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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf landwirtschaftliche Erntemaschinen, die mit Zuführungseinrichtungen
zur Zuführung
von geerntetem Erntematerial zu Erntegut-Verarbeitungseinrichtungen
versehen sind. Insbesondere bezieht sie sich auf Zuführungseinrichtungen,
die von einem Hydraulikmotor angetrieben werden und die mit Einrichtungen zum
unmittelbaren Stoppen der Zuführungseinrichtungen
bei Feststellung eines Fremdkörpers
in dem Erntematerial versehen sind.
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Hintergrund
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Es ist in der Technik gut bekannt,
landwirtschaftliche Erntemaschinen, wie z. B. Feldhäcksler, mit
einer Vorrichtung zur Feststellung von Fremdkörpern in dem Strom von Erntematerial
zu versehen, das einer Erntematerial-Verarbeitungseinheit zugeführt wird,
wie z. B. einer rotierenden Messertrommel, die mit einem stationären Scherbalken
zusammenwirkt. Eine derartige Detektorvorrichtung kann ein Metalldetektor
von der Art sein, wie er in der EP-B-0 102 665 beschrieben ist.
Das von diesem Detektor erzeugte Signal wird Zuführungseinrichtungs-Stoppeinrichtungen
zugeführt,
die ein unmittelbares Stoppen der Einrichtungen hervorrufen, die
das Erntematerial der Messertrommel zuführen. Somit wird verhindert,
dass irgendwelche metallischen Fremdkörper, die von dem Feld aufgenommen
werden, die Messertrommel erreichen und schwerwiegende Schäden an den
Messern und dem Scherbalken hervorrufen. Das Stoppsystem verhindert
weiterhin, dass kleinere Metallteilchen von der Messertrommel zerkleinert
und mit dem Erntegut vermischt werden, das an das Vieh verfüttert wird.
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Typische mechanische Stoppeinrichtungen sind
in den US-Patentschriften US-A-5
921 071 und US-A-4 296 591 beschrieben und umfassen ein Klinkenrad,
das an dem Antriebsstrang der Zuführungswalzen der Zuführungseinrichtungen
befestigt ist, sowie eine Sperrklinke, die so angeordnet ist, dass
sie mit diesem Sperrklinkenrad bei Feststellung von Metall in Eingriff
kommt. Die Bewegung der Sperrklinke wird durch eine Magnetspule
gesteuert, die von dem Fremdkörper-Detektor
betätigt
wird. Die Betätigung der
Sperrklinke muss mit der gleichzeitigen Deaktivierung einer Kupplung
in dem Antriebsstrang der Zuführungswalzen
kombiniert werden, um Schäden an
dem Motor oder Bauteilen des Antriebsstranges zu verhindern.
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Die Verwendung einer derartigen Kupplung ist
nicht erforderlich, wenn die Zuführungseinrichtungen
von einem hydrostatischen Motor angetrieben werden, wie dies in
der EP-A-0 848 902 beschrieben ist. Der Hydraulikkreis kann dann
mit einem Stop- oder Arretierventil ausgerüstet sein, das so betreibbar
ist, dass es die Ölströmung zu
oder von dem Motor bei Feststellung eines Fremdkörpers unterbricht, wie dies
in der FR-A-2 173 352 vorgeschlagen ist. Derartige Systeme können in
befriedigender Weise arbeiten, wenn sie auf den früheren, eine
niedrige Kapazität
aufweisenden Feldhäckslern
verwendet werden. Es wurde jedoch festgesteift, dass schwerwiegende
Probleme hinsichtlich der Reaktionsgeschwindigkeit und der Lebensdauer
auftraten, wenn derartige Systeme auf die heutigen, eine hohe Kapazität aufweisenden
Erntemaschinen angewandt werden, bei denen die rotierenden Zuführungswalzen eine
größere kinetische
Energie aufweisen. Insbesondere ist die niedrige Reaktionszeit kritisch,
weil der Fremdkörper
dann Zeit haben kann, die Messertrommel zu erreichen.
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Es ist daher ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein Antriebs- und Arretierungsoder Stoppsystem für die Zuführungseinrichtung
zu schaffen, das einerseits keine Kupplung erfordert, die bei Feststellung
eines Fremdkörpers
ausgekuppelt werden muss, und das andererseits ausreichend leistungsfähig und
schnell genug ist, um die Erntematerialströmung anzuhalten, bevor der
Fremdkörper
die Erntematerial-Verarbeitungseinrichtungen
erreicht, selbst bei größeren Erntemaschinen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine landwirtschaftliche Erntemaschine geschaffen, die folgendes
umfasst:
Erntematerial-Verarbeitungseinrichtungen, die zur Verarbeitung
von geerntetem Erntematerial betreibbar sind;
Zuführungseinrichtungen
zum Zuführen
des geernteten Erntematerials zu den Erntematerial-Verarbeitungseinrichtungen;
eine
Motoreinrichtung; und
hydraulische Antriebseinrichtungen zur
Lieferung von Antriebsleistung an die Zuführungseinrichtungen, wobei
die hydraulischen Antriebseinrichtungen eine mit der Motoreinrichtung
gekoppelte hydrostatische Pumpe, einen mit den Zuführungseinrichtungen gekoppelten
hydrostatischen Motor und Hydraulikkreise anschließen, die
die hydrostatische Pumpe und den hydrostatischen Motor miteinander
verbinden;
wobei die Hydraulikkreise eine Zuführungs-Arretierungseinrichtung
umfassen, die zur Unterbrechung der Ölströmung von oder zu dem hydrostatischen Motor
betreibbar ist, wodurch die Zuführungseinrichtungen
gestoppt werden;
dadurch gekennzeichnet, dass:
der hydrostatische
Motor mit einer Spüleinrichtung zur
Ablenkung eines Teils der Ölströmung in
dem Hydraulikkreis durch den Motor und zu einem Öltank oder einer Kühleinrichtung
versehen ist; und
die Zuführungs-Arretierungseinrichtung
in dem Hydraulikkreis zwischen dem hydrostatischen Motor und der
Spüleinrichtung
vorgesehen ist.
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Diese Anordnung erfordert keinerlei
mechanische Kupplungen oder Rastklinken, um die Zuführungseinrichtungen
zu arretieren oder zu stoppen. Die spezielle Position der Arretierungseinrichtung schließt das Entweichen
des blockierten Öls über den
Spülkreis
aus, derart, dass der Motor abrupter gestoppt werden kann, und das
Hineingelangen von Fremdkörpern
in die Erntematerial-Verarbeitungseinrichtung verhindert wird.
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Die Spüleinrichtungen können ein
Spülventil umfassen,
das zwischen den Hochdruck- und den Niederdruck-Leitungen des Motors
angeordnet ist, und die Arretierungseinrichtung kann ein Arretierungsventil
umfassen, das zur Blockierung der Hochdruck- oder Niederdruck-Leitung
des Motors betreibbar ist. In vorteilhafter Weise sind diese Ventile
in eine einzige Ventilbaugruppe eingefügt, die an dem Motorgehäuse befestigt
ist. Auf diese Weise kann das Ölvolumen
zwischen dem Motor und dem Arretierungsventil begrenzt werden, wodurch
die Reaktionsgeschwindigkeit des Arretierungssystems verbessert
wird.
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Der Hydraulikkreis kann weiterhin
Ventileinrichtungen zum hydraulischen Antrieb anderer Bauteile in
der Erntemaschine umfassen, während
die Zuführungseinrichtungen
angehalten sind. Beispielsweise kann der hydrostatische Motor zum
Antrieb der Erntegut-Verarbeitungseinrichtungen in einer Rückwärtsrichtung
entgegengesetzt zu der normalen Erntegut-Verarbeitungsrichtung verwendet
werden. Auf einem Feldhäcksler
kann dies für
ein verbessertes Schärfen
der Messertrommel-Messer verwendet werden. Auch diese Ventile können in
die Ventilbaugruppe eingefügt
werden.
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Wenn das Arretierungssystem eine
Last mit hoher Energie aufzunehmen hat, kann es vorteilhaft sein,
ein Arretierungsventil zu verwenden, das durch ein durch eine Magnetspule
betätigtes
Steuerventil pilotgesteuert ist. Um die Reaktionszeit eines derartigen
pilotgesteuerten Ventils zu verbessern, kann es zweckmäßig sein,
den Hydraulikkreis benachbart zu dem Motor mit einem hydraulischen
Akkumulator zu versehen, der über
das durch eine Magnetspule betätigte
Ventil mit dem pilotgesteuerten Ventil verbunden ist.
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Um die hydraulische Last auf den
Motor nach der Betätigung
der Arretierungseinrichtung zu beseitigen, kann der Hydraulikkreis
Nebenschlusseinrichtungen umfassen. Diese Nebenschlusseinrichtungen können mit
den Ventilen kombiniert werden, die zum Antrieb der Erntegut-Verarbeitungseinrichtungen
in einer Rückwärtsrichtung
verwendet werden.
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Diese Arretierungseinrichtung kann
von einem Fremdkörper-Detektor,
beispielsweise einem Metalldetektor oder einem akustischen Steindetektor, betätigt werden,
der ein Signal bei Feststellung eines Fremdkörpers in der Erntematerialströmung erzeugt. Das
Signal wird von einer Steuerung empfangen, die Signalverarbeitungseinrichtungen
umfasst, die die Arretierungseinrichtungen betätigen.
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Beschreibung
der Figuren
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Eine landwirtschaftliche Erntemaschine
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nunmehr ausführlicher
in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines Feldhäckslers mit einem Motor und
einer Vorsatzeinheit ist, die eine Zuführungswalzen-Baugruppe und
eine Messertrommel umfasst;
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2 eine
schematische Ansicht der Antriebsstränge und der angetriebenen Bauteile
eines Feldhäckslers
nach 1 ist; und
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3 ein
Schema eines Teils des Hydraulikkreises eines Feldhäckslers
gemäß 1 ist.
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Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung
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Die Ausdrücke vorne" hinten" vorwärts" rückwärts" rechts" und links" werden in dieser
gesamten Beschreibung bezüglich
der normalen Bewegungsrichtung der Maschine im Betrieb bestimmt
und sollen nicht als beschränkende
Ausdrücke
aufgefasst werden.
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In 1 ist
ein Feldhäcksler
mit einem Hauptrahmen 1 gezeigt, an dem auf dem Boden abrollende
Antriebsräder 2 und
Lenkräder 3 befestigt sind.
Der Feldhäcksler
ist in der gezeigten Weise mit einer Erntematerial-Sammelvorrichtung
in Form eines Reihenfrucht-Anbaugerätes 10 versehen, das
für das
Ernten von Mais geeignet ist, das jedoch durch ein übliches
Schwad-Aufnahmegerät
oder durch ein übliches Mähbalken-Anbaugerät ersetzt
werden kann, in Abhängigkeit
von dem zu erntenden Erntematerial. In üblicher Weise umfasst das Reihenfrucht-Anbaugerät 10 einen
Anbaugeräte-Rahmen 12,
der eine Anzahl von Reihenfrucht-Einheiten 14 trägt, die
zum Ernten von Maisstengeln von dem Feld und zum Fördern der
Maisstengel in Rückwärtsrichtung
zu einer Förderschnecke 16 betreibbar
sind, die ihrerseits das Erntematerial an den Pressspalt von Zuführungseinrichtungen
liefert, die in einer Fördereinheit
des Feldhäckslers
eingebaut sind.
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Die Zuführungseinrichtungen umfassen
untere Zuführungseinrichtungen
unter Einschluss einer vorderen unteren Zuführungswalze 26 und
einer glatten unteren Zuführungswalze 27 sowie
obere Zuführungseinrichtungen,
die eine vordere obere Zuführungswalze 20 und
eine hintere obere Zuführungswalze 21 einschliessen.
Die oberen und unteren Zuführungseinrichtungen
werden in Drehung versetzt, um das Erntematerial zwischen diesen
einer Messertrommel 36 zuzuführen, die in einem Messertrommel-Rahmen 34 befestigt
ist und eine Vielzahl von Messern 37 umfasst, die eine
zylindrische Umfangsform oder ein zylindrisches Umfangsprofil erzeugen, wenn
die Messertrommel in Drehung versetzt wird.
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Während
des normalen Erntebetriebs, bei dem die Messertrommel 36 in
seiner normalen Betriebsrichtung um eine Welle 39 in Drehung
versetzt wird, wie dies durch den Pfeil F in 1 angezeigt ist, wirken die Messer 37 mit
einem festen Scherbalken oder einer Gegenschneide zusammen, um das Erntematerial
auf Länge
zu schneiden und um es zu einem Paar von gegensinnig rotierenden
Erntegut-Verarbeitungswalzen 38 zu schleudern, die die ganzen
Körner
aufbrechen, die in dem zerkleinerten Material verbleiben. Die Walzen 38 führen das
Erntematerial einem Gebläserotor 49 zu,
der in einem Gebläsegehäuse 48 eingebaut
ist. Der Gebläserotor 49 umfasst
eine Anzahl von Schaufeln 50, die das Material nach oben
durch den Gebläseauslass
in einen Auslassbogen 52 schleudern, der von einem Fahrer so
angeordnet werden, dass der Abwurfbogen das Erntegut in der erforderlichen
Weise lenkt, normalerweise in einen Anhänger, der sich entlang des
Feldhäckslers
oder hinter diesem bewegt.
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Oberhalb der Messertrommel 36 kann
eine (nicht gezeigte) Messerschärfeinrichtung
befestigt sein, die einen Schärfstein
umfasst. Während
des Schärfvorganges
wird der Stein zwischen den Seitenplatten des Messertrommel-Rahmens 34 hin
und her bewegt, während
der Stein graduell in Richtung auf die rotierende Messertrommel 36 abgesenkt
wird. Um optimale Schneidkanten für die Messer 37 zu
erzielen, wird die Messertrommel 36 in einer Richtung entgegengesetzt
zu der durch den Pfeil F angezeigten normalen Betriebsrichtung gedreht.
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Wie dies in 1 gezeigt ist, wird der Feldhäcksler von
einem Antriebsaggregat oder einem Motor 70 angetrieben,
mit dem ein Zapfwellen- (PTO-) Getriebe 71 antriebsmäßig verbunden
ist. Die Ausgangswelle 72 des PTO-Getriebes 71 ist
mit einem Universalgelenk 74 einer Antriebswelle 73 verbunden,
von der ein weiteres Universalgelenk 74 mit einem Getriebe 75 verbunden
ist. Eine Ausgangswelle des Getriebes 75 ist mit einer
Gebläse-Antriebswelle 77 verbunden,
die ein Gebläsegetriebe 78 antreibt,
das den Gebläserotor 49 lagert
und in Drehung versetzt.
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Die Zuführungseinrichtungen werden
durch einen hydrostatischen Motor 80 angetrieben, der ein unteres
Zuführungswalzen-Getriebe
auf der linken Seite der vorderen Einheit gemäß 2 antreibt. Dieses Getriebe 81 ist
direkt mit den unteren Zuführungswalzen 26, 27 und über eine
Antriebswelle 38 mit der hinteren oberen Zuführungswalze 21 verbunden.
Auf der rechten Seite der vorderen Einheit verbindet ein oberes
Zuführungswalzen-Getriebe 84 antriebsmäßig die
oberen Zuführungswalzen 21, 20.
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Die Messertrommel-Welle 39 trägt an ihrem linken
Ende den inneren Ring einer Freilaufkupplung 47. Der äußere Ring
hiervon ist an einer mit Nuten versehenen Riemenscheibe 88 befestigt.
Wenn die Messertrommel 37 in der durch den Pfeil F angetriebenen
Richtung in Drehung versetzt wird, um ankommendes Erntematerial
zu zerkleinern, wird die Kupplung 87 eingekuppelt und die
Riemenscheibe 88 treibt einen Antriebsriemen 89 an.
Wenn andererseits die Drehung der Messertrommel 87 umgekehrt
wird, wie z. B. während
eines Schärfvorganges,
so wird die Kupplung 87 ausgekuppelt und die Riemenscheibe 88 steht
still.
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Der Antriebsriemen 89 treibt
eine glatte Riemenscheibe 90 an, die mit der unteren Erntegut-Verarbeitungswalze 38 und
einer mit Nuten versehenen Riemenscheibe 91 verbunden ist,
die mit der oberen Erntegut-Verarbeitungswalze 38 verbunden
ist.
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Die Ausgangswelle 72 des
PTO-Getriebes 71 trägt
eine mit Nuten versehene PTO-Riemenscheibe 95,
an der das Universalgelenk 74 der Antriebswelle 73 befestigt
ist. Die Riemenscheibe 95 treibt über einen Antriebsriemen 100 eine
Riemenscheibe 99 an, die von einer Welle 98 getragen
wird. Der Antriebsriemen 100, der über beide Riemenscheiben 95, 99 läuft, kann
mit Hilfe einer inneren Spannrolle 102 gespannt werden,
die sich in einer Spannrollen-Armbaugruppe 103 dreht, die
schwenkbar um einen Lagerzapfen 104 befestigt ist, der
sich von dem PTO-Getriebe 71 aus erstreckt. Die Spannrolle 102 wird
durch einen Hydraulikzylinder 106 vorbelastet.
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Ein hydraulischer Getriebemotor 110 ist
mit dem hinteren Ende der Welle 98 gekoppelt. Eine Messertrommel-Antriebswelle 111 ist über ein
Universalgelenk 74 mit der Vorderseite der Riemenscheibe 99 verbunden.
Das andere Ende der Antriebswelle 111 ist über ein
weiteres Universalgelenk 74 mit der Eingangswelle eines
Winkelgetriebes 112 verbunden, das die Messertrommel-Welle 39 antreibt.
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Das Zapfwellengetriebe 71 umfasst
eine Zapfwellen-Eingangswelle 114, die an ihrem hinteren Ende
mit der Schwungscheibe 115 des Motors 70 und an
ihrem vorderen Ende mit einem ersten Stirnzahnrad 116 gekoppelt
ist, das mit einem zweiten Stirnzahnrad 117 kämmt. Das
letztgenannte Zahnrad 117 treibt ein drittes Stirnzahnrad 118 an,
das die Eingangswelle einer hydraulischen Pumpenbaugruppe 119 aufnimmt,
die eine erste Taumelscheibenpumpe 120, die Antriebsleistung
an die Antriebsräder 2 liefert,
eine zweite Taumelscheibenpumpe 123, die Antriebsleistung
an die Zuführungseinrichtungen
liefert, und Zahnradpumpen 121, 122 umfasst. Die PTO-Eingangswelle 114 ist
mit der PTO-Ausgangswelle 72 über eine hydraulisch betätigte Kupplung 124 verbunden.
Wenn dieser Strömungsmitteldruck zugeführt wird,
wird die Kupplung 124 eingekuppelt, und die Ausgangswelle 72 wird
gemeinsam mit der Eingangswelle 114 in Drehung versetzt.
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Die Zuführungseinrichtungen sind mit
einem Fremdkörper-Detektor
versehen, der zur Lieferung eines Signals an eine Steuerung zum
Arretieren oder Stoppen der Zuführungseinrichtung
bei Feststellung eines derartigen Fremdkörpers in der Erntematerialströmung betreibbar
ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist der Detektor ein Metalldetektor 125 des Typs, wie er
in der EP-B-0 102 665 beschrieben ist. Der Detektor 125 ist
im Inneren der vorderen unteren Zuführungswalze 26 eingebaut.
Die Steuerung kann einen Mikroprozessor umfassen, der so programmiert
ist, dass er das Metalldetektorsignal überwacht und unmittelbar einen
Zuführungseinrichtungs-Arretierbefehl
erzeugt, wenn ein Metallgegenstand erfasst wird.
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Ein Teil des hydraulischen Steuersystems
ist schematisch in 3 gezeigt.
Wenn der Motor 70 läuft,
saugt die hydraulische Zahnradpumpe 122 Öl von einem
Nebenschlusstank 127 über
ein Ölfilter 128 an
und liefert es über
eine Hydraulik-Speiseleitung 132 zu
einem durch eine Magnetspule betätigten
Steuerventil 129 und einen Hydraulikzylinder 106 des
Haupt-Riemengetriebes. Ein Ausgangsanschluss des Ventils 129 ist
mit der Hydraulikkupplung 124 verbunden, der andere ist
mit der Rücklaufleitung 131 verbunden,
die im Nebenschlusstank 127 endet.
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Unmittelbar nach dem Starten des
Motors 70 befindet sich das Ventil 129 noch in
seiner Ruhestellung, wie dies in 3 gezeigt
ist, und die Speiseleitung 132 wird unter Druck gesetzt,
um den Zylinder 106 auszufahren. Der Druckpegel wird durch
ein Überdruckventil 130 begrenzt,
das ebenfalls mit der Speiseleitung 132 verbunden ist.
Die Position des Ventils 129 wird durch einen (nicht gezeigten)
elektrischen Kreis gesteuert, der eine programmierbare Steuereinheit,
wie z. B. einen Mikroprozessor umfasst.
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Um die hydraulische Kupplung 124 einzukuppeln
und die Drehung der Messertrommel 36 zu beginnen, wird
das Ventil 129 nach rechts verschoben, so dass der Druck
von der Speiseleitung 132 dem Kolben der Kupplung 124 zugeführt wird.
Lediglich eine kleine Menge an Lecköl tropft von der Kupplung in
das PTO-Getriebe 71,
das ebenfalls mit der Rücklaufleitung 131 verbunden
ist. Die Speiseleitung 132 und der Zylinder 106 bleiben
mit Druck beaufschlagt. Entsprechend werden sowohl der Gebläserotor 49 als
auch die Messertrommel 36 von dem Motor 70 angetrieben.
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Das Hydrauliköl von der Kupplung 124 dient weiterhin
als Schmiermittel für
die Lager und die Zahnräder 116, 117, 118 in
dem Getriebe 71. Daher wird der größte Teil des Öls mit Luft
gemischt und über
die Innenoberfläche
des Getriebes 71 verteilt, so dass das Gehäuse des
letzteren zur Verwendung als ein Tank ungeeignet ist, von dem das Öl von der Zahnradpumpe 172 angesaugt
werden kann. Daher wird das überschüssige Öl zum Nebenschlusstank 127 geliefert,
in dem es sich absetzen kann, bevor es der Zahnradpumpe 122 zugeführt wird.
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Wenn das Ventil 129 nach
links verschoben wird, wird die Speiseleitung 132 mit der
Rücklaufleitung 131 verbunden,
so dass der Druck in der Speiseleitung 132 abfällt und
die Hydraulikkupplung 124 ausgekuppelt wird. Gleichzeitig
zieht sich der Hydraulikzylinder 126 unter der Wirkung
des Antriebsriemens 100 zurück, so dass die Messertrommel-Antriebswelle 111 von
dem Gebläsegetriebe 78 getrennt wird.
Wenn das Steuerventil 129 zurück nach rechts verschoben wird,
um die Kupplung 124 erneut einzukuppeln, durchläuft es eine
Mittelstellung, in der lediglich der Zylinder 106 mit Druck
beaufschlagt wird. Die Spannrolle 102 wird daher vorgespannt,
bevor die Kupplung 124 beginnt, die Zapfwellen-Riemenscheibe 95 in
Drehung zu versetzen. Diese Betriebsfolge verhindert ein unnötiges Rutschen
des Riemens 100, so dass dessen Lebensdauer verlängert wird.
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Der Motor 70 treibt in gleicher
Weise die Zahnradpumpe 121 an, die Hydrauliköl von einem Öltank 134 ansaugt
und dieses über
eine weitere Speiseleitung 135 einer Anzahl von hydraulischen
Stellgliedern zuführt,
wie z. B. denen, die die Position des Auswurfbogens 52 oder
die Höhenlage
des Anbaugerätes 10 steuern.
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Die hydrostatischen Pumpen 120 und 123, die
ebenfalls von dem Motor 70 angetrieben werden, werden elektronisch
gesteuert, vorzugsweise von der gleichen Steuerung, die das Signal
von dem Metalldetektor 125 überwacht. In 3 ist die Pumpe 123, die das
Zuführungseinrichtungs-Getriebe 81 antreibt, mit
weiteren Einzelheiten gezeigt, doch kann die Pumpe 120,
die die Antriebsräder 2 antreibt,
vom gleichen Taumelscheiben-Pumpentyp sein.
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Die hydrostatische Pumpe 123 ist
in einem Pumpengehäuse 140 enthalten,
das mit strichpunktierten Linien in 3 dargestellt
ist. Die Pumpe 123 liefert unter Druck stehendes Öl an den
hydrostatischen Motor 80 über eine Hochdruckleitung 142 und empfängt Rücklauföl über die
Niederdruckleitung 143. Das Pumpengehäuse 140 umfasst eine Ölspeisepumpe 141,
die dauernd Öl
an die hydrostatischen Kreise liefert. Von dem Öltank 134 abgesaugtes Öl wird in
diejenige der Leitungen 143 oder 142, die den niedrigsten
Druck aufweist, über
ein Rückschlagventil 145 oder 144 gepumpt.
Ein Teil des von der Speisepumpe 141 gelieferten Öls wird über ein
Druckentlastungsventil 148 in das Pumpengehäuse 140 zur Schmierung
und Kühlung
der hydrostatischen Pumpe 123 abgegeben. Das Öl läuft in den Öltank 134 über einen
Filter und einen Wärmetauscher 150 ab.
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Der hydrostatische Motor 80 auf
dem Getriebe 81 empfängt Öl von der
hydrostatischen Pumpe 123 über eine Motor-Ventilbaugruppe 152,
die an dem Gehäuse 154 des
Motors 80 befestigt ist. Die Ventilbaugruppe 152 umfasst
eine Spüleinrichtung, die
einen Teil der Ölströmung ablenkt,
um Schmier- und Kühlöl an den
Motor 80 zu liefern. In dieser Ausführungsform sind die Spüleinrichtungen
durch ein Spülventil 156 gebildet,
das drei Anschlüsse
und drei Stellungen aufweist. Die Position des Ventils wird durch
Piloteinrichtungen gesteuert, die mit den Hochdruck- und Niederdruck-Leitungen 142, 143 verbunden
sind. Die zwei Einlassanschlüsse
sind mit den gleichen Leitungen verbunden, und der Auslassanschluss
ist mit einer Spülleitung 158 über ein
Feder vorgespanntes Rückschlagventil 157 verbunden. Dieses
Ventil 157 öffnet
sich unter einem Druck, der niedriger als der Druck in der Niederdruckleitung
ist. Wenn unter Druck stehendes Öl
dem Motor 80 über die
Leitung 142 zugeführt
wird, so wird das Spülventil 157 nach
rechts gemäß 3 verschoben, wodurch die
Niederdruckleitung 143 mit der Spülleitung 158 verbunden
wird. Ein Teil des Rücklauföls wird über das
Rückschlagventil 157 dem
Motorgehäuse 154 zugeführt, in
dem es dazu verwendet wird, die Motorteile zu schmieren und zu kühlen. Das
gebrauchte Öl von
dem Motorgehäuse 154 wird
dann über
eine weitere Spülleitung 160 dem
Gehäuse 140 der
hydrostatischen Pumpe 123 zugeführt, in dem es ebenfalls zur
Schmierung der Pumpenteile verwendet wird. Von dort aus wird das
Spülöl schließlich zum
Tank 134 abgelassen.
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Die Motor-Ventilbaugruppe 152 umfasst
weiterhin Nebenschlusseinrichtungen zur Ableitung des Öls von der
Hochdruckleitung 142 zur Niederdruckleitung 143.
Bei dieser Ausführungsform
kann das Öl über zwei
durch Magnetspulen betätigte
Ventile 162, 163 abgeleitet werden, die zwei Anschlüsse und
zwei Positionen haben. Wenn die Magnetspulen betätigt werden, werden die Ventile
nach oben gemäß 3 bewegt, um die Verbindung
zwischen den Leitungen 142 und 143 zu verschließen und
um die Ölströmung von
der Hochdruckleitung 142 zum hydrostatischen Motor 80 zu
lenken. Wenn der elektrische Strom an die Magnetspulen abgeschaltet
wird, kehren die Ventile 162, 163 in ihre Ruhestellungen
zurück,
und Öl von
der Leitung 142 gelangt direkt zur Leitung 143.
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Die Niederdruckleitung 143 zwischen
dem hydrostatischen Motor 80 und dem Spülventil 156 ist mit
einem Arretierungs- oder Stoppventil 165 versehen, das
zur Unterbrechung der Ölströmung von
dem Motor betreibbar ist, wodurch der Motor 80 und die Zuführungswalzen 20, 21 und 26, 27 unmittelbar
arretiert oder gestoppt werden. Das Arretierungsventil 165 ist
federvorgespannt, um die Ölströmung zu
unterbrechen, doch ist ein Öldruck,
der kleiner als der Betriebsdruck in der Niederdruckleitung 143 ist,
bereits wirksam, um das Ventil gegen die Kraft der Feder zu öffnen und
den Motor 80 mit der Rücklaufleitung 143 zu
verbinden. Dieser Betriebsdruck folgt dem Öffnungsdruck des Rückschlagventils
157 hinter dem Spülventil 156.
Das Arretierungsventil 165 kann direkt durch eine Magnetspule
gesteuert werden. Im Hinblick auf die erhebliche Ölströmung und
dem hohen hierbei auftretenden Leistungsbedarf wird es jedoch bevorzugt,
ein pilotgesteuertes Ventil zu verwenden, wie dies in 3 gezeigt ist.
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Hier wird das Arretierungsventil 165 durch ein
durch eine Magnetspule betätigtes
Steuerventil 166 betätigt,
das zwei Positionen und drei Anschlüsse aufweist. Das Steuerventil 166 empfängt unter Druck
stehendes Öl
von der Ölspeisepumpe 141 über eine
Druckleitung 167. Wenn die Magnetspule nicht mit Energie
versorgt wird, ist die Pilotleitung des Arretierungsventils 165 mit
der Niederdruck-Spülleitung 158 verbunden,
so dass das Arretierungsventil offen bleibt. Wenn das Steuerventil 166 betätigt wird, wird
unter Druck stehendes Öl
von der Leitung 167 dem Arretierungsventil 165 zugeführt, das
die Niederdruckleitung 143 verschließt und den Motor 80 stoppt.
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Um die Reaktionszeit des Arretierungsventils 165 zu
verbessern, ist es vorteilhaft, eine Druckölquelle, wie z. B. einen Akkumulator 170,
benachbart zu dem Steuerventil 166 vorzusehen. Dieser Akkumulator
wird durch die Druckleitung 167 und das Rückschlagventil 169 geladen.
Bei Betätigung
des Steuerventils 166 wird Öl von dem Akkumulator 170 unmittelbar
dem Arretierungsventil 165 zugeführt.
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Das plötzliche Stoppen oder Arretieren
des Motors 81 kann unzulässige Beanspruchungen seiner
Bauteile hervorrufen. Daher kann es erforderlich sein, ein vorübergehendes
Entweichen von Öl
durch eines oder mehrere Druckentlastungsventile 172 zu ermöglichen,
die einen Nebenschluss für
das Arretierungsventil 165 bilden. Diese Druckentlastungsventile öffnen sich
lediglich bei außergewöhnlich hohen Drücken.
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Zwischen den zwei Nebenschlussventilen 162, 163 ist
eine weitere Hydraulikleitung 175 vorgesehen, die zur Lieferung
von Öl
an den Getriebemotor 160 zum Antrieb der Messertrommel 36 in
Rückwärtsrichtung
betreibbar ist. Eine Rücklaufleitung 176 liefert Öl von dem
Motor 110 zurück
an die Ventilbaugruppe 152, in der sie mit der Niederdruckleitung 143 verzweigt
ist.
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Im Normalbetrieb der Erntemaschine
werden die Zuführungswalzen 20, 21, 26 und 27 durch
den hydrostatischen Motor 80 angetrieben. Die Magnetspulen
der zwei Nebenschlussventile 162, 163 sind eingeschaltet,
um die Verbindung zwischen der Hochdruckleitung 142 und
der Niederdruckleitung 143 zu verschließen, und das Öl von der
hydrostatischen Pumpe 123 muss durch den Motor 80 strömen. Das
Steuerventil 166 ist nicht betätigt, so dass kein Druck an
der rechten Seite des Arretierungsventils 165 zur Verfügung steht,
das unter dem in der Niederdruckleitung 143 verfügbaren Druck
offen bleibt. Das Spülventil 156 wird
nach rechts verschoben, um einen Teil der Ölströmung als Schmiermittel und
Kühlmittel
an das Motorgehäuse 154 über die Spülleitung 158 gelangen
zu lassen. Die Drehgeschwindigkeit der Zuführungswalzen ist durch die Einstellung
der hydrostatischen Pumpe 123 bestimmt, die von dem Fahrer über die
elektronische Steuerung gesteuert wird. Die Drehzahl kann geändert werden,
um die mittlere Schnittlänge
des geernteten Erntematerials zu ändern.
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Wenn ein Fremdkörper von dem Metalldetektor 125 festgestellt
wird, steuert die Steuerung umgehend die Magnetspule des Steuerventils 166 an. Unter
Druck stehendes Öl
von der Druckleitung 167 oder dem Akkumulator 170 wird
an die Pilotleitung des Arretierungsventils 165 geliefert,
das nach links verschoben wird, wodurch die Ölströmung von dem Motor 80 zur
Niederdruckleitung 143 unterbrochen wird. Der hydrostatische
Motor wird unmittelbar gestoppt, so dass der Fremdkörper die
rotierende Messertrommel 36 nicht erreichen kann. Gleichzeitig schaltet
die Steuerung die Magnetspulen der Nebenschlussventile 162, 163 ab,
die in ihre in 3 gezeigten
Ruhestellungen zurückkehren.
Auf diese Weise wird die Hochdruckleitung 142 mit der Niederdruckleitung 143 verbunden,
so dass das Öl
von der hydrostatischen Pumpe 123 frei zirkulieren kann, ohne
dass unzulässige
Beanspruchungen der Pumpe 123 oder des Motors 80 hervorgerufen
werden. Um den Fremdkörper
von den Zuführungseinrichtungen
zu entfernen, ist es erforderlich, die Zuführungswalzen in ihrer Drehrichtung
umzukehren und das Erntematerial nach vorne hin auszuwerfen. Wenn
der Fahrer einen Drehrichtungsumkehr-Befehl an die Steuerung liefert,
wird die Hydraulikpumpe 123 umgekehrt, so dass unter Druck
stehendes Öl
nunmehr der Leitung 143 zugeführt wird. Wenn die Rückwärts-Ölströmung festgestellt wird, schaltet
die Steuerung das Steuerventil 166 ab, so dass das Arretierungsventil 165 in
seine offene Stellung zurückkehren
kann. Die Nebenschlussventile 162 und 163 werden
betätigt,
um den Nebenschlusskreis zwischen den Leitungen 143 und 142 zu
verschließen,
so dass das unter Druck stehende Öl in der Rückwärtsrichtung durch den hydrostatischen
Motor 80 gedrückt wird.
In der Zwischenzeit wurde das Spülventil 156 nach
links verschoben, um Spülöl von der
Leitung 142 an die Spülleitung 158 zu
liefern. Die Steuerung begrenzt die Einstellungen der hydrostatischen
Pumpe 123 derart, dass die Zuführungswalzen 20, 21, 26, 27 mit
einer langsamen Geschwindigkeit in Rückwärtsrichtung angetrieben werden.
Auf diese Weise wird das Erntematerial in der Nähe des Einlasses der Zuführungseinrichtungen
abgelegt, von wo aus der Fahrer den Fremdkörper entfernen kann.
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Die Motor-Ventilbaugruppe wird in
gleicher Weise dazu verwendet, die Messertrommel 36 während der
Schärfarbeiten
umzukehren. Wenn der Fahrer einen Drehrichtungsumkehr-Befehl an
die Steuereinheit liefert, entkuppelt die Steuerung zunächst den mechanischen
Antriebsstrang an die Messertrommel 36 durch Abschalten
des Steuerventils 129 der Kupplung 124, wie dies
weiter oben beschrieben wurde. Das Ventil 129 kehrt in
seine in 3 gezeigte
Ruhestellung zurück.
Die Drehzahl der Messertrommel wird von der Steuerung überwacht,
und wenn sie unter einen vorgegebenen Schwellenwert abgesunken ist,
betätigt
die Steuerung den Getriebemotor 110 auf dem Messertrommel-Antriebsstrang.
Zu diesem Zweck wird die hydrostatische Pumpe 123 in ihrer normalen
Vorwärtsrichtung
angetrieben. Das erste Nebenschlussventil 162 wird geöffnet, während das zweite
Nebenschlussventil 163 geschlossen bleibt. Die Magnetspule
des Steuerventils 166 wird eingeschaltet, um zu bewirken,
dass dieses Ventil unter Druck stehendes Öl dem Arretierungsventil 165 zuführt. Auf
diese Weise wird der hydrostatische Motor blockiert, während das Öl von der
Hochdruckleitung 142 dem Nebenschlussventil 162 und
der Leitung 175 zum Drehrichtungsumkehr-Motor 110 zugeführt wird.
Der Motor wird in einer Richtung entgegengesetzt zum Pfeil F in 1 angetrieben. Das Öl kehrt über die
Leitung 176 zu der Motor-Ventilbaugruppe 152 und
zur Niederdruckleitung 143 zurück. Die Taumelscheibe der hydrostatischen
Pumpe 123 wird von der Steuereinheit so bewegt, dass die
Messertrommel 36 mit einer vorgegebenen Drehzahl gedreht wird,
unabhängig
von der Einstellung, die für
eine gewünschte
Schnittlänge
für die
Zuführungseinrichtungen
erforderlich ist.
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Es ist zu erkennen, dass auf diese
Weise eine wirkungsvolle und vielseitige Einrichtung zum Antrieb
und zum Arretieren oder Stoppen einer Zuführungseinrichtung in einer
landwirtschaftlichen Erntemaschine geschaffen wird. Obwohl die vorliegende Erfindung
unter Bezugnahme auf einen Feldhäcksler und
einen Metalldetektor beschrieben wurde, sind andere Ausführungsformen
denkbar, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise
kann der Metalldetektor 125 durch einen anderen Fremdkörper-Detektor,
beispielsweise einen akustischen Steindetektor, ersetzt werden.
Es ist weiterhin denkbar, den Hydraulikkreis zum Antrieb anderer
Arten von Zuführungseinrichtungen
zu verwenden, beispielsweise einen Riemenförderer, oder um die Arretierungseinrichtungen
zum Stoppen lediglich einer oder zwei der Zuführungswalzen zu verwenden.
Die Ventilbaugruppe kann weiterhin zur Umlenkung der Ölströmung nicht
nur zu dem Drehrichtungsumkehr-Motor der Messertrommel, sondern auch
an andere Hydraulikmotoren oder Stellglieder auf der Erntemaschine
selbst oder auf Hilfseinrichtungen verwendet werden, beispielsweise
zum Antrieb und zur Bewegung von Bauteilen auf der Erntematerial-Sammelvorrichtung.