zugleich die Häckseltrommel 2 in
den Wälzlagern 31,
die sich in der Gehäuseseitenwand 32 des
Häckslergehäuses 8 abstützen. Die
Häckseltrommel 2 besteht
im Wesentlichen aus dem Trommelgehäuse 33, ausgebildet
als zylindrischer Hohlkörper,
den Flanschnaben 34 mit den sich daran axial nach außen hin
erstreckenden Lagerhälsen 35,
welche zugleich den Sitz der Wälzlager 31 beinhalten.
Die Riemenscheibe 20 als Antriebselement der Häckseltrommel 2 ist
mittels einer Passfeder 36 drehfest mit der Flanschnabe 20 verbunden.
Auf der gegenüber
liegenden Flanschnabe 20 ist eine weitere Riemenscheibe 37 ebenfalls
mit einer Passfeder 36 drehfest mit deren Flanschnabe nunmehr
als Abtriebselement verbunden, mit dem weitere Antriebselemente
antreibbar verbunden werden können.
Beide Flanschnaben 34 sind in einer Zentrierung 38 des
Trommelgehäuses 33 aufgenommen
und sind drehfest mittels einer Schraubverbindung 39 an
dem Trommelgehäuse 33 angeflanscht.
Die Flanschnaben 34 und das Trommelgehäuse 33 sind somit drehfest
miteinander verbunden, übergreifen
die feststehende Achse 21 und stützen sich zudem in den Wälzlagern 40 und 41 auf
der Achse 21 ab.Stored is the axis 21 and thus at the same time the chopper drum 2 in the rolling bearings 31 , which are located in the side wall of the housing 32 of the chopper housing 8th support. The chopper drum 2 consists essentially of the drum housing 33 formed as a cylindrical hollow body, the flange hubs 34 with the bearing necks extending axially outwardly therefrom 35 , which at the same time the seat of the rolling bearings 31 include. The pulley 20 as a drive element of the cutterhead 2 is by means of a feather key 36 rotatably with the flange hub 20 connected. On the opposite flange hub 20 is another pulley 37 also with a feather key 36 rotatably connected with the flange hub now connected as an output element, can be connected to the other drive elements driven. Both flange hubs 34 are in a centering 38 of the drum housing 33 recorded and are rotationally fixed by means of a screw connection 39 on the drum housing 33 flanged. The flange hubs 34 and the drum housing 33 are thus rotatably connected to each other, overlap the fixed axis 21 and are also based in the rolling bearings 40 and 41 on the axis 21 from.
Innerhalb
des Trommelgehäuses 33 sind links
und rechts des mittleren Lagerflanschs 42, welcher zugleich
das Wälzlager 40 aufnimmt,
je eine Unwucht 43, 43' als Schwingungserreger 79 angeordnet,
die sich in den Wälzlagern 44 auf
der feststehenden Achse 21 abstützen. Details dieser Unwucht 43, 43' sind in 3a bis 3d in
vergrößertem Maßstab dargestellt.Inside the drum housing 33 are left and right of the middle bearing flange 42 , which at the same time the rolling bearing 40 receives, each an imbalance 43 . 43 ' as a vibration generator 79 arranged, located in the rolling bearings 44 on the fixed axis 21 support. Details of this imbalance 43 . 43 ' are in 3a to 3d shown on an enlarged scale.
3a zeigt
die Unwucht gemäß 3 isoliert
betrachtet in Schnittdarstellung. Die Unwucht 43 ist zweiteilig
aus je zwei Unwuchtmassen 45, 45' ausgebildet und sie nimmt in ihrem
Inneren die Wälzlager 44 auf,
wobei der Schwerpunkt S der Unwuchtmassen 45, 45' den Abstand
R zur Rotationsachse 46 einnimmt. Die beiden Unwuchtmassen 45, 45' sind untereinander
drehfest mittels einer Schraubenverbindung 47 verbunden. 3a zeigt
die Ansicht X gemäß 3a und 3c zeigt
die Ansicht Y gemäß 3a. 3d zeigt
den Schnitt B-B gemäß 3a.
In die Aufnahmebohrung der Unwuchtmasse 45' ist ein Zahnritzel 48 eingepresst,
welches zusätzlich
mittels Passfedern 49 drehfest mit der Unwuchtmasse 45' verbunden ist. 3a shows the imbalance according to 3 viewed in isolation in a sectional view. The imbalance 43 is two-piece from two imbalance masses 45 . 45 ' trained and she takes in their interior the bearings 44 on, with the center of gravity S of the imbalance masses 45 . 45 ' the distance R to the axis of rotation 46 occupies. The two imbalance masses 45 . 45 ' are mutually rotatable by means of a screw connection 47 connected. 3a shows the view X according to 3a and 3c shows the view Y according to 3a , 3d shows the section BB according to 3a , In the receiving bore of the imbalance mass 45 ' is a pinion 48 pressed in, which additionally by means of feather keys 49 rotatably with the imbalance mass 45 ' connected is.
3f zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt aus 3 und
verdeutlicht den Antrieb der Unwuchten 43 bzw. dem Schwingungserreger 79 innerhalb des
Trommelgehäuses 33,
welcher durch ein Planetenradgetriebe 50 erfolgt. Das Sonnenrad 51 stellt dabei
zugleich das Zahnritzel 48 dar, in dem drei Planetenräder 52 kämmen, die
auf der jeweiligen Planetenwelle 53 drehfest befestigt
sind. Die Planetenwellen sind gelagert in den Wälzlagern 54, die von
Lagersitzen des Stegs 55 aufgenommen werden. Der Steg 55 ist
mittels einer Passfeder 56 drehfest mit der feststehenden
Achse 21 verbunden. Gegenüberliegend von dem Planetenrad 52 ist
ein weiteres Zahnritzel 57 drehfest mit der jeweiligen
Planetenwelle 53 drehfest verbunden, welches in die Innenverzahnung des
Hohlrads 58 des Planetengetriebes 50 eingreift und
sich an diesem abwälzt.
Das Hohlrad 58 weist ebenfalls wie das Trommelgehäuse 33 eine
Zentrierung auf, welche das Hohlrad 58 aufnimmt. Dabei
ist das Hohlrad 58 durch Schraubverbindungen 38 und 59 fest
mit dem Trommelgehäuse 33 und
der Flanschnabe 34 drehfest verbunden. Analog wird am gegenüberliegenden
Ende des Trommelgehäuses 33 die
zweite Unwucht 43' rechts
des Lagerflanschs 42 von einem zweiten Planetengetriebe 50' angetrieben. Die
Wälzlager 41 sind
dabei in Schwingelemente 61, beispielsweise eine Kombination
aus Gummielement und Metallkörper
gelagert, so dass die gesamte Messertrommel 2 einschließlich feststehender
Achse 21, Drehmomentstütze 22, 22', Amboss 6 und
Gegenschneide 7 relativ zum Häckslergehäuse 8 Schwingbewegungen 78 mit
gleicher Amplitude ausführen können. Dieses
beinhaltet insbesondere den Vorteil, dass der Spalt zwischen den
umlaufenden Häckselmessern 10 und
der Gegenschneide 7 unabhängig von der schwingenden Häckseltrommel 2 konstant bleibt.
Zum besseren Verständnis
der Lage der Planetenräder 52 und
der Zahnritzel 57 zueinander zeigt 4 den Schnitt
C-C und 5 den Schnitt D-D, gemäß 3. 3f shows an enlarged section 3 and illustrates the drive of the imbalances 43 or the vibration generator 79 inside the drum housing 33 , which by a planetary gear 50 he follows. The sun wheel 51 at the same time represents the pinion 48 in which are three planet wheels 52 comb on the respective planetary shaft 53 are rotationally fixed. The planet shafts are stored in the rolling bearings 54 that from bearing seats of the dock 55 be recorded. The jetty 55 is by means of a feather key 56 rotationally fixed with the fixed axis 21 connected. Opposite of the planetary gear 52 is another pinion 57 rotatably with the respective planetary shaft 53 rotatably connected, which in the internal toothing of the ring gear 58 of the planetary gear 50 engages and rolls on this. The ring gear 58 also has the same shape as the drum housing 33 a centering on which the ring gear 58 receives. Here is the ring gear 58 by screw connections 38 and 59 firmly with the drum housing 33 and the flange hub 34 rotatably connected. Analog is at the opposite end of the drum housing 33 the second imbalance 43 ' right of the bearing flange 42 from a second planetary gear 50 ' driven. The rolling bearings 41 are in oscillating elements 61 For example, a combination of rubber element and metal body stored, so that the entire knife drum 2 including fixed axis 21 , Torque arm 22 . 22 ' , Anvil 6 and counter-blade 7 relative to the chopper housing 8th oscillating motions 78 can execute with the same amplitude. This includes in particular the advantage that the gap between the rotating chopping blades 10 and the counterknife 7 regardless of the swinging cutterhead 2 remains constant. To better understand the position of the planet gears 52 and the pinion 57 pointing to each other 4 the cut CC and 5 the section DD, according to 3 ,
6 verdeutlicht
den prinzipiellen Aufbau des Häckselaggregats 1 in
einer Zusammenschau in einer vereinfachten Strichdarstellung. 6 illustrates the basic structure of the chopper 1 in a synopsis in a simplified line representation.
Durch
die Rotation der Unwuchten 43, 43' um die Rotationsachse 46,
welche phasengleich zueinander ausgerichtet sind, werden somit Zentrifugalkräfte Fz, F'z generiert, welche vektoriell addiert als Resultante
und erregende Kraft FE zur Erzeugung einer
Schwingbewegung 78 auf die Häckseltrommel 2 einwirken.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt
es sich dem Wesen nach um eine umlaufende Schwingbewegung 78 als
Kreisschwingung, welches bedeutet, dass alle Massenpunkte der Häckseltrommel
lotrecht zur Rotationsachse 46 auf einem Kreis mit dem
Radius der Amplitude schwingen. Partiell betrachtet, zum einen in
der vertikalen Ebene und zum anderen in der horizontalen Ebene,
führen die
Massenpunkte in der jeweiligen Ebene momentan etwa Sinusschwingungen
durch. Da die Drehmomentstützen 22, 22' drehbar in
den Wälzlagern 40 und 41 mit
der Häckseltrommel 2 verbunden
sind, kann diese hingegen lediglich in der etwa horizontalen Ebene
Schwingungen vollführen.By the rotation of the imbalances 43 . 43 ' around the axis of rotation 46 , which are aligned in phase with each other, thus centrifugal forces F z , F ' z are generated, which vectorially adds as a resultant and exciting force F E for generating a swinging motion 78 on the chopper drum 2 act. In the illustrated embodiment, it is essentially a circumferential oscillatory motion 78 as a circular oscillation, which means that all mass points of the cutterhead perpendicular to the axis of rotation 46 swing on a circle with the radius of amplitude. Partially considered, on the one hand in the vertical plane and on the other hand in the horizontal plane, the mass points in the respective plane currently carry out sinusoidal oscillations. Because the torque arms 22 . 22 ' rotatable in the rolling bearings 40 and 41 with the chopper drum 2 On the other hand, they can only perform vibrations in the approximately horizontal plane.
Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
für einen Schwingungserreger 79 zur
Anregung zum Schwingen der Häckseltrommel 2 zeigt
die 7 auf der Grundlage eines Piezoschwingers, wobei
die Darstellung lediglich das Prinzip verdeutlichen soll. Die Häckseltrommel 2 ist
in einem Schwenklager 62 schwenkbar um einen Schwenkzapfen 63 gelagert. Die
Schwenkbarkeit ist eingeschränkt
durch einen Gegenhalter 64, ausgeführt als Sechskantschraube, in
Verbindung mit einer Schichtung von Piezoelementen 66 und
vorgespannten Tellerfedern 65. 7a zeigt
die Einzelheit Z gemäß 7 in
vergrößerter Darstellung.
Ein elektrischer Stoßspannungsgenerator 67 beaufschlagt
periodisch mittels eines elektrischen Leitungssystems 68 das
Paket der geschichteten Piezoelemente 66 und regt dieses
zu periodischen Formänderungen
an, so dass dadurch die Messertrommel um die Achse 69 des
Schwenkzapfens in schwingende Bewegungsformen versetzt wird.Another embodiment of a vibration generator 79 to stimulate the swinging of the chopper drum 2 show the 7 on the basis of a piezoelectric vibrator, the illustration should only clarify the principle. The chopper drum 2 is in a pivot bearing 62 pivotable about a pivot 63 stored. The pivoting is limited by a counter-holder 64 , designed as a hexagon screw, in conjunction with a layering of piezo elements 66 and preloaded disc springs 65 , 7a shows the detail Z according to 7 in an enlarged view. An electrical surge generator 67 applied periodically by means of an electrical line system 68 the package of layered piezo elements 66 and stimulates this to periodic shape changes, thereby causing the cutterhead to rotate about the axis 69 the pivot pin is placed in oscillating motion forms.
Analog
kann dieser Schwingvorgang gemäß der Darstellung
in 8 auch durch einen hydraulischen Pulsator 70 als
Schwingungserreger 79 erzeugt werden. Es handelt sich dabei
um einen Schwingungserzeuger als Hydraulikzylinder, dessen Kolbenstange
durch ein Hydrauliksystem 75, bestehend aus einer Druckquelle 71,
einem Steuergerät 72 zur
Erzeugung der Pulsation und den entsprechenden Leitungsverbindungen 73, 74 zur Übertragung der
hydrostatischen Energie, zum Schwingen gebracht wird. Der Hydraulikzylinder
ist in den Gelenkpunkten 76, 77 eingespannt und
stützt
sich zum Einen an dem Häckslergehäuse 8 oder
Gehäuseseitenwand 32 und
zum Anderen an dem Lagergehäuse des
Schwenklagers 62 ab. Es versteht sich von selbst, dass
diese Anordnungen an beiden Enden der Häckseltrommel 2 vorgesehen
sind.Analogously, this oscillation process as shown in FIG 8th also by a hydraulic pulsator 70 as a vibration generator 79 be generated. It is a vibration generator as a hydraulic cylinder, the piston rod by a hydraulic system 75 , consisting of a pressure source 71 , a control unit 72 for generating the pulsation and the corresponding line connections 73 . 74 for transmitting the hydrostatic energy, is made to vibrate. The hydraulic cylinder is in the articulation points 76 . 77 clamped and supported on the one hand to the chopper housing 8th or housing side wall 32 and on the other hand to the bearing housing of the pivot bearing 62 from. It goes without saying that these arrangements at both ends of the cutterhead 2 are provided.
In
beiden Anwendungsfällen,
dem der Piezoerregung gemäß 7,
als auch der hydraulischen Pulsation gemäß 8, erfährt die
Häckseltrommel 2 im
Falle der Anregung eine Schwingbewegung 78.In both cases, the piezoelectric excitation according to 7 , as well as the hydraulic pulsation according to 8th , learns the chopper drum 2 in the case of excitation a swinging motion 78 ,
9 und 10 zeigen
ein weiteres und prinzipielles Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel
wird der Gutstrom 80 durch einen hydraulischen Pulsator 70 als Schwingungserreger 79 in
eine Schwingbewegung 78 versetzt. Der Pulsator 70 wird
analog wie unter 8 beschrieben hydraulisch betätigt und
er ist in den Gelenkpunkten 76, 77 zwischen der
Schwinge 81 und direkt oder indirekt dem Fahrgestell 14 eingespannt.
Dazu ist die auf dem Amboss 8 befestigte Gegenschneide 7 schwingfähig durch
einen Schwingisolator 26 direkt oder indirekt am Fahrgestell 14 abgestützt. Der
Schwingungserreger 79 bzw. Pulsator 79 greift
an eine Schwinge 81 an, die sich um einen Drehpunkt 82 schwenkbar
an diesem abstützt.
Von der Schwinge 81 aufgenommen in Lagern 83 wird
die untere hintere Vorpresswalze 4 einschließlich ihrer Schwinge 81 in
Schwingbewegungen 78 um den Drehpunkt 82 versetzt. 9 and 10 show a further and basic embodiment according to the invention. In this embodiment, the material flow 80 by a hydraulic pulsator 70 as a vibration generator 79 in a swinging motion 78 added. The pulsator 70 becomes analogous as under 8th described hydraulically and he is in the points of articulation 76 . 77 between the swingarm 81 and directly or indirectly to the chassis 14 clamped. This is on the anvil 8th fortified against cutting 7 oscillatable by a vibration isolator 26 directly or indirectly on the chassis 14 supported. The vibration generator 79 or pulsator 79 picks up a swingarm 81 at, which is about a pivot point 82 pivotally supported on this. From the swingarm 81 taken in camps 83 becomes the lower rear pre-press roller 4 including her swingarm 81 in swinging movements 78 around the fulcrum 82 added.
Die
Schwingbewegung 78 kann sich somit ausgehend von dem Pulsator 70 über die
Schwinge 81 und damit über
die hintere Vorpresswalze 4 auf den Gutstrom 80 und
damit auch auf die Gegenschneide 7 übertragen. Es versteht sich
von selbst, dass diese Anordnung an beiden Enden der Vorpresswalze 4 vorgesehen
ist.The swinging motion 78 can thus proceed from the pulsator 70 over the swingarm 81 and thus on the rear pre-press roller 4 on the good stream 80 and thus also on the counter knife 7 transfer. It goes without saying that this arrangement at both ends of the pre-press roller 4 is provided.
10 und 11 zeigen
etwa identische Lösungsformen
zu 9 mit dem Unterschied, dass dort ein Pulsator 70 bzw.
ein Rüttelmotor 84 als Schwingungserreger 79 direkt
an die Drehmomentstütze 22, 22' bzw. an dem
Amboss angreifen. In 10 greift ein Pulsator in dem
Gelenkpunkt 77 an und stützt sich dabei in dem Gelenkpunkt 76 direkt oder
indirekt an dem Fahrgestell 14 ab. In 11 ist ein
Rüttelmotor 84 mit
Unwuchtmassen 85 direkt an dem Amboss angeflanscht. In
beiden Ausführungsbeispielen
wird somit die Gegenschneide 7, welche über den Amboss 6 mit
der Drehmomentstütze 22, 22' verschraubt
ist, in Schwingbewegungen 78 versetzt, welche sich wiederum
auf den Gutstrom 80 übertragen.
Schwingbewegungen 78 dieser Art lassen sich demnach ebenso
mittels Rüttelmotoren 84, mechanisch,
elektrisch oder hydraulisch angetrieben, erzeugen. 10 and 11 show about identical solution forms 9 with the difference that there is a pulsator 70 or a jolting motor 84 as a vibration generator 79 directly to the torque arm 22 . 22 ' or attack the anvil. In 10 engages a pulsator in the hinge point 77 and supports itself in the hinge point 76 directly or indirectly on the chassis 14 from. In 11 is a vibrating motor 84 with imbalance masses 85 Flanged directly to the anvil. In both embodiments, thus, the counter-blade 7 , which over the anvil 6 with the torque arm 22 . 22 ' is screwed, in swinging movements 78 offset, which in turn to the good flow 80 transfer. oscillating motions 78 This type can therefore also by means of vibrating motors 84 mechanically, electrically or hydraulically driven, generate.
Die
Schwingfrequenz der Schwingbewegung 78 kann größer, gleich,
oder kleiner sein als die Drehfrequenz der Häckseltrommel. Die Schwingfrequenz kann
in besonders vorteilhafter Weise durch Variation der Drehfrequenz
einer Unwucht verändert
werden, welches erfindungsgemäß auch durch
eine vorgelagertes Planetenradgetriebe erfolgen kann. Analog kann
dieses aber auch durch hydraulische oder elektrische Antriebe erfolgen,
deren Abtriebsdrehzahl sich steuerungstechnisch mit den bekannten
Mitteln leicht variieren lässt.
Letzteres gilt insbesondere auch für Rüttelmotore, ausgeführt als
Drehstrommotore, da diese mit statischen Tyrister gesteuerten Frequenzumrichtern
betrieben werden können,
deren Drehfrequenzen durch Fernbedienung aus der Fahrerkabine leicht
verändert
und gesteuert werden können
und somit einfach auf die Unterschiedliche Zusammensetzung eines
Gutstrom eingestellt werden können,
wodurch die minimale Leistungsaufnahme gefunden und eingestellt
werden kann. Alternativ ist dieses auch mit hydraulischen Antrieben
ohne weiteres möglich.
Ebenso eignen sich dazu auch vorgeschaltete in den Antriebsstrang
eines Schwingungserregers eingebaute Planetenradgetriebe.The oscillation frequency of the oscillation movement 78 may be greater, equal, or smaller than the rotational frequency of the cutterhead. The oscillation frequency can be changed in a particularly advantageous manner by varying the rotational frequency of an imbalance, which according to the invention can also be effected by an upstream planetary gear. Analogously, this can also be done by hydraulic or electric drives whose output speed can be easily varied control technology with the known means. The latter applies in particular for Rüttelmotore, designed as three-phase motors, as they can be operated with static Tyrister controlled frequency converters, the rotational frequencies can be easily changed and controlled by remote control from the cab and thus can be easily adjusted to the different composition of a material flow, causing the minimum power consumption can be found and adjusted. Alternatively, this is easily possible with hydraulic drives. Also suitable are also upstream in the drive train of a vibrator integrated planetary gear.
Die
Anregungen zu Schwingbewegungen sind nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern
sie sind exemplarisch als mögliche
Ausführungsbeispiele
zu verstehen. Das entscheidende Merkmal der Erfindung ist die Schwingbewegung 78 als
zusätzliche
Relativbewegung zwischen Häckselmesser 10 und
nachrückendem
Gutstrom 80, welche dem dynamischen System Gutstrom/umlaufendes
Häckselmesser 10 aufgezwungen
wird.The suggestions for oscillatory movements are not limited to the illustrated embodiments, but they are to be understood by way of example as possible embodiments. The decisive feature of the invention is the oscillatory motion 78 as additional relative movement between chopper knife 10 and nachrückendem stream 80 , which the dynamic system Gutstrom / rotating chopper 10 is imposed.
-
11
-
Häckselaggregatchopping
-
22
-
Häckseltrommelcutterhead
-
3,
3'3,
3 '
-
vordere
Vorpresswalzenfront
compression rollers
-
4,
4'4,
4 '
-
hintere
Vorpresswalzenrear
compression rollers
-
55
-
Einzugsspaltnip
-
66
-
Ambossanvil
-
77
-
Gegenschneideagainst cutting
-
88th
-
Häckslergehäusechopper housing
-
99
-
Umlaufbewegung,
DrehrichtungOrbital motion,
direction of rotation
-
1010
-
Häckselmesserchopping blades
-
1111
-
DurchlassöffnungPort
-
1212
-
Auslassschachtexhaust duct
-
1313
-
Auslasskrümmerexhaust manifold
-
1414
-
Fahrgestellchassis
-
1515
-
Vorderräderfront wheels
-
1616
-
Fahrerkabinecab
-
1717
-
Kraftbandkraftband
-
1818
-
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
-
1919
-
Antriebselement,
RiemenscheibeDriving element,
pulley
-
2020
-
Antriebselement,
RiemenscheibeDriving element,
pulley
-
2121
-
feststehende
Achsefixed
axis
-
22,
22'22
22 '
-
Drehmomentstützetorque arm
-
23,
23'23
23 '
-
Auflagerpunktsupport point
-
24,
24'24
24 '
-
Schwingungsisolatorvibration isolator
-
2525
-
Auflagerpunktsupport point
-
2626
-
Schwingungsisolatorvibration isolator
-
2727
-
Schwingungsisolatorvibration isolator
-
2828
-
Flanschnabeflange
-
2929
-
Spannhülseclamping sleeve
-
3030
-
SechskantschraubeHex bolt
-
3131
-
Wälzlagerroller bearing
-
3232
-
GehäuseseitenwandHousing sidewall
-
3333
-
Trommelgehäusedrum housing
-
3434
-
Flanschnabeflange
-
3535
-
Lagerhalsbearing neck
-
3636
-
PassfederAdjusting spring
-
3737
-
Riemenscheibepulley
-
3838
-
Zentrierungcentering
-
3939
-
Schraubverbindungscrew
-
4040
-
Wälzlagerroller bearing
-
4141
-
Wälzlagerroller bearing
-
4242
-
LagerflanschLagerflansch
-
43,
43'43
43 '
-
Unwucht,
Unwuchtmasseunbalance,
unbalanced mass
-
4444
-
Wälzlagerroller bearing
-
45,
45'45,
45 '
-
Unwuchtmasseunbalanced mass
-
4646
-
Rotationsachseaxis of rotation
-
4747
-
Schraubenverbindungscrew connection
-
4848
-
Zahnritzelpinions
-
4949
-
PassfederAdjusting spring
-
50,
50'50,
on 50 '
-
Planetenradgetriebeplanetary gear
-
5151
-
Sonnenradsun
-
5252
-
Planetenradplanet
-
5353
-
Planetenwelleplanetary shaft
-
5454
-
Wälzlagerroller bearing
-
5555
-
Stegweb
-
5656
-
PassfederAdjusting spring
-
5757
-
Zahnritzelpinions
-
5858
-
Hohlradring gear
-
5959
-
Zentrierungcentering
-
6060
-
Schraubverbindungscrew
-
6161
-
Schwingelementvibrating element
-
6262
-
Schwenklagerpivot bearing
-
6363
-
Schwenkzapfenpivot pin
-
6464
-
Gegenhalterbackstop
-
6565
-
TellerfederBelleville spring
-
6666
-
Piezoelementepiezo elements
-
6767
-
StoßspannungsgeneratorSurge voltage generator
-
6868
-
elektrische
Leitungelectrical
management
-
6969
-
Achse
des Schwenkzapfensaxis
of the pivot
-
7070
-
Pulsatorpulsator
-
7171
-
hydraulische
Druckquellehydraulic
pressure source
-
7272
-
Steuergerätcontrol unit
-
7373
-
Leitungsverbindungline connection
-
7474
-
Leitungsverbindungline connection
-
7575
-
Hydrauliksystemhydraulic system
-
7676
-
Gelenkpunktfulcrum
-
7777
-
Gelenkpunktfulcrum
-
7878
-
Schwingbewegungoscillating movement
-
7979
-
Schwingungserregervibration exciter
-
8080
-
Gutstrommaterial flow
-
8181
-
Schwingewing
-
8282
-
Drehpunktpivot point
-
8383
-
Lagercamp
-
8484
-
Rüttelmotorjogger
-
8585
-
Unwuchtmasseunbalanced mass
-
FE, –FE F E , -F E
-
Erregerkraftexciting force
-
FZ F Z
-
Zentrifugalkraftcentrifugal
-
SS
-
MassenschwerpunktCenter of gravity
