DE4028349A1 - Halmgutaufnahmevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halmgutaufnahme­ vorrichtung für Erntemaschinen.

Vorrichtungen dieser Art sind in unterschiedlichen Aus­ führungen bekannt. Sie sind am vorderen Teil einer Ernte­ maschine, beispielsweise einem Ladewagen, Pressen, Feld­ häcksler oder dergleichen angebracht und weisen eine quer zur Fahrtrichtung etwa horizontal verlaufende, mit umlau­ fenden Zinken versehene Aufnahmetrommel auf, wobei die Aufnahmetrommel oftmals am Maschinenrahmen der Erntema­ schine gelagert ist. Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen die Erntemaschinen zwei Schwingen aufweisen und die um eine gemeinsame Schwenkachse höhenverschwenk­ bar sind und sich nach vorne erstrecken und an deren vor­ deren Ende die Aufnahmetrommel gelagert ist. Dabei trifft es oft zu, daß die Schwingen nach unten geneigt sind. Wenn das Arbeitsniveau der Aufnahmetrommel nicht exakt eingestellt ist, oder wenn Bodenunebenheiten auftreten, ist eine restlose Aufnahme des Erntegutes nicht immer ge­ währleistet. Unter solchen Bedingungen können die Zinken auch in die Grasnarbe und den Boden eindringen. Dies führt zu einem erhöhten Fahrt- und Arbeitswiderstand der Zinken und dadurch zu einem auf die Schwingen wirkenden, nach unten gerichteten Moment. So daß das Eindringen der Zinken in die Grasnarbe und/oder den Boden noch verstärkt wird.

Verletzungen der Grasnarbe und eine Verschmutzung des Erntegutes mit Bodenteilchen sind unvermeidbar. Auch steigt die aufzubringende Antriebsleistung sowie die Belastung der Aufnahmevorrichtung und der gesamten Ma­ schine an, was starken Verschleiß und Bruch zur Folge haben kann. Manchmal wird mittels Tasträder versucht, die Aufnahmetrommel im gewünschten Arbeitsniveau zu halten. Dabei sind die Tasträder an eigenen Schwingen gelagert und werden von diesen geschoben. Dies führt dazu, daß die Tasträder starken Belastungen ausgesetzt sind und in den Boden einsinken können. Um diesen Nach­ teil auszuschalten sind auch Ausführungen bekannt, bei denen die Tasträder von hoch angelenkten Schwingen ge­ zogen werden. Allerdings müssen dann die Schwingen vor und über der Aufnahmetrommel an der Erntemaschine ange­ lenkt sein. Dies ist für eine reibungslose Aufnahme des Erntegutes hinderlich. Die von der Erntemaschine auf die Aufnahmetrommel zu übertragende Antriebsleistung erfolgt oftmals mit einem ungünstigen Übersetzungsverhältnis und einem dadurch nach unten auf die Aufnahmetrommel wirkenden Moment.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese bekannten Nachteile zu vermeiden und mit geringem Aufwand eine Halmgutauf­ nahmevorrichtung der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei der im Betrieb die Rechzinken der Aufnahmevorrich­ tung das Erntegut auch bei Bodenunebenheiten sauber auf­ nehmen und ein zu starkes Eindringen in die Grasnarbe sowie ein Aufkratzen des Erdbodens vermieden wird. Dabei soll leichtgängig und selbsttätig eine Bodenanpassung der Rechzinken erreicht werden. So daß das Erntegut unver­ schmutzt frei von Bodenteilchen aufgenommen wird. Die Maschinenbelastung soll gering gehalten werden und auch eine leichte und wirtschaftliche Ausführung möglich sein.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Antriebsmoment für die Rechzinken und/oder der auf die Rechzinken und/oder die Tasträder wirkende Arbeits- bzw. Fahrtwiderstand gewichtsentlastend auf die Auf­ nahmevorrichtung um eine oder mehrere quer zur Fahrt­ richtung R verlaufende Schwenkachsen (S1, S2, S3) wirksam ist.

Die Ausgestaltung der Aufnahmevorrichtung sowie vor­ teilhafte Weiterbildungen sind den Patentansprüchen zu entnehmen. Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merk­ male der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be­ schreibung.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und in bezug zueinander. Es zeigt

Fig. 1 eine Aufnahmevorrichtung mit Antriebselementen,

Fig. 2 eine Aufnahmevorrichtung geschoben, mit vorne liegender Schwenkachse,

Fig. 3 eine Aufnahmevorrichtung mit geschobenen Tastrad und vorne liegender Schwenkachse,

Fig. 4 eine Aufnahmevorrichtung geschoben, mit einer im Erdboden liegenden Schwenkachse,

Fig. 5 eine Aufnahmevorrichtung mit geschobenen Tastrad und einer im Erdboden liegenden Schwenkachse,

Fig. 6 ein Gelenkviereck schematisch dargestellt,

Fig. 7 eine Aufnahmevorrichtung mit gewichtsentlastender Antriebsübersetzung der Aufnahmetrommel,

Fig. 8 ein Tastrad mittels eines Gelenkvierecks aufgehängt,

Fig. 9 eine Aufnahmevorrichtung mittels eines Gelenk­ vierecks aufgehängt,

Fig. 10 eine Aufnahmevorrichtung mit Antriebsstrang,

Fig. 11 eine weitere Aufnahmevorrichtung mit Antrieb,

Fig. 12 ein Gelenkviereck mit einer Schwinge für ein Tastrad.

Die Fig. 1 zeigt eine Aufnahmevorrichtung von der Seite. Am Maschinenrahmen 1 einer weiter nicht gezeigten Ernte­ maschine ist die Schwinge 2 um eine etwa horizontale Schwenkachse S1 verschwenkbar angelenkt. Am vorderen Teil der Schwinge 2 ist eine Aufnahmetrommel 26 über die ihr zugehörige Welle 4 drehbar gelagert. Die Rechzinken 5 sind ein Teil der Aufnahmetrommel 26. Das Antriebszahn­ rad 6 ist am Maschinenrahmen 1 gelagert und treibt das konzentrisch zur Schwenkachse S1 gelagerte Zahnrad 7 an. Das Kettenrad 8 ist mit dem Zahnrad 7 drehfest verbunden. Die Kette 9 überträgt die Antriebskraft vom größeren Ket­ tenrad 8 auf das mit der Aufnahmetrommel 26 antriebsver­ bundene kleinere Kettenrad 10. Durch diese Übersetzung wird das Kettenrad 10 und die Aufnahmetrommel 26 in bezug zum Zahn- und Kettenrad (7, 8) mit größerer Winkelge­ schwindigkeit angetrieben, mit der Folge, daß das Antriebs­ moment gewichtsentlastend auf die Schwinge 2 und die Auf­ nahmetrommel 26 wirksam ist und einem nach unten gerich­ teten Moment entgegenwirkt das zusätzlich zum Gewicht dadurch entstehen kann, weil die Schwingen 2 nach vorne geneigt sind und geschoben werden, wenn die jeweils unte­ ren Rechzinken 5 bei Bodenunebenheiten oder falscher Ein­ stellung in die Grasnarbe oder in die Bodenoberfläche 11 einkratzen oder auf ein Hindernis treffen. Das Überset­ zungsverhältnis zwischen dem größeren Kettenrad 8 und dem kleineren Kettenrad 10 in bezug zur Länge der Schwinge 2 bzw. dem Abstand zwischen der Schwenkachse S1 zur Welle 4 bestimmen die gewichtsentlastende Größe des Antriebsmoments, weil dadurch bestimmt wird, wie steil das Zugtrum der Kette 9 in bezug zur Geraden der Schwinge 2 verläuft. Sofern die Rechzinken 5 einen größeren Wider­ stand zu überwinden haben, erhöht sich das erforderliche Antriebsmoment und somit die Gewichtsentlastung, so daß die Aufnahmetrommel 26 mit den Rechzinken 5 bei unvorher­ gesehenen Hindernissen selbstätig angehoben wird und dem Bodenverlauf folgt. Die Antriebsübertragung ausgehend vom Maschinenrahmen 1, auf die Aufnahmetrommel 26, kann unter Maßgabe der Gewichtsentlastung verschiedenartig auch über mehrere Getriebestufen erfolgen. Mittels der Feder 13 kann die Gewichtsentlastung unterstützt werden. Auch Tasträder können die Bodenanpassung unterstützen. Der Antrieb der Aufnahmetrommel 26 kann auch beidseitig vorgesehen werden. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Aufnahmetrommel 26 geteilt ist.

Bei der Aufnahmevorrichtung nach der Fig. 2 sind an Gelenkpunkten 12 zwei Lenker 3 am Maschinenrahmen 1 angelenkt und erstrecken sich nach vorne und sind an weiteren Gelenkpunkten 12 auch an der Schwinge 2 ange­ lenkt. Die Lenker 3 bilden mit dem Maschinenrahmen 1 und der Schwinge 2 ein Gelenkviereck. die Geraden 19 der Lenker 3 schneiden sich in der Schwenkachse S2 die den Momentanpol des Gelenkvierecks darstellt. Die Auf­ nahmetrommel 26 und die Schwinge 2 sind um die ideelle Schwenkachse S2 verschwenkbar und die gleichzeitig der ideelle Zugpunkt für die Aufnahmetrommel 26 ist und vor der Welle 4 und höher liegt wie diese. Dadurch wird die Aufnahmetrommel 26 bei Hindernissen die von den Rech­ zinken 5 zu überwinden sind gewichtsentlastend nach oben gezogen und kann leichtgängig diesen ausweichen und bei einer welligen Bodenoberfläche 11 derselben folgen, so daß die Rechzinken 5 den gewünschten Abstand zur Boden­ oberfläche 11 einhalten. Die Feder 13 dient ebenfalls zur Gewichtsentlastung. Bei Schwenkbewegungen der Schwinge 2 verändert sich die Lage der ideellen Schwenkachse S2 mit dem Momentanpol des Gelenkvierecks 1, 2, 3.

Die Fig. 2 zeigt eine Aufnahmevorrichtung deren Auf­ nahmetrommel 26 und die Schwinge 2 um eine ideelle Schwenkachse S3 verschwenkbar ist, indem die Lenker 3 über Gelenkpunkte 12 die Verbindung zwischen dem Ma­ schinenrahmen 1 und der Schwinge 2 herstellen und somit ein Gelenkviereck 1, 2, 3 gebildet wird. Die Geraden der Lenker 3 schneiden sich in der ideellen Schwenkachse S3 die hinter der Welle 4 der Aufnahmetrommel 26 und der Achse 14 der Tasträder 15 und tiefer wie diese und unter­ halb der Bodenoberfläche 11 liegt. In Abhängigkeit des auf die unteren Rechzinken 5 und/oder auf die Tasträder 15 wirkenden Fahrt- und/oder Arbeitswiderstandes wird die Aufnahmetrommel 26 und das Tastrad 15 gewichtsent­ lastend nach oben gedrückt und kann leichtgängig um die ideelle Schwenkachse S3 verschwenken und bei einem grö­ ßeren Widerstand nach oben ausweichen und sich dem Boden­ verlauf anpassen.

Nach der Fig. 4 ist das Tastrad 15 mit der Schwinge 2a über die Lenker 3 durch die Gelenke 13 mit dem Maschi­ nenrahmen 1 verbunden und um die ideelle Schwenkachse S2 verschwenkbar. Die ideelle Schwenkachse S2 liegt im Schnittpunkt der Geraden 19 der Lenker 3 und ist mit dem Momentanpol des durch die Lenker 3, dem Maschinenrahmen 1 und der Schwinge 2a gebildeten Gelenkvierecks identisch. Weil die ideelle Schwenkachse S2 vor der Achse 14 des Tastrades 15 und höher wie diese liegt, wird die Kraft des auf das Tastrad 15 wirkenden Fahrtwiderstandes nach oben umgelenkt, so daß das Tastrad 15 das Bestreben hat, gewichtsentlastend nach oben auszuweichen. Durch die Koppelung der Schwinge 2a mit der Schwinge 2 über den Steg 16 kann die Aufnahmetrommel 26 leicht den Bewe­ gungen der Tasträder 15 folgen und um die Schwenkachse S1 verschwenken.

Bei der Ausgestaltung nach der Fig. 5 stellen Lenker 3 die Verbindung zwischen dem Maschinenrahmen 1 und der Schwinge 2a her. Dadurch wird ein Gelenkviereck gebildet dessen Momentanpol eine ideelle Schwenkachse S3 für das Tastrad 15 und die Schwinge 2a darstellt. Der Steg 16 verbindet die Schwingen 2a und 2 miteinander, so daß die Aufnahmetrommel 26 den Bewegungen des Tastrades 15 folgt.

Die Fig. 6 zeigt ein Gelenkviereck das durch bogenför­ mige Führungsbahnen 17 und Gleitkörper oder Rollen 18 gebildet ist und deren Bahnnormale 19 sich im Momentanpol schneiden und in ihrem Schnittpunkt eine ideelle Schwenk­ achse S bestimmen. Die Führungsbahnen 17 können auch gerade sein.

Nach der Fig. 7 ist die Schwinge 2 mit der Aufnahme­ trommel um die Schwenkachse S1 verschwenkbar am Maschi­ nenrahmen 1 angelenkt. Das Antriebszahnrad 6 treibt das konzentrisch zur Schwenkachse S1 angeordnete Innenzahn­ rad 20 in der Drehrichtung R an. Das Innenzahnrad 20 kämmt das an der Schwinge 2 gelagerte Zahnrad 22 und treibt dasselbe an. Das Kettenrad 21 ist mit dem Zahn­ rad 22 drehfest verbunden und treibt über die Kette 9 das Zahnrad 10 der Aufnahmetrommel an. Durch diese Aus­ gestaltung ist im Betrieb ein gewichtsentlastendes Mo­ ment auf die Schwinge 2 um die Schwenkachse S1 gegeben das in Abhängigkeit des aufzubringenden Antriebsmoments veränderbar ist und bei einem Anstieg des auf die Rech­ zinken 5 einwirkenden Arbeitswiderstandes ebenfalls an­ steigt und die Aufnahmetrommel angehoben und über ein gegebenenfalls auftretendes Hindernis hinweggeführt wird.

Bei der Ausgestaltung nach der Fig. 8 weisen die Lenker 3 unterschiedliche Längen auf. Bei Schwenkbewegungen der Schwinge 2a verändert sich dadurch schnell die Lage der ideellen Schwenkachse S3 und damit der ideelle Schub­ punkt für das Tastrad 15.

Die Fig. 9 zeigt ein Gelenkviereck 1, 2, 3, 12 bei dem die Lenker 3 derart angelenkt sind, daß die Schwinge 2 mit der unterbrochen gezeichneten ideellen Linie 1′ des Maschinenrahmens 1 sich kreuzt. Beim Aufwärtsschwenken der Schwinge 2 verschiebt sich die ideelle Schwenkachse S3 ebenfalls nach oben. Die ideelle Schwenkachse S3 liegt unter der Achse 4 und oberhalb der Bodenoberfläche 11.

Das Kettenrad 24 gemäß Fig. 10 ist derart angeordnet, daß das Zugtrum der Kette 9 steiler verläuft wie die Gerade der Schwinge 2. Dadurch ergibt sich bei Belastung eine gute Gewichtsentlastung, die noch verstärkt werden kann, wenn das Kettenrad 24 weiter oben angeordnet wird. Die Fig. 11 zeigt eine ähnliche Ausgestaltung bei der jedoch das Kettenrad 25 für den Antrieb vorgesehen ist.

Die Fig. 12 zeigt ein Gelenkviereck bei dem die Lenker 3 im Betrieb auf Zug beansprucht sind. Dies hat den Vor­ teil, daß sich die Schwinge 2a selbsttätig in Fahrtrich­ tung F einstellt.

Claims (19)

1. Aufnahmevorrichtung für Halmguterntemaschinen mit einer geschobenen, um eine etwa horizontale Achse rotierend antreibbaren Aufnahmetrommel, die an ihrem Umfang Rechzinken aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmoment für die Rechzinken (5) und/oder der auf die Rechzinken (5) und/oder die Tasträder (15) wirkende Arbeits- bzw. Fahrtwiderstand gewichtsentlas­ tend auf die Aufnahmevorrichtung um eine oder mehrere quer zur Fahrtrichtung F verlaufende Schwenkachsen (S1, S2, S3) wirksam ist.

2. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebsmoment als Drehkraft auf die Aufnahmevorrichtung wirkt.

3. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (S2, S3) ideelle Achsen darstellen.

4. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Momentanpol eines Gelenk­ vierecks (1, 2, 2a, 3, 12, 17, 18) die Lage einer ideel­ len Schwenkachse (S2, S3) bestimmt.

5. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Gelenkvierecke (1, 2, 2a, 3, 12, 17, 18) derart ausgebildet und angeordnet sind, daß die Geraden bzw. Bahnnormale (19) der Lenker (3) oder der Führungsbahnen (17) bzw. der Gleitkörper oder Rollen (18) sich in einer ideellen Schwenkachse (S2, S3) schneiden.

6. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gelenkviereck aus dem Maschinenrahmen (1) einer Schwinge (2, 2a) und den diese beiden über die Gelenke (12) verbindenden Lenkern (3) gebildet wird.

7. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ideelle Schwenkachse (S2) in bezug zur Achse der Welle (4) und/oder der Welle (14) davor und höher liegt.

8. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ideelle Schwenkachse (S3) in bezug zur Achse der Welle (4) und/oder der Welle (14) dahinter und tiefer liegt.

9. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (S3) unter­ halb der Bodenoberfläche (11) verläuft.

10. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsübersetzung zwischen einem konzentrisch zur Schwenkachse (S1) gelagerten Zahn- oder Kettenrad (8, 20) zu einem mit einer Aufnahmetrommel (26) antriebsverbundenen Zahn- oder Kettenrad (10) derart ausgebildet ist, daß das gewichtsentlastende Antriebsmoment als Drehkraft um die Achse (S1) auf die Schwinge (2) wirkt.

11. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsübersetzung derart ausgebildet ist, daß das Zahn- oder Kettenrad (10) in bezug zum Zahn- oder Kettenrad (8, 20) eine höhere Winkelgeschwindigkeit aufweist.

12. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das gewichtsentlastende Antriebsmoment durch eine oder mehrere an der Schwinge (2) angebrachte Getriebestufen erreicht wird.

13. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung von einem konzentrisch zur Schwenkachse (S1) angetriebenen Zahn- oder Kettenrad (8, 20) über zwischengeschaltete Getriebestufen auf die Aufnahmetrommel (26) erfolgt.

14. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugtrum der Antriebs­ kette (9) steiler verläuft wie die Gerade der Schwinge (2).

15. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das gewichtsentlastende Antriebsmoment gleich groß oder größer ist, wie das durch den Fahrt- und Arbeitswiderstand der Zinken (5) auf die Schwinge (2) nach unten wirkende Moment.

16. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (3) eines Gelenk­ vierecks unterschiedliche Längen aufweisen.

17. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Aufnahme­ trommel (26) auf beiden Seiten erfolgt.

18. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmetrommel (26) an­ triebsmäßig geteilt ist.

19. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwinge (2, 2a) mit der ideellen Linie (1′) des Maschinenrahmens (1) sich kreuzt.