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Die Erfindung bezieht sich auf einen Futtermischer der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art, die sich insbesondere zum Antrieb eines dem Mischbehälter zugeordneten Gebläses eignet.
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Ein derartiger Futtermischer mit einer Gebläse-Antriebseinrichtung ist aus der
EP 1 709 869 bekannt. Die bekannte Antriebseinrichtung verwendet einen Riemen- bevorzugt einen Keilriemenantrieb, der besonders geeignet ist, Aggregate anzutreiben, bei denen ein hohes Anfangs-Antriebsdrehmoment erforderlich ist. Riemen- und insbesondere Keilriemenantriebe gestatten einen anfänglichen Schlupf, so dass die Drehmomentübertragung sanft ansteigend erfolgt.
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Riemenantriebe sind jedoch nur dann für einen Direktantrieb geeignet, wenn Eingangs- und Ausgangswelle der Antriebseinrichtung parallel zueinander verlaufen, so dass beide Umlenkrollen für den Riemen und der Riemen selbst in einer gemeinsamen Ebene umlaufen können. Bei Futtermischern besteht das Problem, dass deren Behälter zumindest in Fahrtrichtung konische bzw. schräge Wände aufweisen, um das Fassungsvermögen dieser Behälter und die Mischarbeit zu verbessern. Aus dem gleichen Grund muss das Gebläse eng an der Wand anliegend eingebaut werden. Dadurch erstreckt sich jedoch die Antriebswelle des Gebläses in einem Winkel zur Zapfwelle bzw. deren Verlängerung, so dass die Antriebswelle des Gebläses und/oder die Zapfwelle nicht direkt als Ein- und Ausgangswelle der Antriebsvorrichtung eingesetzt werden können. Bei der bekannten Vorrichtung behilft man sich dadurch, dass man die Drehachsen der Umlenkräder des Riementriebes senkrecht zur Antriebswelle des Gebläses und zur Zapfwelle anordnet und zwischen der Antriebswelle des Gebläses bzw. der Zapfwelle und den Umlenkrollen des Riemenantriebs Getriebe zwischenschaltet. Beim bekannten Antrieb ist eine Spannrolle vorgesehen, auf den Riemen drückt, um den Riemens auf die Umlenkrollen aufzubringen, wenn die Übertragung einer Antriebsleistung gewünscht wird, oder ganz wegzunehmen, wenn die Antriebsleistung nicht auf das Gebläse übertragen werden soll. Die Anordnung von Getrieben ist jedoch relativ aufwändig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache und wirksame Antriebseinrichtung für ein Aggregat eines Futtermischers zu schaffen, bei dem sich die Antriebswelle des angetriebenen Aggregats in einem Winkel zu einer Antriebsübertragungswelle erstreckt.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Durch die erfindungsgemäße Ausrichteinrichtung ist es möglich, einen Riementrieb als Direktantrieb mit allen seinen Vorteilen auch dort einzusetzen, wo die Antriebsübertragung durch die Antriebseinrichtung nicht mit parallelen Wellen möglich ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Von besonderem Vorteil ist die Verwendung von Ausrichtrollen zum Ausrichten des Riemens in die gewünschten Ebenen, da diese eine konstruktiv einfache Lösung gestatten und wartungsarm sind.
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Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung kann zwischen Wellen angeordnet werden, die jeden beliebigen Winkel zueinander aufweisen können.
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Werden Ausrichtrollen verwendet, so werden deren Drehachsen bevorzugt in einem Winkel angeordnet, der, bezogen auf die Schwerkraftrichtung, zwischen den Winkeln der Umlenkrollen des Riementriebes liegt.
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Die Drehachsen der Ausrichtrollen sollten weiterhin aufeinander zu geneigt sein, um die unterschiedlichen Belastungen der Ränder des Riemens nach Möglichkeit auszugleichen, was insbesondere für breitere Riemen von Bedeutung ist.
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Weiterhin zweckmäßig ist eine Ablaufsicherung, die dafür sorgt, dass der Riemen während des Ausrichtens nicht von den Ausrichtrollen rutscht. Diese Ablaufsicherung enthält bevorzugt einen Begrenzungsflansch, der wenigstens am freien Ende der Ausrichtrolle angeordnet ist.
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Wird eine Spanneinrichtung zum Verändern der Riemenspannung eingesetzt, so ist bevorzugt eine Halteeinrichtung vorgesehen, die den Riemen in gelockertem Zustand in einer Position hält, aus der ihn die Spannrolle wieder auf die entsprechende Umlenkrolle auflegen bzw. an diese andrücken kann.
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Konstruktiv besonders bevorzugt ist die Verwendung von Spannrollen einer Riemenspanneinrichtung als Ausrichtrollen, so dass keine zusätzlichen Bauteile eingesetzt werden müssen.
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Die Auslenkung des Riemens wird erleichtert und die Lebensdauer des Riemens verlängert, wenn der Riemen, insbesondere wenn er als Keilriemen ausgebildet ist, aus einer Mehrzahl von separaten, insbesondere relativ dünnen, Teilriemen besteht.
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Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung ist besonders vorteilhaft einsetzbar zum Antrieb eines Gebläses für einen Mischbehälter eines Futtermischers.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Futtermischers,
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2 eine herausvergrößerte Einzelheit aus 1, und
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3 die Draufsicht auf die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung.
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1 zeigt als bevorzugtes Ausführungsbeispiel einen Futtermischer 1, der hier als Futtermischwagen ausgebildet ist, der über eine Anhängerkupplung 2 und eine Antriebsübertragungswelle 3 in Form einer Gelenkwelle mit einem Zugfahrzeug (nicht dargestellt) verbunden werden kann. Die Erfindung ist jedoch auch bei selbstfahrenden Futtermischern anwendbar. Der Futtermischer 1 enthält den üblichen Mischbehälter 4, in dem die üblichen Mischeinrichtungen, beispielsweise eine Vertikalmischschnecke oder dgl., angeordnet sind. Der Mischbehälter wird zumindest in der in Fahrtrichtung F vorderen Seite von einer schrägen bzw. konischen Wand 4a begrenzt. An dieser Wand ist ein Aggregat, hier eines der üblichen Gebläse 5 befestigt, durch das beispielsweise Stroh verblasen werden kann, damit der Futtermischer 1 auch als Einstreugerät zum Verteilen von Stroh im Stall eingesetzt werden kann, wobei das Mischwerkzeug zum Zerkleinern von Strohballen eingesetzt wird. Die Konstruktion des Gebläses 5 ist üblich; es enthält auf jeden Fall ein Gebläserad 6, das über eine Antriebswelle 7 rotierend angetrieben wird. Die Antriebswelle 7 ist in einem geeigneten Lager 7' derart gelagert, dass sich ihre Drehachse 7a (2) im Wesentlichen senkrecht zur Wand 4a erstreckt. Da sich die Gelenkwelle 3 und somit ihre Drehachse 3a im Wesentlichen horizontal erstreckt, verlaufen somit die beiden Drehachsen 7a und 3a in einem Winkel α relativ zueinander.
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Zwischen der Antriebswelle 7 und der als Antriebsübertragungswelle dienenden Gelenkwelle 3 ist eine Antriebseinrichtung 8 zwischengeschaltet, die Antriebskraft von der Gelenkwelle 3 auf die Antriebswelle 7 des Gebläses 5 überträgt. Die Antriebseinrichtung 8 ist als Riemenantrieb, insbesondere als Keilriemenantrieb ausgebildet und enthält eine erste Umlenkrolle 9, eine zweite Umlenkrolle 10 und ein endloses Übertragungselement, das hier als Riemen 11 ausgebildet ist.
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Die erste Umlenkrolle 9 ist mit ihrer Drehachse 9a fluchtend auf die Drehachse 3a der Gelenkwelle ausgerichtet, d. h. die Drehachse 9a bildet eine Verlängerung der Drehachse 3a.
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Die zweite Umlenkrolle 10 ist mit ihrer Drehachse 10a fluchtend mit der Drehachse 7a ausgerichtet und bildet ihre Verlängerung. Dadurch laufen die Umlenkrollen 9 und 10 in unterschiedlichen Ebenen E1 und E2 um, wobei die Umlaufebene E1 der ersten Umlenkrolle 9 im Wesentlichen in Richtung der Schwerkraft S verläuft und die zweite Ebene E2 der zweiten Umlenkrolle 10 die erste Ebene E1 bei P schneidet.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die beiden Drehachsen 9a und 10a der Umlenkrollen 9, 10 senkrecht übereinander, d. h. sie verlaufen beide in einer gemeinsamen Ebene, die sich in Schwerkraftrichtung S ersteigt.
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Zum Ausrichten des Riemens 11 derart, dass er im Bereich der ersten Umlenkrolle 9 in der ersten Ebene E1 und im Bereich der zweiten Umlenkrolle 10 in der zweiten Ebene E2 umläuft, ist eine Ausrichteinrichtung 12 vorgesehen. Die Ausrichteinrichtung 12 enthält im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei freilaufende Ausrichtrollen 13, 14, die beidseitig neben dem Riemen 11, symmetrisch oder mit unterschiedlichen Abständen, angeordnet und einseitig gelagert sind, wobei die erste Ausrichtrolle 13 mit ihrer Lauffläche 15a an der Außenseite des zulaufenden Bereiches 11A des Riemens 11 und die zweite Ausrichtrolle 14 mit ihrer Lauffläche 16a an der Außenseite des rücklaufenden Bereiches 11B des Riemens 11 anliegt.
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Die Ausrichtrollen 13 und 14 sind so angeordnet, dass ihre Drehachsen 13a, 14a, bevorzugt in der Mitte ihrer Lauffläche 15a, 16a, die Schnittlinie P zwischen den Ebenen E1 und E2 schneiden. Darüber hinaus sind die Drehachsen 13a, 14a nach unten geneigt, und zwar bevorzugt derart, dass sie mit jeder der Drehachsen 9a und 10a den gleichen Winkel β einschließen, wobei der Winkel β bevorzugt etwa 1/2α ist. Die Drehachsen 13a, 14a können jedoch auch unterschiedliche Winkelabstände zu den Drehachsen 9a, 10a aufweisen.
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Um zu verhindern, dass der Riemen 11 im Betrieb von den Ausrichtrollen 13, 14 abrutscht, ist eine Ablaufsicherung vorgesehen. Zur Ablaufsicherung sind einerseits die Drehachsen 13a, 14a aufeinander zu geneigt, so dass die hinteren, gelagerten Enden der Ausrichtrollen 13, 14 einen größeren Abstand zueinander aufweisen als die vorderen, freien Enden. Des Weiteren sind die Ausrichtrollen 13, 14 zumindest an den freien Enden mit über die Laufflächen 15a bzw. 16a der Ausrichtrollen 13, 14 vorstehenden Begrenzungsflanschen 15b bzw. 16b versehen.
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Schließlich ist eine Halteeinrichtung 17 mit zwei, den anliegenden Ausrichtrollen 13, 14 zugeordnete Haltestäben 17a, 17b vorhanden, die das Innere des Riemens 11 hintergreifen und den Riemen 11 zwischen den jeweiligen Begrenzungsflanschen 15b bzw. 16b auf der jeweiligen Lauffläche 15a, 16a festhalten.
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Bevorzugt enthält die Antriebseinrichtung 12 eine Spanneinrichtung 18, mit deren Hilfe die Antriebsverbindung zwischen der Gelenkwelle 3 und der Antriebswelle 7 des Gebläses 5 getrennt und wiederhergestellt bzw. intensiviert oder gelockert werden kann. Die Spanneinrichtung 18 arbeitet im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit wenigstens einer Rolle, wobei erfindungsgemäß als Spannrolle eine oder beide Ausrichtrollen 13, 14 eingesetzt werden. Zu diesem Zweck ist eine Betätigungseinrichtung 19, bevorzugt eine hydraulische Kolben-Zylindereinheit, vorgesehen, durch die eine oder beide der Ausrichtrollen 13, 14 starker oder schwächer gegen den Riemen 11 gedrückt wird bzw. überhaupt kein Druck auf den Riemen 11 ausgeübt wird. Je nach Anpressdruck der Spanneinrichtung 18 wird ein größeres oder kleineres Drehmoment übertragen, wird jedoch die Anpresskraft an den Riemen 11 vollständig gelöst, so wird die Antriebsverbindung zwischen der Zapfwelle 3 und der Antriebswelle 7 getrennt. Um insbesondere im letzteren Fall zu verhindern, dass der Riemen 11, der Schwerkraft folgend, frei nach unten fällt und von den Ausrichtrollen sowie der ersten Umlenkrolle 9 freikommt, wird die Halteeinrichtung 17 eingesetzt, durch die der Riemen 11 in seiner Umlaufbahn in den Ebenen E1 und E2 in einer Bereitschaftsstellung gehalten wird, auch wenn er nicht durch Spannung festgehalten wird. Zu diesem Zweck sind eine Mehrzahl von Haltestäben 17c vorgesehen, die um die in Schwerkraftrichtung untere Umlenkrolle 10 angeordnet sind und den entspannten Riemen 11 auffangen und in der Bereitschaftsstellung halten, in der er sofort wieder durch die Spannbewegung der Spannrollen 13, 14 in Reibeingriff mit den Umlenkrollen 9, 10 gebracht werden kann.
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Um die Belastungen durch die Auslenkung des Riemens 11 zu verringern, besteht der Riemen 11 bevorzugt aus einer Mehrzahl von gleich langen, separaten, nicht miteinander verbundenen und bevorzugt dünnen Teilriemen 11a bis 11d, die nebeneinander auf den Umlenkrollen 9, 10 und den Ausrichtrollen 13, 14 angeordnet sind, so dass alle Teilriemen Antriebskraft übertragen. Besonders wichtig ist dies bei dem erfindungsgemäß bevorzugten Keilriemenantrieb, wobei jeder der Teilriemen ein Keilriemen ist.
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In Abwandlung des beschriebenen und gezeichneten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung jedoch auch für andere Antriebe einsetzbar, die ein endlos umlaufendes Übertragungselement verwenden. Die Ausrichteinrichtung muss nicht unbedingt Rollen aufweisen, sondern es können beispielsweise auch Umlenkführungen oder dgl. eingesetzt werden. Die Funktion von Auslenkung und Riemenspannung kann durch getrennte Bauteile wahrgenommen werden. Schließlich ist die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung auch für andere Einsatzzwecke brauchbar, wo es darum geht, Antriebskraft zwischen winklig zueinander ausgerichtete Drehachsen zu übertragen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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