DE348427C - Wurfrad fuer Kartoffelerntemaschinen mit Stabfuehrung der Gabeln - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kartoffelerntemaschine mit Stabführung der einzelnen Gabeln des Wurfrades. Diese Stäbe werden an ihren' oberen Enden in einem allen gemeinsamen Ringe geführt und stehen infolge ihrer Zusammenfassung oben allseitig gespreizt zneinander.

Bei der üblichen Anordnung der Gabeldrehachsen parallel zur Wurfraddrehachse und

ίο somit parallel zueinander haben die Führungsstäbe zufolge ihrer gespreizten Stellung eine verschiedene Neigung zu den jeweilig oben und unten stehenden Gabeln (s. Abb. 7), was für den einzelnen Führungsstab beim Umlauf eine periodische Veränderung seiner Winkelstellung zur zugehörigen Gabel und dementsprechend dauernde Reibung in dem Verbindungsgelenk beider zur Folge hat.

Diese Reibimg in dem Verbindungsgelenk ist groß und bringt starken Verschleiß, denn die Reibungsflächen nehmen den vollen Erddruck gegen die Zinken in ungünstiger Hebelübertragung auf, desgleichen die Stöße bei jedesmaliger Richtungsumkehrung in der seitliehen Hin- und Herbewegung der Gabeln. Dies alles gibt Anlaß zu einem frühzeitigen Auslaufen des Gelenkes und damit zu einem Losewerden der Gabel in der Führung, welches in mehrfacher Hinsicht eine Verschlechterung der Arbeitsleistung zur Eolge hat.

Der periodische Winkelausschlag der Stäbe und mit ihm die geschilderten Nachteile weiden Meiner mit steilerer Stellung der Stäbe. Jedoch abgesehen davon, daß dieses Mittel nicht voll ausgenutzt werden kann, weil die Stäbe im Falle erheblicherer Steilstellung beim Umlaufen an die Hinterenden der in entgegengesetzter Richtung oben hinweggehenden Gabeln anschlagen wurden, ist es

4.0 aus dem Grunde unzweckmäßig, die Stäbe steiler als üblich zu stellen, weil sie nur bei allseitig genügend gespreizter Stellung zueinander frei im Führungsring laufen, dagegen bei zu gleichgerichteter Lage dazu neigen, sich im Führungsring ineinander festzuklemmen oder durcheinander zu schlagen, was zu Brüchen der Stäbe, mithin zu Betriebsstörungen führt.

Mit vorliegender Erfindung wird bezweckt, die Veränderung in der Winkelstellung der Stäbe zu den Gabeln -in anderer Weise durchgreifender und ohne Beeinträchtigung der genügenden allseitigen Spreizung der Stäbe zu beseitigen. Die Erfindung besteht darin, daß die Gabeldrehachsen in mäßigem, nachstehend näher bestimmtem Grade geneigt zur Wurfraddrehachse gelegt sind, derart, daß sie auf dem Mantel eines Kegels liegen, dessen Spitze hinter der Maschine auf der verlängerten Achse des Wurfrades liegt.

Wie sich aus dem Schema Abb. 4 ergibt, ist nämlich die Größe des periodischen Stabausschlages auch eine Funktion der Neigung der Gabelachsen zur Wurfraddrehachse, von welcher sie in folgender Weise abhängt: Werden die Gabelachsen des Wurfrades w (Abb. 4) aus der parallelen Lage φ in dem angegebenen Sinne gegen die Wurfradachse ν geneigt, so wird mit zunehmender Neigung der durch Gabelachse und Führungsstab gebildete Winkel (im folgenden kurz »Stabwinkel« genannt) bei der oben stehenden Gabel ständig kleiner, bei der unten stehenden Gabel ständig größer. Da nun bei der parallelen Ausgangsstellung der Gabelachsen der Stabwinkel bei höchstem Gabelstande am größten und bei tiefstem Gabelstande am kleinsten war, so bewirkt die Neigung der Gabelachsen demnach zunächst einen Ausgleich des Größenunterschiedes der Stabwinkel in diesen Gabel-Stellungen, indem die Winkel sich immer ähnlicher und in dem Augenblick, wo die Achsen

die Neigungslage α erreichen, gleich werden. In diesem Zeitpunkt wäre also der Stabausschlag in den beiden Gabelstellungen, wo er vorher jederseits die größte Weite erreichte, aufgehoben, entsprechend aber auch in allen Zwischenstellungen der Gabeln. Würden die. Gabelachsen nun in gleichem Sinne noch weiter geneigt, so würde mit der fortschreitenden Verkleinerung des Stabwinkels· bei

ίο der oberen Gabel und der fortschreitenden Vergrößerung des Stabwinkels bei der unteren Gabel wieder ein Unterschied in der Größe der Winkel eintreten, die hinfort im umgekehrten Größenverhältnis zueinander ständen wie vorher. Damit würde sich beim Umlaufen der Gabeln wieder ein Stabausschlag einstellen, der mit weiter fortgesetzter Achsenneigung ständig wüchse und bei der Neigungslage t der Achsen wieder die gleiche

ao Größe erreichte wie bei paralleler Stellung der Achsen. Würden die Achsen dann noch stärker geneigt, so würde der Stabausschlag größer werden als bei paralleler Achsenstellung.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß zur möglichst weitgehenden Beseitigung des Stabausschlages die Neigung der Gabelachsen zur Wurfraddrehachse nur eine mäßige sein darf. Der vorteilhafteste Grad der Neigung beträgt bei der üblichen Höhenstellung und Entfernung des Führungsringes vom Wurfrade ungefähr 10 °. Mehr als ungefähr 20 ° dürfen die Achsen nicht geneigt werden, wenn das Verhältnis nicht ungünstiger werden soll als bei paralleler Achsenstellung.

Bei dem Schema Abb. 4 ist angenommen, daß die Führungsstäbe an ihren oberen Enden in einem einzigen Punkte, i, zusammenträfen; in Wirklichkeit kreisen sie jedoch im Führungsring in kleiner Bahn umeinander. Würden die Stäbe dabei an ihren oberen und unteren Enden korrespondierende Umlaufsbewegungen ausführen, in der Weise, daß die Richtungsumkehrungen im gleichen Sinne oben und unten gleichzeitig erfolgten, würden also die Stäbe auf der Eintritts- und Austrittsseite bei gleich hohen Gabelstellungen wieder symmetrisch in Beziehung auf der Wurfradscheibe liegen, so würde der Stabausschlag durch das Neigen der Gabelachsen gegen die Wurfradachse ebenfalls vollständig aufgehoben werden. Da aber die Stäbe gewunden zueinander liegen, indem ihre oberen Enden stets einen Viertelkreislauf weiter vorgeeilt erscheinen als ihre unteren Enden, so stehen die Stäbe auf der Eintritts- und Austrittsseite bei gleichen Höhenstellungen der Gabeln nicht symmetrisch, sondern ein wenig verschieden geneigt zur Wurfradebene, und es wird daher bei zentrisch geneigten, also ihrerseits symmetrisch liegenden Gabelachsen der Stabaus- 1 schlag nur annähernd, aber noch muht vollständig beseitigt.

Eine vollkommenere Aufhebung desselben wird erzielt, wenn die Gabelachsen beim Neigen gegen die Wurfraddrehachse gleichzeitig mit ihren den Führungsstäben zugekehrten Enden ia der Richtung ihrer Umlaufsbewegung abgelenkt werden, wodurch die aus der gewundenen Lage der Stäbe entspringende Verschiedenheit der Stabwinkel auf der Eintritts- und Austrittsseite ausgeglichen wird.

Eine Ausführungsform eines Wurfrades mit den Neuerungen ist in Abb. 1 in Seitenansicht, in den Abb. 2 und 3 in Ansichten von hinten dargestellt. Das um die Achse υ umlaufende Wurfrad w trägt an den Enden seiner — beispielsweise vier — Arme die Gabelachsen a. Diese liegen 10° gegen die Wurfraddrehachse geneigt. Auf den Gabelachsen sind in bekannter Anordnung die die Zinken tragenden Gabelhülsen h drehbar gelagert, welche in g gelenkig mit den Führungsstäben f verbunden sind; die letzteren laufen mit ihren oberen Enden im Führungsring r. Von den vier Gabeln sind je eine als im höchsten und im tiefsten Punkte ihrer Umlaufsbahn befindlich, die beiden anderen in halber Höhe auf der Eintritts- und Austrittsseite stehend gezeichnet. Durch die Neigung der Achsen um 10° sind die Stabwinkel bei der obersten und der untersten Gabel, α und ß, gleich geworden; dagegen stimmen bei den in halber Höhe stehenden Gabeln die Stabwinkel nicht ganz überein, indem sich wohl die zentrisch geneigten, symmetrisch liegenden Gabelachsen in der Zeichnungsprojektion decken, die zugehörigen Stäbe jedoch zufolge ihrer gewundenen Lage an den oberen Enden etwas auseinanderfallen, wo der Stab der niedergehenden Gabel hin ten (unten), der Stab der austretenden Gabel vorn (oben) im Führungsring liegt. Es ist demnach noch ein Stabausschlag in der Größe des Winkels ngm bestehen geblieben. Auch dieser Rest des Ausschlages wird beseitigt, wenn die Achse der auf der Eintrittsseite stehenden Gabel in die punktierte Lage y gesenkt, die Achse der auf der Austrittsseite stehenden Gabel in die punktierte Lage χ gehoben wird, wodurch auch hier die Stabwinkel gleich werden.

In Abb. 2 ist die Lage, welche die Gabelachsen bei zentrischer Neigung gegen die Wurfradachse einnehmen — in Abb. 3 die Lage, die sie durch Ablenkung ihrer freien Enden in der Richtung ihrer Umlaufsbewegung erhalten —, in Ansichten des Wurfrades von hinten veranschaulicht.

Die vorstehend beschriebene Ablenkung der Gabelachsen in der Richtung ihrer Umlaufsbewegung gibt zugleich ein Mittel, um das

Vorschwingen der Zinken mit den Spitzen in der Fahrrichtung {genauer in der Zinkenebene), welches bei zentrischer Neigung der Gabelaehsen gegen die Wurfraddrehachse in dem Augenblick einsetzt, wo die Gabeln den tiefsten Punkt ihrer Bahn überschreiten, hinauszuschieben und erst beginnen zu lassen, nachdem die Gabeln den Bereich des Schars verlassen haben. Dies ist von Bedeutung, to wenn die Gabelaehsen stärker geneigt zur Wurf radachse liegen, und wenn die Zinken so gerichtet sind, daß sie bei tiefstem Gabelstande senkrecht in der Zinkenebene stehen. In diesen Fällen würden die Zinken mit dem Vorschwingen gleichzeitig auch, stärker mit den Spitzen in der Zinkenebene aufschwingen, und es würde, wenn dies zu frühzeitig geschähe, bevor noch die Gabeln sich genügend vom Kartoffelkraut losgelöst hätten, die Gefahr entstehen, daß Kraut von den Zinken mit hochgenommen wird und Wickelungen desselben in den Gabeln eintreten.

In Abb. ι ist die Richtungsänderung, welche die Zinken der austretenden Gabel durch die Ablenkung ihrer Achse in die Lage χ erfahren, durch die punktierte Linie 0 angedeutet.

Die Achsenablenkung zur Verzögerung des Aufschwingens der Zinken wäre auch im Falle einer stärkeren Neigung der Gabelaehsen anwendbar, desgleichen auch bei Wurfrädern, deren drehbar gelagerte Gabeln in anderer Weise als durch Stäbe (z. B. durch Zahnrädergetriebe oder exzentrisch gelagerte Kurbelscheibe) gesteuert werden, sofern die Gabelaehsen ebenfalls geneigt zur Wurfraddrehachse liegen, d. h. auf Mänteln von Kegeln angeordnet erscheinen, deren Spitzen der Fahrrichtung abgekehrt sind.

Werden die Gabelaehsen zur Wurfraddrehachse geneigt gelegt, so steht bei rechtwinkliger Anordnung' des Wurfrades zur Fahrrichtung die Zinkenebene der einzelnen Gabel nur bei höchster und tiefster Gabelstellung parallel zur Fahrrichtung, dagegen in allen übrigen Gabelstellungen auf der Eintritts- und Austrittsseite mehr oder weniger schräg zur j Fahrrichtung in der Weise, daß die vorderen Zinken stets weiter seitlich des Kartoffeldammes, also weiter nach außen zu stehen als die hinteren Zinken.

Diese Zinkenstellung ist auf der Gabeleintrittsseite insofern ungünstig, als diese Neigung der Zinkenebene zu ihrer Bewegungsbahn zur Folge hat, daß die sich über das Schar hinwegschiebenden Erdmassen beim Auftreffen auf die Zinkenfläche wieder zurück nach vorn abgedrängt werden, wodurch namentlich bei stärkerer Neigung der Gabelachsen der glatte Nachschub auf dem Schar behindert wird, d.er ununterbrochen gewahrt bleiben muß, wenn keine Stopfungen eintreten sollen.

Diese Mangel auf der Eintrittsseite werden behoben, wenn die Zinkenebene der Gabel so 1 um eine vertikale Achse geschwenkt, mithin ' schräg zur Gabeldrehachse gestellt wird, daß ¹ sie im'Augenblick des Eintritts der Gabel in : den Boden parallel zur Fahrrichtung steht; ; die Schwenkung hat also in dem Drehungs- ! sinn zu erfolgen, daß die vorderen Zinken den hinteren gegenüber in der Abwurfvorrichtung vorgeschwenkt erscheinen.

Es könnten zum gleichen Zwecke auch nur die hinteren Zinken mit ihren unteren Enden i stufenweise gegenüber den vorderen Zinken ; zurückgebogen werden, ein wohl einfacheres, aber weniger ausgiebig wirkendes Mittel; solche Zurückbiegung der Zinken kann als Teilschwenkung der Zinkenebene im obigen j Sinne, nämlich als Schwenkung, nur an ihrem unteren Ende aufgefaßt werden und fällt . insofern unter jene.

Eine Ausführungsform eines Wurfsrades mit Gabeln, deren Zinkenebenen in der zuerst 85-angegebenen Weise gegen die Gabeldrehachsen verstellt sind, ist in Abb. 5 in einer Ansicht von oben dargestellt. An den Armen des Wurfrades w befinden sich Lager c, in denen in bekannter Anordnung Gabelaehsen ζ laufen, welche an ihren nach vorn zu hervorstehenden ι Enden die Zinken tragen. Die Schrägstellung der Zinkenebene zur Gabeldrehachse ist beispielsweise so durchgeführt, daß das herausstehende, die Zinken tragende Ende der Gabel- ! achse selbst in dem Grade nach der Abwurf- ! seite s umgebogen ist, daß dasselbe in der Eintrittsstellung β der Gabeln parallel zur Fahrrichtung k hegt.

\ In ähnlicher Weise wie die Schrägstellung ■ der Zinken ebenen zu den Gabeldrehachsen würde auch eine Schräglagerung des ganzen Wurfrades zur Fahrrichtung wirken, wenn die Drehachse des Wurfrades mit ihrem vorderen : Ende in entsprechendem Grade nach der Abwurfseite vorgeschwenkt wird. In Abb. 5 ist die Richtung, welche die Wurf rad achse danach erhalten müßte, durch die punktierte Linie q gekennzeichnet.

Um die Wurfweite bzw. Wurfhöhe der Kartoffeln nach Belieben steigern oder verringern zu können, sind bei Kartoffelerntemaschinen mit Stabführung der Gabeln Stellvorrichtungen bekannt, mittels deren der Führungsring für die Stäbe in seitlicher Richtung verschoben oder geschwenkt werden kann, womit sich die Winkelstellung der Zinken zum Erdboden ändert. Die Verstellung des Führungsringes in seitlicher Richtung hat den Übelstand, daß die Neigungslage der Zinken zum Boden nicht nur auf der Gabelaustrittsseite, wo sie den Charakter des Abwurfs bestimmt, geändert

wird, sondern ebenfalls auf der Eintrittsseite, wo infolgedessen die Zinken bei Einstellung auf mehr Hub zu weit nach der Mitte des Kartoffeldammes zu, bei Einstellung auf weniger Hub dagegen zu weit seitlich außerhalb des Dammes eingreifen. _;

Diese Nachteile werden vermieden, wenn der ; Führungsring anstatt in seitlicher Richtung in der ' Richtung der Längsachse desjenigen Führungsstabes verschiebbar angeordnet wird, dessen zugehörige Gabel im Begriff ist, in den Boden einzutreten, in welchem Falle durch Senkung des Führungsringes die Neigungslage der eintretenden Gabel nicht berührt wird, wohingegen die Gabeln auf der Austrittsseite infolge der gespreizteren Stellung, die sie mit der Annäherung des Führungsringes an die ί Drehachse des Wurfrades erhalten, schräger ! zum Boden zu stehen kommen. Allerdings ^; würden bei stärkerer Abwärtsverschiebung des ί Führungsringes die Stäbe der zu oberst ! stehenden Gabeln übermäßig weit aus dem Führungsring hervorstehen, und sie wurden daher beim Arbeiten sehr heftig mit den | · herausragenden Enden hin und her schlagen. Deshalb ist es — in Weiterführung desselben Grundgedankens —- zweckmäßiger, den Führungsring im Bogen nach hinten zu ab- ; wärts zu führen, was unter voller Wahrung ί des ursprünglichen Abstandes des Führungs- ; ringes von den Gabeln geschehen kann, da : auch in diesem Fall mit der Annäherung des Ringes an die Wurfraddrehachse die Gabeln gespreizter zueinander und somit schräger zum Boden zu stehen kommen. Um nun auch hierbei die Gabeln stets unter dem gleichen Neigungswinkel eintreten zu lassen, j muß der Führungsring in der Ebene abwärts j verschoben oder geschwenkt werden, welche [ von dem Stab der gerade eintretenden Gabel im Falle seines Niederfallens aus dem Führungs- ; ring bestrichen würde, vorausgesetzt, daß | während des Niederfallens des Stabes die \ Gabel in ihrer ursprünglichen Neigungslage j verharrt. Demnach muß die Bahn, in der j der Ring zu führen ist, nach unten zu eine ί Ablenkung nach der Gabeleintrittsseite erfahren, j Eine Ausführungsform der Neuerung ist in i Abb. 6 in Ansicht von hinten und in 'Abb. 7 \ in einer Seitenansicht dargestellt; die erstere Abbildung läßt auch die Wirkungsweise er- ' kennen, da die Lage, welche die Zinken durch ! die Verstellung des Führungsringes ν nach : unten erhalten, punktiert gezeichnet ist; e ist die eintretende, η die austretende Gabel. Um j den Führungsring in der beschriebenen Bahn |

abwärts zu führen, ist beispielsweise der Führungsbügel δ dieser Bahn parallel laufend verlängert worden und der Führungsring mit 60 seiner Grundplatte d in bekannter Weise auf demselben verschiebbar und feststellbar gelagert.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Wurfrad für Kartoffelerntemaschinen mit Stabführung der Gabeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der Gabeln geneigt zur Wurfraddrehachse gelegt sind, so daß sie auf dem Mantel eines Kegels liegen, dessen Spitze auf der nach rückwärts verlängerten Wurfradachse liegt, und dessen Mantellinie eine Neigung von etwa 10° gegen die Senkrechte aufweist.

2. Wurfrad für Kartoffelerntemaschinen nach Anspruch-1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelachsen gleichzeitig mit ihren den Führungsstäben zugekehrten Enden in der Richtung ihres Umlaufs abgebogen sind.

3. Wurfrad für Kartoffelerntemaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinkenebene der Gabeln so um eine vertikale Achse gesckwenkt, mithin schräge zur Gabeldrehachse gestellt ist, daß sie im Augenblick des Eintritts der Gabel in den Boden parallel zur Fahrrichtung steht, zu dem Zwecke, ein Abdrängen der ausgehobenen Massen durch die Gabeln nach vorn zu verhindern.

4. Wurfrad für Kartoffelerntemaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wurfrad durch Vorschwenken des vorderen Endes seiner Drehachse nach der Abwurfseite hin in dem Grade schräg zur Fahrrichtung gelagert ist, daß die Zinkenebenen beim Eintritt der Gabeln in den Boden parallel zur Fahrrichtung gerichtet sind.

5. Wurfrad für Kartoffelerntemaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring für die Stäbe in einer. Bahn verschiebbar angeordnet ist, welche, abwärts geneigt, in schräger Richtung nach hinten und nach der Gabeleintrittsseite zu verläuft, zu dem. Zwecke, die Wurfweite der Kartoffeln durch mehr oder .weniger schräge Stellung der Zinken beim Abwurf zu regeln, ohne daß jedoch die Neigungslage der Zinken in der Eintrittsstellung der Gabeln verändert wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.