Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erntegutbehandlungsvorrichtung mit einem Rotor mit Ernteguteingriffsmitteln und einer den Rotor teilweise umgebenden Platte sowie die Verwendung solch einer Vorrichtung.

Die DE 195 46 263 und die DE 198 41 598 offenbaren Schneidvorrichtungen mit einem Rotor und einer Bodenplatte, während die Position der Bodenplatte als Funktion der durch das Erntegut erzeugten Last veränderbar ist. Die Bodenplatte bewegt sich in einem Überlastzustand von dem Rotor weg und öffnet dadurch das Halsstück. Es hat sich herausgestellt, dass solch eine Bewegung, statt eine Verstopfung zu vermeiden, gestattet, dass noch mehr Erntegut eintritt, wodurch die Tendenz verstärkt wird, das ganze System zum Stillstand zu bringen.

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem wird darin gesehen, eine Erntegutbehandlungsvorrichtung zu finden, die in einer Überlastsituation eine Verstopfung vermeidet.

Dieses Problem wird auf erfinderische Weise mittels der Lehre von Anspruch 1 gelöst, während Weiterentwicklungen der Erfindung in den mit Anspruch 1 verwandten Ansprüchen gegeben werden.

Mittels dieser Lehre bewegt sich die Platte um eine bestimmte Strecke, sobald Reibung zwischen dem Erntegut und der Platte verstärkt wird. Dadurch kann sich der Rotor weiter drehen, um möglicherweise die hohe Verdichtung zu überwinden. Da sich das Halsstück jedoch nicht öffnet, kann kein Erntegut mehr in den Raum eintreten. Dies ist besonders in den Fällen wichtig, in denen die Erntegutmatte auf sich selbst rollt und den Halsstückbereich verstopfen könnte, wenn gestattet wird, dass sie in den Raum eintritt. Die Steuerung kann so eingestellt werden, dass sie eine Umfangsbewegung in solch einem Ausmaß und in solch einer Richtung gestattet, dass eine unmittelbare Verstopfung vermieden wird. Der Rotor kann ein beliebiges rotierendes Element sein (nicht nur ein rundes und zylindrisches), das Erntegut oder anderes zu beförderndes Material wiederholt ergreift und zuführt. Die Ernteguteingriffselemente können Zähne, Zinken, Stangen usw. sein und können zum Schneiden, Aufbereiten oder allein zum Befördern des Ernteguts verwendet werden. Die Platte kann aus einer starren Konstruktion oder einem Blech mit einer gewissen Flexibilität bestehen. Sie kann aus einer Platte mit fester Länge in Umfangsrichtung oder mindestens zwei sich gegenseitig überlappenden Teilen bestehen. Die überlappenden Plattenteile sind mit dem Vorteil behaftet, dass kein Spalt auftritt, wenn sich einer der Teile in eine um den Umfang verlaufende Richtung bewegt. Natürlich kann „um den Umfang" eine begrenzte Radialbewegung zu dem Rotor oder davon weg gestatten. Die Steuerung kann ein Motor, ein Verbindungsglied oder irgendeine andere Vorrichtung sein.

In einigen Fällen könnte zu viel Erntegut in den Raum zwischen der Platte und dem Rotor eingetreten sein und entweder ist eine Verstopfung unvermeidlich oder es muss dem Erntegut mehr Platz gegeben oder die Erntegutbehandlungsvorrichtung muss gereinigt werden. Für solch einen Fall kann sich die Platte in einem letzten Stadium radial nach außen bewegen. Solch eine Bewegung wirkt kaum gegen Widerstand, sondern gestattet lediglich eine Dekomprimierung.

Um Verschleiß und Blockierung in der Vorrichtung selbst zu vermeiden, wird vorgeschlagen, einen Übergangsbereich bereitzustellen, um die Bewegung zu einem gewissen Grad zu glätten.

Durch Verwendung einer Steuerung mit einem elastischen Bewegungsverhalten wird die Platte nicht nur, möglicherweise mit zunehmender Stärke, gegen eine Kraft bewegt, sondern sie wird auch die Platte in eine Startposition bewegen, sobald die Last verschwunden ist. Solch eine Elastizität kann durch eine mechanische Feder, einen Gasspeicher, ein Ventil in einem Hydraulik- oder Druckluftkreis, einen Elektromotor oder dergleichen bereitgestellt werden.

Die Bewegung der Platte in Umfangs- und/oder Radialrichtung kann auf verschiedenste Weise gesteuert und geführt werden. Mechanische Lösungen, wie zum Beispiel eine Spur, ein Verbindungsglied, eine Schiene, ein Schlitz oder dergleichen, haben sich jedoch als höchst zuverlässig herausgestellt. Die Platte kann mittels Rollen oder durch ein Axialdrucklager in solch eine Spur oder dergleichen eintreten. Die Verbindungsglieder können parallele Verbindungsglieder sein oder jene, die um die mittlere Achse oder nahe dem Rotor schwenken. Daneben oder stattdessen können auch Schlitze in einem Gehäuse verwendet werden. Solche Führungsvorrichtungen können Bahnen mit mehr als einer kreisförmigen oder geraden Form aufweisen. Des Weiteren können Anschläge vorgesehen sein, um einen Teil der durch die Führungsvorrichtungen vorgesehenen Bahn zu sperren.

Da eine Erntegutbehandlungsvorrichtung im Vergleich zu ihrer Länge ziemlich breit sein kann, kann durch die Verwendung einer auf die Platte einwirkenden Richtungssteuerungsvorrichtung eine spannungsfreie Bewegung ohne jegliche Blockieren gewährleistet werden. Solch eine Richtungssteuerungsvorrichtung kann sozusagen eine Drehstabfeder- und Hebelanordnung umfassen, die jegliches Spiel und jegliche unkontrollierte Bewegung vermeidet. Als Alternative dazu können Kabel, Ketten, Verbindungsglieder oder dergleichen verwendet werden, um zu gewährleisten, dass die Platte an beiden Enden um die gleiche Strecke bewegt wird. Es wäre auch möglich, elektrische oder hydraulische Kreise zu bewegen, die für eine gleichförmige Bewegung an beiden Enden sorgen.

Die Verwendung eines Sensors am Einlass- oder Auslassende der Platte hilft dabei, einem Bediener anzuzeigen, dass eine Überlastsituation vorliegt. Solch ein Sensor kann auch die Maschine, mit der die Erntegutbehandlungsvorrichtung verbunden ist, steuern; oder die Pickup stromaufwärts des Rotors kann angehalten werden, und somit kann dem Spalt zwischen der Platte und dem Rotor kein Erntegut mehr zugeführt werden.

Obgleich Erntegutbehandlungselemente von der Platte getrennt vorgesehen werden könnten, wird die Steuerung der Platte zusammen mit den Erntegutbehandlungselementen erleichtert, wenn sie miteinander verbunden sind. Des Weiteren sind keine Schlitze für die Erntegutbehandlungselemente vorhanden, in denen sich Erntegut verhaken könnte, und die geometrische Beziehung zwischen ihnen und der Platte bleibt unverändert, wenn sie eine einzige Anordnung bilden.

Wenn der Widerstand gegen eine Bewegung in Umfangsrichtung größer ist als in Radialrichtung, neigt die Platte unter Last dazu, in ihrer normalen und anfänglichen Position zu bleiben. Demgemäß kann dieser Status schwer überwunden werden. Sobald eine Situation erreicht ist, in der eine Entlastung erforderlich ist, erfolgt dies hingegen sofort, wenn der Widerstand zur Bewegung radial nach außen ziemlich niedrig ist.

Um das Verhalten der Platte auf die Umstände einzustellen, unter denen die Erntegutbehandlungsvorrichtung arbeitet, ist der an die Platte angelegte Widerstand verstellbar, und zwar insbesondere als Funktion des Drehmoments oder der Drehzahl des Rotors. Dies könnte zu einer Steuerung führen, bei der der Widerstand umso größer ist, je größer die erfasste Drehzahl und das erfasste Drehmoment des Rotors sind. Insbesondere stellt eine hohe Rotordrehzahl eine große Bewegungsenergie dar, die einen höheren Erntegutwiderstand überwinden kann als eine niedrige Drehzahl.

Solch eine Erntegutbehandlungsvorrichtung ist unempfindlich gegenüber der Position der Platte; das heißt, sie kann als eine oberschlächtige sowie als eine unterschlächtige Vorrichtung betrieben werden. Bei einer Rundballenpresse kann dadurch die Drehrichtung des Rundballens eingestellt werden.

Mit einer Entlastungsvorrichtung, wie zum Beispiel einem Ventil, gestattet ein doppeltwirkendes (hydraulisches, elektrisches oder pneumatisches) Stellglied oder dergleichen das Entfernen der Platten gegen keinen Widerstand, falls erforderlich. Solch eine Entlastungsvorrichtung könnte auch als Hebel oder Stellglied ausgebildet werden, um eine mechanische (Schrauben-, Blatt-, Torsions-)Feder unwirksam zu machen.

Aufgrund des großen Vermögens, sich während der Beförderung von Erntegut an verschiedene Umstände anzupassen, ist solch eine Erntegutbehandlungsvorrichtung in einer Rund- oder Quaderballenpresse, einem Selbstladewagen, einer Erntemaschine, einem Mähdrescher oder dergleichen von sehr großem Nutzen.

Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlicher beschrieben: Darin zeigen:

1 eine Rundballenpresse mit einer unterschlächtigen Erntegutbehandlungsvorrichtung in einem unbelasteten Modus,

2 die Erntegutbehandlungsvorrichtung von 1 in einem Überlastmodus,

3 eine oberschlächtige Erntegutbehandlungsvorrichtung in einem unbelasteten Modus,

4 einen Teil eines Hydraulikkreislaufs für ein doppeltwirkendes Stellglied mit einem Gasspeicher,

5 einen Teil eines Hydraulikkreislaufs für ein doppeltwirkendes Stellglied mit einem Entlastungsventil,

6 einen Teil eines Hydraulikkreislaufs für ein einfachwirkendes Stellglied mit einem Gasspeicher, und

7 einen Teil eines Hydraulikkreislaufs für ein einfachwirkendes Stellglied mit einem Entlastungsventil.

Eine Rundballenpresse 10 nach 1 weist einen Rahmen 12, eine Ballenpressanordnung 14, eine Pickup 16 und eine erfindungsgemäße Erntegutbehandlungsvorrichtung 18 auf.

Die Rundballenpresse 10 stellt eine beliebige Art von Erntegutsammelmaschine dar, wie alle Arten von Rundballenpressen, Groß- und Kleinquaderballenpressen, Ladewagen, Feldhäcksler usw., die in der Landwirtschaft, in der Forstwirtschaft und in der Industrie nützlich sind.

Der Rahmen 12 besteht aus einem Fahrgestell, einer Zunge, einer Achse und Rädern, einer Abschirmung usw. – jeweils ohne Bezugszahlen – und trägt die Ballenpressanordnung 14, die Pickup 16 und die Erntegutbehandlungsvorrichtung 18 für eine Bewegung über ein Feld, eine Straße usw. Während der Bewegung über ein Feld wird dort auf dem Boden in einem Schwad liegendes Erntegut aufgenommen und der Ballenpressanordnung 14 zum Ballenpressen zugeführt.

Die Ballenpressanordnung 14 ist für andere Erntegutbehandlungsmittel repräsentativ und kann als ein Pressmittel mit Fest-, variabler oder Misch-Kammer unter Verwendung von Bändern, Rollen, Ketten oder dergleichen verwendet werden.

Auch die Pickup 16 ist gewöhnlicher Art, die im Stand der Technik bekannt ist, und befindet sich stromaufwärts der Erntegutbehandlungsvorrichtung 18.

Soweit ist die beschriebene Rundballenpresse 10 dem Fachmann bekannter gewöhnlicher Ausführung. Mehrere Merkmale, wie zum Beispiel Netz- oder Garnbindung, werden nicht beschrieben, können aber vorhanden sein; sie sind jedoch für die Erfindung unwichtig.

Die Erntegutbehandlungsvorrichtung 18 in 1 besteht aus der unterschlächtigen Art und umfasst einen Rotor 20, eine Platte 22, Erntegutbehandlungsmittel 24, eine Führung 26, eine Steuerung 28, eine Richtungssteuerung 30 und einen Sensor 32 – siehe 2.

Die Erntegutbehandlungsvorrichtung 18 wird zur Annahme von Erntegut von der Pickup, seinem Behandeln, zum Beispiel Schneiden, und seiner Zuführung zu einem Einlass 34 in der Ballenpressanordnung 14 verwendet. Da der Erntegutschwad keine gleichförmige Größe und Dichte aufweist, variiert die Last zwischen dem Rotor 20 und der Platte 22 im Betrieb. Die Erntegutbehandlungsvorrichtung 18 ist dazu ausgeführt, mindestens einen Teil der Lastschwankungen so lange zu bewältigen, bis ein Überlaststadium erreicht ist.

Der Rotor 20 weist eine Reihe von beabstandeten und parallelen Ringen mit Erntegutbehandlungselementen 36 auf, die das Erntegut ergreifen und zuführen können. Die Drehrichtung wird durch einen Pfeil angezeigt. Der Antrieb des Rotors 20 kann umgedreht und verlangsamt oder beschleunigt werden. Des Weiteren können (nicht gezeigte) Sensoren vorgesehen sein, die die Geschwindigkeit und die Drehrichtung des Rotors erfassen. Die Erntegutbehandlungselemente 36 bewegen sich durch Schlitze in einem Abstreifer 38, wodurch vermieden wird, dass sich Erntegut zusammen mit dem Rotor dreht, anstatt dem Einlass 34 zugeführt zu werden.

Die Platte 22 wird als ein gekrümmtes Blech gezeigt, das einem Teilkreis um die Drehmitte des Rotors 20 folgt. Obgleich dies hier nicht gezeigt wird, wird die Platte 22 durch Querstäbe, einen Rahmen oder dergleichen verstärkt, wodurch gewährleistet wird, dass sie unter der durch das Erntegut ausgeübten Last nicht biegt. Die Platte 22 erstreckt sich zwischen der Pickup 16 und dem Einlass 34. Die Platte 22 wird in einem vorderen Teil von einem vorderen Querträger 40 und in einem hinteren Teil von einem hinteren Querträger 42 getragen, die sich beide über die gesamte Breite der Platte 22 erstrecken und mit den Querstäben kombiniert oder verbunden sein können. Obgleich der Begriff „Platte" verwendet wird, schließt dies nicht Oberflächen mit unebener Struktur von aus Stäben, einem Gitter oder dergleichen hergestellten Anordnungen aus.

Bei dieser Ausführungsform sind die Erntegutbehandlungsmittel 24 als Messer ausgebildet, die an einem (nicht gezeigten) in Querrichtung verlaufenden Träger oder Hilfsrahmen befestigt sind, wobei letzterer mit der Platte 22 verbunden ist. Die Erntegutbehandlungsmittel 24 erstrecken sich, wie bekannt, durch nicht gezeigte Schlitze in der Platte 22. In diesem Fall, in dem die Erntegutbehandlungsmittel 24 als Messer ausgebildet sind, sind diese entweder einzeln oder als eine Anordnung mit Überlast- oder Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen, die eine Bewegung gegen eine Feder oder dergleichen gestatten, wenn ein Fremdkörper oder ein anderes Hindernis in den Erntegutweg eintritt; solche Systeme sind dem Fachmann bekannt. Die Querträger 40 und 42 – oder sogar weitere – können lösbar mit der Platte 22 verbunden sein, so dass die Platte mit den Erntegutbehandlungsmitteln 24 für Wartungsarbeiten oder zur Bereitstellung eines leichten Zugangs zum Rotor 20 abmontiert werden können.

Die Führung 26 ist als Schlitze pro Querträger 40, 42 im Rahmen 12 oder in den Seitenwänden seitlich der Platte 22 ausgebildet. Solche Führungen 26 können in Blech, Trägern, Konsolen oder dergleichen geschnitten sein. Als Alternative dazu können Spuren aus Gusseisen, U-Stahl oder dergleichen vorgesehen sein. Die Führungen 26 nehmen die Endbereiche der Querträger 40, 42 mittels Rollen, Gleitlagern oder dergleichen auf. Jede Führung enthält einen stromaufwärtigen Abschnitt 44, der ungefähr tangential bezüglich der mittleren Achse des Rotors 20 ausgerichtet ist, und einen stromabwärtigen Abschnitt 46, der in einem Winkel von ca. 130 Grad (am vorderen Querträger 40) oder fast 180 Grad (am hinteren Querträger 42) bezüglich einer radialen Linie durch die Achse des Rotors 20 verläuft. Beide Abschnitte treten ineinander ein und stellen eine Bahn für die Bewegung der Querträger 40, 42 bereit. Der stromaufwärtige Abschnitt 44 erstreckt sich in im Wesentlichen ca. 10 bis 30 Grad eines Kreises um die Achse des Rotors 20. Eine Bewegung der Platte 22 und ihrer Querträger 40, 42 durch diese Abschnitte 44 gewährleistet eine Bewegung auf im Wesentlichen einem Kreis um die Drehachse des Rotors 20, das heißt ohne den Abstand des Rotors 20 zu ändern oder ihn kaum zu ändern. Hingegen gestatten die Abschnitte 46 eine Bewegung der Platte 22 radial vom Rotor 20 weg.

Die Steuerung 28 – siehe auch 4–7 – ist bei dieser Ausführungsform hydraulischer Art, könnte aber auch einer beliebigen anderen Art sein, die zur Bereitstellung eines gewissen Widerstands gegen die Bewegung der Platte 22 von Nutzen ist. Wie in 2 gezeigt, ist ein hydraulisches Stellglied 48 an einem Ende mittels eines Bolzens 50 am Rahmen 12 und am anderen Ende an einem an der Platte 22 oder an den Erntegutbehandlungsmitteln 24 befestigten Halter 52 angebracht. Das Stellglied ist im Falle der 4 und 5 doppeltwirkend (das heißt, es wirkt in beiden Richtungen), und im Falle der 6 und 7 einfachwirkend (es wirkt in einer Richtung). Weiterhin umfasst die Steuerung 28 eine Pumpe 54, einen Sumpf 56, ein Steuerventil 58, einen Gasspeicher 60, ein vorgesteuertes Rückschlagventil 62 und sie verbindende nicht spezifizierte Leitungen, wie in den Zeichnungen gezeigt und dem Fachmann bekannt. Andere gewöhnliche Mittel, wie zum Beispiel ein Entlastungsventil usw., die dem Fachmann bekannt sind, werden der Einfachheit halber nicht gezeigt. In der Position des Steuerventils 58 auf der rechten Seite ist die Pumpe 54 über das Steuerventil 58 über das öffnende Rückschlagventil 62 mit der Kolbenbodenseite des Stellglieds 48 und dem Gasspeicher 60 verbunden; in dieser Situation und unter Bezugnahme auf 2 werden die Platte 22 und die Erntegutbehandlungsvorrichtung 18 zur Pickup bewegt. Die Kolbenringseite des Stellglieds 48 ist in dieser Situation mit dem Sumpf 56 verbunden und stellt keinen Widerstand bereit. In einer mittleren Position des Steuerventils 58 sind alle Leitungen gesperrt, und eine Bewegung des Stellglieds ist nur gegen den Widerstand im Gasspeicher 60 möglich. In der linken Position des Steuerventils 58 wird Fluid der Kolbenringseite des Stellglieds 48 zugeführt und durch das über eine Vorsteuerleitung geöffnete Rückschlagventil 62 aus seiner Kolbenbodenseite zum Sumpf 56 herausgezwängt. Solch eine Bewegung kann durch einen Bediener eingeleitet werden, um zum Beispiel eine Verstopfung des Erntegutwegs entlang der Platte 22 zu beseitigen.

5 zeigt eine ähnliche Steuerung, bei der der Gasspeicher 60 durch ein Entlastungsventil 64 und ein zweites vorgesteuertes Rückschlagventil 66 ersetzt wird, das gestattet, dass Fluid die Kolbenbodenseite durch das Entlastungsventil 64 verlässt und zur Kolbenringseite des Stellglieds 48 zurückströmt.

6 weist des Weiteren eine Pumpe 54 zur Zuführung von Druckfluid über eine Position eines Zweipositionssteuerventils 58 und über ein – nicht vorgesteuertes – Rückschlagventil zur Kolbenbodenseite des Stellglieds 48 und des Gasspeichers 60 auf. Eine Leitung zwischen der Kolbenbodenseite des Stellglieds und des Sumpfes 56 ist in dieser Situation durch eine Entlastungsvorrichtung 68 in Form eines Ventils geschlossen. In einer anderen Position des Steuerventils 58 führt die Pumpe kein Fluid durch das Steuerventil 58 zu. Fluid im Stellglied kann aufgrund des Rückschlagventils nicht entweichen, kann sich aber in den und aus dem Gasspeicher 60 bewegen. In diesem Modus können sich die Platte 22 und die Erntegutbehandlungsmittel 24 gegen den durch den Gasspeicher 60 bereitgestellten Widerstand bewegen. Wenn die Platte 22 in ihre vom Rotor 20 entfernte Position – siehe 2 – bewegt werden muss, wird die Entlastungsvorrichtung 68 geöffnet und der Kreislauf wird entlastet. Bei der in 7 gezeigten Ausführungsform, wird der Gasspeicher 60 wieder durch ein Entlastungsventil 64 ersetzt, dessen Druck einstellbar ist, um, falls erforderlich, eine Bewegung der Platte 22 gegen keinen Widerstand zu gestatten.

Die Richtungssteuerung 30 umfasst bei dieser Ausführungsform ein mit einer Drehstabfeder 70 verankertes Gestänge, was auf beiden Seiten des stromabwärtigen Querträgers 42 eine gleichzeitige und ähnliche Bewegung gewährleistet. Diese Drehstabfeder 70 übt auf den stromabwärtigen Querträger einen gewissen Widerstand aus, um eine mögliche Fehlausrichtung der Platte 22 zu korrigieren.

Ein Sensor 32 ist fest am Rahmen 12 oder an seinem die Platte 22 tragenden Teil angeordnet und ist als ein Näherungsschalter ausgebildet, der erfasst, wenn die Platte 22 eine bestimmte Position verlassen oder sie erreicht hat. Als Alternative dazu können mehrere Sensoren 32 entweder entlang der Platte 22 oder entlang ihrer Bewegungsbahn vorgesehen sein. Der Sensor 32 kann dazu verwendet werden, entweder den Betrieb des Rotors 20 zu steuern oder den Bediener zu warnen oder dergleichen. Der Sensor 32 ist mit einer (nicht gezeigten) elektronischen Steuereinheit verbunden.

Es kann ein anderer Sensor 72 vorgesehen sein, um die Drehzahl oder das Drehmoment des Rotors 20 zu analysieren. Die Ergebnisse des Sensors 72 werden der elektronischen Steuereinheit zugesandt.

Die Steuereinheit kann dazu verwendet werden, entweder den Betrieb des Rotors 20 oder des Stellglieds 48 zu steuern oder einen Bediener zu warnen oder dergleichen.

3 zeigt im Wesentlichen die gleiche Lösung wie die in 2 gezeigte, während die Platte 22 und alle verwandten Komponenten über dem Rotor 20 statt darunter angeordnet sind.