EP2299798A1

EP2299798A1 - Häckselaggregat für feldhäcksler

Info

Publication number: EP2299798A1
Application number: EP09777223A
Authority: EP
Inventors: Helmut Altepost; Jürgen Prenzler; Hans Rauch
Original assignee: Claas Saulgau GmbH
Current assignee: Claas Saulgau GmbH
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2011-03-30
Also published as: WO2010006788A1; DE102008033922A1; DE102008033922B4; DE202009009788U1

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Häckselaggregats (1) für Feldhäcksler mit einer mit mehreren Häckselmessern (10) bestückten in einem Häckslergehäuse (8) gelagerten umlaufend angetriebenen Häckseltrommel (2), welcher durch eine Durchlassöffnung (11) von außen ein Gutstrom zum Zerkleinern zugeführt wird und wobei der Gutstrom das Häckslergehäuse als zerkleinertes Häckselgut über den Auslassschacht (12) wieder verlässt, wobei die Schnittbewegung der Häckselmesser als Teil der Rotationsbewegung etwa senkrecht zur Bewegung des Gutstroms verlaufend entweder eine konstante oder momentan veränderliche Schnittgeschwindigkeit als erste Relativbewegung ausführt, wobei der ersten Relativbewegung zwischen Gutstrom und Häckselmessern eine Translationsbewegung als zweite Relativbewegung durch einen angetriebenen Schwingungserreger (79) aufgezwungen wird. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschreibt einen Schwingungserreger und deren Anordnung innerhalb einer Häckselvorrichtung, welche vorzugsweise die Häckseltrommel und/oder dem der Häckseltrommel zugewandte Bereich des ankommenden Gutstroms (80) in translatorische Schwingungen versetzt, um damit vor allem die durch die Reibung aufgezehrte Energie an den Häckselmessern zu minimieren.

Description

Häckselaggregat für Feldhäcksler

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Häckselaggregats für gezogene oder selbstfahrende Feldhäcksler gemäß den unabhängigen Ansprüchen.

Stand der Technik

Feldhäcksler werden in der Landtechnik eingesetzt, um auf dem Feld stehendes oder am Boden liegendes und bereits abgemähtes Pflanzengut aufzunehmen und um dieses zu zerkleinern und anschließend an ein Transportfahrzeug zu übergeben. Feldhäcksler sind zu diesem Zweck beispielsweise mit einer Pick up, einem Maisgebiss oder einem Maispflücker als Vorsatzgeräte ausgestattet. Feldhäcksler werden überwiegend als selbstfahrende Arbeitsmaschinen eingesetzt, sind aber ebenso als gezogene Landmaschinen zum Anhängen an Traktore bekannt. Als Antriebsquelle steht ein Verbrennungsmotor zur Verfügung, entweder der des Selbstfahrers oder der eines Zugfahrzeugs. Immer aber sind hohe spezifische Antriebsleistungen erforderlich, die mit entsprechend hohem Treibstoffverbrauch, hohen Kosten und hohem CC>₂-Ausstoß verbunden sind.

Aus der DE 3007183 Al ist eine Getriebeeinheit zum energiesparenden Antrieb von mit Dreh- und Schwingbewegungen arbeitenden Elementen von Vorrichtungen für landwirtschaftliche Zerkleinerungs- und Dreschtrommeln bekannt.

Bei den angesprochenen Schwingbewegungen handelt es sich um reine Drehschwingungen, die der Drehbewegung der Häckseltrommel überlagert werden. Die DE 3007183 Al schlägt einen Weg zur Erzeugung der sogenannten Nebenbewegungen als Schwingbewegung vor, indem sie eine Getriebeeinheit mit einem elastischen, Energie speichernden und abgebenden Mechanismus in der Treibkette offenbart, welcher durch die Momentanänderungen des technologischen Energiebedarfs des in die Vorrichtung eingetragenen Materials angeregt ist. Ursächlich gemeint sind damit die variierenden Schnittkräfte an den Messern der Häckseltrommel. Demzufolge handelt es sich um eine sich selbst erregende Schwingung ausgeführt als Drehschwingung innerhalb der Treibkette auf der Basis einer Rückkopplung zwischen der Häckseltrommel und der Keilriemenscheibe ohne zusätzliche Energiezufuhr. Da der Messertrommel und damit die Stahlmesser lediglich der Freiheitsgrad der Drehbewegung um deren Drehachse gemäß der Beschreibung der DE 3007183 Al zugeordnet ist, kann diese auch nur Drehbewegungen um eben dieses Drehachse zulassen. Die so erzielbaren Energieeinsparungen an der Häckseltrommel werden mit etwa 15% beziffert. Als hierbei nachteilig angesehen wird die Tatsche, dass die Schwingungsform an Drehschwingungen an der Häckseltrommel gebunden ist und dass die Amplitude und der Verlauf der Schwingbewegungen ein Zufallsprozess ist, der wiederum abhängig ist vom Schnittwiderstand an den Häckselmessern.

Im Ergebnis bedeutet dies, dass der an sich konstanten Schnittbewegung der Häckselmesser, welche als Teil der Umlaufbewegung etwa senkrecht zur Bewegung des Gutstroms verläuft, eine momentan veränderliche Schnittgeschwindigkeit aufgezwungen wird, die aber immer noch Teil der ersten Relativbewegung ist, und deren Beschleunigungswerte der Drehschwingungen zudem abhängig vom Schnittwiderstand und damit von der Konsistenz des Häckselguts selber abhängig ist. Dieses nimmt einen nicht kontrollierten Einfluss auf die Amplitude und das Frequenzspektrum. Aufgabenstellung

Vor allem vor dem Hintergrund zunehmender Bedeutung der Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen ist es wichtig, die Energiebilanz dieses Energiegewinnungsprozesses nachhaltig zu verbessern. Generell setzt die Erfindung am Ziel an, die Energiebilanz bei gezogenen oder selbstfahrenden Feldhäckslern deutlich zu verbessern und um damit vorzugsweise den Treibstoffverbrauch, insbesondere den von selbstfahrenden Feldhäckslern, die beispielsweise für den Ernteprozess der nachwachsenden Rohstoffe eingesetzt werden, und die damit verbundenen Kosten und den CCh-Ausstoß nachhaltig zu senken.

Losung der Aufgabe

Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figurendarstellungen zu entnehmen.

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung unter anderem zur Minderung der Energieaufnahme an der Welle der Häckseltrommel von Feldhäckslern.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittbewegung als Teil der Rotationsbewegung der Häckselmesser als erste Relativbewegung zwischen Gutstrom und Häckselmessern, welche etwa senkrecht zu dem Gutstrom verläuft, eine weitere von der ersten Relativbewegung zwischen Gutstrom und Häckselmessern unabhängige bzw. eine Translationsbewegung als zweite Relativbewegung durch einen angetriebenen Schwingungserreger aufgezwungen wird. Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Häckseltrommel und/oder wenigstens eines der Häckselmesser und/oder wenigstens einer der Häckseltrommel bezogen auf die Strömungssrichtung des Gutstroms vorgelagerten Vorpresswalze und/oder dem der Häckseltrommel zugewandte Bereich des ankommenden Gutstroms ein Schwingungserreger zur Erzeugung translatorischer, insbesondere linearer Schwingungen bzw. Bewegungen zugeordnet ist.

Im Sinn der Erfindung wird Translation als eine Bewegung, bei der alle Punkte des Körpers kongruente Bahnen beschreiben, und Rotation als Bewegung, bei der alle Punkte konzentrische Kreise um eine bestimmte Gerade beschreiben, die Dreh- bzw. Rotationsachse, definiert (vgl. Gerthsen Physik, 22. Aufl., S. 72, Springer Verlag).

Ein erheblicher Anteil der Energie zum Antreiben der Häckselmesser einer Häckseltrommel muss für die Überwindung der Reibkräfte, die auf diese im laufenden Häckselbetrieb einwirken, aufgebracht werden. Diese Reibkräfte wirken sich als Bremskräfte an der Abtriebswelle der Häckseltrommel aus, welches zu einer Erhöhung des Drehmomentes an der Abtriebswelle und damit zur Erhöhung der Leistungsaufnahme führt. Die Erfindung senkt in vorteilhafter Weise die Reibkräfte, vorzugsweise in dem der Reibungskoeffizient zwischen dem einlaufenden, den Häckselmessern zugeführte Gutstrom durch Schwingungen gemäß der Erfindung gemindert werden.

Vorteilhafterweise wird der Schnittbewegung der Häckselmesser relativ zum Gutstrom_eine zweite Bewegungsform, vorzugsweise eine translatorische, insbesondere eine im Wesentlichen lineare, und/oder eine zur ersten Relativbewegung quer ausgerichtete zweite Relativbewegung, aufgezwungen. Diese zweite Bewegungsform bzw. zweite Relativbewegung erzeugt in vorteilhafter Weise eine Erregerkraft eines Schwingungserregers zur Anregung einer Verstell- bzw. Schwingbewegung. Hiermit können die zuvor angesprochenen Bremskräfte durch Minderung des Reibungskoeffizienten zwischen dem Gutstrom als Häckselgut und den rotierenden bzw. beweglichen Häckselmessern reduziert werden.

Vorzugsweise können die einzelnen Häckselmesser relativ zur umlaufenden Messertrommel, die gesamte Messertrommel relativ zum Gutstrom mit oder ohne Schwingbewegung des Häckslergehäuses oder auch der Gutstrom selber zu Schwingungen bzw. Bewegungen angeregt werden. Beispielsweise kann der Gutstrom dadurch in Schwingungen versetzt werden, in dem die Gegenschneide der Häckselmesser und/oder wenigstens eine der Vorpresswalzen zu Schwingungen angeregt werden.

Generell kann die Schwingbewegungsform ein- oder zweidimensional, als Linear- oder zum Beispiel als Kreisschwingung ausgebildet sein. Werden zwei Schwingungen überlagert, die aufeinander senkrecht stehen, so entsteht eine zweidimensionale Schwingung, z.B. eine Kreisschwingung. Eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung zur Erzeugung einer Kreisschwingung wird in dem nachfolgenden Ausfiihrungsbeispiel anhand einer Häckseltrommel mit innenliegender über ein Planetengetriebe angetriebenen Unwuchtmasse dargestellt und ausführlich beschrieben.

Vorteilhafte Erregerkräfte zum Anregen der Schwingungen können beispielsweise generiert werden durch eine umlaufende Unwuchtmasse, welche eine Zentrifugalkraft verursacht, einen hydraulisch oder elektisch auf Magnetkräfte basierenden Pulsator und/oder auch durch Kräfte, u.a. basierend auf den piezoelektrischen Effekt, welcher von Kristallausdehnungen verursacht wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Position einer Rotationsachse der Häckseltrommel und/oder wenigstens einer der Häckselmesser und/oder wenigstens einer der Häckseltrommel vorgelagerten Vorpresswalze und/oder die Position des der Häckseltrommel zugewandten Bereichs des ankommenden Gutstroms durch den Schwingungserreger verstellbar ausgebildet. Hierbei kann vor allem die Position der Rotationsachse bzw. der Rotationsachsen eine Translationsbewegung, insbesondere eine Linearbewegung, d.h. eindimensionale Bewegung, und/oder eine Kurvenbahn, insbesondere eine Kreisbewegung oder elliptische Bewegung oder dergleichen, d.h. eine zweidimensionale Bewegung, ausführen.

Vorteilhafterweise ist die zweite Relativbewegung zwischen Gutstrom und Häckselmesser quer zur ersten Relativbewegung ausgerichtet. Beispielsweise unter einem spitzen Winkel zueinander oder im Wesentlichen senkrecht zur Schnittbewegung. Dies kann bedeuten, dass eine Vor- und Zurückbewegung zwischen Gutstrom und Messern realisiert ist bzw. die Geschwindigkeit des Gutstroms in Strömungsrichtung veränderbar ist bzw. schwingt, d.h. der Gutstrom wird abwechselnd, insbesondere periodisch, gestaut bzw. etwas abgebremst und wieder entspannt bzw. beschleunigt. Die Stauung und Entspannung des ankommenden Gutstromes kann beispielsweise durch Veränderung des Abstandes zweier gegenüberliegender Vorpresswalzen erfolgen. Hierfür ist es im Allgemeinen ausreichend nur die Position einer der entsprechenden Vorpresswalzen zu verändern. Bei bestimmten Anwendungen kann es jedoch durchaus auf vorteilhaft sein, die Position von zwei Vorpresswalzen, insbesondere von in Strömungsrichtung des Gutstromes hintereinander angeordneter Vorpresswalzen, gemäß der Erfindung zu verstellen.

Nachfolgend sind zum besseren Verständnis der Erfindung verschiedene Ausfuhrungsbeispiele ausfuhrlich dargelegt.

Ausführungsbeispiel

Fig.1 zeigt den prinzipiellen und vereinfacht dargestellten Aufbau eines erfindungsgemäßen Häckselaggregats 1, wobei auf die Darstellung des Vorsatzgerätes verzichtet wird, weil dieses dem Fachmann hinreichend bekannt ist und die Art des Vorsatzgerätes für die Erfindung von sekundärer Bedeutung ist.

In bekannter Weise sind der Häckseltrommel 2 die vorderen 3,3' und hinteren Vorpresswalzen 4,4' vorgelagert, wobei die vorderen Vorpresswalzen 3,3' den Einzugsspalt 5 bilden, die den Gutstrom 80 vom Vorsatzgerät übernehmen und der Häckseltrommel 2 zufuhren. Den Einzugswalzen 3,3',4.4' nachgelagert ist der sogenannte Amboss 6 mit dem feststehenden Messer als Gegenschneide 7.

Die Häckseltrommel 2 ist in einem Häckslergehäuse 8 drehbar gelagert und die Umlaufbewegung und ihre Drehrichtung 9 ist dabei so ausgelegt, dass die umlaufenden Häckselmesser 10 der Häckseltrommel 2 mit der Gegenschneide 7 zusammen arbeiten. Damit der Gutstrom als Häckselgut an die Messer 10 der Häckseltrommel 2 herangeführt werden kann, weist das Häckslergehäuse 8 oberhalb der Gegenschneide 7 eine Durchlassöffhung 11 auf. Dem Häckslergehäuse 8 schließt sich der Auslassschacht 12 mit dem angedeuteten Auslasskrümmer 13 an. Das Häckselaggregat 1 ist Bestandteil des Feldhäckslers mit seinen Vorderrädern 15, der Fahrerkabine 16 und dem Fahrgestell 14. Das Häckselaggregat 1 ist in vorteilhafter Weise als Teil des Feldhäckslers 14 von diesem aufgenommen und es stützt sich dabei z.B. schwingisoliert an dem Fahrgestell 14 ab. Die Häckseltrommel 2 wird ausgehend von einem Antriebsmotor, insbesondere Verbrennungsmotor 18, angetrieben, was vorzugsweise mit Hilfe eines umlaufenden Endlosantriebs erfolgt, beispielsweise ausgebildet als Kraftband 17, welches sich um die Riemenscheiben 19,20 schlingt, .

Fig.2 zeigt das Häckselaggregat 2 gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung in einer Seitenansicht. Das Häckselgehäuse 8 stützt sich schwingisoliert in den Auflagerpunkten 23,23' auf den Schwingisolatoren 24,24' ab. Die umlaufend angetriebene Häckseltrommel 2 dreht sich umlaufend um eine feststehende Achse 21, wobei diese über Drehmomentstützen 22 beidseitig des Häckselgehäuses 8 über einen Schwingisolator 26 im Aufnahmepunkt 25 direkt oder indirekt am Fahrgestell 14 abgestützt ist, wodurch die feststehende Achse 21 und somit auch die Rotationsachse 46 im Sinn der Erfindung verstellbar bzw. fähig Schwingungen auszuführen in ihrer jeweiligen Lage gehalten ist. Gleichzeitig nehmen die Drehmomentstützen den Amboss 6 auf, auf dem die Gegenschneide nachstellbar befestigt ist.

Fig.3 zeigt einen Schnitt A-A durch das Häckselaggregat 2 gemäß Fig.2. Der Schnitt A-A verdeutlicht die Lagerung und den Antrieb der Häckseltrommel 2 auf der feststehenden Achse 21. Endseitig ist die Achse 21 mit der Flanschnabe 28 mittels einer Spannhülse 29 verstiftet. Die Flanschnabe 28 nimmt in einer Zentrierung die Drehmomentstütze 21 auf, welche zugleich mittels Sechskantschrauben 30 mit dieser drehfest verschraubt ist. Gelagert ist die Achse 21 und damit zugleich die Häckseltrommel 2 in den Wälzlagern 31, die sich in der Gehäuseseiten wand 32 des Häckslergehäuses 8 abstützen. Die Häckseltrommel 2 besteht im Wesentlichen aus dem Trommelgehäuse 33, ausgebildet als zylindrischer Hohlkörper, den Flanschnaben 34 mit den sich daran axial nach außen hin erstreckenden Lagerhälsen 35, welche zugleich den Sitz der Wälzlager 31 beinhalten. Die Riemenscheibe 20 als Antriebselement der Häckseltrommel 2 ist mittels einer Passfeder 36 drehfest mit der Flanschnabe 20 verbunden. Auf der gegenüber liegenden Flanschnabe 20 ist eine weitere Riemenscheibe 37 ebenfalls mit einer Passfeder 36 drehfest mit deren Flanschnabe nunmehr als Abtriebselement verbunden, mit dem weitere Antriebselemente antreibbar verbunden werden können. Beide Flanschnaben 34 sind in einer Zentrierung 38 des Trommelgehäuses 33 aufgenommen und sind drehfest mittels einer Schraubverbindung 39 an dem Trommelgehäuse 33 angeflanscht. Die Flanschnaben 34 und das Trommelgehäuse 33 sind somit drehfest miteinander verbunden, übergreifen die feststehende Achse 21 und stützen sich zudem in den Wälzlagern 40 und 41 auf der Achse 21 ab.

Innerhalb des Trommelgehäuses 33 sind links und rechts des mittleren Lagerflanschs 42, welcher zugleich das Wälzlager 40 aufnimmt, je eine Unwucht 43,43' als Schwingungserreger 79 angeordnet, die sich in den Wälzlagern 44 auf der feststehenden Achse 21 abstützen. Details dieser Unwucht 43,43' sind in Fig.3a bis 3d in vergrößertem Maßstab dargestellt.

Fig. 3a zeigt die Unwucht gemäß Fig.3 isoliert betrachtet in Schnittdarstellung. Die Unwucht 43 ist zweiteilig aus je zwei Unwuchtmassen 45,45' ausgebildet und sie nimmt in ihrem Inneren die Wälzlager 44 auf, wobei der Schwerpunkt S der Unwuchtmassen 45,45' den Abstand R zur Rotationsachse 46 einnimmt. Die beiden Unwuchtmassen 45,45' sind untereinander drehfest mittels einer Schraubenverbindung 47 verbunden. Fig.3a zeigt die Ansicht X gemäß Fig.3a und Fig.3c zeigt die Ansicht Y gemäß Fig.3a. Fig.3d zeigt den Schnitt B-B gemäß Fig.3a. In die Aufhahmebohrung der Unwuchtmasse 45' ist ein Zahnritzel 48 eingepresst, welches zusätzlich mittels Passfedern 49 drehfest mit der Unwuchtmasse 45' verbunden ist.

Fig.3f zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig.3 und verdeutlicht den Antrieb der Un wuchten 43 bzw. des Schwingungserregers 79 innerhalb des Trommelgehäuses 33, welcher durch ein Planetenradgetriebe 50 erfolgt. Das Sonnenrad 51 stellt dabei zugleich das Zahnritzel 48 dar, in dem drei Planetenräder 52 kämmen, die auf der jeweiligen Planetenwelle 53 drehfest befestigt sind. Die Planetenwellen sind gelagert in den Wälzlagern 54, die von Lagersitzen des Stegs 55 aufgenommen werden. Der Steg 55 ist mittels einer Passfeder 56 drehfest mit der feststehenden Achse 21 verbunden. Gegenüberliegend von dem Planetenrad 52 ist ein weiteres Zahnritzel 57 drehfest mit der jeweiligen Planetenwelle 53 drehfest verbunden, welches in die Innenverzahnung des Hohlrads 58 des Planetengetriebes 50 eingreift und sich an diesem abwälzt. Das Hohlrad 58 weist ebenfalls wie das Trommelgehäuse 33 eine Zentrierung auf, welche das Hohlrad 58 aufnimmt. Dabei ist das Hohlrad 58 durch Schraubverbindungen 38 und 59 fest mit dem Trommelgehäuse 33 und der Flanschnabe 34 drehfest verbunden. Analog wird am gegenüberliegenden Ende des Trommelgehäuses 33 die zweite Unwucht 43' rechts des Lagerflanschs 42 von einem zweiten Planetengetriebe 50' angetrieben. Die Wälzlager 41 sind dabei in Schwingelemente 61, beispielsweise eine Kombination aus Gummielement und Metallkörper gelagert, so dass die gesamte Messertrommel 2 einschließlich feststehender Achse 21, Drehmomentstütze 22,22', Amboss 6 und Gegenschneide 7 relativ zum Häckslergehäuse 8 Schwingbewegungen 78 mit gleicher Amplitude ausfuhren können. Dieses beinhaltet insbesondere den Vorteil, dass der Spalt zwischen den umlaufenden Häckselmessern 10 und der Gegenschneide 7 unabhängig von der schwingenden Häckseltrommel 2 konstant bleibt. Zum besseren Verständnis der Lage der Planetenräder 52 und der Zahnritzel 57 zueinander zeigt Fig.4 den Schnitt C-C und Fig. 5 den Schnitt D-D, gemäß Fig.3.

Fig.6 verdeutlicht den prinzipiellen Aufbau des Häckselaggregats 1 in einer Zusammenschau in einer vereinfachten Strichdarstellung.

Durch die Rotation der Unwuchten 43,43' um die Rotationsachse 46, welche phasengleich zueinander ausgerichtet sind, werden somit Zentrifugalkräfte F_Z,F'_Z generiert, welche vektoriell addiert als Resultante und erregende Kraft FE zur Erzeugung einer Schwingbewegung 78 auf die Häckseltrommel 2 einwirken. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich dem Wesen nach um eine umlaufende Schwingbewegung 78 als Kreisschwingung, welches bedeutet, dass alle Massenpunkte der Häckseltrommel im Wesentlichen lotrecht zur Rotationsachse 46 auf einem Kreis mit dem Radius der Amplitude schwingen. Partiell betrachtet, zum einen in der vertikalen Ebene und zum anderen in der horizontalen Ebene, führen die Massenpunkte in der jeweiligen Ebene momentan etwa Sinusschwingungen durch. Da die Drehmomentstützen 22,22' drehbar in den Wälzlagern 40 und 41 mit der Häckseltrommel 2 verbunden sind, kann diese hingegen lediglich in der etwa horizontalen Ebene bzw. Blattebene Schwingungen vollführen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Schwingungserreger 79 zur Anregung zum Schwingen der Häckseltrommel 2 zeigt die Fig.7 auf der Grundlage eines Piezoschwingers, wobei die Darstellung lediglich das Prinzip verdeutlichen soll. Die Häckseltrommel 2 ist in einem Schwenklager 62 schwenkbar um einen Schwenkzapfen 63 gelagert. Die Schwenkbarkeit ist eingeschränkt durch einen Gegenhalter 64, ausgeführt als Sechskantschraube, in Verbindung mit einer Schichtung von Piezoelementen 66 und vorgespannten Tellerfedern 65. Fig. 7a zeigt die Einzelheit Z gemäß Fig. 7 in vergrößerter Darstellung. Ein elektrischer Stoßspannungsgenerator 67 beaufschlagt periodisch mittels eines elektrischen Leitungssystems 68 das Paket der geschichteten Piezoelemente 66 und regt dieses zu periodischen Formänderungen an, so dass dadurch die Messertrommel um die Achse 69 des Schwenkzapfens in schwingende Bewegungsformen versetzt wird.

Analog kann dieser Schwingvorgang gemäß der Darstellung in Fig.8 auch durch einen hydraulischen Pulsator 70 als Schwingungserreger 79 erzeugt werden. Es handelt sich dabei um einen Schwingungserzeuger als Hydraulikzylinder, dessen Kolbenstange durch ein Hydrauliksystem 75, bestehend aus einer Druckquelle 71, einem Steuergerät 72 zur Erzeugung der Pulsation und den entsprechenden Leitungsverbindungen 73,74 zur Übertragung der hydrostatischen Energie, zum Schwingen gebracht wird. Der Hydraulikzylinder ist in den Gelenkpunkten 76,77 eingespannt und stützt sich zum Einen an dem Häckslergehäuse 8 oder Gehäuseseiten wand 32 und zum Anderen an dem Lagergehäuse des Schwenklagers 62 ab. Es versteht sich von selbst, dass diese Anordnungen an beiden Enden der Häckseltrommel 2 vorgesehen sind.

In beiden Anwendungsfällen, dem der Piezoerregung gemäß Fig.7, als auch der hydraulischen Pulsation gemäß Fig.8, erfährt die Häckseltrommel 2 im Falle der Anregung eine Schwingbewegung 78.

Fig.9 und Fig.10 zeigen ein weiteres und prinzipielles Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Gutstrom 80 durch einen hydraulischen Pulsator 70 als Schwingungserreger 79 in eine Schwingbewegung 78 versetzt. Der Pulsator 70 wird analog wie unter Fig.8 beschrieben hydraulisch betätigt und er ist in den Gelenkpunkten 76,77 zwischen der Schwinge 81 und direkt oder indirekt dem Fahrgestell 14 eingespannt. Dazu ist die auf dem Amboss 6 befestigte Gegenschneide 7 schwingfähig durch einen Schwingisolator 26 direkt oder indirekt am Fahrgestell 14 abgestützt. Der Schwingungserreger 79 bzw. Pulsator 79 greift an eine Schwinge 81 an, die sich um einen Drehpunkt 82 schwenkbar an diesem abstützt. Von der Schwinge 81 aufgenommen in Lagern 83 wird die untere hintere Vorpresswalze 4 einschließlich ihrer Schwinge 81 in Schwingbewegungen 78 um den Drehpunkt 82 versetzt.

Die Schwingbewegung 78 kann sich somit ausgehend von dem Pulsator 70 über die Schwinge 81 und damit über die hintere Vorpresswalze 4 auf den Gutstrom 80 und damit auch auf die Gegenschneide 7 übertragen. Es versteht sich von selbst, dass diese Anordnung an beiden Enden der Vorpresswalze 4 vorgesehen ist.

Fig.10 und Fig.l 1 zeigen etwa identische Lösungsformen zu Fig.9 mit dem Unterschied, dass dort ein Pulsator 70 bzw. ein Rüttelmotor 84 als Schwingungserreger 79 direkt an die Drehmomentstütze 22,22' bzw. an dem Amboss angreifen. In Fig. 10 greift ein Pulsator in dem Gelenkpunkt 77 an und stützt sich dabei in dem Gelenkpunkt 76 direkt oder indirekt an dem Fahrgestell 14 ab. In Fig.l 1 ist ein Rüttelmotor 84 mit Unwuchtmassen 85 direkt an dem Amboss angeflanscht. In beiden Ausführungsbeispielen wird somit die Gegenschneide 7, welche über den Amboss 6 mit der Drehmomentstütze 22,22' verschraubt ist, in Schwingbewegungen 78 versetzt, welche sich wiederum auf den Gutstrom 80 übertragen. Schwingbewegungen 78 dieser Art lassen sich demnach ebenso mittels Rüttelmotoren 84, mechanisch, elektrisch oder hydraulisch angetrieben, erzeugen. Die Schwingfrequenz der Schwingbewegung 78 kann größer, gleich, oder kleiner sein als die Drehfrequenz der Häckseltrommel. Die Schwingfrequenz kann in besonders vorteilhafter Weise durch Variation der Drehfrequenz einer Unwucht verändert werden, welches erfindungsgemäß auch durch ein vorgelagertes Planetenradgetriebe erfolgen kann. Analog kann dieses aber auch durch hydraulische oder elektrische Antriebe erfolgen, deren Abtriebsdrehzahl sich steuerungstechnisch mit den bekannten Mitteln leicht variieren lässt. Letzteres gilt insbesondere auch für Rüttelmotore, ausgeführt als Drehstrommotore, da diese mit statischen Tyrister gesteuerten Frequenzumrichtern betrieben werden können, deren Drehfrequenzen durch Fernbedienung aus der Fahrerkabine leicht verändert und gesteuert werden können und somit einfach auf die Unterschiedliche Zusammensetzung eines Gutstrom eingestellt werden können, wodurch die minimale Leistungsaufnahme gefunden und eingestellt werden kann. Alternativ ist dieses auch mit hydraulischen Antrieben ohne weiteres möglich. Ebenso eignen sich dazu auch vorgeschaltete in den Antriebsstrang eines Schwingungserregers eingebaute Planetenradgetriebe.

Die Anregungen zu Schwingbewegungen sind nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie sind exemplarisch als mögliche Ausführungsbeispiele zu verstehen. Das entscheidende Merkmal der Erfindung ist die Schwingbewegung 78 als zusätzliche Relativbewegung zwischen Häckselmesser 10 und nachrückendem Gutstrom 80, welche dem dynamischen System Gutstrom / umlaufendes Häckselmesser 10 aufgezwungen wird. Bezugszeichenliste

1 Häckselaggregat

2 Häckseltrommel

3,3' vordere Vorpresswalzen

4,4' hintere Vorpresswalzen

5 Einzugsspalt

6 Amboss

7 Gegenschneide

8 Häckslergehäuse

9 Umlaufbewegung, Drehrichtung

10 Häckselmesser

11 Durchlassöffhung

12 Auslassschacht

13 Auslasskrümmer

14 Fahrgestell

15 Vorderräder

16 Fahrerkabine

17 Kraftband

18 Verbrennungsmotor

19 Antriebselement, Riemenscheibe

20 Antriebselement, Riemenscheibe feststehende Achse,22' Drehmomentstütze,23' Auflagerpunkt,24' Schwingungsisolator Auflagerpunkt Schwingungsisolator Schwingungsisolator Flanschnabe Spannhülse Sechskantschraube Wälzlager Gehäuseseiten wand Trommelgehäuse Flanschnabe Lagerhals Passfeder Riemenscheibe Zentrierung Schraubverbindung Wälzlager Wälzlager Lagerflansch ,43' Unwucht, Unwuchtmasse Wälzlager ,45' Unwuchtmasse Rotationsachse Schraubenverbindung Zahnritzel Passfeder ,50' Planetenradgetriebe Sonnenrad Planetenrad Planeten welle Wälzlager Steg Passfeder Zahnritzel Hohlrad Zentrierung Schraubverbindung Schwingelement Schwenklager Schwenkzapfen Gegenhalter Tellerfeder Piezoelemente Stoßspannungsgenerator elektrische Leitung Achse des Schwenkzapfens Pulsator hydraulische Druckquelle Steuergerät Leitungsverbindung

Leitungsverbindung Hydrauliksystem Gelenkpunkt Gelenkpunkt Schwingbewegung Schwingungserreger Gutstrom Schwinge Drehpunkt 83 Lager

84 Rüttelmotor

85 Unwuchtmasse

F_E5-FE Erregerkraft Fz Zentrifugalkraft S Massenschwerpunkt

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Betreiben eines Häckselaggregats (1) für Feldhäcksler mit einer mit mehreren Häckselmessern (10) bestückten in einem Häckslergehäuse (8) gelagerten umlaufend angetriebenen Häckseltrommel (2), welcher durch eine Durchlassöffhung (11) von außen ein Gutstrom zum Zerkleinern zugeführt wird und wobei der Gutstrom das Häckslergehäuse (8) als zerkleinertes Häckselgut über den Auslassschacht (12) wieder verlässt, wobei die Schnittbewegung der Häckselmesser als Teil der Rotationsbewegung etwa senkrecht zur Bewegung des Gutstroms verlaufend entweder eine konstante oder momentan veränderliche Schnittgeschwindigkeit als erste Relativbewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Relativbewegung zwischen Gutstrom und Häckselmessern (10) eine Translationsbewegung als zweite Relativbewegung durch einen angetriebenen Schwingungserreger (79) aufgezwungen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Schwingbewegung (78) größer ist, als die Drehfrequenz der Häckseltrommel (2).

3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Schwingbewegung (78) durch Fernbedienung aus der Fahrerkabine verändert und gesteuert werden kann.

4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsaufnahme der Häckseltrommel durch Frequenzvariation minimiert werden kann.

5. Vorrichtung mit einem Häckselaggregat (1) für Feldhäcksler mit einer mit mehreren Häckselmessern (10) bestückten, in einem Häckslergehäuse (8) gelagerten, umlaufend angetriebenen Häckseltrommel (2), welcher durch eine Durchlassöffhung (11) von außen ein Gutstrom zum Zerkleinern zugeführt wird und wobei der Gutstrom das Häckslergehäuse (8) als zerkleinertes Häckselgut über den Auslassschacht (12) wieder verlässt, wobei die Schnittbewegung der Häckselmesser als Teil der Rotationsbewegung etwa senkrecht zur Bewegung des Gutstroms verlaufend entweder eine konstante oder veränderliche Schnittgeschwindigkeit als erste Relativbewegung ausfuhrt, dadurch gekennzeichnet, dass der Häckseltrommel (2) und/oder wenigstens eines der Häckselmesser (7, 10) und/oder wenigstens einer der Häckseltrommel (2) vorgelagerten Vorpresswalze (3, 3', 4, 4') und/oder dem der Häckseltrommel (2) zugewandte Bereich des ankommenden Gutstroms (80) ein Schwingungserreger (79) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Position einer Rotationsachse (46) der Häckseltrommel (2) und/oder wenigstens einer der Häckselmesser (7, 10) und/oder wenigstens einer der Häckseltrommel (2) vorgelagerten Vorpresswalze (3, 3', 4, 4') und/oder die Position des der Häckseltrommel (2) zugewandten Bereichs des ankommenden Gutstroms (80) durch den Schwingungserreger (79) verstellbar ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (79) eine Zentrifugalkraft (Fz) erzeugende umlaufend angetriebene Unwucht (43,43') aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (79) ein hydraulisch angetriebener Schwingungserreger (79,70) ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (79) ein elektromagnetisch angetriebener Schwingungserreger (79,70) ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (79) wenigstens ein Piezoelement (70) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (79) Teil der Häckseltrommel (2) und/oder des Häckselgehäuses (8) ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche 0, dadurch gekennzeichnet, dass die Unwucht (43,43') Teil der Häckseltrommel (2) ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Häckseltrommel (2) und die Unwucht (43,43') ein gemeinsames Antriebselement (20) aufweisen.

14. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Schwingungserregers (79) ein Planetenradgetriebe (50,50') aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Häckseltrommel (2) und die Unwucht (43,43') um eine feststehende Achse (21) umlaufend angetrieben und gelagert sind.

16. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (31) der Häckseltrommel gegenüber dem Häckslergehäuse (8) schwingisoliert von einem Schwingelement (61) aufgenommen werden.

17. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feststehende Achse (21) in einer Drehmomentstütze (22) gehaltert ist, welche zugleich die Gegenschneide (7) aufnimmt.

18. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingfrequenz des Schwingungserregers (79) größer ist als die Drehfrequenz der Häckseltrommel (2).

19. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (79) mit der Gegenschneide (7) derart in Wirkverbindung steht, dass dieser Schwingbewegungen (78) aufgezwungen werden.

20. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (79) mit einer Vorpresswalze (4,4') derart in Wirkverbindung steht, dass dieser Schwingbewegungen (78) aufgezwungen werden.

21. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserreger (79) mit dem Häckslergehäuse (2) derart in Wirkverbindung steht, dass diesem Schwingbewegungen (78) aufgezwungen werden.

22. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Teil eines selbstfahrenden Feldhäckslers ist.