-
Die Erfindung betrifft ein Federsystem für eine Einzugswalze eines Einzugswerks eines Feldhäckslers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Einzugswerk eines Feldhäckslers mit einem solchen Federsystem.
-
Aus der
EP 1 342 403 B1 ist ein Federsystem für eine Einzugswalze eines Einzugswerks eines Feldhäckslers bekannt. Dieses aus dem Stand der Technik bekannte Federsystem verfügt über zwei Verbindungseinheiten, um das Federsystem einerseits an einer Rotationsachse der Einzugswalze und andererseits an einem Gehäuse bzw. Rahmen des Einzugswerks zu befestigen. Ferner verfügt das aus der
EP 1 342 403 B1 bekannte Federsystem über zwei Druckfedern, wobei eine erste, innere Druckfeder außen von einer zweiten, äußeren Druckfeder umgeben ist. Hiermit ist es möglich, über den Federweg bzw. Federhub des Federsystems in einem ersten Federhubbereich einen ersten Federkraftverlauf und in einem zweiten Federhubbereich einen abweichenden zweiten Federkraftverlauf einzustellen. Bei dem Federsystem der
EP 1 342 403 B1 sind dabei in einem der beiden Federhubbereiche beide Druckfedern aktiv, hingegen in einem anderen Federhubbereich lediglich eine der Federn aktiv ist.
-
Aus der
DE 10 2014 118 435 A1 ist ein weiteres Federsystem für eine Einzugswalze eines Einzugswerks eines Feldhäckslers mit zwei Verbindungseinheiten und zwei Druckfedern bekannt. Während bei dem Federsystem der
EP 1 342 403 B1 die beiden Druckfedern ineinander verschachtelt sind, sind bei dem Federsystem der
DE 10 2014 118 435 A1 die beiden Druckfedern mit axialem Abstand zueinander und demnach nicht verschachtelt positioniert. Dies verfügt über den Vorteil, dass in beiden Federhubbereichen immer nur eine der Druckfedern aktiv ist. Hierdurch vergrößert sich jedoch der Bauraumbedarf des Federsystems.
-
DE 101 40 211 A1 offenbart ein Federsystem bestehend aus einer Stange, an deren einem Endabschnitt ein erstes Ende einer inneren Schraubenfeder angreift, die die Stange konzentrisch umgibt, und deren zweites Ende mit einem Ende einer äußeren Schraubenfeder gekoppelt ist, die die innere Schraubenfeder und die Stange konzentrisch umgibt, wobei am anderen Ende der äußeren Schraubenfeder und an dem anderen Endabschnitt der Stange Anlenkungen des Federsystems vorgesehen sind, wobei die innere Schraubenfeder eine Druckfeder und die äußere Schraubenfeder eine Zugfeder ist.
-
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein kompakt bauendes Federsystem für eine Einzugswalze eines Einzugswerks eines Feldhäckslers mit vorteilhafter Kraftkennlinie und ein Einzugswerk eines Feldhäckslers mit einem solchen Federsystem zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Federsystem nach Anspruch 1 gelöst.
-
Die erste Feder ist eine Druckfeder. Die zweite Feder ist eine Zugfeder ist, welche die erste Feder außen umgibt. Die Erfindung schlägt ein Federsystem vor, welches eine Zugfeder und eine Druckfeder miteinander kombiniert, wobei die Zugfeder die Druckfeder außen umgibt. Hiermit ist es möglich, die Vorteile der Federsysteme der
DE 10 2014 118 435 A1 sowie der
EP 1 342 403 B1 miteinander zu kombinieren. So kann einerseits eine vorteilhafte Kraftkennlinie und eine kompakte Bauform des Federsystems gewährleistet werden.
-
Nach der Erfindung weist die erste Verbindungseinheit einen Zuganker, an einem ersten Ende des Zugankers ein Befestigungsauge, an einem zweiten Ende des Zugankers eine mit dem Zuganker fest verbundene erste Abstützhülse und eine auf dem Zuganker verschiebbar geführte zweite Abstützhülse auf, wobei die als Druckfeder ausgebildete erste Feder zwischen beiden Abstützhülsen abgestützt wird.
-
Das Befestigungsauge verbindet das Federsystem mit der Einzugswalze oder dem Rahmen des Einzugswerks. Die auf dem Zuganker verschiebbar geführte zweite Abstützhülse ist ebenfalls an der zweiten Feder befestigt. Die zweite Feder ist eine Zugfeder, welche die Druckfeder umschließt und an ihrem anderen Ende über ein Verbindungselement mit dem Einzugswerk oder der Einzugswalze verbunden wird. Hiermit kann bei einfacher und kompakter Bauform eine vorteilhafte Kraftkennlinie über dem Federhub gewährleistet werden.
-
In einem ersten Federhubbereich des Federsystems ist ausgehend von einem entspannten Federsystem in Richtung auf ein gespanntes Federsystem die erste Feder solange wirksam, bis die erste Abstützhülse und die zweite Abstützhülse an einander zugewandten Enden aneinander zur Anlage kommen. Dann, wenn die einander zugewandten Enden der Abstützhülsen aneinander zur Anlage kommen, ist die als Druckfeder ausgebildete erste Feder unwirksam und anschließend nur noch die als Zugfeder ausgebildete zweite Feder wirksam.
-
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist die zweite Verbindungseinheit ein Befestigungsauge auf, an welchem das erste Ende der zweiten Feder befestigt ist. Vorzugsweise ist die auf dem Zuganker verschiebbar geführte zweite Abstützhülse an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der zweiten Feder befestigt. Auch diese Merkmale dienen der Bereitstellung einer vorteilhaften Kraftkennlinie bei einfacher und kompakter Bauform des Federsystems.
-
Das erfindungsgemäße Einzugswerk ist in Anspruch 8 definiert.
-
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Federsystems für die obere Einzugswalze eines Einzugswerks eines Feldhäckslers im entspannten Zustand des Federsystems;
- 2 einen Querschnitt durch das Federsystem der 1;
- 3 einen teilweisen Querschnitt durch das Federsystem der 1 in einer gegenüber 2 um 90° gedrehten Ansicht;
- 4 einen teilweisen Querschnitt durch das Federsystem im gespannten Zustand des Federsystems; und
- 5 eine Kraftkennlinie des erfindungsgemäßen Federsystems.
-
Die Erfindung betrifft ein Federsystem für eine Einzugswalze eines Einzugswerks eines Feldhäckslers sowie ein Einzugswerk eines Feldhäckslers mit einem solchen Federsystem.
-
Der grundsätzliche Aufbau eines Einzugswerks eines Feldhäckslers ist dem Fachmann geläufig und zum Beispiel aus der
DE 10 2014 118 435 A1 bekannt. So verfügt ein Einzugswerk eines Feldhäckslers über ein vorderes Walzenpaar und ein hinteres Walzenpaar, wobei das vordere Walzenpaar auch als Einzugswalzenpaar und das hintere Walzenpaar auch als Presswalzenpaar bezeichnet wird. Die Einzugswalzen des vorderen Einzugswalzenpaars sind in Gutflussrichtung des Ernteguts gesehen vor bzw. stromaufwärts den hinteren Presswalzen des Presswalzenpaars positioniert.
-
Die Erfindung ist jedoch nicht auf Einzugswerke mit vier Walzen beschränkt, sondern kann selbstverständlich auch bei Einzugswerken mit mehr Walzen angewendet werden.
-
Die Einzugswalzen des Einzugswalzenpaars sowie die Presswalzen des Presswalzenpaars sind jeweils an einem Gehäuse oder Rahmen des Einzugswerks drehbar gelagert, wobei die untere Einzugswalze des Einzugswalzenpaars sowie die untere Presswalze des Presswalzenpaars derart am Gehäuse oder Rahmen des Einzugswerks drehbar gelagert sind, dass deren Drehachse ortsfest ist. Die obere Einzugswalze des Einzugswalzenpaars sowie die obere Presswalze des Presswalzenpaars sind ebenfalls am Gehäuse oder Rahmen des Einzugswerks drehbar gelagert, jedoch nicht mit ortsfester Drehachse sondern vielmehr mit verlagerbarer Drehachse, um einen Spalt für den Gutfluss des Ernteguts zwischen den Einzugswalzen des Einzugswalzenpaars und den Presswalzen des Presswalzenpaars einzustellen.
-
Es ist weiterhin aus dem Stand der Technik bekannt, dass mit der verlagerbaren oberen Einzugswalze des Einzugswalzenpaars des Einzugswerks ein Federsystem zusammenwirkt, mit Hilfe dessen eingestellt werden kann, mit welcher Kraft die Einzugswalzen des Einzugswalzenpaars das zwischen denselben hindurchgeführte Erntegut verdichten.
-
Dann, wenn eine relativ dünne Erntegutmatte zwischen den Einzugswalzen des Einzugswalzenpaars gefördert werden soll, ist der Abstand zwischen den Einzugswalzen des Einzugswalzenpaars relativ gering, wobei dann dieselben eine relativ geringe Kraft auf das Erntegut ausüben sollen.
-
Dann hingegen wenn eine relativ dicke Erntegutmatte zwischen den Einzugswalzen des Einzugswalzenpaars hindurchgefördert werden soll, also dann, wenn der Spalt zwischen den Einzugswalzen des Einzugswalzenpaars groß ist, soll auf das Erntegut über die Einzugswalzen eine große Kraft ausgeübt werden, um das Erntegut maximal zu verdichten.
-
Hierzu dient ein mit der oberen Einzugswalze des Einzugswalzenpaars des Einzugswerks zusammenwirkendes Federsystem.
-
Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun solche Details des Einzugswerks, nämlich ein Federsystem des Einzugswerks, mit Hilfe dessen bei einfacher, kompakter Bauform ein vorteilhafter Kraftverlauf über den Federhub des Federsystems bereitgestellt werden kann, sodass bei relativ dünnen Erntegutmatten eine relativ geringe Kraft und bei relativ dicken Erntegutmatten eine relativ große Kraft auf das Erntegut über die Einzugswalzen ausgeübt wird.
-
1 bis 4 zeigen unterschiedliche Ansichten eines erfindungsgemäßen Federsystems 1 für eine Einzugswalze eines Einzugswerks eines Feldhäckslers.
-
Das Federsystem 1 verfügt über eine erste Verbindungseinheit 2 zum Verbinden des Federsystems 1 mit einem von einer Rotationsachse der Einzugswalze und einem Gehäuse oder Rahmen des Einzugswerks. Ferner verfügt das Federsystem 1 über eine zweite Verbindungseinheit 3 zum Verbinden des Federsystems 1 mit dem anderen von der Rotationsachse der Einzugswalze und dem Gehäuse oder Rahmen des Einzugswerks. D.h. die beiden Verbindungseinheiten 2, 3 können wechselseitig entweder mit der Rotationsachse der Einzugwalze oder dem Gehäuse bzw. Rahmen des Einzugswerks verbunden werden.
-
Im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Federsystem 1 über die erste Verbindungseinheit 2 an der Rotationsachse der Einzugswalze und über die zweite Verbindungseinheit 3 an einem Gehäuse oder Rahmen des Einzugswerks anbindbar.
-
Zusätzlich zu den beiden Verbindungseinheiten 2, 3 umfasst das Federsystem 1 eine erste Feder 4 sowie eine zweite Feder 5.
-
Die erste Feder 4 ist mit einem ersten Ende 6 an der ersten Verbindungseinheit 4 abgestützt.
-
Die zweite Feder 5 ist mit einem ersten Ende 7 an der zweiten Verbindungseinheit 3 abstützt.
-
Bei der ersten Feder 4 handelt es sich erfindungsgemäß um eine Druckfeder und bei der zweiten Feder 5 erfindungsgemäß um eine Zugfeder, wobei die als Zugfeder ausgebildete zweite Feder 5 die als Druckfeder ausgebildete erste Feder 4 erfindungsgemäß außen umgibt, vorzugsweise konzentrisch, sodass Längsmittelachsen der Federn 4, 5 aufeinander fallen.
-
Die erste Verbindungseinheit 2 umfasst einen Zuganker 8, an einem ersten Ende 9 des Zugankers 8 ein Befestigungsauge 10, an einem zweiten Ende 11 des Zugankers 8 eine fest mit dem Zuganker 8 verbundene erste Abstützhülse 12 und eine auf dem Zuganker 8 verschiebbar geführte zweite Abstützhülse 13, die zwischen dem ersten Ende 9 und zweiten Ende 11 des Zugankers 8 positioniert ist.
-
Die als Druckfeder ausgebildete erste Feder 4 ist an beiden Abstützhülsen 12, 13 der ersten Verbindungseinheit 2 an voneinander abgewandten Enden der Abstützhülsen 12, 13 abgestützt, nämlich an radialen Vorsprüngen 14, 15 der Abstützhülsen 12, 13, die an den voneinander abgewandten Enden der Abstützhülsen 12, 13 ausgebildet sind.
-
Das erste Ende 6 der als Druckfeder ausgebildeten ersten Feder 4 ist dabei an der mit dem Zuganker 8 fest verbundenen ersten Abstützhülse 12 abgestützt, nämlich am Vorsprung 14 derselben. Ein zweites Ende 16 der als Druckfeder ausgebildeten ersten Feder 4 ist an der auf dem Zuganker 8 verschiebbar geführten zweiten Abstützhülse 13 abgestützt, nämlich an dem Vorsprung 15 derselben.
-
Die auf dem Zuganker 8 längs verschiebbar geführte zweite Abstützhülse 13 ist mit der als Zugfeder ausgebildeten zweiten Feder 5 über ein Verbindungselement 17 verbunden, sodass demnach die auf dem Zuganker 8 verschiebbar geführte zweite Abstützhülse 13 an der als Zugfeder ausgebildeten zweiten Feder 5 befestigt ist, nämlich an einem dem ersten Ende 7 der als Zugfeder ausgebildeten zweiten Feder 5 gegenüberliegenden zweiten Ende 18 der als Zugfeder ausgebildeten zweiten Feder 5.
-
Die zweite Verbindungseinheit 3 verfügt ebenso wie die erste Verbindungseinheit 2 über ein Befestigungsauge 19. An diesem Befestigungsauge 19 ist die als Zugfeder ausgebildete zweite Feder 5 mit ihrem ersten Ende 7 abgestützt, wobei sich eine an diesem ersten Ende 7 positionierte Windung der als Zugfeder ausgebildeten zweiten Feder 5 durch entsprechende Ausnehmungen 20 im Befestigungsauge 19 der zweiten Verbindungseinheit 3 erstreckt.
-
Das Verbindungselement 17, über welches die auf dem Zuganker 8 verschiebbar geführte Abstützhülse 13 der ersten Verbindungseinheit 2 mit der als Zugfeder ausgebildeten zweiten Feder 5 am zweiten Ende 18 der zweiten Feder 5 verbunden ist, verfügt ebenfalls über Ausnehmungen 21, durch die sich eine am zweiten Ende 18 der Zugfeder 5 positionierte Windung derselben erstreckt.
-
1, 2 und 3 zeigen das Federsystem 1 in einem entspannten Zustand. Die Zugfeder 5 übt dann nur eine geringe aus, die Druckfeder 4 drückt die beiden Abstützhülsen 12, 13 der ersten Verbindungseinheit 2 auseinander, sodass zwischen den einander zugewandten Enden der beiden Abstützhülsen 12, 13 ein Spalt ausgebildet ist. Den Zustand der 1, 2 und 3 nimmt das Federsystem 1 dann ein, wenn zwischen den Einzugswalzen des Einzugswalzenpaars des Einzugswerks ein minimaler Abstand bzw. Spalt besteht.
-
Vergrößert sich die zwischen dem Spalt der Einzugswalzen des Einzugswalzenpaars hindurch zu fördernde Erntegutmatte, so wird der Abstand zwischen den Einzugswalzen vergrößert, indem die obere Einzugswalze, an deren Rotationsachse das Befestigungsauge 10 der ersten Verbindungseinheit 2 angreift, durch das Erntegut nach oben weg von der Rotationsachse der ortsfesten Einzugswalze bewegt wird, wobei hierbei der Zuganker 8 entgegen der Federkraft der Druckfeder 4 die erste Abstützhülse 12 in Richtung auf die zweite Abstützhülse 13 bewegt, und zwar so weit, bis die einander zugewandten Enden der beiden Abstützhülsen 12, 13 aneinander zur Anlage kommen. Während dieses Hubwegs des Federsystems ist aufgrund der unterschiedlichen Federraten hauptsächlich die Druckfeder 4 wirksam, die als Zugfeder ausgebildete zweite Feder 5 ist hingegen nur nachrangig wirksam. D.h. die Zugfeder steht zwar unter Zugspannung, aber die auf die Einzugswalze ausgeübte Kraft bzw. der Hubweg werden durch die Druckfeder bestimmt.
-
Dann, wenn die Einzugswalzen über dieses Maß hinaus weiter auseinander bewegt werden, also über den Zustand hinaus, in welchem die sich gegenüberliegenden Enden der Abstützhülsen 12, 13 der ersten Verbindungseinheit 2 sich gerade berühren, wird über den Zuganker 8 eine Kraft auf die Zugfeder 5 ausgeübt, welche die Zugfeder 5 entgegen der Federkraft derselben spreizt, wobei dies in 4 gezeigt ist. Bei der Spreizung der Zugfeder 5 entgegen der Federkraft derselben ist ausschließlich die Zugfeder 5 wirksam, jedoch nicht die Druckfeder 4.
-
5 visualisiert die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Federsystems 1 einstellbare Kraftkennlinie 22, wobei in 5 über dem Federhub S die Federkraft F aufgetragen ist. Zwischen dem Federhub S0 und dem Federhub S1 ist hauptsächlich die als Druckfeder ausgebildete erste Feder 4 wirksam, wohingegen zwischen dem Federhub S1 und dem Federhub S2 ausschließlich die als Zugfeder ausgebildete zweite Feder 5 wirksam ist. Bei einem kleinen Spalt zwischen den Einzugswalzen wird über die Einzugswalzen demnach eine Kraft gemäß dem Kraftverlauf zwischen den Federhüben S0 und S1 bereitgestellt, wohingegen bei größeren Abständen zwischen den Einzugswalzen eine Kraft gemäß dem Kennlinienverlauf zwischen den Federhüben S1 und S2 auf das Erntegut ausgeübt wird.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Federsystem wird demnach eine Zugfeder 5 in Kombination mit einer Druckfeder 4 genutzt. Die Druckfeder 4 ist innerhalb der Zugfeder 5 positioniert. Die relativ weiche Druckfeder 4 ist in einem niedrigen Hubbereich wirksam, d.h. bei einem geringen Walzenhub bei dem eine Erntegutaufnahme durch eine kleinere Kraft vorteilhat verbessert wird. Die relativ steife Zugfeder 5 ist dagegen in einem höheren Hubbereich bis zum maximalen Walzenhub wirksam. Durch die zur Anlage kommenden Abstützhülsen 12, 13 wird gewährleistet, dass die Druckfeder 4 ausschließlich in dem relativ niedrigen Hubbereich zwischen S0 und S1 wirksam ist. In dem relativ großen Hubbereich zwischen S1 und S2 ist ausschließlich die Zugfeder 5 wirksam.
-
Da beide Federn 4, 5 miteinander verbunden sind, kann das Federsystem 1 als komplette Federeinheit montiert und demontiert werden, wobei das Befestigungsauge 10 der ersten Verbindungseinheit 2 der Anbindung des Federsystems 1 an die Rotationsachse der Einzugswalze mit der verschiebbaren Drehachse dient, wohingegen das Befestigungsauge 19 der zweiten Verbindungseinheit 3 der Anbindung des Federsystems 1 an den Rahmen des Einzugswerks dient.
-
Das Befestigungsauge 19 der zweiten Verbindungseinheit 3 des Federsystems 1 greift dabei an einen Abschnitt des Rahmens bzw. des Gestells des Einzugswerks an, an welchem die Einzugswalze mit der nicht verschiebbaren Drehachse drehbar gelagert ist.
-
Das erfindungsgemäße Federsystem 1 erlaubt bei einfacher und kompakter Bauform die Bereitstellung einer vorteilhaften Kraftkennlinie. Das Federsystem 1 weist einen teleskopartigen Aufbau auf und hat damit eine vorteilhaft kurze Einbaulänge.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Federsystem
- 2
- Verbindungseinheit
- 3
- Verbindungseinheit
- 4
- Feder
- 5
- Feder
- 6
- Ende
- 7
- Ende
- 8
- Zuganker
- 9
- Ende
- 10
- Befestigungsauge
- 11
- Ende
- 12
- Abstützhülse
- 13
- Abstützhülse
- 14
- Vorsprung
- 15
- Vorsprung
- 16
- Ende
- 17
- Verbindungselement
- 18
- Ende
- 19
- Befestigungsauge
- 20
- Ausnehmung
- 21
- Ausnehmung
- 22
- Kennlinie