METAL DETECTOR APPARATUS IN CROP HARVESTERS

Abstract: 1. Device for detecting ferrous material in field cultivators having a feed device (3) for the harvested crops, including at least one lower and one upper feed roller (6, 8 respectively) which are mounted in a rotationally drivable manner, and a signal producing or detector device (12) which is stationarily mounted at either end by axle journals (14, 15) in one of the feed rollers, the last-mentioned feed roller (6) being non-rotatably connected at the drive end to a drive-shaft journal (17) which is rotatably mounted on one lateral wall forming the machine frame (5), by a ballbearing (19), the axle journal (15) of the axle of the detector device facing toward the drive-shaft journal (17) being mounted on the drive-shaft journal (17) by a ball-bearing (24), while the end of the feed roller lying opposite the drive end is supported by an additional ball-bearing (29), and the axle journal (14) of the axle of the detector device associated with this end is securable to the other lateral wall forming the machine frame (5) by a rotation-preventing means (30), characterised by the following features : a) the axle journal (15) of the axle of the detector device (12) facing toward the drive-shaft journal (17) is mounted in the drive-shaft journal (17) by the ball-bearing (24) which has a common centre with the ball-bearing (19) which is in the form of a self-aligning ball-bearing and serves to mount the feed roller (6) and the drive-shaft journal (17) rotatably on the machine frame (5) ; b) the end of the feed roller (6) lying opposite the drive end is retained directly on the machine frame (5) by means of a bearing flange (28) via the ball-bearing (29) which is in the form of a self-aligning ball-bearing ; and c) the rotation-preventing means (30) is resiliently deformable.

Description: Vorrichtung zum Erkennen von eisen haltigem material in Feldhäckslern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen von eisenhaltigem Material in Feldhäckslern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs. Eine Vorrichtung zum Erkennen von eisenhaltigem Material in Feldhäckslern ist beispielsweise aus der DE-OS 25 So 805 bekannt geworden. Der Feldhäcksler selbst ist hierbei in herkömmlicher Weise aufgebaut. Den Häckselorganen, bestehend us einer umlaufenden Messertrommel und einer Gegenschneide, ist eine Zuführungsvorrichtung vorgeschaltet, die sich aus zwei unteren, ortsfest im Maschinenrahmen angeordneten sowie zwei oberen, zum Zwecke der Anpassung an unterschiedlich dicke Erntegutmatten schwenkbeweglich gelagerten oberen Zuführungsrollen zusammensetzt. Diese paarweise zusammenwirkenden unteren und oberen Zuführungsrollen haben die Aufgabe, das aufgenommene Erntegut zu verdichten und den Häckselorganen zuzuführen. Bei der bekannten Vorrichtung ist eine Signalerzeugereinrichtung in der vorderen, unten liegenden Zuführungsrolle installiert. Die bekannte Signal erzeugereinrichtung umfasst einen Signalerzeuger für ein konstantes Signal sowie eine Magnetspulen- einrichtung, die in der Lage ist, den Signalerzeuger zu unterbrechen, falls unerwünschte Gegenstände in den Bereich der Einzugswalzen gelangen. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Erkennen von eisenhaltigem blaterial wird nach dem sogenannten Induktionsprinzip gearbeitet. Die Signalerzeugereinrichtung, die selbst nicht Gegenstand des Schutzbegehrens ist,#weist mehrere Spulenwicklungen auf, die ein stationäres Magnetfeld umschliessen. Sobald ein ferromagnetischer Körper in den Bereich des stationären Magnetfeldes gelangt, wird eine Spannung induziert. Dieses Signal wird dazu herangezogen, eine Reversiereinrichtung für die Zuführungsvorrichtung zu betätigen, sodass der unerwünschte ferromagnetische Körper nicht zu den Häckselorganen gelangen kann. Es hat sich herausgestellt, dass die praktische Anwendung einer Vorrichtung zum Erkennen von eisenhaltigem Material der in Rede stehenden Bauart eine Reihe von Problemen aufwirft. Zum Teil sind hier Forderungen zu erfüllen, die sich widersprechen. Einerseits muss beispielsweise der Wir kungsbereich des Magnetfeldes so gross gewählt werden, dass die maximal mögliche Dicke der zugeführten Erntegutmatte durchdrungen wird, um auch ferromagnetische Teile erfassen zu können, die auf der Oberseite dieser Schicht mitgeführt werden. Um unter dieser Bedingung eine sichere Funktion zu gewährleisten, muss dafür Sorge getragen werden, dass Störungen, die aus umlaufenden Eisenteilen der Maschine selbst resultieren, ausgeschaltet werden. Hierzu wurde vorgeschlagen, die in der Nähe des Magnetfeldes umlaufenden Bauteile aus nicht-magnetisierbarem Material zu fertigen. Da die Materialeigenschaften der zu ortenden Fremdkörper recht unterschiedlich sein können (Teile, die einen relativ hohen Eisengehalt aufweisen, wie beispielsweise Schraubenbolzen bzw. Teile, bei denen der Eisenanteil relativ gering ist wie z. B. Federstahl-Zinken von Heu werbungsmaschinen), muss die Empfindlichkeit der Signalerzeugereinrichtung, um eben sämtliche Fremdkörper erfassen zu können, relativ hoch gewählt werden. Es hat sich herausgestellt, dass die Abschirmung rotierender Bauelemente von der Signalerzeugereinrichtung zwar grundsätzlich notwendig ist, dass jedoch hierdurch nicht sämtliche Quellen für mögliche Störsignale, die ein unbeabsichtigtes Reversieren der Einzugsorgane bewirken, ausgeschaltet sind. Beispielsweise ist der Maschinenrahmen wahrend des normalen Betriebes des Feldhäckslers ständig wechselnden Beanspruchungen ausgesetzt, die zu wechselnden elastischen Verformungen des Rahmens führen. Derartige Formänderungen bewirken das Auslösen von Störsignalen, sofern mit ihnen eine Form- oder Lageänderung der Signalerzeugungsein richtung einhergellt. Es hat sich herausgestellt, dass schon geringe Form- bzw. Lageveränderungen der Signalerzeugungseinrichtung zu derartigen Störsignalen führen. Umgekehrt können derartige Signale auch dadurch ausgelöst werden, dass die, die Signaler zeugereinrichtüng umschliessende Zuführungsrolle nicht rückwirkungsfrei in Bezug auf die Signalerzeugereinrichtung gelagert ist, sodass elastische Verformungen dieser Rolle zu einer elastischen Verformung der Signalerzeugereinrichtung führen bzw., dass zumindest ihre Lage zum Rahmen der Maschine derart verändert wird, dass ein solches unerwünschtes Störsignal auftritt. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unerwünschte Störsignale bei einer Vorrichtung der in Rede stehenden Gattung durch eine praktisch von äusseren Einflüssen rückwirkungsfrei gelagerte Signalerzeugereinrichtung auszuschalten. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichen des auptanspruchs angegebenen Massnahmen. Ein bevorzugtes ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Feldhäcksler mit einer Vorrich tung zum Erkennen von eisenhaltigen Fremdkörpern in schematischer , teils geschnittener Seitenansicht; Fig. 2 die Lagerung einer Signalerzeuger einrichtung innerhalb der vorderen, unteren Zuführungsrolle eines Feld häckslers nach Fig. 1. In Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau eines Feldhäckslers schematisch im Längsschnitt vieder- gegeben. Für die Erfindung ist es hierbei bedeutungslos, ob es sich um einen angebauten oder selbstfahrenden Häcksler handelt. Ober eine Pick-up 1 wird das am Boden liegende Erntegut aufgenommen. Eine Schnecke 2 mit entgegengesetzt gerichteten Schneckengängen führt das Erntegut zur Mitte hin zusammen und übergibt es an eine Zuführungsvorrichtung 3, von wo es an die Häckselorgane 4 weitergegeben wird. Anstelle der hier gezeigten Pick-up können selbstverständlich auch andere Vorsatzgeräte, wie z. B. eine Vorrichtung zum Ernten von in Reihe stehendem ,!aids, Verwendung finden. Die Zuführvorrichtung 3 wird aus unteren, antreibbaren und ortsfest im Maschinenrahmen 5 gelagerten Zuführungsrollen 6 und 7 sowie oberen, in Bezug auf den Maschinenrahmen 5 schwenkbeweglich gelagerten Zuführungsrollen 8 und 9 gebildet. Diese Zuführungsrollen werden durch nicht dargestellte Zugfedern in Richtung auf die unteren Rollen 6 und 7 gezogen und haben die Aufgabe, das Erntegut neben der Förderung in Richtung auf die Il#ckselorgane 4 zu einer Matte zu verdichten. Die Häckselorgane 4 bestehen in bekannter Weise aus einer umlaufenden A1essertrommel 10, die mit einer ortsfesten Gegenschneide 11 zusammenwirkt. Vorzugsweise in der vorderen, unteren Einzugsrolle 6 ist eine Signalerzeugereinrichtung 12 in Bezug auf den Maschinenrahmen 5 ortsfest gelagert. Um eine störungsfreie Funktion der Signalerzeugereinrichtung zu gewährleisten, sind äussere Einflüsse, die zu einer Lage- und / oder Formveränderung der Signalerzeugereinrichtung führen würden, von letzterer fernzuhalten. Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Signalerzeugereinrichtung entsprechend Fig. 2 wie folgt gelagert. Die Signalerzeugereinrichtung 12 besteht im dargestellten Fall aus mehreren Permanentmagneten, denen mehrere Induktionsspulen zugeordnet sind. Die Anschlüsse dieser Induktionsspulen, die mit ein#er nicht dargestellten Signalverarbeitungseinrichtung verbunden sind, sind mit der Bezugsziffer 13 bezeichnet. Anstelle des beschriebenen Aufbaues der Signalerzeugereinrichtung kann diese auch beliebig abweichend ausgestaltet sein, da es für ihre bestimmungsgemässe Funktion nur darauf ankommt, mitgeführte Fremdkörper zu erfassen. Die Signalerzeugereinrichtung 12 ist einerseits mit einem in der Zeichnung links liegenden Achsstummel 14 und andererseits mit einem in der Zeichnung rechts liegenden Achsstummel 15 fest verbunden. iclltis ist, dass die Signalerzeugereinrichtung 12 ortsfest feststehend in Bezug auf den Masciiinenrahmen 5 angeordnet ist. Die vordere, untere Zuführungsrolle 6 ist als Hohlwalze ausgebildet. Sie ist, um die Funktion der Vorrichtung zum Erkennen von eisenhaltigem Material zu gewährleisten, aus nicht magnetisierbarem Werkstoff, im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Kunststoff, gefertigt. Die in der Zeichnung rechts liegenden Lagerungen für den Achsstummel 15 der Signalerzeugereinrichtung 12 und der drehantreibbaren Zufüiirungsrolle 6 sind wie folgt vorgenommen: Das in der Zeichnung rechts liegende Ende der Zuführungsrolle 6 ist über mehrere, am Umfang der Rolle verteilte, radial gerichtete Befestigungsschrauben 16 mit einem etwa glockenförmig ausgebildeten Antriebswellenstummel 17 drehfest verbunden. Zum Antrieb der ZuführungsroBe 6 steht das freie Ende des Mitriebswellenstummeis 17 mit einer nicht dargestellten Antriebswelle in drehfester Verbindung. Der Antriebswellenstummel 17 weist einen Lagerbund 18 auf, der ein Pendelkugellager 19 trägt. Der feststehende Aussenring 20 des Pendelkugellagers 19 wird durch ein zweiteiliges Lagergehäuse 21 gehalten. Mittels mehrerer am Umfang verteilter Befestigungsschrauben 22 ist das Lagergehäuse 21 am Maschinen- rahmen 5 festgelegt. Der Achsstummel 15 weist einen Lagerzapfen 23 auf, der mit Hilfe eines weiteren Kugellagers 24 in einer Ausdrehung 25 des Antriebswellenstummels 17 gelagert ist. Das Kugellager 24 und das Pendel-Kugellager 19 sind derart angeordnet, dass sie einen gemeinsamen Mittelpunkt 26 aufweisen. Durch das Pendel-Kugel- lager 19 und dessen Lage zum weiteren Kugellager 24 können auftretende Formveränderungen des Maschinenrahmens 5 bzw. Formänderungen der Zu füiirungsrolle 6 und des Antriebswellenstummels 17 derart aufgefangen werden, dass keine Form- bzw. Lageveränderung des Achsstummels 15 und damit der Signalerzeugereinrichtung 12 hervorgerufen werden. Auf diese Weise lassen sich zuverlässig unerwünschte Störgrössen ausschalten. Das in der Zeichnung links liegende Ende der Zuführungsrolle 6 stützt sich auf einem Ring 27 ab. Ein mit dem Maschinenrahmen 5 fest verbundener Lagerflansch 28 trägt ein Pendelkugellager 29, dessen Aussenring drehfest in den Ring 27 eingefügt ist. Auf diese Weise wird das in der Zeichnung links liegende Ende der Zuführungsrolle 6 über den Lagerflansch 28 direkt am Maschinenrahmen 5 abgestützt, ohne dass hier eine Verbindung zum Achsstummel 14 besteht. Auftretende Form- und Lageveränderungen des Wiaschinen- rahmens 5 bzw. des linken Endes der Zuführungsrolle 6 haben daher keinen Einfluss auf die Lage des Achsstummels 14. Da der Achsstummel 14 in Bezug auf den Maschinenrahmen 5 ortsfest angeordnet sein muss, ist eine Sicherung gegen Verdrehung des Achsstummels 14 notwendig. Um hier äussere Einflüsse auszuschalten, besteht die Verdrehsicherung aus einem relativ dünnwandigen Steg 30, der einerseits mit dem Achsstummel 14 in drehfester Verbindung steht und andererseits über Befestigungsschrauben 31 am Maschinenrahmen 5 festgelegt ist. Der Steg 30 erfüllt lediglich die Aufbabe, den Achsstummel 14 in seiner dargestellten Lage zu sichern. Durch seine elastische Ausbildung ist er in der Lage, durch äussere Einflüsse hervorgerufene Verl formungen in sich selbst aufzunehmen, ohne dass hierbei eine Lageveränderung des Achsstummels 14 auftritt. Durch die vorstehend beschriebene Lagerung der Achsstummel 14 und 15 ist eine von äusseren Einflüssen rückwirkungsfreie Anordnung der Signalerzeugereinrichtung 12 gewährleistet. Auf diese Weise können, wie der praktische Einsatz der erfindungsgemäss ausgestalteten Vorrichtung zum Erkennen von eisenhaltigem Material beweist, unerwünschte Störquellen ausgeschaltet werden.

Claims: Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Erkennen von eisenhaltigem Material in Feldhäckslern mit einer Zuführungs vorrichtung (3) für das Erntegut mit mindestens einer unteren und oberen, drehantreibbar gelager ten Zuführungsrolle (6, 8) sowie einer Signal erzeugereinrichtung (12), die ortsfest in einer der Zuführungsrollen (6, 8) beidseitig über Achsstummel (14, 15) gelagert ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: : a) die Zuführungsrolle (6) ist auf der Seite des Antriebs drehfest mit einem Antriebswellen stummel (17) verbunden, b) der Antriebswellenstummel (17) ist über ein Pendel-Kugellager (19) drehbar am i.aschinen- rahmen (5) gelagert, c) der Achsstummel (15.) der Signalerzeugereinrich tung (12) ist über ein Kugellager (24), welches mit dem Pendel-Kugellager (19) einen gemein samen Mittelpunkt (26) aufweist, im Antriebs wellenstummel (17) gelagert, d) die der Seite des Antriebs gegenüberliegende Seite der Zuführungsrolle (6) ist über ein weiteres Pendel-Kugellager (29) am Maschinen- rahmen (5) gehaltert und e) der Achsstummel (14) der Signalerzeugerein richtung (12) ist über eine elastisch verform bare Verdrehsicherung (30) am Maschinenrahmen (5) festgelegt. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Antriebswellenstummel (17) etwa glockenförmig ausgebildet ist und eine Ausdrehung t25) und einen Lagerbund (18) zur Aufnahme des Kugellagers (25) und des Pendel-Kugellagers (19) aufweist. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenring (20) des Pendel-Kugellagers (19) über ein zweiteiliges Lagergehäuse (21) am Alascllinenrahmen (5) gehaltert ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pendel-Kugellager (29) über einen Lager flansch am A1aschinenrahmen (5) gehaltert ist. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsrolle t6) über einen Ring (27) auf dem Pendel-Kugellager (29) abge stützt ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung aus einem dünnwandigen, elastisch verformbaren Steg (30) gebildet ist, der über Befestigungsmittel (31) am Maschinenrahmen (b) festgelegt ist. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsstummel (14) den Lagerflansch (28) berührungslos durchsetzt und ronzentrisch liegend zu diesem angeordnet ist.

Inventors: BINDER, BERTHOLD, PURRER, JOSEF, Pürrer, Josef
Applicants: KLOCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: A01F29
IPC codes: A01D75, G01V3, A01F29