DE202013005497U1

DE202013005497U1 - Scheibe für eine Konditioniereinrichtung eines Feldhäckslers

Info

Publication number: DE202013005497U1
Application number: DE201320005497
Authority: DE
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2013-06-28
Anticipated expiration: 2023-06-20

Abstract

Profilierte Scheibe (40, 40') für eine Konditioniereinrichtung eines Feldhäckslers (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (40, 40') durch eine oberflächlich aufgebrachte äußere Schicht (42) aus Borid gegen Verschleiß geschützt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine profilierte Scheibe für eine Konditioniereinrichtung eines Feldhäckslers.
Stand der Technik
Feldhäcksler sind landwirtschaftliche Erntemaschinen, die Erntegut von einem Feld aufnehmen, häckseln und durch einen Auswurfkrümmer auf ein Transportfahrzeug überladen. Das Erntegut kann aus auf dem Feld stehenden Pflanzen, wie Mais oder Getreide, oder bereits geschnittenen, in einem Schwad zusammengeführten Pflanzen, insbesondere Gras, bestehen und wird in der Regel als Viehfutter oder zur Biogaserzeugung verwendet. Der Schnittvorgang erfolgt durch eine rotierende Häckseltrommel mit einer Anzahl um ihren Umfang verteilter Messer, die das Erntegut im Zusammenwirken mit einer Gegenschneide zerkleinern.
Bei der Ernte von Mais wird das gehäckselte Erntegut üblicherweise durch eine auch als Körnerprozessor bezeichnete Konditioniereinrichtung hindurchgeführt, um die im Erntegut enthaltenen Körner zwecks besserer Verdaubarkeit anzuschlagen oder zu öffnen. Derartige Konditioniereinrichtungen umfassen zwei (oder mehr) gegeneinander durch Feder- und/oder Hydraulikkraft vorgespannte, gegensinnig in Förderrichtung des Ernteguts rotierende Walzen und das Erntegut wird durch den Spalt zwischen den Walzen hindurch geführt. Die Walzen sind entweder zylindrisch und mit einer profilierten Oberfläche ausgestattet ( DE 10 2011 084 443 B3 ) oder setzen sich aus in axialer Richtung aufeinander gestapelten, profilierten Scheiben zusammen, die insgesamt eine wellenförmige Morphologie der Walze in Achsrichtung ergeben ( EP 0 525 422 A2 , DE 197 03 486 A1 , DE 101 51 246 A1 , EP 1 945 017 A1 , DE 20 2009 000 431 U1 ). Da sich jeweils Täler und Berge der beiden Walzen gegenüber liegen, entsteht dabei ein zickzack- oder wellenförmiger Bearbeitungsspalt, der länger als der lineare Bearbeitungsspalt zylindrischer Walzen ist.
Die Walzen sind im Betrieb einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt, bedingt durch das Erntegut und darin enthaltene Verunreinigungen wie beispielsweise Sand. Die Scheiben werden im Stand der Technik aus Chromhartguss hergestellt ( DE 20 2009 000 431 U1 ) oder zum Verschleißschutz gehärtet oder plasmanitriert.
Aufgabe
Die auf dem Markt angebotenen Scheiben mit einem Verschleißschutz aus Plasmanitrid erreichen nicht die von den Betreibern geforderte Verschleißstandzeit. Scheiben aus Chromhartguss sind spröde und werden bei Fremdkörpereinwirkung zerstört. Scheiben, die nur gehärtet sind, erreichen ebenfalls nicht die geforderte Standzeit oder sind, bei zu hoher Härtung, bruchgefährdet.
Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird darin gesehen, eine Scheibe für eine Konditioniereinrichtung eines Feldhäckslers bereitzustellen, welche die erwähnten Nachteile nicht oder in einem verminderten Maße aufweist.
Lösung
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Ansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
Es wird vorgeschlagen, eine profilierte Scheibe für eine Konditioniereinrichtung eines Feldhäckslers durch eine oberflächlich aufgebrachte äußere Schicht aus Borid oder Wolframkarbid gegen Verschleiß zu schützen.
Eine Konditioniereinrichtung, in welcher die erfindungsgemäße Scheibe verwendet werden kann, ist mit einer ersten, in axialer Richtung profilierten Walze und einer zweiten, in axialer Richtung profilierten Walze ausgestattet, wobei die beiden Walzen um ihre Achsen gegensinnig in Drehung versetzbar und parallel zueinander ausgerichtet sind und die jeweils einen größeren Durchmesser aufweisenden Bereiche einer Walze den einen kleineren Durchmesser aufweisenden Bereichen der anderen Walze gegenüber liegen. Das Profil der Scheibe ist insbesondere gemäß EP 0 525 422 A2 , DE 197 03 486 A1 , DE 101 51 246 A1 , EP 1 945 017 A1 , DE 20 2009 000 431 U1 oder DE 10 2012 000 974 geformt.
Ausführungsbeispiel
In den Zeichnungen ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
1 eine schematische seitliche Ansicht eines Feldhäckslers mit einer Konditioniereinrichtung, und
2 eine perspektivische Explosionszeichnung der Konditioniereinrichtung, und
3 eine schematische, stark vergrößerte Darstellung der Oberfläche der Scheiben der Konditioniereinrichtung.
Ein in der 1 gezeigter, selbstfahrender Feldhäcksler 10 baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der von angetriebenen vorderen Rädern 14 und lenkbaren rückwärtigen Rädern 16 getragen wird. Die Bedienung des Feldhäckslers 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus ein zur Ernte stängelartiger Pflanzen geeigneter Erntevorsatz 20 einsehbar ist. Mittels des Erntevorsatzes 20, der in der dargestellten Ausführungsform ein reihenunabhängig arbeitendes Maisgebiss ist, vom Boden aufgenommenes Gut, z. B. Mais, Getreide oder dergleichen, wird durch obere Vorpresswalzen 30 und untere Vorpresswalzen 32 einer Häckseltrommel 22 zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einer Nachbeschleunigungseinrichtung 24 aufgibt. Das Gut verlässt die Erntemaschine 10 zu einem nebenher fahrenden Anhänger über eine in ihrer Position verstellbare Austrageinrichtung 26. Zwischen der Häckseltrommel 22 und der Fördervorrichtung 24 erstreckt sich eine Konditioniereinrichtung mit zwei Konditionierwalzen 28, 28', durch die das zu fördernde Gut der Fördervorrichtung 24 tangential zugeführt wird. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben – wenn nicht anders erwähnt –, wie vorn, hinten, links und rechts auf die Vorwärtsrichtung V der Erntemaschine 10, die in der 1 von rechts nach links verläuft.
Zwischen der Erntegutaufnahmevorrichtung 20 und der Häckseltrommel 22 wird das Gut durch einen Einzugsförderer mit unteren Förderwalzen 32 und oberen Förderwalzen 30 transportiert, die innerhalb eines Einzugsgehäuses 36 angebracht sind. Die Förderwalzen 30, 32 werden auch als Vorpresswalzen bezeichnet, da die oberen Förderwalzen 30 durch Federkraft gegen die unteren Förderwalzen 32 vorgespannt sind, damit das Erntegut zwischen den Förderwalzen 30, 32 vorverdichtet wird und besser geschnitten werden kann. Die um den Umfang der Häckseltrommel 22 verteilten Häckselmesser wirken mit einer Gegenschneide zusammen, um das Gut zu häckseln.
Die Walzen 28, 28' der Konditioniereinrichtung sind in der 2 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung wiedergegeben. Die Walzen 28, 28' umfassen jeweils eine zentrische Welle 38, auf die mehrere Scheiben 40 drehfest aufgesetzt sind. Die Scheiben 40 sind in der dargestellten Ausführungsform in axialer Richtung der Wellen 38 an beiden Flanken abgeschrägt und in Umfangsrichtung verzahnt, wie in der EP 1 945 017 A1 beschrieben. Bei der unteren Walze 28 sind außen halbierte Scheiben 40' angebracht. Die Scheiben 40, 40' bilden somit ein wellenförmiges Profil mit Abschnitten größeren Durchmessers, die den Wellenkämmen entsprechen, und den Wellentälern entsprechenden Einbuchtungen, in denen die Walzen 28, 28' Abschnitte kleineren Durchmessers bilden. Es sind jeweils die Abschnitte größeren Durchmessers einer Walze 28 den Einbuchtungen der anderen Walze 28' gegenüberliegend angeordnet und umgekehrt, um einen Bearbeitungsspalt mit über seine Länge etwa konstanter Breite für das zwischen den beiden Walzen 28, 28' hindurchgeführte Erntegut zu erzielen. Im Betrieb werden die Walzen 28, 28' gegensinnig angetrieben und die obere Walze 28' kann gegenüber der unteren, starr im Rahmen des Feldhäckslers 10 gelagerten Walze 28 gegen eine Federkraft nach oben ausweichen.
Die 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Oberfläche einer der Scheiben 40. Das Grundmaterial 44 der Scheibe 40 besteht aus Metall (Eisen bzw. Stahl) und ist oberflächlich boriert, d. h. dass Bor in eine äußere Schicht 42 der Walze 40 eingebracht ist. Die borierte Schicht 42 enthält somit eine Eisen-Bor-Verbindung (FeB und/oder Fe₂B). Vorzugsweise beträgt die Dicke der borierten Schicht 42 zwischen 30 und 60 μm. Außerdem ist Bor auch in das Grundmaterial 44 diffundiert und stützt die borierte Schicht 42.
Zudem ist die Oberfläche der Scheibe 40 vorzugsweise nach dem Borieren gehärtet worden, insbesondere Einsatzgehärtet.
Die borierte Schicht 42 kann durch Auftragen einer Borpaste, in einer Borpulverpackung oder durch Plasmaborieren hergestellt sein. Die Oberfläche der Scheibe 40 kann zusätzlich mit einem Verschleißschutz (nicht gezeigt) mit Wolframcarbid-Anteilen versehen sein, der einem Härteprozess unterzogen worden ist.
Alternativ kann die Schicht 42 aus Woframkarbid bestehen. Dabei kann die Dicke der Schicht 42 bis zu 0,2 mm betragen. Die Wolframcarbid enthaltende Schicht 42 kann durch ein Flammspritzverfahren (insbesondere Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen, HVOF) aufgetragen und/oder zusätzlich gehärtet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011084443 B3 [0003]
EP 0525422 A2 [0003, 0009]
DE 19703486 A1 [0003, 0009]
DE 10151246 A1 [0003, 0009]
EP 1945017 A1 [0003, 0009, 0016]
DE 202009000431 U1 [0003, 0004, 0009]
DE 102012000974 [0009]

Claims

Profilierte Scheibe (40, 40') für eine Konditioniereinrichtung eines Feldhäckslers (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (40, 40') durch eine oberflächlich aufgebrachte äußere Schicht (42) aus Borid gegen Verschleiß geschützt ist.
Scheibe (40, 40') nach Anspruch 1, wobei die Dicke der Schicht (42) bis zu 60 μm beträgt.
Scheibe (40, 40') nach Anspruch 1 oder 2, wobei Bor auch in das Grundmaterial (44) der Scheibe (40, 40') diffundiert ist und die Schicht (42) stützt.
Scheibe (40, 40') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die borierte Schicht (42) durch Auftragen einer Borpaste, in einer Borpulverpackung oder durch Plasmaborieren aufgetragen ist.
Profilierte Scheibe (40, 40') für eine Konditioniereinrichtung eines Feldhäckslers (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (40, 40') durch eine oberflächlich aufgebrachte äußere, Wolframkarbid enthaltende Schicht (42) gegen Verschleiß geschützt ist.
Scheibe (40, 40') nach Anspruch 5, wobei die Dicke der Schicht (42) bis zu 0,2 mm beträgt.
Scheibe (40, 40') nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Wolframcarbid enthaltende Schicht (42) durch ein Flammspritzverfahren aufgetragen ist.
Scheibe (40, 40' nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Oberfläche der Scheibe (42) zusätzlich gehärtet ist.
Konditioniereinrichtung mit einer ersten, in axialer Richtung profilierten Walze (28) und einer zweiten, in axialer Richtung profilierten Walze (28), wobei die beiden Walzen (28, 28') um ihre Achsen gegensinnig in Drehung versetzbar und parallel zueinander ausgerichtet sind und die jeweils einen größeren Durchmesser aufweisenden Bereiche einer Walze (28, 28') den einen kleineren Durchmesser aufweisenden Bereichen der anderen Walze (28', 28) gegenüber liegen und die Walzen (28, 28') sich aus Scheiben (40, 40') nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zusammensetzen.
Feldhäcksler (10) mit einer Konditioniereinrichtung nach Anspruch 9.