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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Entleerungs-Baggereimer, der dafür bestimmt ist. in einer landwirtschaftlichen
Beladevorrichtung eingebaut zu sein, und der einen Drehrotor aufweist,
der von einem hydraulischen Motor angetrieben und von einem Schwenkarm
getragen ist, der am oberen Bereich des Baggereimers gelenkig angebracht
ist, wobei sich dieser Arm in Richtung der Eingangsöffnung des Baggereimers
unter der Wirkung eines hydraulischen Stellantriebs absenken kann.
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Diese Art Baggereimer ist gewöhnlich an
einem Frontlader angebracht und wird dazu eingesetzt, aus einer
Stoffmasse, die beispielsweise aus eingelagertem Viehfutter besteht,
eine bestimmte Produktmenge herauszuholen.
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Der Rotor besteht aus einer Trommel
mit horizontaler Achse, welche mit Umfangszähnen versehen ist, um ihm zu
ermöglichen
in das Produkt zu „beißen"; die so aus der
Masse entnommenen Produktmengen werden im Verlauf der Arbeit schrittweise
in das Innere des Baggereimers gedrückt dank der gelenkigen Anbringung
des Rotors und seiner Absenkbewegung.
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Eine solche Gerätschaft ist in ihrer Verwendung
relativ kompliziert aufgrund dessen, dass der Rotor von dem Bediener
im Verlauf der Arbeit nicht einsehbar ist. Er wird nämlich von
dem Baggereimer verdeckt.
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Die Schwenkbewegung des den Rotor
tragenden Armes wird mittels eines hydraulischen Verteilers sichergestellt,
unabhängig
von der Drehung des Rotors. Daher wird der Rotor, abhängig von
der Beschaffenheit und der Härte
der zu entleerenden Stoffe, mehr oder weniger leicht in die Produktmasse beißen; um
eine optimale Arbeitsqualität
zu erlangen, ist es wichtig, dass das Absenken des Rotors gekoppelt
an seine Drehung erfolgt, wobei das Absenken des Rotors umso langsamer
geschehen sollte desto schwieriger es für ihn ist, in die Stoffmasse
einzudringen.
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Da der Bediener keine Möglichkeit
hat, den Rotor zu sehen, kann er diesen Parameter nicht beeinflussen
und somit geschieht die Arbeit auf empirische Weise, in Abhängigkeit
von seiner Erfahrung und mit der Gefahr, eine Arbeit von schlechter
Qualität durchzuführen (insbesondere
eine unzureichende oder übermäßige Befüllung des
Baggereimers).
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Die Erfindung zielt darauf ab, dieses
Problem zu lösen,
indem sie einen Baggereimer der oben genannten Art vorschlägt, mit
dem die fortschreitende Bewegung des den Rotor tragenden Armes automatisch
gesteuert wird, um sich dem Drehmoment anzupassen, das von dem hydraulischen
Motor entwickelt wird, welcher den Rotor in Drehung antreibt.
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Dieses Ziel wird dadurch erreicht,
dass der Motor hydraulisch an den Stellantrieb mittels eines Regelventils
angeschlossen ist, das dafür
eingerichtet ist, das Absenken des Armes im Falle des Anstiegs des
Versorgungsdrucks des Motors automatisch zu verlangsamen.
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Vorteilhafterweise ist der Stellantrieb
doppeltwirkend ausgebildet und eine seiner Kammern wird mit hydraulischer
Hochdruckflüssigkeit
gespeist, während
die andere Kammer an den Niederdruckrücklauf angeschlossen ist, um
den Arm absenken zu lassen, wobei die Verlangsamung dieses Absenkens durch
Drosselung der Durchsatzleistung in der Rücklaufleitung durchgeführt wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Eigenschaft weist der hydraulische Anschluss zwischen dem Stellantrieb
und dem Motor ein Rückschlagventil auf,
das dazu in der Lage ist, eine Versorgung mit voller Durchsatzleistung
des Steilantriebs während
des erneuten Anhebens des Armes sicherzustellen. Weitere Eigenschaften
und Vorteile der Erfindung werden aus der jetzt nachfolgenden Beschreibung
und den beigefügten
Zeichnungen hervorgehen, welche einfach beispielhaft und nicht begrenzend
eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung darstellen.
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In diesen Zeichnungen:
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- – ist 1 eine schematische Seitenansicht
des vorderen Bereiches eines landwirtschaftlichen Traktors, der
mit einem Frontlader ausgestattet ist, welcher mit einem erfindungsgemäßen Baggereimer
versehen ist, während
des Entleerungsvorgangs;
- – ist 2 eine Ansicht, welche den Baggereimer
sowie ein Diagramm seiner hydraulischen Steuerschaltung darstellt;
- – sind
die 3 und 4 ähnliche
Ansichten wie 2, welche die Funktionsweise
der Vorrichtung illustrieren.
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In 1 ist
teilweise ein landwirtschaftlicher Traktor T dargestellt,
der im vorderen Bereich mit einem Frontlader mit Gabeldeichsel B ausgestattet
ist, der angehoben oder abgesenkt werden kann durch eine Schwenkbewegung
um eine Querachse X mittels eines Paares so genannter „Hebe"-Stellantriebe VL
(von denen ein einziger in dieser Seitenansicht zu sehen ist).
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Vorne an der Gabeldeichsel B ist
ein gelenkig angebrachter Werkzeugtragrahmen C befestigt, dessen
Bewegungen von einem Paar so genannter „Kipp"-Stellantriebe VN gesteuert werden.
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Auf dem Werkzeugtragrahmen C ist
ein erfindungsgemäßer Baggereimer 1 mit üblicher
Form angebracht, dessen Öffnung 10 nach
vorne und nach oben gerichtet ist.
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An dem oberen Bereich des Baggereimers ist
ein Schwenkarm 3 angebracht, der bezüglich der Öffnung 10 nach außen gerichtet
und gelenkig um eine Achse 30 angeordnet ist. Unter der
Bezeichnung „Arm" versteht man tatsächlich einen
Arm aus zwei Teilen, d.h. ein Paar paralleler Arme, wobei nur einer in
der Abbildung zu erkennen ist aufgrund dessen, dass es sich um eine
Seitenansicht handelt, in welcher sich die beiden Teile überlagern.
An seinem freien Ende trägt
dieser „Arm" einen Drehrotor 2 der
gewöhnlichen
Art mit Umfangszähnen.
Die Achse des Rotors ist horizontal und quer angeordnet, wobei seine
Enden in passender Weise in Drehung geführt werden, und zwar jeweils
in einem der beiden Bauteile des Armes 3, wobei der Rotor
zwischen diesen beiden Teilen angeordnet ist. An einem der Enden
der Welle ist ein hydraulischer Motor 5 angebracht, der an
dem entsprechenden Teil befestigt ist.
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Die Bewegung des Armes 3 wird
von einem hydraulischen Stellantrieb 4 gesteuert, dessen
Körper
an dem Baggereimer und dessen Stange an dem Arm befestigt ist.
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Die Drehrichtung des Rotors ist durch
den Pfeil A in 1 angezeigt,
während
die Schwenkbewegung des Armes 3 nach unten – welche
dem Ausziehen des Stellantriebs 4 entspricht – dort durch
den Pfeil B angezeigt ist.
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1 illustriert
einen Entleerungsvorgang von Produkten, beispielsweise Futtermittel F.
Infolge der Drehung des Rotors höhlt
dieser eine Ausbuchtung in der Viehfuttermasse aus, wobei er von
dort Produkt entnimmt, das entsprechend der Entnahme in das Innere
des Baggereimers dank des Absenkens des Rotors transportiert wird.
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Der Bediener, der in dem Fahrerhaus
des Traktors sitzt, bedient die Stellantriebe VL und VN derart,
dass die Positionen des Baggereimers in Höhe und in Neigung gesteuert
werden, sowie den Stellantrieb 4, um den Rotor abzusenken
oder wieder anzuheben. Aber, wie leicht aus der 1 zu ersehen ist, ist der Rotor ihm verborgen.
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2 stellt
die hydraulische Steuerschaltung des Motors 5 und des Stellantriebs 4 dar,
wobei diese Schaltung den Grundbaustein der Erfindung bildet.
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Der Stellantrieb 4 ist doppeltwirkend
ausgebildet.
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Die Zufuhrleitungen für die Hydraulikflüssigkeit
von der Hochdruckquelle HP und die Rücklaufleitungen zu dem Niederdruckbehälter BP sind
an einen hydraulischen Steuerverteiler 8 angeschlossen, dessen
Bedienung durch den Bediener mit Hilfe eines geeigneten Organs,
wie beispielsweise eines Hebels, geschieht. Der Verteiler 8 umfasst
drei Positionen. In der mittleren Position (in 1 illustriert) isoliert er den Hydraulikkreis.
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Als Richtwert beträgt der Wert
des Hochdrucks zwischen 150 und 200 bar (zwischen 1,5 und 2,107 Pa), während
der Niederdruck dem atmosphärischen
Druck entspricht.
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Von dem Verteiler 8 gehen
zwei Hydraulikleitungen 80, 81 ab, welche an den
Antriebsmotor 5 für den
Rotor angeschlossen sind. Eine von ihnen, nämlich die Leitung
81,
trägt ein
Rückschlagventil 810, welches
dem Motor einen einzigen Drehsinn A auferlegt.
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Der Rotor dreht sich nur, wenn die
Leitung 80 an den Hochdruck und die Leitung 81 an
den Niederdruck angeschlossen ist.
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Die große Kammer 6 des Stellantriebs 4 ist über eine
Zweigleitung 60 an die Leitung 80 angeschlossen.
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Seine kleine Kammer 7 ist über eine
Leitung 70 an ein Regelventil 9 angeschlossen.
Dieses letztere ist über
eine Zweigleitung 90 an die bereits genannte Leitung 81 angeschlossen.
Dieser Anschluss ist unterstromig von dem Rückschlagventil 810 angeordnet
(oberstromig bezüglich
des Motors 5 auf der Rücklaufleitung 81 angeordnet).
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Das Regelventil 9 ist vorzugsweise
von der proportionalen Art. Sein Zustand wird von dem Druck der
in der Leitung 80 fließenden
Flüssigkeit
bestimmt, wie dies durch die gestrichelte Linie 800 angezeigt ist,
die das Ventil mit der Leitung verbindet.
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Wenn der Druck in der Leitung 80 gering
ist, lässt
das Ventil 9 den freien Durchfluss der Flüssigkeit
von der Leitung 70 zu der Leitung 90 oder umgekehrt
zu.
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Wenn dieser Druck hoch ist, verhindert
es diesen Durchgang.
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Wenn ein mittlerer Druck vorherrscht,
wird der Durchgang querschnittsvermindert, wobei die zugelassene
Durchsatzmenge umso geringer als der Druck stark ist.
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Dieses System funktioniert auf die
nachstehend beschriebene Weise.
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Bei normalem Betrieb, welcher der
Darstellung der 3 entspricht, ist
der Verteiler 8 offen in einer Position, welche dem Anschluss
der Leitung 80 an den Hochdruck und der Leitung 81 an
den Niederdruck entspricht, wobei die Fließrichtung der Hydraulikflüssigkeit
in dem Kreis durch die Pfeile h, i, j, k et l symbolisiert
ist.
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Der Rotor 2 wird gemäß A in
Drehung angetrieben, wobei sein Motor 5 durch die Leitung 80 (Pfeil j)
mit Rücklauf
zu dem Tank durch die Leitung 81 (Pfeil k) korrekt
versorgt wird.
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Gleichzeitig wird die Kammer 6 des
Stellantriebs 4 versorgt (Pfeil h), während sich
die Kammer 7 leert (Pfeil i); der Stellantrieb
wird somit in ausgezogene Position gebracht, was das Absenken des
Armes 3 und des Rotors, den er trägt, bewirkt (Pfeil B).
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Am Laufende nimmt der Rotor die mit
feiner strichpunktierter Linie in 2 dargestellte
Position 2' ein.
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Selbstverständlich kann der Bediener zu
jedem Zeitpunkt das Absenken des Armes anhalten, indem er den Verteiler 8 in
seine mittlere (oder neutrale) Position zurückführt, in welcher der Kreis von den
Quellen HP und BP isoliert ist. Dies bewirkt auch, den
Motor 5 anzuhalten.
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Um den Arm wieder anzuheben, führt er den Verteiler 8 in
die umgekehrte Versorgungsposition (Leitung 80 am Niederdruck
und 81 am Hochdruck). So zieht sich der Stellantrieb 4 zusammen.
Der Motor 5 bleibt aufgrund des Vorhandenseins des Rückschlagventils 810 angehalten.
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Es ist festzustellen, dass das erneute
Anheben des Armes schnell geschieht, da, wenn der Rotor in der Drehung
blockiert ist, die gesamte Durchsatzmenge über das Ventil 9 (ganz
geöffnet)
bei dem Stellantrieb 4 ankommt.
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Im Verlauf der Arbeit kann es vorkommen, dass
der Rotor auf harte Materialien trifft, insbesondere kompaktere
Futtermittelklumpen als andere. In diesem Fall "verknappt" der Motor 5 und wird langsamer,
wie durch den Pfeil in gestrichelten Linien A' symbolisiert. Es
ist dann wichtig, dass sich das Absenken des Armes auch verlangsamt – Pfeil B' – derart, dass das Abnehmen
der Futtermittel ebenfalls unter günstigen Bedingungen geschieht.
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Das Vorhandensein des Regelventils 9 ermöglicht,
dieses Ergebnis zu erzielen.
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In der Tat erzeugt das Abbremsen
des Motors einen Anstieg des Drehmomentes, was einen Überdruck
in der Versorgungsleitung 80 hervorruft, wobei sich dieser Überdruck über die
Fangleitung 800 auf das Ventil 9 überträgt. Die
Entleerungsleitung 70-90 der Kammer 7 des Stellantriebs 4 wird
somit einer Querschnittsverminderung unterzogen. Der Durchsatz i' in dieser Leitung
wird sodann verringert, was dem Ausziehen des Stellantriebs sowie
damit verbunden der Absenkbewegung des Armes 3 entgegen
wirkt und dies bremst.
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Da das Ventil 9 von proportionaler
oder näherungsweise
proportionaler Art ist, wird das Absenken des Armes umso mehr verlangsamt
als der Motor verknappt.
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Jenseits einer bestimmten Überdruckschwelle
wird das Absenken sogar angehalten, wobei sich das Ventil 9 dann
in seiner vollständig
geschlossenen Position befindet.
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Das System ist selbstregulierend
(Regelungstechnik) ausgebildet.
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Wenn das Absenken des Armes verlangsamt wurde,
kann der Rotor wieder zu seinem korrekten Arbeiten und seiner normalen
Geschwindigkeit zurückfinden,
was bewirkt, dass das Ventil 9 in seine Anfangsposition
zurückgeführt wird,
in welcher es keine Querschnittsverminderung in der Leitung 70-90 gibt.
Das Absenken kann dann wieder mit normaler Geschwindigkeit geschehen.