DE20119534U1 - Antriebsvorrichtung an einem Futtermischwagen - Google Patents

Description

B. Strautmann & Söhne
GmbH & Co.
49196 Bad Laer

Antriebsvorrichtung an einem Futtermischwaqen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung an einem Futtermischwagen in der Ausgestaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei den bekannten Futtermischwagen werden an die Antriebsorgane hohe Leistungsansprüche gestellt, die besonders dann gefordert werden, wenn zu Beginn des Mischvorganges in den Mischraum eingebrachtes zähes, langfaseriges Futter eingebracht wird. Besonders hoch sind die Anforderungen, wenn Futter in der Form von verfestigten Rund- oder Quaderballen eingebracht bzw. zugesetzt wird. Es treten Leistungsspitzen auf, die vom Antriebsgerät, im allgemeinen der Motor eines landwirtschaftlichen Schleppers, verarbeitet werden müssen, d.h. es müssen schwere Schlepper eingesetzt werden, welche auch diese Leistungsspitzen ohne die Gefahr des Abwürgens des Motors bewältigen. Da der eigentliche Mischvorgang eine geringere Leistung erfordert, muß für die erforderliche Leistungsreserve ein weitgehend überdimensionierter Schlepper
eingesetzt werden. Dieses ist unwirtschaftlich, da Investitionsvolumen und laufende Arbeitskosten höher ausfallen.

Um auch mit leichten Schleppern arbeiten zu können, werden Schaltgetriebe zu den bekannten Futtermischwagen angeboten. Durch das Umschalten auf einen kleineren Gang wird die Drehzahl der Mischschnecke verringert, wobei sich das Drehmoment erhöht. Durch die manuelle Schaltung dieser Getriebe ist jeweils eine Arbeitsunterbrechung nötig, da die bekannten Kupplungen keine Schaltung unter Last zulassen. Das Wiederanfahren nach dem Schaltgang ist nicht immer gewährleistet, da sich das zur Ruhe gekommene Futter nur mit erhöhter Leistung freisetzen läßt.

Um vorstehend genannte Nachteile zu vermeiden, hat sich erfindungsmäßig die Aufgabe gestellt, die Wirtschaftlichkeit beim Mischvorgang zu erhöhen, was durch die Verwendung von Schleppern leichterer Bauart ermöglicht wird, bei welchen, kein Erreichen der Leistungsgrenze des Schleppermotors, bei etwa konstanter Drehzahl an der Schlepperzapfwelle, durch die selbsttätige Anpassung des Drehmotors der Mischschnecken, über eine vorzugsweise elektronische Steuerung, das bei Leistungsspitzen erhöhte Drehmoment, durch Absenken der Drehzahl der Mischschnecke abgebaut wird. Die Antriebsbewegung wird hierbei ohne Arbeitsunterbrechung erhalten.

Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt die schematische Seitenansicht eines von einem Schlepper

gezogenen Futtermischwagen.
Fig. 2 zeigt einen Übersichtsplan der Schaltung.
Fig. 3 zeigt eine Änderungsvariante im Übersichtsplan.
Fig. 4 zeigt eine weitere Änderungsvariante zum Übersichtsplan.

Im dargestellten Beispiel wird ein Futtermischwagen mit einer vertikalen Mischschnecke 9) von einem Schlepper 1) in der Anhängekupplung 3) aufgenommen und gezogen und über dessen Zapfwelle 2) angetrieben. Benötigter Strom wird von der Stromquelle des Schleppers bezogen, benötigtes Hydrauliköl liefert die Hydraulikanlage des Schleppers 1) oder eine Bordhydraulikanlage des Futtermischwagens.

Zu den wesentlichen Bestandteilen des Futtermischwagens 4) gehören das Fahrwerk 5) mit den Rädern 6), der den Mischraum 8) bildende, nach oben offene trichterförmige Aufsatz 7), die Mischschnecke 9), der aus einem Antriebsstrang 10) mit Gelenkwelle und dem Getriebe 11) bestehende Antrieb, ferner die Meßvorrichtung 14), sowie die Steuervorrichtung 15).

Der Arbeitseinsatz beginnt zunächst bei im allgemeinen eingeschalteter, rotierender Mischschnecke 9), mit der Einbringung der zu vermischenden Futtersorten, die von oben in den Mischraum 8) gegeben werden. Bei meistens

zuerst eingefüllten leicht verarbeitbaren Futterarten, wie z.B. Maissilage, treten keine Überbeanspruchungen auf. Wird ein langfaseriges Futter, wie z.B. Grassilage, eingegeben, so steigt zunächst der Kraftbedarf der Mischschnecke 9) merklich an, bei zunehmender Vermischung sinkt der Kraftbedarf wieder.

Sehr hoher Kraftbedarf an der Mischschnecke 9) tritt auf, wenn gewickelte Rundballen oder gepreßte Quaderballen aus Grassilage eingefüllt werden. Der vorübergehende erhöhte Kraftbedarf erfordert, um ohne Erhöhung der Leistung des Antriebsmotors des Schleppers 1) auszukommen, eine Absenkung der Drehzahl an der Mischschnecke 9), was einer Steigerung des Drehmoments bei konstanter Leistung gleichkommt.

Da die Mischarbeit nicht unterbrochen werden soll, wird eine selbsttätige Regelung vorgesehen, die während der gesamten Einsatzdauer das momentane Drehmoment abfragt. Hierzu ist im Antriebsstrang 10) eine Meßvorrichtung 13) vorgesehen, deren Sensoren 16) u. 17), z.B. über die Verdrehung des zugehörigen Wellenstranges 20), Daten erfassen, die über Leitungen 18) u. 19), die in einem Knoten 21) zu einer gemeinsamen Leitung 22) zusammengefaßt werden, an eine Steuervorrichtung 15) Signale senden. Die Steuervorrichtung 15), im wesentlichen einen Rechner 25) und ein Eingabegerät 26), evtl. mit Datenanzeige 27) beinhaltend, gibt bei der Erreichung eines Drehmomentes, welches der Nennleistung des Antriebsmotors zugeordnet ist und über das Eingabegerät 26) im Rechner 25) gespeichert wurde. Signale an die Schaltvorrichtung 14) eines Getriebes 11). Die Schaltvorrichtung 14) ist, je nach der Ausführung des Getriebes 11), hier werden Ausführungen 11a), 11b) u. 11) gezeigt, diesen angepaßt, da unterschiedliche Getriebearten verwendet oder kombiniert werden können, u.a. Zahnrad-Stufengetriebe, Planetengetriebe, Reibradgetriebe, Keilumschlingungsgetriebe mit auf Keilscheiben laufenden Lamellenketten und hydrostatische Getriebe.

Die Leitungen 28) u. 29), im Knoten 24) zur Leitung 23) zusammengefaßt, geben den reibschlüssigen unter Last schaltbaren Kupplungen 30) und 31) des Getriebes, hier als selbsttätiges schaltbares Stufengetriebe 11a) darstellt, Schaltsignale in der Art, daß jeweils eine Kupplung 30) eingeschaltet wird,

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während die andere Kupplung 31) gleichzeitig abschaltet. Hierdurch wird eine Unterbrechung des Mischvorganges vermieden.

Bei der Ausführung des Getriebes 11b) mit stufenlos verstellbaren Keilumschlingungsgetriebe, wird die selbsttätige Verstellung über die Signale an ein elektrisch angetriebenes Hubspindelgetriebe (Actuator) 33) betätigt.

Bei der Ausführung des Getriebes 11) als hydraulisches Getriebe 11a), wird die Schaltvorrichtung 14) als ein Propontionalventil 32) dargestellt, welches nach Signalen über die Leitung 33), die Ölzufuhr zu einen Hydromotor 34), der das Getriebe 11 c) antreibt, geregelt.

Die abgesenkte Drehzahl wird bei sich verringerndem Kraftbedarf, zur Beschleunigung des Mischvorganges, wieder auf die Ausgangsdrehdzahl oder Mischschnecke 9) angehoben. Die Arbeitslaufe verlaufen analog denen der Drehzahlabsenkung.

Nach dem Mischvorgang wird der Futterwagen bei Durchfahren eines Futterganges entladen, das Futter wird durch den geöffneten Schieber 37) auf ein Transportband 36) geschoben und dann links oder rechts des Futtermischwagens im Futtergang abgelegt.

Bei der Ausbringung des Futters sinkt bei sich leerendem Behälter der Kraftbedarf. Auch in diesem Fall kann über eine der oben beschriebenen Kupplungen die Drehzahl der Schnecke erhöht werden.

Hierdurch wird erreicht, daß der Futterstrom auch bei annähernd leerem Behälter konstant bleibt und im Mischwagen und auf der Schnecke Restmengen des Futters zügig und nahezu vollständig ausgebracht werden.

Claims (8)

1. Antriebsvorrichtung an einem Futtermischwagen, dessen Mischtrommel mit mindestens einer horizontal oder vertikal angeordneten Mischschnecke ausgestattet ist, wobei die Mischschnecke über ihr Getriebe und einen, im allgemeinen eine Gelenkwelle enthaltenen Antriebsstrang von der Zapfwelle eines Schleppers angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Meßvorrichtung 13) das Antriebsdrehmoment für die Mischarbeit der Mischschnecken 9) gemessen wird und die Meßwerte an eine Steuervorrichtung 15) geleitet werden, welche Signale zur Drehzahlanpassung an die Schaltvorrichtung 14) eines Getriebes 11) gibt.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenn bei etwa konstanter Drehzahl der Zapfwelle 3) des Antriebsmotors, beim Anstieg des Leistungsbedarfs die Antriebsschnecke 9) bis auf die Nennleistung des Antriebsmotors, ein von der Messervorrichtung 13) gemessenes Drehmoment auf einen in der Steuervorrichtung 15) eingespeicherten Wert ansteigt, ein Signal an die Schaltvorrichtung 14) gesendet wird, welches die Reduzierung der Drehzahl der Mischschnecke 9) veranlaßt.

3. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei sinkendem Leistungsbedarf der Mischschnecke 9), die Drehzahl, über die Steuereinrichtung 15) geschaltet, wieder selbsttätig auf die Ausgangsdrehzahl angehoben wird.

4. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkung und Anhebung der Drehzahlen entsprechend der Speicherung von Grenzwerten in der Steuervorrichtung 15), in mehreren Stufen erfolgen kann.

5. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrgängiges Zahngetriebe 11a) mit einer Schaltvorrichtung 14) ausgestattet ist, bei der jedem Gang eine reibschlüssige Kupplung 30) u. 31) zugeordnet ist, welche die von der Steuervorrichtung 15) eingeleitete Schaltung selbsttätig, hydraulisch oder elektromagnetisch in der Art durchführt, daß jeweils gleichzeitig eine Kupplung 30) u. 31) ein- und die andere Kupplung 31) u. 30) ausgeschaltet wird.

6. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß über die Schaltvorrichtung 15) ein dem Getriebe zugeordnetes Reibradgetriebe verstellt wird.

7. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß über die Schaltvorrichtung 15) dem Getriebe 11) in der Ausführung 11b) ein stufenlos einstellbares Keilumschlingungsgetriebe zugeordnet ist.

8. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung 15) aus einem hydraulischen Proportionalregelventil 32) einer Hydraulikanlage besteht, welches die dem Hydromotor 34) des Getriebes 11c) jeweils benötigte Ölmenge zuführt.