BE1026409B1

BE1026409B1 - DRIVE SYSTEM FOR A FIELD CHIPPER

Info

Publication number: BE1026409B1
Application number: BE20190053A
Authority: BE
Inventors: Christian Brill; Stefan Bohrer; Philipp Lehmann; Moraes Boos Felipe De
Original assignee: Deere & Co
Priority date: 2018-07-17
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2020-07-28
Also published as: DE102018211863A1; BE1026409A1

Abstract

Ein Antriebssystem für einen Feldhäcksler (10) umfasst einen Verbrennungsmotor (36), einen mechanischen Antriebsstrang zwischen dem Verbrennungsmotor (36) und einer Häckseltrommel (26), der einen ersten, mit dem Verbrennungsmotor (36) gekoppelten Abschnitt (44, 52, 80) und einen zweiten, mit der Häckseltrommel (26) gekoppelten Abschnitt (106, 82, 84, 88) umfasst, die durch eine trennbare Kupplung (78) untereinander mechanisch koppelbar sind, einen mit dem zweiten Abschnitt (106, 82, 84, 88) des Antriebsstrangs antriebsmäßig gekoppelten Generator (102), der durch eine Schalteinrichtung (126) elektrisch mit einem Stromspeicher (134) verbindbar ist, und eine mit einem Aktor (122) zur Betätigung der Kupplung (78) und der Schalteinrichtung (126) verbundene Steuereinrichtung (94), die zur Durchführung eines Erntebetriebs in einer ersten Betriebsart, in welcher die Kupplung (78) geschlossen ist und der Generator (102) zum Aufladen des Stromspeichers (134) mit dem Stromspeicher (134) verbindbar ist und zum Schleifen der Häckseltrommel (26) in einer zweiten Betriebsart betreibbar ist, in welcher die Kupplung (78) geöffnet und der Generator (102) als Motor zum Antrieb der Häckseltrommel (26) elektrisch aus dem Stromspeicher (134) gespeist wird.A drive system for a forage harvester (10) comprises an internal combustion engine (36), a mechanical drive train between the internal combustion engine (36) and a chopping drum (26) which has a first section (44, 52, 80) coupled to the internal combustion engine (36). and a second section (106, 82, 84, 88) coupled to the chopping drum (26) which can be mechanically coupled to one another by a separable coupling (78), one with the second section (106, 82, 84, 88) The generator (102), which is drive-coupled to the drive train and which can be electrically connected to a power store (134) by a switching device (126), and a control device (122) connected to an actuator (122) for actuating the clutch (78) and the switching device (126). 94), which is used to carry out a harvesting operation in a first operating mode, in which the clutch (78) is closed and the generator (102) for charging the electricity storage (134) with the electricity storage (134) r and can be operated to grind the chopping drum (26) in a second operating mode, in which the clutch (78) is opened and the generator (102) as a motor for driving the chopping drum (26) is electrically fed from the power storage (134).

Description

Antriebssystem für einen Feldhäcksler Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für einen Feldhäcksler.Drive system for a forage harvester Description The invention relates to a drive system for a forage harvester.

Stand der Technik Selbstfahrende Feldhäcksler werden zur Ernte von Gras- sowie Maissilage als Viehfutter oder zur Energiegewinnung in Biogasanlagen verwendet.State of the art Self-propelled forage harvesters are used to harvest grass and maize silage as fodder or to generate energy in biogas plants.

Hierzu wird das zu erntende Erntegut von einem in der Front angebauten Erntevorsatz aufgenommen, einem mit einer Häckseltrommel ausgestatteten Häckselaggregat zugeführt und durch die Häckseltrommel im Zusammenwirken mit einer Gegenschneide zerkleinert und schließlich über einen Auswurfkrümmer einem Transportbehälter zum Abtransport des Ernteguts zugeführt.For this purpose, the crop to be harvested is picked up by a header attached to the front, fed to a chopping unit equipped with a chopping drum and shredded by the chopping drum in cooperation with a shearbar and finally fed via an ejection chute to a transport container for removing the harvested crop.

Zur Zerkleinerung des Ernteguts ist die Häckseltrommel mit über den Umfang verteilten Messern bestückt, deren Schärfegrad einen entscheidenden Finfluss auf die Schnittqualität und somit auf die Qualität der Silage haben.To shred the harvested crop, the chopping drum is equipped with knives distributed over the circumference, the degree of sharpness of which has a decisive influence on the quality of the cut and thus on the quality of the silage.

Aus diesem Grund müssen die Messer in regelmäßigen Intervallen nachgeschliffen werden.For this reason the knives have to be sharpened at regular intervals.

Je nach VerschleiBzustand und Erntebedingungen kann dies mehrmals täglich notwendig sein.Depending on the wear and tear and harvesting conditions, this may be necessary several times a day.

Das Schleifen geschieht nach dem Stand der Technik durch einen über der Häckseltrommel angeordneten Schleifstein, der bei einer in der normalen, beim Erntebetrieb oder sich gegensinnig dazu mit einer gegenüber dem normalen Erntebetrieb reduzierter Drehzahl drehenden Häckseltrommel quer über die Messer gezogen wird.The grinding is done according to the prior art by a grindstone arranged above the chopping drum, which is pulled across the knives with a chopping drum rotating in normal, during harvesting or in the opposite direction with a reduced speed compared to normal harvesting.

Hierbei erfolgt ggf. eine radiale Verschiebung des Schleifsteins hin zur Häckseltrommel, die dann während eines einzelnen Schleifzyklus beibehalten wird.If necessary, the grinding stone is shifted radially towards the chopping drum, which is then maintained during a single grinding cycle.

Je nach Zustand der Messer sind mehrere Schleifzyklen nötig.Depending on the condition of the knives, several grinding cycles are necessary.

Das Antreiben der Häckseltrommel während des Schleifvorgangs wird im Stand der Technik durch mechanische oder hydrostatische Getriebe (vgl. beispielsweise DE 10 2009 003 242 A1) realisiert, die es notwendig machen, dass der Verbrennungsmotor des Feldhäckslers beim Schleifvorgang zumindest in Leerlaufdrehzahl betrieben wird. Zudem ist vorgeschlagen worden (DE 20 2011 002 195 U1), die bisherigen mechanischen oder hydrostatischen Antriebe von Erntegutförder- und/oder —bearbeitungselementen eines Feldhäckslers, die nur kleinere Antriebsleistungen benötigen, durch einen Elektromotor zu ersetzen, wozu man einen Generator durch den Verbrennungsmotor antreibt. Die größeren Verbraucher, wie die Häckseltrommel, werden jedoch mechanisch angetrieben, da hinreichend leistungsstarke Generatoren und Elektromotoren bisher als unwirtschaftlich angesehen werden. Wie die Häckseltrommel beim Schleifvorgang angetrieben wird, ist nicht beschrieben.In the prior art, the chopping drum is driven during the grinding process by mechanical or hydrostatic transmissions (see, for example, DE 10 2009 003 242 A1), which make it necessary for the forage harvester's internal combustion engine to be operated at least at idle speed during the grinding process. In addition, it has been proposed (DE 20 2011 002 195 U1) to replace the previous mechanical or hydrostatic drives of crop conveying and / or processing elements of a forage harvester, which only require lower drive power, with an electric motor, for which purpose a generator is driven by the internal combustion engine . The larger consumers, such as the chopping drum, are, however, driven mechanically, since sufficiently powerful generators and electric motors have so far been viewed as uneconomical. It is not described how the chopping drum is driven during the grinding process.

Weiterhin wurde vorgeschlagen (s. EP 1 563 724 Al), einen Feldhäcksler mit einem elektrischen Generator auszustatten, der beispielsweise innerhalb einer Häckseltrommel angeordnet sein kann und im normalen Erntebetrieb eine Batterie auflädt. Bei Lastspitzen wird der Generator aus der Batterie gespeist und dient zur Erhöhung der ansonsten vom Verbrennungsmotor bereitgestellten Antriebsleistung. Zudem kann auch ein Vorpresswalzenpaar mit einem Generator und einer Batterie ausgestattet werden, was es erlaubt, die vom Generator der Häckseltrommel erzeugte, elektrische Energie zum Reversieren des Vorpresswalzenpaars zu nutzen. Auch hier wird nicht beschrieben, wie die Häckseltrommel beim Schleifvorgang angetrieben wird.It has also been proposed (see EP 1 563 724 A1) to equip a forage harvester with an electrical generator which can be arranged, for example, inside a chopping drum and which charges a battery in normal harvesting operation. During peak loads, the generator is fed from the battery and is used to increase the drive power otherwise provided by the internal combustion engine. In addition, a pair of pre-press rollers can be equipped with a generator and a battery, which allows the electrical energy generated by the generator of the chopping drum to be used to reverse the pre-press roller pair. Again, it is not described how the chopping drum is driven during the grinding process.

Aufgabe Nach alledem ist erkennbar, dass der Verbrennungsmotor bisheriger Feldhäcksler beim Schleifen der Häckseltrommel im Betrieb sein muss. Da der Schleifvorgang üblicherweise vor oder nach derTask After all of this, it can be seen that the internal combustion engine of previous forage harvesters must be in operation when grinding the chopping drum. Since the grinding process usually takes place before or after the

Arbeit erfolgt, wenn der Feldhäcksler wieder zu seinem Standort zurückgekehrt ist, oder während Arbeitspausen, entsteht dabei eine Geräuschbelastung und ein Kraftstoffverbrauch, die an sich unnötig wären.Work takes place when the forage harvester has returned to its location, or during work breaks, resulting in noise pollution and fuel consumption that would be unnecessary in themselves.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Antriebssystem für einen Feldhäcksler bereitzustellen.The object on which the invention is based is seen in providing a drive system for a forage harvester that is improved compared to the prior art.

Lösung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.Solution According to the invention, this object is achieved by the teaching of patent claim 1, the further patent claims citing features that further develop the solution in an advantageous manner.

Ein Antriebssystem für einen Feldhäcksler umfasst einen Verbrennungsmotor sowie einen mechanischen Antriebsstrang zwischen dem Verbrennungsmotor und einer Häckseltrommel, der einen ersten, mit dem Verbrennungsmotor gekoppelten Abschnitt und einen zweiten, mit der Häckseltrommel gekoppelten Abschnitt umfasst. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt sind durch eine trennbare Kupplung untereinander mechanisch koppelbar. Mit dem zweiten Abschnitt des Antriebsstrangs ist ein Generator antriebsmäßig gekoppelt. Der Generator ist durch eine Schalteinrichtung elektrisch mit einem Stromspeicher verbindbar. Eine signalübertragend mit einem zur Betätigung der Kupplung angeordneten Aktor und der Schalteinrichtung verbundene Steuereinrichtung ist zur Durchführung eines Erntebetriebs in einer ersten Betriebsart betreibbar, in welcher die Kupplung geschlossen ist und der Generator bei Bedarf zum Aufladen des Stromspeichers mit dem Stromspeicher verbindbar ist. Zum Schleifen der Häckseltrommel ist die Steuereinrichtung in einer zweiten Betriebsart betreibbar, in welcher die Kupplung geöffnet und der Generator als Motor zum Antrieb der Häckseltrommel elektrisch aus dem Stromspeicher gespeist wird.A drive system for a forage harvester comprises an internal combustion engine and a mechanical drive train between the internal combustion engine and a chopping drum which comprises a first section coupled to the internal combustion engine and a second section coupled to the chopping drum. The first section and the second section can be mechanically coupled to one another by means of a separable coupling. A generator is drivingly coupled to the second section of the drive train. The generator can be electrically connected to a power storage unit by a switching device. A signal-transmitting control device connected to an actuator arranged to actuate the clutch and the switching device can be operated to carry out a harvesting operation in a first operating mode in which the clutch is closed and the generator can be connected to the power storage unit for charging the power storage unit if required. To grind the chopping drum, the control device can be operated in a second operating mode in which the clutch is disengaged and the generator, as a motor for driving the chopping drum, is electrically fed from the power storage unit.

Mit anderen Worten wird in der ersten Betriebsart (dem Erntebetrieb) die Häckseltrommel vom Verbrennungsmotor her über den ersten Abschnitt des Antriebsstrangs, die Kupplung und den zweiten Abschnitt des Antriebsstrangs mechanisch angetrieben. Mit dem zweiten Abschnitt des Antriebsstrangs ist ein elektrischer Generator antriebsverbunden, der in der ersten Betriebsart über eine von der (auch einen Aktor der Kupplung kommandierenden) Steuereinrichtung kontrollierte Schalteinrichtung mit einem Stromspeicher verbunden ist oder werden kann und zum Laden des Stromspeichers (z.B. Akkumulator, auch als Batterie bezeichnet) dient, solange der Stromspeicher noch nicht hinreichend geladen ist. In der zweiten Betriebsart (beim Schleifen der Häckseltrommel) weist die Steuereinrichtung den Aktor der Kupplung an, die Kupplung zu öffnen, sodass die Häckseltrommel mechanisch von dem Verbrennungsmotor getrennt wird. Der Antrieb der Häckseltrommel erfolgt in der zweiten Betriebsart durch den nunmehr von der Schalteinrichtung als Motor angesteuerten Generator, der durch den Stromspeicher gespeist wird.In other words, in the first operating mode (the harvesting operation) the chopping drum is mechanically driven from the internal combustion engine via the first section of the drive train, the clutch and the second section of the drive train. An electric generator is drive-connected to the second section of the drive train, which in the first operating mode is or can be connected to a power storage device via a switching device controlled by the control device (also commanding an actuator of the clutch) and for charging the power storage device (e.g. accumulator) referred to as a battery) is used as long as the power storage is not yet sufficiently charged. In the second operating mode (when grinding the chopping drum) the control device instructs the clutch actuator to open the clutch so that the chopping drum is mechanically separated from the internal combustion engine. In the second operating mode, the chopping drum is driven by the generator, which is now controlled as a motor by the switching device and which is fed by the power store.

Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, den Verbrennungsmotor in der zweiten Betriebsart durch einen Bediener und/oder selbsttätig durch die Steuereinrichtung abschaltbar zu machen, insofern nicht andere Kriterien gegen ein Abschalten des Verbrennungsmotors sprechen.In this way, there is the possibility of making the internal combustion engine switchable in the second operating mode by an operator and / or automatically by the control device, unless other criteria speak against switching off the internal combustion engine.

Der Generator kann durch die Schalteinrichtung derart ansteuerbar sein, dass er die Häckseltrommel in der zweiten Betriebsart gegenüber der ersten Betriebsart mit verringerter Drehzahl und/oder umgekehrter Drehrichtung antreibt.The generator can be controlled by the switching device in such a way that it drives the chopping drum in the second operating mode compared to the first operating mode at a reduced speed and / or in the opposite direction of rotation.

Der Generator kann in der ersten Betriebsart durch die Schalteinrichtung mit einem Elektromotor verbunden werden, der zum Antrieb einer Gutbearbeitungs- und/oder Fördereinrichtung dient.In the first operating mode, the generator can be connected by the switching device to an electric motor which is used to drive a crop processing and / or conveying device.

AusführungsbeispielEmbodiment

Anhand der Abbildungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen: Fig. 1: eine schematische seitliche Ansicht eines selbstfahrenden 5 Feldhäckslers, und Fig. 2: eine schematische Draufsicht auf das Antriebssystem des Feldhäckslers.An exemplary embodiment of the invention is explained with the aid of the figures. The figures show: FIG. 1: a schematic side view of a self-propelled forage harvester, and FIG. 2: a schematic plan view of the drive system of the forage harvester.

In der Figur 1 ist einen selbstfahrender Feldhäcksler 10 in schematischer Seitenansicht dargestellt. Der Feldhäcksler 10 baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der von vorderen angetriebenen Rädern 14 und lenkbaren rückwärtigen Rädern 16 getragen wird. Die Bedienung des Feldhäckslers 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus ein Erntevorsatz 20 in Form eines Aufnehmers einsehbar ist. Mittels des Erntevorsatzes 20 vom Boden aufgenommenes Erntegut, z. B. Gras oder dergleichen, wird über einen Einzugsförderer 22 mit Vorpresswalzen, die innerhalb eines Einzugsgehäuses 24 an der Frontseite des Feldhäckslers 10 angeordnet sind, einer unterhalb der Fahrerkabine 18 angeordneten Häckseltrommel 26 zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 28 aufgibt. Das Gut verlässt den Feldhäcksler 10 zu einem nebenher fahrenden Transportfahrzeug über einen um eine etwa vertikale Achse drehbaren und in der Neigung verstellbaren Austragschacht 30. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben, wie seitlich, unten und oben, auf die Vorwärtsbewegungsrichtung V des Feldhäckslers 10, die in der Figur 1 nach rechts verläuft.In FIG. 1, a self-propelled forage harvester 10 is shown in a schematic side view. The forage harvester 10 is built on a frame 12 which is supported by front driven wheels 14 and steerable rear wheels 16. The forage harvester 10 is operated from a driver's cab 18, from which a header 20 in the form of a pick-up can be viewed. By means of the header 20 picked up crop, z. B. grass or the like is fed via an intake conveyor 22 with pre-compression rollers, which are arranged within a intake housing 24 on the front of the forage harvester 10, to a chopping drum 26 arranged below the driver's cab 18, which chops it into small pieces and gives it to a conveyor 28 . The material leaves the forage harvester 10 to a transport vehicle traveling alongside via a discharge chute 30 that is rotatable about an approximately vertical axis and whose inclination is adjustable of Figure 1 runs to the right.

Die Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Antriebsanordnung des Feldhäckslers 10. Im rückwärtigen Bereich des Feldhäckslers 10 befindet sich ein Verbrennungsmotor 36 insbesondere in Form eines Dieselmotors. Die Kurbelwelle 40 des Verbrennungsmotors 36 erstreckt sich in der Vorwärtsrichtung des Feldhäckslers 10. Der Verbrennungsmotor 36 treibt im Betrieb mit seiner Kurbelwelle 40 eine Längswelle 44 an, die mit dem ersten Kegelzahnrad 48 eines Winkelgetriebes 52 verbunden ist. DieFIG. 2 shows a plan view of the drive arrangement of the forage harvester 10. In the rear area of the forage harvester 10 there is an internal combustion engine 36, in particular in the form of a diesel engine. The crankshaft 40 of the internal combustion engine 36 extends in the forward direction of the forage harvester 10. During operation, the internal combustion engine 36 drives a longitudinal shaft 44 with its crankshaft 40, which is connected to the first bevel gear 48 of an angular gear 52. The

Längswelle 44 treibt auch über Zahnräder 70, 72 und eine zweite Längswelle 76 ein Pumpenaggregat 74 an, das eine Hydropumpe zum Antrieb von Hydromotoren für den Vortrieb der Erntemaschine, eine Lenkpumpe und eine Hydropumpe zur Ölversorgung der Steuerung des hydrostatischen Antriebs für den Vortrieb der Erntemaschine 10 umfasst. Es wäre auch denkbar, über eines der Zahnräder 70, 72 oder ein dazwischen angeordnetes Zahnrad (nicht gezeigt) weitere permanent angetriebene Elemente, wie einen elektrischen Generator zur Versorgung des Bordnetzes des Feldhäckslers 10 und/oder einen Gebläseantrieb für die Kühlluftzufuhr für die Verbrennungsmotoren 36, 38 anzutreiben.Longitudinal shaft 44 also drives a pump unit 74 via gear wheels 70, 72 and a second longitudinal shaft 76, which has a hydraulic pump for driving hydraulic motors for driving the harvesting machine, a steering pump and a hydraulic pump for supplying oil to the control of the hydrostatic drive for driving the harvesting machine 10 includes. It would also be conceivable to use one of the gear wheels 70, 72 or a gear wheel (not shown) arranged in between, further permanently driven elements, such as an electrical generator to supply the on-board network of the forage harvester 10 and / or a fan drive for the cooling air supply for the internal combustion engines 36, 38 to drive.

Das zweite Kegelzahnrad 50 des Winkelgetriebes 52 ist mit einer Querwelle 80 verbunden, die sich durch eine mit der Riemenscheibe 82 verbundene Hohlwelle 106 hindurch auf die von dem Winkelgetriebe 52 abgewandte Seite der Riemenscheibe 82 erstreckt und dort mit einer Kupplung 78 verbunden ist. Die Kupplung 78 ist ausgangsseitig mit der Hohlwelle 106 verbunden, die außerdem auf der dem Winkelgetriebe 52 zugewandten Seite der Riemenscheibe 82 über Zahnräder 96, 108 und 100 einen Generator 102 antreibt. Die Kupplung 78 ermöglicht es, den Treibriemen 84 und mit ihm die Häckseltrommel 26 und die Fördervorrichtung 28 ein- und auszuschalten.The second bevel gear 50 of the bevel gear 52 is connected to a transverse shaft 80 which extends through a hollow shaft 106 connected to the belt pulley 82 to the side of the belt pulley 82 facing away from the bevel gear 52 and is connected there to a clutch 78. The output side of the coupling 78 is connected to the hollow shaft 106, which also drives a generator 102 on the side of the belt pulley 82 facing the angular gear 52 via gears 96, 108 and 100. The coupling 78 makes it possible to switch the drive belt 84 and, with it, the chopping drum 26 and the conveyor device 28 on and off.

Der Generator 102 ist als Drehstromgenerator ausgeführt und über eine dreiphasige Leitung 124 mit einer Schalteinrichtung 126 verbunden, die einen Umrichter beinhaltet. Die Schalteinrichtung 126 ist über ebenfalls dreiphasige Leitungen mit einem ersten Elektromotor 112, der über ein Getriebe 114 die Vorpresswalzen des Einzugsförderers 22 antreibt, und mit einem zweiten (an Bord des Feldhäckslers 10 oder auf dem Erntevorsatz 20 angeordneten) Elektromotor 116 verbunden, der die mechanisch angetriebenen Elemente des Erntevorsatzes 20 antreibt. Die Schalteinrichtung 126 hat zudem einen Gleichstromanschluss, der über einen ersten Gileichstrombus 128 mit einem Gleichspannungswandler 130 verbunden ist, der seinerseits über einen zweiten Gleichstrombus 132mit einem Stromspeicher 134 in Form eines Akkumulators verbunden ist. Während der zweite Gleichstrombus 132 und der Stromspeicher 134 mit relativ niedrigen Spannungen (z.B. 60 V) arbeiten, kann der erste Gleichstrombus 128 mit demgegenüber höheren Spannungen (z.B. im Bereich von einigen 100 V) arbeiten. Es wäre auch denkbar, dass der Generator 102 und die Motoren 112, 116 als Gleichstrommotoren ausgeführt sind. Der Umrichter der Schalteinrichtung 126 würde dann als Gleichspannungswandler ausgeführt sein und der Gleichspannungswandler 130 könnte optional entfallen. Auch können anstelle der Elektromotoren 112, 116 oder zusätzlich dazu weitere Elektromotoren zum Antrieb anderer Elemente des Feldhäckslers 10 mit der Schalteinrichtung 126 verbunden sein, z.B. für den Fahrantrieb oder zum Antrieb von stromab der Häckseltrommel 26 angeordneten Konditionierwalzen 38.The generator 102 is designed as a three-phase generator and is connected via a three-phase line 124 to a switching device 126 which contains a converter. The switching device 126 is also connected via three-phase lines to a first electric motor 112, which drives the feed rollers of the intake conveyor 22 via a gear 114, and to a second electric motor 116 (arranged on board the forage harvester 10 or on the header 20) which mechanically drives the driven elements of the header 20 drives. The switching device 126 also has a direct current connection which is connected via a first direct current bus 128 to a direct voltage converter 130, which in turn is connected via a second direct current bus 132 to a power store 134 in the form of an accumulator. While the second DC bus 132 and the power storage 134 operate with relatively low voltages (e.g. 60 V), the first DC bus 128 can operate with higher voltages (e.g. in the range of a few 100 V). It would also be conceivable for the generator 102 and the motors 112, 116 to be designed as direct current motors. The converter of the switching device 126 would then be designed as a DC voltage converter and the DC voltage converter 130 could optionally be omitted. Instead of or in addition to the electric motors 112, 116, further electric motors for driving other elements of the forage harvester 10 can also be connected to the switching device 126, e.g. for the travel drive or for driving conditioning rollers 38 arranged downstream of the chopping drum 26.

Eine elektronische Steuereinrichtung 94 ist mit einer Bedienerschnittstelle 98, der Schalteinrichtung 126 und einem Aktor 122 der Kupplung sowie einer Motorsteuerung 42 des Verbrennungsmotors 36 verbunden. Sie ermöglicht zumindest zwei Betriebsarten des Feldhäckslers 10, die mittels der Bedienerschnittstelle 98 ausgewählt werden können: (a) Eine erste Betriebsart, die dem normalen Erntebetrieb entspricht. In der ersten Betriebsart weist die Steuereinrichtung 94 den Aktor 122 an, die Kupplung 78 zu schließen. Dadurch wird ein erster (aus der Längswelle 44, dem Winkelgetriebe 52 und der Querwelle 80 aufgebauter) Abschnitt des mechanischen Antriebsstrangs der Häckseltrommel 26, der zwischen dem Verbrennungsmotor 36 und der Kupplung 78 liegt und ein zweiter (aus der Hohlwelle 106, der Riemenscheibe 82, dem Riemen 84, der Riemenscheibe 88 und der Welle der Häckseltrommel 26 aufgebauter) Abschnitt des mechanischen Antriebsstrangs der Häckseltrommel 26, der zwischen der Kupplung 78 und der Häckseltrommel 26 liegt, mechanisch untereinander verbunden, sodass der dann — aufgrund einer Anweisung der Steuereinrichtung 94 an die Motorsteuerung 42 - laufende Verbrennungsmotor 36 die Häckseltrommel 26 in der für denAn electronic control device 94 is connected to a user interface 98, the switching device 126 and an actuator 122 of the clutch and an engine controller 42 of the internal combustion engine 36. It enables at least two operating modes of the forage harvester 10, which can be selected by means of the operator interface 98: (a) A first operating mode which corresponds to the normal harvesting operation. In the first operating mode, the control device 94 instructs the actuator 122 to close the clutch 78. As a result, a first section of the mechanical drive train of the chopping drum 26 (made up of the longitudinal shaft 44, the angular gear 52 and the transverse shaft 80), which lies between the internal combustion engine 36 and the clutch 78, and a second section (made up of the hollow shaft 106, the belt pulley 82, the belt 84, the pulley 88 and the shaft of the chopping drum 26) section of the mechanical drive train of the chopping drum 26, which is located between the coupling 78 and the chopping drum 26, mechanically connected to each other, so that the then - based on an instruction from the control device 94 to the Engine control 42 - running internal combustion engine 36, the chopping drum 26 in the for the

Erntebetrieb erforderlichen Drehrichtung mit dafür geeigneter Drehzahl antreibt. In der ersten Betriebsart versorgt der Generator 102 | über die Schalteinrichtung 126 die Elektromotoren 112, 116 mit elektrischer Energie und er lädt bei Bedarf den Stromspeicher 134 über die Gleichstrombusse 128, 132 und den Gleichspannungswandler 130 auf. Ist der Stromspeicher 134 zu einem hinreichenden Maß geladen, wird der Ladevorgang beendet, sodass der Generator 102 dann nur die Elektromotoren 112, 116 anzutreiben braucht und er kein Drehmoment vom Verbrennungsmotor 36 zum Laden des Stromspeichers 134 mehr abnimmt. Die Drehzahl der Elektromotoren 112 und/oder 116 kann durch die Steuereinrichtung 94 durch entsprechende Ansteuerung der Schalteinrichtung 126 veränderbar sein, wozu Spannung und/oder ggf. Frequenz des den Elektromotoren 112 und/oder 116 zugeführten Gleich- oder Wechselstroms durch die Schalteinrichtung 126 variiert werden können. Dadurch ist eine Variation der Schnittlänge des Ernteguts durch Verstellen der Drehzahl des Elektromotors 112 und ggf. eine Anpassung der Zuführgeschwindigkeit des Erntevorsatzes 20 an die Geschwindigkeit der Vorpresswalzen des Einzugsförderers 22 möglich.Drives the direction of rotation required for harvesting operation at a suitable speed. In the first operating mode, the generator 102 supplies | The electric motors 112, 116 with electrical energy via the switching device 126 and, if necessary, it charges the power storage 134 via the direct current buses 128, 132 and the direct voltage converter 130. If the power store 134 is charged to a sufficient degree, the charging process is ended, so that the generator 102 then only needs to drive the electric motors 112, 116 and it no longer takes any torque from the internal combustion engine 36 to charge the power store 134. The speed of the electric motors 112 and / or 116 can be changed by the control device 94 by appropriate activation of the switching device 126, for which purpose the voltage and / or, if applicable, the frequency of the direct or alternating current supplied to the electric motors 112 and / or 116 can be varied by the switching device 126 can. This allows the length of cut of the crop to be varied by adjusting the speed of the electric motor 112 and possibly adapting the feed speed of the harvesting header 20 to the speed of the feed rollers of the intake conveyor 22.

(b) Eine zweite Betriebsart, die zum Schleifen der Messer der Häckseltrommel 26 durch eine Schleifeinrichtung 120 dient. In der zweiten Betriebsart, die mit der Bedienerschnittstelle 98 oder selbsttätig durch einen geeigneten Schärfensensor ausgewählt werden kann, weist die Steuereinrichtung 94 den Aktor 122 an, die Kupplung 78 zu öffnen. Der Verbrennungsmotor 36 kann nun durch die Steuereinrichtung 94 abgeschaltet werden. Der Antrieb der Häckseltrommel 26 erfolgt nunmehr durch den Generator 102, der durch die von der Steuereinrichtung 94 kontrollierte Schalteinrichtung 126 als Motor geschaltet und vom Stromspeicher 134 mit elektrischer Energie versorgt wird. Die Motoren 112, 116 werden in der zweiten Betriebsart ausgeschaltet. In der zweiten Betriebsart dreht die Häckseltrommel 26 vorzugsweise gegensinnig zur ersten Betriebsart und mit gegenüber der ersten Betriebsart verminderter, aber von 0 verschiedener Drehzahl, Die Versorgung von in der zweiten Betriebsart angetriebenen Elementen, z.B. der Schleifeinrichtung 120kann durch das (batteriegestütze) Bordnetz des Feldhäckslers 10 und/oder den Stromspeicher 134 erfolgen.(b) A second operating mode, which is used for grinding the knives of the chopping drum 26 by a grinding device 120. In the second operating mode, which can be selected with the operator interface 98 or automatically by means of a suitable focus sensor, the control device 94 instructs the actuator 122 to open the clutch 78. The internal combustion engine 36 can now be switched off by the control device 94. The chopping drum 26 is now driven by the generator 102, which is switched as a motor by the switching device 126 controlled by the control device 94 and is supplied with electrical energy by the power store 134. The motors 112, 116 are switched off in the second operating mode. In the second operating mode, the chopping drum 26 preferably rotates in the opposite direction to the first operating mode and at a reduced speed compared to the first operating mode, but different from zero. The supply of elements driven in the second operating mode, e.g. the grinding device 120 can take place through the (battery-supported) on-board network of the forage harvester 10 and / or the power storage device 134.

Die Steuereinrichtung 94 kann in der zweiten Betriebsart die Motorsteuerung 42 selbsttätig veranlassen, den Verbrennungsmotor 36 abzustellen, insofern nichtandere, einen Betrieb des Verbrennungsmotors 36 erfordernde Kriterien dagegen sprechen, wie ein Fahrbetrieb des Feldhäckslers 10 oder der Wunsch des Bedieners, eine Klimatisierung der Kabine 18 aufrecht zu erhalten.In the second operating mode, the control device 94 can automatically cause the engine controller 42 to switch off the internal combustion engine 36, provided that there are no other criteria that require operation of the internal combustion engine 36, such as driving operation of the forage harvester 10 or the operator's desire to maintain air conditioning in the cabin 18 to obtain.

Dazu kann die Steuereinrichtung 94 im Fall, dass der Verbrennungsmotor 36 nicht zum Fahrbetrieb oder andereFor this purpose, the control device 94 can in the event that the internal combustion engine 36 is not used for driving or other

Operationen des Feldhäckslers 10 benötigt wird, was sie anhand entsprechender Eingaben oder Sensorwerte erkennen kann, den Bediener über die Bedienerschnittstelle 98 zu einer Eingabe auffordern, ob der Verbrennungsmotor 36 abgeschaltet werden soll oder nicht und ihn ggf. abschalten.Operations of the forage harvester 10 is required, which can be recognized by appropriate inputs or sensor values, request the operator via the operator interface 98 to input whether the internal combustion engine 36 should be switched off or not and switch it off if necessary.

Claims

PATENT CLAIMS

A drive system for a forage harvester (10), comprising: an internal combustion engine (36), a mechanical drive train between the internal combustion engine (36) and a chopping drum (26), the first section (44, 52) coupled to the internal combustion engine (36) , 80) and a second section (106, 82, 84, 88) coupled to the chopping drum (26) which can be mechanically coupled to one another by a separable coupling (78), one to the second section (106, 82, 84 , 88) of the drive train drive-coupled generator (102), which can be electrically connected to a power storage (134) by a switching device (126), and a signal-transmitting one with an actuator (122) for actuating the clutch (78) and the switching device (126) ) connected control device (94), which is used to carry out a harvesting operation in a first operating mode in which the clutch (78) is closed and the generator (102) for charging the power storage (134) with the power storage icher (134) is connectable or connected and can be operated for grinding the chopping drum (26) in a second operating mode, in which the clutch (78) is opened and the generator (102) as a motor for driving the chopping drum (26) is electrically powered from the power storage (134) is fed.

2. Drive system according to claim 1, wherein the internal combustion engine (369 in the second operating mode can be switched off by an operator and / or by the control device (94).

3. Drive system according to claim 1 or 2, wherein the generator (102) can be controlled by the switching device (126) in such a way that it drives the chopping drum (26) in the second operating mode compared to the first operating mode at a reduced speed and / or in the opposite direction of rotation.

4. Drive system according to one of the preceding claims, wherein the generator (102) in the first operating mode is connected by the switching device (126) to an electric motor (112, 116) which is used to drive a crop processing and / or conveying device (22) .

5. Forage harvester (10) with a drive system according to one of Claims 1 to 4.